玻璃钢管道与球墨铸铁管的比较
管材性能比较
管材性能的综合比较合理地选择最佳管材与确定经济管径，是管道工程师的基本要求。
只有通过科学的分析，才能够准确地找到最优的管材与管径。
本文就钢管、球墨铸铁管、PVC管、玻璃钢管、铝塑复合管、PE管的对比分析说明经济管径与最佳管材的确定。
各种管材性能的比较钢管（SP）钢管作为灰铁管的升级换代产品，具有延伸性能良好，不易破碎的优点，但也有不可避免的缺点。
钢管的焊接接头具有良好的防止脱落性，同时也增加了施工难度：1. 焊接工作费时费力（定心、焊接、X射线检查、涂漆），并且需要高度熟练的技术工人；2. 焊接受自然气象条件影响：雨天不能焊接，尤其是碰上骤雨时应立即中断焊接，等骤雨停了之后方可进行焊接，但必须进行加热和除湿等工作，否则焊接的质量很难保证。
当外界相对湿度增高，达到露点时，管身就会生露，必须进行干燥；3. 施工费用昂贵：按一九八九年市政工程国家预算定额计算，钢管的施工费用是球铁管施工费的三倍。
考虑管材价格因素，球铁管单位长度工程预算仅相当于钢管的3/5；4. 无适应性：接口处钢性太强，无挠度，不能适应地形沉降：钢管无配套管件，需现场焊接制造，不能进行弯曲配管。
在必须进行弯曲配管时，要切断管端，进行端面加工，故没有适应性；5. 抗腐蚀性能太差，需要昂贵的防腐费用：必需充分的涂漆管理，焊接部位的内防腐难以作到完善施工，尤其是小口径管，焊接后的内面，涂漆困难，内防腐得不到保证，严重影响了管道的使用寿命。
根据国家有关资料表明，即使采用“三油两布”防腐后，一般寿命不超过30年，在南方沿海地区寿命短至25年；6. 易于遭受电腐蚀：钢管的电阻小，再加上焊接接头结合成一个整体，形成长大电路，因此容易受泄漏电流或土壤变化的影响，而易于腐蚀；7. 泄漏率极高：据日本防止电腐蚀研究委员会一九六六年出版的《电腐蚀、土壤腐蚀手册》对东京和大阪输水公司管道泄漏事故统计，钢管泄漏率为1次/14公里·年，而球铁管泄漏率为1次/780公里·年。
常用四种管材对比
供水常用四种管材对比介绍钢管钢管的优点是管材强度较高，耐工作压力也高，施工敷设方便，适应性强，接口形式灵活，管道渗漏较少，单位管长重量较轻，可用来埋设穿越各种障碍。
输水钢管最重要问题是钢管的防腐蚀，管道内壁喷涂防腐漆（需符合食品卫生标准），管道外壁在诸如埋地水位较高、盐碱地等不良地段敷设时除需考虑做环氧煤沥青加强级防腐处理外，尚需视当地土壤电阻率大小采用阴极保护等特殊防腐措施。
球墨铸铁管球墨铸铁管是目前给水管中应用较多的管材。
球墨铸铁管的优点是使用年代长，安全性高；管道承受压力较高；采用橡胶圈接口，柔性较好，对地基适应性较强；防腐能力较钢管强；有标准配件，适用于配件及支管较多的管段。
但球墨铸铁管重量较重，大管径价格较钢管高。
预应力钢筒混凝土管（PCCP）预应力钢筒混凝土管的管径一般为DN600～4000mm（我公司可生产最大直径为4000mm），工作压力为0.4～2.0MPa。
PCCP管壁由混凝土管芯、钢筒、高强度预应力钢丝和砂浆保护层等四部分组成，混凝土管芯内部或外表面带有一个两端焊有精密加工的接头钢圈的薄钢筒，混凝土管芯（内衬型为钢筒）外螺旋形缠有高强度预应力钢丝，预应力钢丝外有一层致密的砂浆保护层。
通过缠绕预应力钢丝施加预应力，使PCCP承受内外压的能力大大增加；带有钢衬筒，不仅抗渗，而且提供了轴向强度，增加环向强度；钢制利用公差配合的接头及胶圈构成有效的密封作用，确保接头的严密性；钢筒、钢丝等钢构件都埋藏在混凝土和砂浆中，确保得到持久、有效的保护。
PCCP管材的这些结构特点决定了它有如下优良性能：能承受很高的内压和外压；抗渗性能优越；使用寿命长，一般在50年以上；刚性管壁和粗糙外表面使之有很强的抵抗装卸、运输、安装过程中损坏能力；内壁光滑、水密性好使管线的水头损失小，增加了管线的输水能力；利用胶圈密封的自对中接头加快了安装速度。
PCCP管的缺点是自重太大。
PCCP管道应用图玻璃钢夹砂管玻璃钢夹砂管是近几年新兴的一种管材（直径DN25mm-4000mm,我公司生产最大直径4000mm)，其优点是管材强度高，密封性好，重量轻，水头损失较小，在同样条件下口径可比其它管材缩小一个档次；内衬可采用食品级树脂完全达到饮用水卫生标准，防腐性能好，无电腐蚀之虑，可直接埋设于酸性或碱性土壤中，无需保护，单根长度12米/根，接头少，安装方便快捷，使用寿命可达50年。
水工程领域中不同材质管道的优缺点及其适用范围给水排水建筑给排水
室外排水管道管材
54
室外排材的重要性 1、可靠性 2、安全性
56
建筑给水排水管道管材 二、管材种类
金属管
塑料管 复合管
57
