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普通给水管与金牛钢塑复合管（稳态管）的比较
给水工程中，现代化的水处理厂，从水源地取水后，经沉淀、过滤进入清水池，再用泵送至城区管网，直达用户。干线管道的压力较高（1.6～2.4MPa），城区管网的压力一般为0.5～1.0MPa，才能保证居民正常用水。随着人们生活质量的提高，居住区域内的给水管道，可分为饮用水管道、普通用水管道、热水管道等。各种管道都有自己特定的功能，对其各有严格要求。城市管道总的要求是：不危及安全，尽量隐蔽敷设，防腐性能好，使用寿命长，投资省，操作维修方便。对于给水管道，还要求不污染水质，不滋生细菌等。
多年来我国城市自来水管网多数采用镀锌钢管作为给水管道，由于水中存在的溶解氧，特别是自来水中的消毒剂分解出的氯化物对金属管道存在着较强的腐蚀作用，造成金属管道腐蚀，一方面污染水质，同时管壁上氧化物膨胀，使得管道内径变小（即缩心），另一方面，镀锌钢管在其生产工艺中，不可避免地含有铅成分，在使用过程中，镀锌层中的铅分子就会游离在水中，从而在人体内积聚，对人体有较大的危害。
1.1硬聚氯乙烯（UPVC）管
聚氯乙烯树脂是最常见的塑料之一，也是产量高、价格低、用途广的一种热塑性塑料。硬质聚氯乙烯管是指未加或加少量增塑剂的聚氯乙烯管，通常分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅰ型为普通硬质聚氯乙烯，Ⅱ型为添加改性剂的UPVC，Ⅲ型为具有良好的耐热性能的氯化PVC管材。由于PVC大分子中存在大量的氯原子，使它具有较大的极性和刚性，能耐一般的酸、碱侵蚀，而且不导电，对电介质腐蚀不敏感。U-PVC管可以在5～45℃下长期使用：防震性方面，UPVC管由于采用胶水粘接，防震性能较差；
聚氯乙烯是一种综合性能良好的聚合物，但也存在某些缺点。如热稳定性欠佳，受冲击时易脆裂，特别是明装管道抗光老化能力较差。由于氯化物的分解会影响水质，目前大多数PVC产品都经过改性。改性的方法很多，主要有改变PVC大分子链结构；氯乙烯与其它单体共聚；聚氯乙烯与增强材料及其它配合剂的复合或与其它聚合物的共混等，如与PE共混可以改善加工性，提高热变形温度，有利提高耐候性。虽然通过添加各种助剂改性提高了PVC的各方面性能，但并未从根本上消除以上不足。
PVC管材本身无毒，如果严格控制生产，也是可以用于供水管网的。但是在控制不严的情况下，可能出现问题。如：配方中误用了有毒的助剂、PVC树脂氯乙烯单体超标，单体氯乙烯和一些小分子在应用时转移到水中细菌的营养剂，使残留细菌加速繁殖，造成水质污染。另外，如果PVC管采用TS（胶接）接口，所用的粘结剂很难保证无毒，同时粘结剂内可能会含有有利于微生物生长的物质，对饮用水的味道及水质都会产生一定影响。
孔网钢带聚乙烯复合管
产品结构是由PE包容分布有圆孔的钢管，从工艺上想解决粘接脱层的质量问题，但由于封口工艺不稳定，在使用过程中，造成由于切断端面进水，进而形成皮下漏水管材破坏的情况时有发生。另外，在加工过程中，孔网眼处塑料自然收缩造成微小的凹坑和周边的凸起，导致内壁不平滑。且因工艺所致，钢管层系一个不完整的焊管，塑料层也承担着一定的承压作用。因而当使用温度升高或塑料层老化，其承压能力必然下降。
1.4.2孔网钢丝骨架塑料复合管
孔网钢丝骨架塑料复合管是一种缠绕并焊接成型的钢丝网作为加强骨架，以聚乙烯或聚丙烯等热塑性塑料为基体，包容为一体的钢塑复合管道。这种钢骨架塑料复合管可用于中压，不大于Φ110的管材耐压均为2.5MPa。但管壁厚（公称内径50mm以上尺寸的管，壁厚均在10mm以上），钢丝网点焊质量不稳定，成本较高。塑料层也承担着承压作用，因而其使用安全性受强度和老化时间的影响。钢网编织与点焊部分设备数量多，生产速度低。
PESI管由于对钢塑复合界面的粘结问题不能很好地解决，才采取了钢丝点焊和钢带打孔的方式来避免出现钢塑的复合粘结界面，从而来避免复合界面的开胶问题，但这同时也对钢塑复合管的承压能力（温度变化时）和使用寿命造成了一定的牺牲。
1.5内衬（涂）塑钢管（SP管）
