摘要：常用室外给水管给水管材有球墨铸铁管，钢筋混凝土管，玻璃钢管，高分子量聚乙烯管等，对常用管材的性能进行综合比较，结合工程具体情况，选用性能满足要求，经济合理，施工维修方便的管材。
关键词：给水管材；球墨铸铁；聚乙烯；性能
1引言 给水管材应具备水力条件好、安装简便的特点，同时管道的化学稳定性要高，耐腐蚀、韧性好、折旧费用低。设计中，给水管道材料的选择应根据管径、供水水压、外部荷载和管道敷设区的地形、地质以及当地管材的供应情况，按照运行安全、寿命长、施工和维护方便、经济合理以及不会造成二次污染的原则，进行技术、经济、安全等综合评价，确定合理的管材。
2给水管材料 给水管材可分金属管（铸铁管和钢管）和非金属管（预应力钢筋混凝土管、玻璃钢管、塑料管等）。不同材料的水管，性能各异，适用条件也不尽相同。
（1） 铸铁管 铸铁浇铸成型的管子，铸铁管按材质可分为灰口铸铁管（也称连续铸铁管）
和球墨铸铁管。
灰口铸铁管虽有较强的耐腐蚀性，但由于连续铸管工艺的缺陷，质地较脆，抗冲击和抗震能力差，重量较大，并且经常发生接口漏水，水管断裂和爆管事故等。但是，其可以用在直径较小的管道上，同时采用柔性接口，必要时可选用较大一级的壁厚，以保证安全供水[1]。
离心铸造球墨铸铁管使用18号以上的铸造铁水经添加球化剂后，经过离心球墨铸铁机高速离心铸造成的管道，球墨铸铁管具有铁的本质、钢的性能，防腐性能优异、延展性能好，密封效果好，安装简易，具有很高的性价比。性能较连续铸造灰铸铁管优良，具用强度大、韧性好、管壁薄、金属用量少、能承受较高的压力等优点，离心铸造球墨铸铁管兼有铸铁的良好抗腐蚀性能和钢材的良好综合力学性能，其综合经济费用低于钢管，使用寿命为钢管的3～5倍。球墨铸铁管采用推入式楔形胶圈柔性接口，允许有一定限度的转角和位移，也可用法兰接口，施工安装方便，接口的水密性好，有适应地基变形的能力，抗震效果也好，是一种理想的给水管材。
（2） 钢管 钢管应用历史较长，范围广，是一种传统的输水管材。钢管有无缝钢管和焊接钢管两种。钢管的特点是能耐高压、耐振动、重量较轻、单管的长度大和接口方便，但耐腐蚀性差，使用寿命一般不超过25年。为延长钢管寿命，需对其进行防腐处理和保护，可采用涂料加牺牲阳极的复合防腐措施使钢管寿命达50年，但施工复杂，工期长，造价较高，在给水管网中，通常只在大管径和水压高处，以及因地质、地形条件限制或穿越铁路、河谷和地震区使用。
（3） 预应力钢筋混凝土管 预应力钢筋混凝土管分普通和加钢套筒两种。预应力钢套筒混凝土管是在预应力钢筋混凝土管内放入钢筒，其用钢材量比钢管省，价格比钢管便宜。其接口为承插式，承口环和插口环均用扁钢压制成型，与钢筒焊成一体。预应力钢筋混凝土管的特点是造价低，管壁光滑，水力条件好，耐腐蚀，但重量大，不便于运输和安装。
（4） 玻璃钢管 玻璃钢管全称缠绕玻璃纤维增强热固树脂加砂管，该工艺是以树脂为
基本材料，玻璃纤维及其制品为增强材料，以石英砂为填充材料而制成的新型复合管材，是一种新型管材，采用承插式连接，橡胶圈止水，能长期保持较高的输水能力，还具有强度高、耐腐蚀、不结垢、内壁光滑，粗糙系数小、水力性能好，重量轻，运输施工方便等特点，可在强腐蚀性土壤处采用，但其价格较高，几乎跟钢管接近。