建筑给水排水管道管材 1、给水管
1.1 金属管 1.1.1 镀锌钢管
优点：耐腐蚀；延长使用寿命。 缺点：二次污染 适用范围：仅用于消防系统
58
建筑给水排水管道管材
59
建筑给水排水管道管材
1.1.2 给水铸铁管 优点：抗腐蚀；造价低；耐久性好 缺点：质地脆；重量大；长度小 适用范围：埋地敷设，给水明管
60
建筑给水排水管道管材
61
建筑给水排水管道管材
1.1.3 铜管 优点：耐腐蚀；耐高温；韧性好；线膨 胀系数小；卫生 缺点：价格高 适用范围：热水，经济能承受
47
室外排水管道管材
48
室外排水管道管材
6、国内应用较多的新型管材 高密度聚乙烯管（HDPE）——
内壁光滑，耐腐蚀性好，柔韧性好，重量轻， 采用热熔粘结性接口，对管道基础要求低，长度一 般12m，600~800口径的管价格低于玻璃钢夹砂管。 为新型实用性管材。
49
室外排水管道管材
50
室外排水管道管材
( 6) 阻力小，能耗低，输水 能力可基本保持不变。 ( 7) 综合成本合理。 ( 8 ) 管材来源有保证，管件 配套方便。 ( 9) 便于运输，安装。 ( 10 ) 寿命长，维修量小， 便于管理。
3
室外给水管道管材
四、管材种类
金属 非金属
灰铸铁 球墨铸铁 钢管 钢筋混凝土：预应力、自应力
玻璃钢
塑料：硬聚氯乙烯、聚乙烯
9
室外给水管道管材
10
玻璃钢夹砂管道与球墨铸铁管比较
3、纤维缠绕夹砂玻璃钢管的优点与其他材质的管道比较，玻璃钢管道具有以下一些显著的优点：1)耐腐蚀性好，对水质无影响：玻璃钢管道能抵抗酸、碱、盐、海水、未经处理的污水、腐蚀性土壤或地下水及众多化学流体的侵蚀。
比传统管材的使用寿命长，其设计使用寿命一般为50年以上。
对夹砂玻璃钢管道而言，更多的是在市政、城市输配管网方面的应用，由于其具有无毒、无锈、无味、对水质无二次污染、无需防腐、使用寿命大大延长、安装简便等优点，因此，受到了给排水行业的欢迎。
2)防污抗蛀：不饱和聚酯树脂的表面洁净光滑，不会被海洋或污水中的甲贝、菌类等微生物玷污蛀附，以致增大糙率，减少过水断面，增加维护费用。
玻璃钢管道无这些污染，长期使用洁净如初。
3)耐热性、抗冻性好：在-30℃状态下，仍具有良好的韧性和极高的强度，可在-50℃－８０℃的范围内长期使用，采用特殊配方的树脂还可在１１０℃以上的温度工作。
4)自重轻、强度高，运输安装方便：采用纤维缠绕生产的夹砂玻璃钢管道，其比重在1．65－2．0，只有钢的１／４，但玻璃钢管的环向拉伸强度为180－300ＭＰa，轴向拉伸强度为６０－１５０ＭＰa，近似合金钢。
因此，其比强度（强度／比重）是合金钢的２－３倍，这样它就可以按用户的不同要求，设计成满足各类承受内、外压力要求的管道。
对于相同管径的单重，ＦＲＰ管只有碳素钢管（钢板卷管）的１／2.５，铸铁管的１／３.5，预应力钢筋水泥管的１／8左右，因此运输安装十分方便。
玻璃钢管道每节长度12米，比混凝土管可减少三分之二的接头。
它的承插连接方式，安装快捷简便，同时降低了吊装费用，提高了安装速度。
5)摩擦阻力小，输送能力高：玻璃钢管内壁非常光滑，糙率和摩阻力很小。
糙率系数为0.0084，而混凝土管的n值为0.014，铸铁管为0.013，因此，玻璃钢管能显著减少沿程的流体压力损失，提高输送能力。
因此，可带来显著的经济效益：①在输送能力相同时，工程可选用内径较小的玻璃钢管道，从而降低一次性的工程投入；②采用同等内径的管道，玻璃钢管道可比其他材质管道减少压头损失，节省泵送费用。
玻璃钢管与球墨铸铁管比较分析
玻璃钢管与球墨铸铁管比较分析球墨铸铁管是一种经过球化和孕育处理铁水后,采用离心法浇筑而成的。
制作时有冷模工艺和热模工艺之分,采用冷模工艺需采用退火工艺,一般适合于生产700一800以下的管材。
由于经过处理的铁水石墨结晶体呈球状,故称球墨铸铁。
其主要优点是:抗拉强度高,断裂延伸率高,耐腐蚀性能优于钢管2倍多。
我国从80年代中期开始引进球墨铸铁管生产线,现可生产700m以下的离心球墨铸铁管(给水排水管道工程施工及验收规范实施手册,中国建筑工业出版社,1998年9月出版),并于1991年颁布了《离心铸造球墨铸铁管》(GBl3295-91)标准。
该标准规定了Φ700以下的球墨铸铁管(NI型、X型、S型接口)、Φl2OO以下球墨铸铁管(T型接口)的四个不同级别的尺寸标准。
从强度和刚度来看,夹砂玻璃钢管和球墨铸铁管都具有优良的特性。
但从耐腐蚀性与使用寿命、水力特性、能耗、水质、运输、安装等方面分析,玻璃钢夹砂管比球墨铸铁管更优越、更具有竞争力。
