大口径涂塑复合钢管在供水工程中的应用

摘要:文章以某水厂原水输水线路改建工程为例，对涂塑复合钢管进行了概述，经过对比多种供水管道材质，分析大口径涂塑复合钢管的供水工程设计方案，总结归纳了大口径钢管性能及选择标准，分析了供水工程应用效果，以为日后类似工程提供钢管材料应用的理论依据。

关键词:供水线路改建；涂塑复合钢管；管材性能     

原水输水线路在使用明渠输水时，其输水质量、数量的把控难度较大，而如果发生旱情，则水量将不能满足原有居民的供水需求，所以需要将明渠输水方式改成管道输水。

1 涂塑复合钢管概述

1.1 产品介绍

我国管道开发产业发展速度较快，在管材中有一类以无缝钢管、焊接钢管为基管的复合管材产品，其内壁 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，因此具有较高的产品性能。涂塑复合钢 管采用前处理、预热、内涂装、流平、后处理工艺制成了 给水镀锌内涂塑复合钢管，它是传统镀锌管的升级型 产品。据产品执行建设部CJ T120—2000行业标准可得。涂塑复合钢管的口径范围多数在DN15～DN1400，可带法兰及带压槽涂装，单根长度多为6、 9、 12 m，也有不定尺寸长度，涂层壁厚在100～ 500μ m之间，通常为350μ m[1] 。

1.2 产品优势

涂层品种主要包括热塑性聚乙烯粉末（PE）、热固性环氧树脂粉末（EP）等，所以该产品具备较大应用优势。首先，该产品卫生无毒，管壁光滑且不会积累水垢，保证了输水期间的水质。其次，其安装方式较成熟且便捷，与镀锌管安装工艺类似。再次，高分子材料的耐腐蚀性较强，适用于盐碱、沙漠等区域，耐候性良好。最后，由于钢管内壁较为光滑，输水效率较高，涂料耐化学稳定性极强，钢管内流体温度可在-30～90℃ 区间内任意流通。 

2 大口径涂塑复合钢管的供水工程设计方案

本文以某水厂供水改建工程项目为例，其工程管线规划全长约24.28km，设计输水流量1.16m3/s，最低引水位31.40m，管线起点中心高程29.00m，管线终点中心高程9.20m，管道终点最高水位为19.40m，管道终点最低水位为7.52 m[2]。在选择供水管道时，经过评测选用DN 1400 mm的涂塑复合钢管，该数值属大口径管材，能为供水工程提供较大输水流量，并且管道物理化性能优异，能满足设计规划方案的应用需求。

3 大口径钢管性能及选择标准

（1） 管材性能。① PE管。PE管材连接可靠，聚乙烯管道系统之间采用电热熔方式连接，接头的强度高于管道本体强度；水流阻力小；具有多种全新的施工方式，除 了可以采用传统的开挖方式进行施工外，还可以采用多种全新的非开挖技术如顶管、水平定向钻、衬管、裂管等 方式进行施工[3]。不过PE管材也有其应用缺点，该管材管径较小，因此大管径管道工程通常不能选择该管材加以应用，另外PE管材耐热性不佳，不可应用于热水管道中， 通常应用温度在40 ℃ 以内。② 螺旋钢管。螺旋管材具备较强机械强度以及较大延伸率，所以其耐弯折性较好， 也具备较强可塑性。另外，螺旋钢管能承受内外压力的数值较大，承载力很好。管材的安装方式也相对简便，不需要过多额外的处理措施。但管材的缺点为施工时需要对其进行内外防腐，因此它的综合造价较高，通常用于某些特殊地段。③ 涂塑复合钢管。钢材作为钢管基础，配合高分子材料能让该类管材具备较高耐腐蚀性及延长管道使用寿命。但涂塑复合钢管也有其缺陷，因为刚性较大，所以其在安装时不能弯曲，而且在供水工程施工规定特定长度时，需要使用热加工工艺或电焊工艺进行切割，工艺相对复杂。

（2） 管材选择。根据该工程建设需求，综合分析后发现工程输水线路规划较长，属于长距离供水项目，而输水压力又相对较低，结合当地地形和管道实际开挖深度，选用具备较高结构刚性和不易弯折的管材。另外，因为施工进度较紧迫且工程造价不高，综合考虑后选择应用大口径涂塑钢管。为确保钢管产品具备较高产品性能，应在出厂前进行批次检验，经质量检测合格后方可进入该供水供水工程的物料准备中。表1为涂塑钢管出厂检验表.

表1 涂塑钢管出厂检验表                     

   当同一批次的检测结果中出现不合格产品数量为1 时，应再次在该批次中选取双倍检测数量的钢管进行复验，如仍发现有不合格产品出现，则判定该批次为不合格产品，不予出厂。

4 供水工程应用效果

在供水工程完工后，进行通水测试时发现，管道输水效率较高，其能提供的供水量及水质基本满足工程设计要求。经数据分析，该管道输水日供应量可达15万m3，为沿线居民提供可靠地供水保障。由于改建后的供水工程应用了涂塑复合钢管，其使用效率及寿命得到了充分优化且有效利用城市水源地资源，推动该城市的水资源供应、使用流程走上可持续发展之路，并充分修复了城市生态环境。综上所述，使用涂塑复合钢管能增强供水工程管道的性能，该管材集合了钢材与高分子等材料的卓越性能且具备机械强度和耐腐蚀等特点，能有效延长管道使用寿命。在某水厂供水改建工程中，涂塑复合钢管管壁光滑，所以输水阻力较小，不仅能提高输水效率，也给供水生产企业带来了较高的收益。未来长距离的供水工程或临时改建输水方式的工程数量不在少数，经过分析不同管材性能，选择大口径的涂塑复合钢管能为水质、水量的较大供给需求带来更多应用可能性。

参考文献院

[1] 尹晓静,夏凉.内外涂塑钢管在沿海某机场市政给水中的应用[J].给水排水,2019,55(S1):170-172.

[2] 朱永斌.大口径涂塑复合钢管在供水工程中的应用[J].ft东水利,2019(8):60,62.

[3] 高印军,王大勇,杨华杰,等.新型输水涂塑复合钢管及接口的研制与应用[J].中国给水排水,2017,33(6):116-119.