（5） 硬聚氯乙烯（UPVC）管 UPVC管是一种以聚氯乙烯（PVC）树脂为原料，不含增塑剂的塑料管材，具有耐酸碱、耐腐蚀、不生锈、不结垢、柔软性好的优点，UPVC管内壁光滑，阻力小，同时具用重量轻，运输方便的优点，其搬运、装卸施工都十分方便，能减轻工人的劳动强度，缩短施工周期。 UPVC管道生产中使用的含铅稳定剂，会使铅溶解到水中，影响了用水卫生。随着化学工业技术的发展，卫生性能更好的有机锡，稀土，钙-锌复合剂等稳定剂体系，使UPVC管道系统完全不含铅，达到国家《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》的要求。
（6） 超高分子量聚乙烯（HDPE）管 超高分子量聚乙烯管是一种新型工程塑料管道，具备了耐化学腐蚀，抗内、外部及微生物腐蚀，强耐磨性和优异的液压性，在埋地管道可无需外层保护；良好的环境适应性和抗冻性，可用于室内和室外给水管道；管道连接采用电热熔焊接工艺，接头的强度高于管道本体强度，有效防止结点渗漏和开裂；低温抗冲击性好：聚乙烯的低温脆化温度极低，可在-60～60℃温度范围内安全使用，冬季施工时，因材料抗冲击性好，不会发生管子脆裂；抗应力开裂性好：HDPE具有低的缺口敏感性、高的剪切强度和优异的抗刮痕能力，耐环境应力开裂性能也非常突出；耐老化，使用寿命长：含有2～2.5%的均匀分布的碳黑的聚乙烯管道能够在室外露天存放或使用50年，不会因遭受紫外线辐射而损害；可挠性好： HDPE管道的柔性使得它容易弯曲，工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物，在许多场合，管道的柔性能够减少管件用量并降低安装费用。水流阻力小：HDPE管道具有光滑的内表面，具有较传统管材更高的输送能力，同时也降低了管路的压力损失和输水能耗； 良好的卫生性能：PE管加工时不添加重金属盐稳定剂，材质无毒性，无结垢层，不滋生细菌，很好地解决了城市饮用水的二次污染。
（7） 钢塑复合管 以无缝钢管、焊接钢管为基管，内壁涂装高附着力、防腐、食品级卫生型的聚乙烯粉末涂或环氧树脂涂料，是防腐、耐侵蚀、无毒、无辐射的绿色环保管材
保留了传统金属管材的钢度及强度，远远优于塑料管、铝塑管。具有内壁光滑、磨擦阻力小不结垢的特点，外壁更加美观豪华；重量轻、韧性好、耐冲击、耐压强度高；适用温度更宽-30℃～100℃；与管件连接方式可采用绞丝、承插、法兰、沟槽、焊接等，多种方式、省工省力；与管件连接部位热膨胀系数差小，更安全可靠；价格性能比合理，较球墨铸铁管稍高，但比铜管、不锈钢管更经济。
3结束语 经过以上对多种给水管材性能的综合比较，在管材选用时建议如下：DN200mm及DN200mm以下供水管道首选HDPE管（高分子量聚乙烯管），焊接工艺简单，施工方便，工程综合造价低，重量轻，运输安装便捷，费用低 ；DN300～DN1200mm管道首选球墨铸铁管，容易安装，维修方便，经济费用低；DN1200mm以上给水管道管材首选预应力刚筒混凝土管，预应力刚筒混凝土管充分、综合地发挥了钢材的抗拉、易密封性及混凝土的抗压和耐腐蚀性，施工、维护较方便。工程中，还要考虑到实际情况，选用适用于该工程的最合理的管材。
【参考文献】
严煦世， 范瑾初.《给水工程》（第四版）[M].北京：中国建筑工业出版社，1999：101―104.