1.防腐性能与使用寿命优良的防腐蚀性能是玻璃钢管最突出的优点之一,这不仅使得玻璃钢管在运行时无须任何维护,而且是确保玻璃钢管能使用50年寿命的重要因素(见 AWWA, ASTM标准)。
尽管球墨铸铁管的耐腐蚀性能比钢管强,但球墨铸铁管在埋入地下运行时,管内水质、周围土壤、地下水,埋设地带附近是否存在电场等因素,均会使该管内外壁产生腐蚀(见《中华人民共和国国家标准“给水排水工程结构设计规范编制说明”》)。
因此,《离心铸造球墨铸铁管》 (GBI3295-91)标准规定:管体内外表面应涂覆沥青质或其他防腐材料。
由于涂覆材料与球墨铸铁管材的材质不同,在长期运作中,受到气候冷热、水力冲击等作用,容易产生界面分层脱落,而逐步失去防腐涂覆层,从而使管的内表面铁分子产生氧化作用、电化学腐蚀等,必将减少使用寿命。
2.水力特性比较玻璃钢管的内壁非常光滑,新玻璃钢管的Hazen-Wllliams粗糙系数c值为160一165,其保守的设计值(按50年计)为150。
管材的类型和性能
管材的类型和性能目前,乡镇供水应用的管材可分为金属管材和非金属管材两大类。
金属管材包括灰铸铁管、球墨铸铁管、钢管、镀锌铁管等。
非金属管材有钢筋混凝土管、加强玻璃纤维管、塑料管和铝塑复合管等。
(一)管材的主要类型和特点1.灰铸铁管灰铸铁管又称灰铁管,耐腐蚀性较强,且能承受一定水压,在早年应用很广,因其材质较脆,管壁较厚,已逐渐被其他管材代替。
2.球墨铸铁管球墨铸铁管又称“可延性铸铁管”,优点是具有较高的抗拉强度和延伸率,具有较好的韧性、耐腐蚀性、抗氧化、耐高压等优良性能,口径为75～2600mm。
3.钢管钢管有无缝钢管和焊接钢管两种。
钢管具有耐高压、富韧性、抗震动、管壁薄等优点,其机械强度高,能承受极高的内压外压,可以加工各种特殊管件,适用于穿越各种障碍。
缺点是易被腐蚀,因此大口径钢管应进行内外防腐。
外防腐可采用涂层防腐和电防腐,涂层防腐一般采用还氧煤沥青二油六布加强级防腐,电防腐采用牺牲阳极保护法。
内防腐采用水泥砂浆内衬防腐。
因钢管内外防腐都是事先做好,在现场焊接时,难免会破坏接口处防腐层,给施工质量带来隐患。
4.镀锌铁管镀锌铁管有刷锌管和镀锌管两种。
刷锌管锌皮较厚,耐腐蚀性强,可用于供水管;镀锌管锌皮较薄,只能用于穿电线的室内明管。
口径常用范围为13～50mm。
5.钢筋混凝土管钢筋混凝土管为大口径管材,用于大水量较长距离输送。
包括预应力钢筋混凝土管、自应力钢筋混凝土管、钢筒预应力钢筋混凝土管。
主要优点是使用寿命长、耐腐蚀,但是重量大、切断和接引支管困难。
常用口径为600～2000mm。
自应力钢筋混凝土管、钢筒预应力钢筋混凝土管,主要优点是使用寿命长、耐腐蚀,但是重量大、切断和接引支管困难。
常用口径为600～2000mm。
6.加强玻璃纤维管加强玻璃纤维管属大口径管材,用于大水量较长距离输送。
重量轻,内壁光滑,不易结垢,但耐外力荷载性能较差。
通常管径为600～2300mm,设计使用年限50年。
7.塑料管给水常用的塑料管包括硬聚氯乙烯管(UPVC)、氯化聚氯乙烯管(CPVC)、聚乙烯管(PE)和高密度聚乙烯管(HDPE)等种类。
中大口径输水管材综合比较
中口径供水管材钢管和球墨铸铁管比较输水管材在给水工程中，管道占投资的比重很大，且因管材选用不当造成事故或增加不必要资金的实例很多，因此输水工程管材的研究和比较对节省投资、方便施工、安全运行意义很大。
目前我国生产和使用的中大口径输水管材主要有主要有钢管（SP）、预应力混凝土管（PCP）、预应力钢筒混凝土管（PCCP）、玻璃钢管（GRP）和球墨铸铁管（DIP）。
本文主要是针对目前中口径输水管材球墨铸铁管（DIP）、焊接钢管（SP）从经济和技术方面进行全方位进行比较。
1．球墨铸铁管和钢管优缺点比较球墨铸铁管和预应力钢管两种管材都有自身的优点和缺点，这样就应根据工程的不同部位和要求选择合理的管材。
现就两种管材的优缺点分述如下：(1) 球墨铸铁管球墨铸铁是一种铁、碳、硅的合金，其中碳以球状游离石墨存在。
灰铁中，片状石墨对铁基质产生“割裂”作用，使之脆裂。
球墨铸铁中，球状石墨消除了这种作用，使之坚韧，具有铁的本质、钢的品格。
目前离心球墨铸铁管成熟的生产工艺方法有三种：①水冷金属模法；②树脂砂热模法；③涂料热模法。
DN1000mm以下的球墨铸铁管的生产大多采用水冷金属模法，DN1000mm以上多采用热模法。
树脂砂热模法由于生产效率低、产品外观差、机械性能同涂料热模法相比较有一定差距。
目前该种生产生产工艺基本上不再使用。
其主要特点有：①具有卓越的承压能力，机械强度优于钢管（见下表）。
②安装速度快，施工费用低，DN500-1600MM铸管安装工时大约20~30分钟，能较好的满足施工工期的要求，具有良好的防腐性能，规定使用年限高于50年。