SP管从钢管与塑料复合的工艺来分为两大类：一类是用塑料管材衬里的复合管，简称衬塑钢管：一类是用塑料粉末涂敷衬里的复合管，简称涂塑钢管。衬塑钢管根据内衬塑料管材（PPR、PE、PEX、UPVC）不同又有若干种类型。涂塑钢塑根据内涂塑料粉末（PE、PVC、环氧树脂）不同也有若干种类型。
内衬（涂）塑钢管由钢管原管（或镀锌管）和塑料内层复合而成，它既具有钢管的机械强度高、抗冲击性能好的优点，管材内部又具有塑料材料耐腐蚀、流体阻力小的优点。
内衬（涂）塑钢管外表面防腐大多采用在钢管原管外表面涂防锈漆或直接使用热镀锌钢管的方式，在长期使用中仍不能确保管材外部的腐蚀与管材内部的腐蚀同步，减少了管材的使用寿命。管材在明设安装时，由于管材的外防腐较差，将影响整个管路系统的外观质量和美观程度。
内衬（涂）塑钢管塑料层与钢管之间的附着力较差也是此种类型管材的一个主要的缺点，在使用过程中，由于每根管材的端面直接暴露在流体中，使流体从此处开始对管材进行腐蚀，造成钢管与内部塑料层之间很快分层，塑料层起不到原有的防腐能力。
内衬（涂）塑钢管所用的原管一般为焊管，按标准要求必须去掉内焊筋，但由于国内去除内焊筋的技术不过关，所以有相当多的内衬（涂）塑料管生产厂仍使用带有内焊筋的原管，造成塑料层与钢管之间不能很好的结合，影响了产品的质量，使内塑层达不到设计要求的防腐和卫生性能。
1.6钢塑复合压力管（PSP管）
钢塑复合压力管是一种新型金属与塑料复合的管材，是采用镀锌钢带辊压成型为钢管并进行氩弧对接焊，采用内外均有塑层，中间为增强焊接钢管的复合结构，克服了钢管存在的易锈蚀、有污染、笨重、使用寿命短和塑料管存在的强度低、膨胀量大易变形的缺陷，而又具有钢管和塑料管的共同优点，如隔氧性好、有较高的刚性和较高的强度，埋地管容易探测等。
与其它类型钢管（PESI管、SP管）相比，钢塑复合压力管主承压层完全由复合其中的焊接钢管承担，其塑料层仅单纯发挥防腐保护作用，因此该管的承压能力基本不受温度变化和塑料层老化的影响，并采取专利技术成功解决了钢塑复合界面的脱层问题。
PSP管既继承了金属管和塑料管的优点，又克服了它们各自的缺点，是集金属管和塑料管优点为一体的新型管材。
1）具有超过塑料管强度的较高强度、刚性、抗冲击性，具有类似钢管的低膨胀系数和抗蠕变性能，埋地管可以承受大大超过全塑管的外部压力。
2）具有自示踪性，可以用磁性金属探测器进行寻踪，不必另外埋设跟踪或保护标记，可避免挖掘性破坏，为抢修和维护提供极大的便利。
3）无需作任何防腐处理即可安装，节约了工程费用。
4）完整的钢管层为管体的主承压层，因此管材的承压能力不受塑料层性能变化的影响。
5）具有优异的密封性能，抗拔脱，易安装，同时还具备管材、管线各种变形的自适应能力。
6）具有一定的柔性，可以弯曲，从而使装卸、运输、安装的适应性及运行的可靠性较高。地下安装可有效承受由于沉降、滑移、车辆等造成的突发性冲击载荷。定尺（12m）单支钢塑复合管可以单向弯曲25°，节省了小角度转向变头的用量。
7）管壁光滑，流体阻力小，不结垢，在同等管径和压力下比金属管材水头损失低30%，可获得更大的传输流量。
2.1聚氯乙烯（UPVC）管的连接及其应用
UPVC管作为较早期的给水管材，管材与管件间采用粘结形式，在使用过程中，特别是作为热水管时，不但会有U-PVC单体及添加剂渗出，而且作用的粘胶本身就含有对人体有害的物质，因而现巳较少使用。
UPVC管道安装对环境温度要求较高，在环境温度低于零度时，管道脆性增大，容易发生脆裂；管道连接使用的溶接剂在零度以下必须放于温暖的地方，并且安装时接口部位要保证无潮湿的水汽，包括洋和雪，涂胶时还应比平时安装增加胶层厚度，这些因素限制了管道的安装和使用。管道安装完毕后，在管道系统使用前，要有一个较长的固化期，而且在这期间不能随意摆弄，不能及时通不。采用粘接剂粘结的管路不能带水作业。
UPVC是热塑性塑料，理论上可以回收利用，但各国的实践证明旧塑料制品能回收再生产比例有限，主要是最终处理方式为焚烧，UPVC因为含氯在焚烧时可能产生非常有害的物质，如二恶英等。
2.4孔网钢（带/丝）骨架塑料复合管（PESI管）的连接及其应用
