《小城镇给水排水管网设计与计算》
第6章 小城镇给水管材及设备
6.1给水管道材料及配件
水管及零件是安装给水管网的主要材料，选用时应综合考虑管网中
所承受的压力、敷设地点的土质情况、施工方法和可取得的材料等因素。配输水管网的造价占整个给水工程投资的大部分，一般约为60%～80%；正确的选用管道材料，对工程质量、供水的安全可靠性及维护保养均有很大关系。因此，给水工程技术人员必须重视和掌握水管材料的种类、性能、规格、使用经验、价格和供应情况，才能做到合理选用水管材料，做出正确的设计。
按照水管工作条件，水管性能应满足下列要求： 1.有足够的强度，可以承受各种内外荷载。
2.水密性，它是保证管网有效而经济工作的重要条件。如因管线的水密性差以至经常漏水，无疑会增加管理费用和导致经济上的损失。同时，管网漏水严重时也会冲刷地层而引起严重事故。 3.水管内壁应光滑以减小水头损失。
4.价格较低，使用年限较长，并且有较高的防水盒土壤的侵蚀能力。 此外，水管接口应施工简便，工作可靠。
水管可分为金属管（铸铁管和钢管）和非金属管（预应力钢筋混凝土管、玻璃钢管等）。现将各种管材的性能分述如下。
6.1.1铸铁管
铸铁管按材质可分为灰铸铁管和球墨铸铁管。
连续铸铁管或称灰铸铁管，有较强的耐腐蚀性，以往使用最广。但由于连续铸管工艺的缺陷，质地较脆，抗冲击和抗震能力较差，重量较大，且经常发生接口漏水，水管断裂的爆管事故，给生产带来很大的损失。灰铸铁管的性能虽相对较差，但可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，以保证供水安全。 铸铁管接口有两种形式：承插式（图6-1）和法兰式（图6-2）。水管接头应紧密不漏水且捎带柔性，特别是沿管线的土质不均匀而有可能发生沉陷时。
承插式接口适用于埋地管线，安装时将插口插入承口内，两口之间的环形空隙用接头材料填实，接口时施工麻烦，劳动强度大。接口材料，一般可用橡胶图、膨胀性水泥或石棉水泥，特殊情况下也可用青铅接口，目前不少单位采用膨胀性填料接口，利用材料的膨胀减轻了劳动给强度，并加快施工进度。
法兰接口的优点是接头严密，检修方便，常用来连接泵站或水塔的进、出水管。为使接口不漏水，在两法兰盘之间嵌以3～5mm厚的橡胶垫片。
在管线转弯、分支、直径变化以及连接其他附属设备处，须采用各种标准铸铁水管配件。例如承接分支管用丁字管和十字管；管线转弯处采用各种角度的弯管；变换管径处采用渐缩管；改变接口形式处采用短管，如连接法兰式和承接式铸铁管处用承盘短管；还有修理管线是用的配件，接消火栓用的配件等，见表6-1。
球墨铸铁管既具有灰铸铁管的许多优点，而且机械性能有很大提
高，其强度是灰铸铁管的多倍，抗腐蚀性能远高于钢管，因此是理想的管材。求墨铸铁管的重量较轻，很少发生爆管、渗水和漏水现象，可以减少管网漏损率和管网维修费用。
球墨铸铁管采用推入式楔形胶圈柔性接口，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。 目前我国球墨铸铁管的产量低，产品规格少，价格也较高。
6.1.2钢管
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，但承受外荷载的稳定性差，耐腐蚀性差，管壁内外都需有防腐措施，并且造价较高。在给水管网中，通常只在管径大和水压高处，以及因地质、地形条件限制或穿越铁路、河谷和地震地区时使用。
钢管用焊接或法兰接口。所用配件如三通、四通、弯管和渐缩管等，有钢板卷焊而成，也可直接用标准铸铁配件连接。
6.1.3预应力和自应力钢筋混凝土管
在给水工程建设中，有条件时宜以非金属管代替金属管，对于加快
工程建设和节约金属材料都有现实意义。
预应力钢筋混凝土管分普通和加钢套筒两种，其特点是造价低，抗震性能强，管壁光滑，水力条件好，耐腐蚀，爆管率低，但重量大，不便于运输和安装。预应力钢筋混凝土管在设置阀门、弯管、排气、防水等装置处，须采用钢管配件。
预应力钢筋混凝土管是在预应力钢筋混凝土管内放入钢筒，其用钢