③接口为柔性接口,可偏转2-3°,可在极其软的地基中敷设。
④密封性好，按照《球墨铸铁管施工安装规范》安装完毕后，管道一次试压成功率100％。
⑤抗震性能高，能够承受较高的抗震能力。
⑥价格适中，国内给水管道采用球墨铸铁管率达到80％以上，在国内较大引水输水工程中使用DN1000MM以上球墨铸铁管达到很好的效果。
PCCP管与球墨铸铁管的比较[详细讲解]
![PCCP管与球墨铸铁管的比较[详细讲解]](https://img.taocdn.com/s3/m/9ed19fa9680203d8ce2f2453.png)
关于珲春市给水工程输水工程管材选择的说明由于玻璃钢管自身的缺点、以及钢管较贵等原因，故不在本论述范围以内，在这里仅对PCCP管，球墨铸铁管进行技术经济分析，以供参考：一、管材性能比较1、耐腐蚀性方面：球墨铸铁管抗腐蚀性能良好，而PCCP管材耐腐蚀性能相对较差，这是因为在使用过程中会出现电化学腐蚀，管道在安装运行时需要进行阴极保护，特别是PCCP管的钢套筒和钢制接头处的PH值不同会加速接头处的腐蚀，以下为PCCP管道腐蚀机理图：描述如下：在使用初期由于钢筒完好，因而爆管率较低，但是随着使用年限的增加，钢板逐渐会氧化腐蚀，甚至局部会完全腐蚀掉，这些被完全腐蚀掉的地方就成为最薄弱点，成为潜在的爆管节点，现在有些工程已经放弃使用PCCP 管作为输水管材而改用其他管材。
例如目前世界上使用PCCP 管道最多的工程，利比亚人工河工程，前期使用DN3600mmPCCP 管1000余公里，在使用不到10年后，现在已经出现严重腐蚀问题，现已决定改用管材。
球墨铸铁管与钢管抗腐蚀性能试验注：用喷枪将自来水雾化，喷洒10h ，停止14h ，反复进行干湿试验。
PCCP管长期腐蚀导致钢筋断裂图片PCCP管道接头漏水图片钢筒钢筒被腐蚀产生PCCP管身渗漏2、水力学性能方面：由于二者糙率系数均为0.013，故不作比较3、管材使用强度方面PCCP管道由于其起增强作用的钢骨架在使用过程中因电化学腐蚀作用，其钢板和钢筋会不断出现生锈腐蚀，一般在使用十几年以后，强度开始随时间的延长而不断下降，直到破坏，目前对于PCCP管中存在电化学腐蚀作用还没有彻底的解决方法予以避免。
球墨铸铁管的强度变化目前尚无明确的结果。
4、运输安装方面：球墨铸铁管1400\1600理论重量分别为3.0\3.76（折成5m计算），PCCP管1400\1600理论重量分别为7.30\9.70t,同管径铸铁管的PCCP管材比较，球墨铸铁管道单位长度的重量约为PCCP管的40％左右，因此装卸、运输安装方面，球墨铸铁管无需大型的吊装和运输设备。
钢丝管与球墨铸铁管对比资料
钢丝管与球墨铸铁管对比资料钢丝网骨架聚乙烯复合管与球墨铸铁管---管道性能比选方案东宏管业徐宁钢丝网骨架聚乙烯复合管以下简称SRTP管，球墨铸铁管以下简称球墨管，根据两种管材的性能及优势，合理对管道进行选型设计。
一、管材生产介绍1、球墨管：管材是使用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，其主要原料是生铁，添加一定的碳、硅、锰、硫、磷和镁等球化剂,进行内外防腐而成。
2、S RTP管：管材以高强度钢丝左右螺旋缠绕成型的网状骨架为增强体，以高密度聚乙烯(HDPE)为基体，用高性能粘结树脂将钢丝骨架与内、外层高密度聚乙烯连接在一起，管材因高强度钢丝增强体被包覆在连续热塑性塑料之中，使管材克服了钢管和塑料管各自的缺点，而又保持了钢管和塑料管各自的优点。
二、直接成本对比1、管材重量球墨管为刚性管材，管材每米重量较重；SRTP管为塑料柔性管材，管材每米重量较轻，综上所述，球墨管每米重量是SRTP管材的2倍以上，在施工性能方面。
因球磨管重量较重，增加了施工难度，综合比较，球墨管不如SRTP管具有优势。
2、管材直接成本球墨管使用每吨原材料价格，是每吨聚乙烯原材料价格的一半以上，但管材平均每米重量重超出SRTP管2倍以上，经对管材使用原材料分析，球墨铸铁管成本价格较高。
3、管材运输以管线实际使用10公里计算，分析两种管材的运输成本分析：1)球墨管因管材自身重量较重，使用DN500mm球磨管材的总重量为1000吨，使用DN600mm球磨管材的总重量为1318吨；2)SRTP管材重量较轻，使用dn500mm的SRTP管材总重量为388吨，使用dn630mm的SRTP管材总重量为637吨。
3)运输成本分析：球墨管比SRTP管总重高出1293吨，按每百公里每吨运费50元计算，每百公里运费可节省6.5万元左右。