无论是孔网钢带骨架或孔网钢丝骨架复合管的连接方式均为热熔或电热丝热熔连接，这种连接方式一是要求操作者具有较高的素质；二是连接点上作为骨架的钢孔网或钢丝对连接点无任何补强作用，由于热塑性塑料本身的特点，使热熔连接点的强度远低于挤出成型的管道母材塑料的强度，因此当管线受到冲击或来自其他方面的载荷时，接头处的泄漏事故将难以避免；另一方面，PESI管电热熔连接对环境温度要求较高，一般环境温度要求为-5℃以上，且在此温度需采取一定的保温措施，才能保证焊接质量。这些对环境的苛刻要求使PESI管的施工、安装有了一定的局限性和难度，限制了PESI管的应用场合。
最后，该类管道在损坏后维修时，需将管道内的余水排尽、干燥并彻底清理污垢和氧化层后才能进行热熔连接，往往不能使破损处得到及时抢修，且热熔连接后，管道必须经充分冷却后才能通水，也使管道维护缺乏时效性，增加了管道维修难度。
2.5衬（涂）塑钢管（SP管）的连接及其应用
由于内衬（涂）塑钢管的连接不能采用钢管的焊接连接方式，所以连接成为内衬（涂）塑钢管的一个关键问题。内衬（涂）塑钢管现在采用的管件为可锻铸铁（马钢）衬塑或涂塑管件，采用在钢管上攻螺纹与管件螺纹连接或采用法兰卡箍的方式进行连接。这样就不得不采用较厚的钢管层，增加了管道的制造成本，连接起来也比较麻烦，工作效率不高。由于螺纹连接要在钢管外表面攻螺纹，采用麻、生料带或铅油密封，因而传统镀锌管连接点的泄漏和腐蚀问题得不到任何改善。
日本在应用优质给水管材这个问题上领先我国二、三十年，镀锌和不准用作给水管的决定出台这后的数年内，对次新建筑物中的给水管线，很快就形成了一个用高速气流清洗、涂衬的新行业；这个待业目前又进入了第二个高峰期。这第二高峰期之所以会出现，是因为SP管应用的开始十余年，对于连接、管件认识不足，采用了内涂树脂（无衬芯）管件及切断端面用涂料封闭的初级技术，其结果是在一、二十年后，管件处腐蚀、堵塞，衬里层自端面脱开，这样的给水管线必须进行修复、翻新，就此形成了翻新的第二个高峰。我国目前SP管应用中存在的问题较日本当时所经历的问题在程度上严重得多。SP管的应用中主要存在以下几个问题。
1）对切断端面的处理的忽视
虽然各个SP管开发商都指出，SP管不应用割刀切断，施工规范也作了这样的规定，但是大多数施工方还是用割刀。生活中我们都有这样的经验，当我们要将布撕开时，先要在欲撕开处剪一个小切口，有了这个小切口，稍用力一撕，布就撕开了；若没有这个小切口，用几倍、几十倍的力也难以撕开；对于SP管来说，其切断端面处同样存在类似的“撕布效应”；当衬里层同钢管内壁紧密结合时，水流是不能将两者分开的；但两者间若有“切口”，如用割刀切断时，切断端面就会因挤压变形而两者脱开，此时若不采取善后措施，以后运行时就会出现“撕布效应”，当水流冲击该处进，脱开就可以迅速扩展，造成衬里层大片脱落、脱开，使管线堵塞；衬里层脱落之处，腐蚀就极为严厉。
2）对带衬芯管件的忽视
带衬芯管件可以有效地将切断端面同水流隔断，是SP管切断端面能正常工作的有力保证；给水管线要使用几十年，切断端面若同水流直接接触，迟早总是会发生脱开的。可是，目前很多施工单位、开发商对此缺乏必要的认识。
3）内毛刺等引起的管材质量问题
SP管的主要失效模式是衬里层同钢管内壁脱开。目前的SP管生产厂，几乎都采购商品焊管、镀锌管作为原料管；商品管的内毛刺现不被控制，有的可高达2～3毫米，宽达5～6毫米以上，妨害衬里层同钢管内壁紧密结合；管线运行时，毛刺处及邻近区成为“脱开源”。国内有些开发商的样品、样本对内毛刺处理得很好，但大批量生产未解决。
2.6钢塑复合压力管（PSP管）的连接及其应用优势
钢塑复合压力管的配套连接管件根据不同的应用环境和场合分为四种：
1）卡压（卡槽）式铜管件
此类管件安装方便，承压能力高，防腐能力强。
2）埋地环墨铸铁沟槽管件
该种连接方式安装方便，易于维修。
3）扩口式压接密封刚性管件
此种连接方式承压能力高，管道不缩径，水头损失小。
4）埋地承插管件
该种连接方式安装方便，防腐能力强，不缩径，水头损失小。
钢塑复合压力管的连接以机械方式连接，连接方式方便快捷、易操作，连接处可以重复拆装，中途也很方便插入施工，且连接完毕即可输送介质，无需等待固化或冷却，对于需装、改装、更新管道极为方便，这种连接方式对安装工作环境无特殊要求，使管材的安装更为简易，维护修理更为快捷，且管材连接好后内部无缩颈，具有其它管材不可比拟的优势，使钢塑复合压力管的应用前景十分广阔。
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2006-06-13 08:47:27