4、施工使用设备：1)球墨管：管材自身重量较重，在施工现场进行二次倒运、铺管过程中需使用至少1台大型机械设备，在施工过程中因管材连接方式、自身重量等问题，需使用大至少2台大型辅助机械设备施工。
玻璃钢管道的优点介绍及各项性能指标
玻璃钢管道的优点介绍及各项性能指标1、质量轻、比强高、抗疲劳性能好玻璃钢的比重在1.6-2.0g/cm3之间，即只有普通钢材的14-16，比铝还要轻约1/3，因为玻璃钢中的连续纤维有较高的拉伸强度及弹性模量，其机械强度可以达到或超过普通碳钢的水平，比强度为钢材的4倍。
玻璃钢材料的抗疲劳性能好，金属材料的疲劳破坏是由里向外突然发展的，往往事先无征兆；而纤维复合材料中纤维与基体的界面能阻止裂纹扩展，其疲劳破坏总是从材料的薄弱环节开始，玻璃钢管道可按照环向与轴向受力的不同，通过改变结构纤维铺层，使管道具有不同的环向强度与轴向强度，从而与受力状态相匹配。
下表为玻璃纤维的主要机械性能和玻璃钢管道的机械物理性能，（2）玻璃钢和钢管的性能指标对比2、水力特性优越（1）玻璃钢管同钢管水力特性比较从上面的水力特性分析看，玻璃钢管不但摩阻系数小，输送能力大，而且能显著的减少沿程液体压力损失，提高液体输送能力(玻璃钢管的绝对粗糙度是取50年后的值，钢管是取运行后期的值)。
玻璃钢管是光滑管，在输送功率和流量相同的情况下，选用玻璃钢管，其管道直径可比选用钢管缩小1-2个管径等级。
下面举实例计算说明（2）实例分析假设第一类管材为钢管，第二类管材为玻璃钢管，第一类管材的管内壁糙率n1=0.012；第二类管材的内壁糙率n2=0.009。
通过水力学中的达西公式结论：因此当钢管设计管径为DN2400mm时，玻璃钢管设计为DN2200mm已经足够，可大大节约管材的投资成本。
3、耐腐性能好玻璃钢管的主要原材料选用高分子成份的不饱和聚酯树脂和矿物质成份的玻璃纤维组成,因此它与普通金属的电化学腐蚀机理不同，它不导电，在电解质溶液里不会有离子溶解出来，特别在强的非氧化性酸和相当广泛的PH值范围内的介质中都有良好的适应性，过去用不锈钢也解决不了的一些腐蚀性介质，如盐酸、氯气、二氧化碳、稀硫酸、次氯酸钠和二氧化硫，现在可很好的解决腐蚀问题。
玻璃钢对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐等介质有良好的化学稳定性，因而有效地抵抗酸、碱盐等介质的腐蚀和未经处理的生活污水和工业污水、腐蚀性土壤和化工废水及众多化学液体的浸蚀。
室外给水管道常用管材性能比较
室外给水管道常用管材性能比较摘要：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。
供水工程管材选择对比
输配水管道管材选择一、管材选择要求在长距离输配水工程中，管材的选择一般要根据工程的规模、管道的工作压力、输水距离的长短、工程的进度与重要性以及工程所在地的地形、地貌、地质情况，当地管材的生产状况，应用管材的习惯，特别是工程的资金落实情况，进行技术、经济、安全等方面的综合比较后确定。
管材选择的要求如下：①、管材应符合现行国家标准《生活饮用输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T 17219的规定。
②、输水管道必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压，并要有一定的使用寿命。
③、输水管道必须具有抵抗原水中杂质的冲刷和磨损的作用，同时应有抗腐蚀的性能。
④、输水管道接口必须不渗水，以防止污水或地下水渗入而污染原水，或原水渗出而使漏损量增大。
⑤、输水管道的内壁应整齐光滑，使水流阻力尽量减小。
⑥、输水管道应尽量就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，减少运输和施工费用。
现结合目前国内管材生产和管网使用的实际情况，根据本工程管线的外部荷载、内水压力、设计流量、环境介质、使用寿命等特点，进行技术经济比选。
二、管材类型工程上常用的长距离输水管材主要有钢管（SP）、玻璃钢夹砂管（FRPM）、球墨铸铁管（DIP）及钢筒混凝土管PCCP。
本项目原水输水管及清水输水管距离较长，单向长度约55-60km，从阳新县王英水库到大冶城区，沿线地质情况、地貌变化较大，有湖塘、山地、平原等。
鉴于PCCP管道对管道地基处理要求较高，承插接口加工精度要求高，接口容易破损，无标准配件, 需特殊加工; 运输、安装困难, 抢修困难；本设计不考虑采用PCCP管材，以下就钢管、玻璃钢夹砂管、球墨铸铁管进行技术经济比较。
⑴、钢管钢管（SP）钢材具有极好的力学性能，钢板焊制的输水管道可以承受极高的内压和较高的外压。
用于城市输水管道工程的SP口径一般在DN600mm～DN2000mm 范围，最大口径可达DN4000mm。
SP的制作中技术和焊接技术已经相当成熟，各种检验手段也日臻完善。
玻璃钢管道与球墨铸铁管的比较
玻璃钢管与球墨铸铁管的经济技术比较目前在供排水项目中，玻璃钢管和球墨铸铁管道应用都很广泛，我公司（新疆永昌积水复合材料有限公司）作为一家全国最大的玻璃钢管道专业生产厂家，集自身十余年的管道生产运输、安装及长期运行管理等方面的经验，针对供排水项目的工况特点，对管材安全性及投资效益等方面提出建议，以期望玻璃钢管道这种技术先进、运行可靠、经济合理的管材，能够在供排水项目中得到更广泛的应用。
下面就这两种管材的特点进行对比，以供设计技术人员在材料选取方面的参考。
一、玻璃钢管道与球墨铸铁管道技术性能比较1、总体性能比较玻璃钢的主要原材料是高分子成份的不饱和聚酯树脂和矿物质成份的玻璃纤维，它能有效地抵抗酸、碱、盐等介质的腐蚀和未经处理的生活污水和工业污水、腐蚀性土壤和化工废水及众多化学液体的侵蚀，相对于球墨铸铁管道减少了防腐费用，在一般情况下，能够长期保持管道的安全运行。
而球墨铸铁管道则在土壤水溶液呈酸，缄，盐等性质的土壤中使用时，会产生离子溶出和电化学腐蚀，长期使用由于内外表面都会产生腐蚀。
玻璃钢管道耐腐蚀性能表如下：玻璃钢管道耐腐蚀性能表我们先来看看玻璃钢管道和球墨铸铁管道的水力特性、糙率、流量、管径指数等相关数据：下几个方面说明：（1）对于相同口径的管网，选用玻璃钢管可节省泵送费用约30%--40%；（2）对于输送相同流量，选用玻璃钢管，可缩小约2个管径等级，从而节省初期投资费用；（3）缩短泵送时间，尤其适用于集中用水或间隙用水的情况，选用玻璃钢管，可节省1/3泵送时间和费用。
（4）玻璃钢管的内壁光滑，不但新生态是光滑的，而且使用相当年后，内壁仍然光滑如初，而且不结垢，不会对介质产生二次污染，在国外被称为“水力光滑管”。
二、玻璃钢管道与球墨铸铁管道从现场安装施工和运输上比较球墨铸铁管单根长为4-6米且重量重,管道在现场的卸车与下管沟都必须采用吊车,这将是一笔很大的吊装费用。
同时，由于球墨铸铁管重量大且为脆性管材,为了防止地基不均匀沉降对管材的损坏,对管沟施工的要求非常高,这样无形中就增大了工程和土建工程量。
玻璃钢夹砂管道与球墨铸铁管比较
3、纤维缠绕夹砂玻璃钢管的优点与其他材质的管道比较,玻璃钢管道具有以下一些显著的优点：1)耐腐蚀性好，对水质无影响：玻璃钢管道能抵抗酸、碱、盐、海水、未经处理的污水、腐蚀性土壤或地下水及众多化学流体的侵蚀。
比传统管材的使用寿命长，其设计使用寿命一般为50年以上。
对夹砂玻璃钢管道而言，更多的是在市政、城市输配管网方面的应用，由于其具有无毒、无锈、无味、对水质无二次污染、无需防腐、使用寿命大大延长、安装简便等优点，因此,受到了给排水行业的欢迎.2）防污抗蛀:不饱和聚酯树脂的表面洁净光滑,不会被海洋或污水中的甲贝、菌类等微生物玷污蛀附，以致增大糙率，减少过水断面，增加维护费用.玻璃钢管道无这些污染，长期使用洁净如初。
3)耐热性、抗冻性好：在-30℃状态下，仍具有良好的韧性和极高的强度，可在-50℃－８０℃的范围内长期使用，采用特殊配方的树脂还可在１１０℃以上的温度工作。
4）自重轻、强度高，运输安装方便：采用纤维缠绕生产的夹砂玻璃钢管道，其比重在1．65－2．0，只有钢的１／４,但玻璃钢管的环向拉伸强度为180－300ＭＰa，轴向拉伸强度为６０－１５０ＭＰa，近似合金钢。
因此,其比强度（强度／比重）是合金钢的２－３倍,这样它就可以按用户的不同要求,设计成满足各类承受内、外压力要求的管道。
对于相同管径的单重,ＦＲＰ管只有碳素钢管（钢板卷管）的１／2.５，铸铁管的１／３.5，预应力钢筋水泥管的１／8左右，因此运输安装十分方便.玻璃钢管道每节长度12米，比混凝土管可减少三分之二的接头。
它的承插连接方式，安装快捷简便，同时降低了吊装费用，提高了安装速度。
5)摩擦阻力小，输送能力高：玻璃钢管内壁非常光滑，糙率和摩阻力很小.糙率系数为0.0084，而混凝土管的n值为0.014，铸铁管为0.013，因此,玻璃钢管能显著减少沿程的流体压力损失，提高输送能力。
因此，可带来显著的经济效益：①在输送能力相同时,工程可选用内径较小的玻璃钢管道，从而降低一次性的工程投入；②采用同等内径的管道,玻璃钢管道可比其他材质管道减少压头损失，节省泵送费用。
顶管管材比较0215
张沟水库供水管线工程供水管道管材比选方案通过我们对山东济宁厂家生产的玻璃钢夹砂管、南阳及洛阳厂家生产的JPCCP管、郑州厂家生产的球墨铸铁管等四家管道生产企业三种长距离顶管用管材的咨询沟通，其各种管材和性能指标各有差异。
现就各类管材的优缺点进行比选如下。
1玻璃钢夹砂管1.1优点1）施工进度快，管道屈服性强；2）管材重量轻，外壁摩阻系数小，约为钢筋混凝土管的1/8，每延米管道顶进所需顶力小；3）流通能力高：内壁非常光滑，粗糙度为n=0.0084，同等条件下过流能力大；4）纠偏简单：由于自身重量轻，管道屈服度强，使得顶进过程中纠偏特别容易。
5）连接方便：可截取任意长度，连接方便，并在2~3小时内连接好。
6）管外表与土之间基本无内聚力，顶进中不死管。
（砼管外表与土之间有很大的内聚力，顶进中易死管。
）7）使用机具简单，不需大型设备。
重量轻，约为钢筋混凝土管重量的1/10~1/15，运输吊装费用少。
8）耐腐蚀性能强，寿命长，几乎不用保修，无需维护，确保使用寿命达50年。
1.2缺点1）刚度和强度相对较低，弹性模数比木材大两倍，是钢的1/10，刚性较小，容易变形。
2）在盐水中长期使用时，强度容易衰减，并最终导致破坏。
3）玻璃钢的热膨胀系数大，膨胀系数约高碳钢两个数量级，在温差大的地区需考虑热胀冷缩对玻璃钢管的破坏作用。
4）长期耐温性差，一般不能在高温下长期使用，通用聚酯玻璃钢在50℃以上强度就明显下降，60℃以上强度有明显下降。
5）在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。
6）层间剪切强度低。
7）目前我国玻璃钢施工项目中，接口质量问题突出，尤其对于长距离管道，接口数量多，接口处理的好坏直接影响整个工程的质量。
2 JPCCP管PCCP从结构型式上分为两种：一种为内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCP-L），即在钢筒内壁成型混凝土，在钢筒外面缠绕环向预应力钢丝，然后喷射沙浆保护层而制成的管道；一种是埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCP-E），是将钢筒埋置在管芯混凝土里面，然后在管芯混凝土上缠绕环向预应力钢丝后辊射沙浆保护层。
PCCP管与球墨铸铁管的比较
在管道现场施工安装上，由于PCCP管道自身重量较重，抗不均匀沉降能力较差，对一些基础承载力较差的路段，还必须做混凝土基础防止管道下沉，又由于PCCP管道接头为半柔性连接，对安装时的管床基础要求较高，如管道局部出现基础下沉，极易造成接头渗漏，而一旦出现一个接头渗漏，相邻管道因基础被水浸泡，就会出现连锁反应而扩大接头渗漏面。
综上所述，通过对球墨铸铁管、PCCP管的对比分析，球墨铸铁管在耐腐蚀性、管材强度及运输安装、抗弯抗剪、运行维护、施工工期及施工降水等方面均具有明显优势。
二、管材经济性能比较
合建部分为13.5公里，管径为1400mm，PCCP管需要的转换接头94个，需要加工的11.25°转换接头6个，需要加工的22.5°的转换接头4个，
与PCCP管道相比，球墨铸铁管由于自身重量较轻，再加上其接头为柔性连接，每个接头有1°左右的偏转范围，因而对基础的要求和抗不均匀沉降能力远大于PCCP管道。当局部出现较轻的不均匀沉降，由于接头的偏转，可抵消较轻的不均匀沉降对管道产生的作用力，接头不会出现渗漏。
在管道安装效率方面：DN1400\1600钢套筒长度均为5m，球墨铸铁管可达8.15m，接头减少了39％，接头数量的减少除了可以提高施工速度外，还减少了管道接头渗漏的可能性，从而提高了供水的安全性。
玻璃钢管道的特点及其应用的范围
玻璃钢管道的特点及其应用的范围玻璃钢管道是一种新型的复合材料管道，其主要由树脂和玻璃纤维组成，具有轻质、高强、耐腐蚀和绝缘等特点，被广泛应用于化工、环保、水处理、石油、电力、船舶和轻轨等领域。
下面是玻璃钢管道的特点及其应用的范围的详细介绍。
特点：1. 轻质：玻璃钢管道的重量只有铁质管道的1/4，易于运输和安装。
2. 高强：玻璃钢管道的强度比普通钢材高5倍以上，比铸铁管道高10倍以上。
3. 耐腐蚀：玻璃钢管道的抗腐蚀性能比钢材和铸铁材料更强，能够耐受各种酸碱介质的侵蚀，长期使用寿命长。
4. 绝缘：玻璃钢管道具有良好的绝缘性能，能够有效地防止电化学腐蚀。
5. 良好的透光性：玻璃钢管道具有很强的透光性，光线可透过管道，在安装维护过程中可以直接观察管道内部的情况，方便维修和清洗。
应用范围：1. 化工领域：玻璃钢管道广泛应用于化工、制药、纺织、冶金等行业，特别是在含酸、碱、盐等腐蚀性介质的输送、排放、处理中，具有优异的耐腐蚀性能。
2. 环保领域：玻璃钢管道可用于污水处理竖井、气体净化器、除尘器等设备中，由于其具有耐腐蚀和良好的绝缘性能，能够有效地降低环境污染。
3. 水处理领域：玻璃钢管道可用于自来水输送、污水处理、海水淡化、反渗透等领域，由于其良好的耐腐蚀性能和绝缘性能，被广泛应用于水处理设备管道系统中。
4. 石油领域：玻璃钢管道广泛应用于石油开采、输油管道、石油化工等领域，由于其良好的强度和耐腐蚀性能，可有效地抵抗钻井过程中的化学腐蚀、油气介质的腐蚀。
6. 船舶领域：玻璃钢管道广泛应用于船舶建造、维修和改装中，由于其轻质、耐腐蚀、强度高等特点，能够有效地满足船舶的要求。
7. 轻轨领域：玻璃钢管道可用于轨道交通支架、隧道内排水、站台排水、车站排污等领域，由于其轻质、耐腐蚀、易于安装等特点，能够有效地满足轨道交通的要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
玻璃钢管与球墨铸铁管的经济技术比较
目前在供排水项目中，玻璃钢管和球墨铸铁管道应用都很广泛，我公司（新疆永昌积水复合材料有限公司）作为一家全国最大的玻璃钢管道专业生产厂家，集自身十余年的管道生产运输、安装及长期运行管理等方面的经验，针对供排水项目的工况特点，对管材安全性及投资效益等方面提出建议，以期望玻璃钢管道这种技术先进、运行可靠、经济合理的管材，能够在供排水项目中得到更广泛的应用。
下面就这两种管材的特点进行对比，以供设计技术人员在材料选取方面的参考。
一、玻璃钢管道与球墨铸铁管道技术性能比较
1、总体性能比较
玻璃钢的主要原材料是高分子成份的不饱和聚酯树脂和矿物质成份的玻璃纤维，它能有效地抵抗酸、碱、盐等介质的腐蚀和未经处理的生活污水和工业污水、腐蚀性土壤和化工废水及众多化学液体的侵蚀，相对于球墨铸铁管道减少了防腐费用，在一般情况下，能
够长期保持管道的安全运行。
而球墨铸铁管道则在土壤水溶液呈酸，缄，盐等性质的土壤中使用时，会产生离子溶出和电化学腐蚀，长期使用由于内外表面都会产生腐蚀。
玻璃钢管道耐腐蚀性能表如下：
玻璃钢管道耐腐蚀性能表
我们先来看看玻璃钢管道和球墨铸铁管道的水力特性、糙率、流量、管径指数等相关数据：
下几个方面说明：
（1）对于相同口径的管网，选用玻璃钢管可节省泵送费用约30%--40%；
（2）对于输送相同流量，选用玻璃钢管，可缩小约2个管径等级，从而节省初期投资费用；
（3）缩短泵送时间，尤其适用于集中用水或间隙用水的情况，选用玻璃钢管，可节省1/3泵送时间和费用。
（4）玻璃钢管的内壁光滑，不但新生态是光滑的，而且使用相当年后，内壁仍然光滑如初，而且不结垢，不会对介质产生二次污染，在国外被称为“水力光滑管”。
二、玻璃钢管道与球墨铸铁管道从现场安装施工和运输上比较
球墨铸铁管单根长为4-6米且重量重,管道在现场的卸车与下管沟都必须采用吊车,这将是一笔很大的吊装费用。
同时，由于球墨铸铁管重量大且为脆性管材,为了防止地基不均匀沉降对管材的损坏,对管沟施工的要求非常高,这样无形中就增大了工程和土建工程量。
而玻璃钢夹砂管的密度约为球墨铸铁管的1/4,且是一种柔性管,所以在管材吊装和管沟施工上的成本将大大低于球墨铸铁管。
最后,由于玻璃钢夹砂管比球墨铸铁管轻,所以其运输成本远远低于球墨铸铁管。
总之,就现场安装施工和运输而言,采用玻璃钢夹砂管比铸铁将会节约很大一部分投资。
三、从管配件制作方面比较
由于玻璃钢材料很强的可设计性，其法兰，弯头，三通，变径等可任意制作，如法兰可与任何符合国家标准的同等压力同等管径的钢制法兰相连接，弯头可根据施工现场的需要制作成任意角度，此外，由于接头采用柔性橡胶圈密封，每个接头还具有1°～3°的偏转作用，对于较小的转弯可通过接头借转而不用制作弯头。
而对于球墨铸铁管，弯头，三通等配件除固定规格的标准件以外，由于断管比较费事，一般要用到等离子切割机才能切割，所以非标准配件难以制作。
四、从运行维护方面比较
玻璃钢管道的维修简单易行，一般情况下，只要修补工作面干燥就可进行施工，如在管道上拼接法兰，当管道内水面低于开口十几毫米不往外流水即可进行操作，修补完的位置经30分钟固化后即可通水使用。
整个工作过程在清除完积水后一般不超过4小时，而对于球墨铸铁管，这一过程则需要10小时以上。
本公司已生产玻璃钢管道十几年，在安装使用的管道中，除人为的机械损伤进行过修补外，其余的几乎没有运行维护费用的支出。
从上述几点比较可以看出, 玻璃钢管材在经济投资方面和综合性能方面都比球墨铸铁管优越得多。
所以,无论是从长期使用的角度考虑还是从短期投资的角度考虑,在城市管网改造等工程中,选用玻璃钢管材都是明智之举。