给水排水工程中金属管材的选型与施工质量控制
顾瑶
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引言
随着城市化进程加速与基础设施建设规模扩大,给水排水工程作为城市生命线系统的关键组成部分,其建设质量直接关系到居民生活品质与城市运行安全。金属管材凭借高强度、耐腐蚀、使用寿命长等优势,在给水排水工程中占据重要地位。不同类型金属管材性能各异,选型不当易导致管道渗漏、腐蚀、堵塞等问题;施工过程中质量控制不严,则可能引发工程隐患,影响系统正常运行。
一、给水排水工程常用金属管材类型及特点
1.1 铜管
铜管以纯铜或铜合金为材质,具有卓越的耐腐蚀性与卫生性能。铜在空气中氧化形成的致密氧化膜,能有效抵御水、酸碱等介质侵蚀,使用寿命可达 50 年以上,尤其适用于软水环境下的高端建筑给水系统。其导热性强,可快速传递热量,常用于热水供应管道,减少热量损失。铜离子具有天然抑菌作用,能抑制水中细菌滋生,保障用水安全。不过铜管成本相对较高,且硬度较低,施工中需避免剧烈碰撞造成变形。
1.2 薄壁不锈钢管
薄壁不锈钢管采用奥氏体不锈钢材质,兼具高强度与轻量化优势。其管壁厚度通常在 0.8-2mm 之间,重量仅为传统钢管的 1/3,便于运输与安装。该管材表面形成的钝化膜使其具备优异的耐腐蚀性能,在沿海高盐雾环境或工业废水处理等腐蚀性较强的场景中表现突出。薄壁不锈钢管连接方式多样,如卡压式、环压式连接,密封性强且施工效率高。其内壁光滑,水流阻力小,能有效降低能耗,且符合国家饮用水卫生标准,是高品质给水工程的理想选择。
1.3 热浸镀锌钢管
热浸镀锌钢管通过将钢管浸入熔融锌液中,使其表面形成锌铁合金层与纯锌层,从而增强防腐能力。该工艺可使钢管在一般环境下使用寿命延长至 20-30 年,广泛应用于建筑给水、消防喷淋等系统。然而,随着使用年限增加,镀锌层逐渐磨损,易引发内部钢管锈蚀,导致水质污染与管道堵塞。加之其重量较大,施工时需配备专业吊装设备,增加了安装成本与难度。热浸镀锌钢管在生活饮用水领域的应用正逐渐被新型管材替代。
1.4 焊接钢管
焊接钢管按焊缝形式分为直缝焊管与螺旋焊管,主要用于排水、燃气输送及大型给排水管网。直缝焊管通过钢板卷曲焊接成型,生产工艺简单,成本较低,适用于中小口径管道;螺旋焊管则采用钢带螺旋缠绕焊接,强度更高,可制造大口径管道,常用于市政排水、污水处理厂等工程。焊接钢管需严格控制焊接质量,避免出现气孔、裂纹等缺陷,同时需进行防腐处理(如涂覆环氧煤沥青),以延长使用寿命。
二、给水排水工程中金属管材选型要点
2.1 工程需求分析
不同类型的给水排水工程对管材性能要求差异显著。在高层建筑给水系统中,因水压较大,需选择承压能力强的管材,如壁厚达标、抗拉强度高的薄壁不锈钢管或铜管,以保障供水安全稳定。消防给水系统则更注重管材的耐高温、抗冲击性能,热浸镀锌钢管凭借其较高的机械强度与可靠的连接方式,成为常见选择。对于市政排水工程,大口径、耐磨损的焊接钢管或新型耐腐蚀的球墨铸铁管更适合应对污水流量大、固体杂质多的工况。
2.2 水质适应性
不同地区水质的酸碱度、硬度、氯离子含量等指标存在较大差异,对金属管材的腐蚀性也不同。在酸性较强的水质中,铜管因表面能形成稳定的氧化膜,具有较好的耐腐蚀性。而在高氯环境下,薄壁不锈钢管凭借钝化膜的保护,抗腐蚀性能更为突出。对于
含砂量较高的水源,管材需具备耐磨特性,如内壁光滑、硬度高的热浸镀锌钢管可减少磨损。在污水排放系统中,管材需耐受酸碱物质与微生物侵蚀,焊接钢管通常需进行内外防腐处理,或选用特种合金材质的金属管材,以避免管道穿孔、渗漏等问题。
2.3 成本考量
除采购管材之外,还应考虑运输成本、安装成本、维护成本以及使用寿命周期内的全寿命成本。铜管、薄壁不锈钢管初期的购买成本较高,但是由于其耐腐蚀性能及使用寿命长、维护成本较低,在高端建筑或是长期经营运营的工程中具有综合成本上的优势。热浸镀锌钢管的价格相对成本低,但是后期容易腐蚀、维护成本高,在对水质要求不高、短期工程的应用中更具有适用性。
三、给水排水工程金属管材施工质量控制流程与要点
3.1 施工前准备工作
基础性的施工准备也是控制好施工质量的基础。首先是施工图的审图,审查设计管径大小、坡度、走向与实际施工条件是否相符,主要对不同管材连接节点设计的合理性进行审查,尽量避免因设计问题造成施工出错;在材料采购方面,应购买正规资质的企业与信誉度高的生产商家提供的材料,材料应提供管材的质量报告、出厂合格证、材质检测报告,对进场管材进行抽检,管材厚度、公称通径误差、外观质量等是否满足要求;其次是培训施工人员,针对不同管材的性质及其施工方法应进行专门的培训,比如薄壁不锈钢管卡压连接的操作方法、铜管焊接的温度要求等,尽量使施工人员对施工细节有更深层的掌握与理解,避免因为施工过程发生一些影响质量的问题。
3.2 管道铺设与连接
管道敷设及连接的质量控制主要指管道的敷设和连接施工符合设计要求,斜坡度及标高符合设计要求,排水管道无倒坡、积水现象,无反坡和标高不足现象,给水管道敷设的埋深应符合防冻、防压的要求;排水管道敷设穿过道路、建筑物基础等部位时须采取保护措施,加设套管、设置支墩等措施;管道连接处须根据管道材质选择与之匹配的方式,薄不锈钢管多采用卡压式或环压式连接,施工过程中注意密封圈的安装,卡压式连接过程中压板的施压力度以及压板的时间应符合要求;铜管采用焊接方式进行连接时,要注意焊接时温度、速度的选择,避免形成焊瘤,产生气泡等;热浸镀锌钢管采用螺纹连接的方式敷设时,连接处螺纹要光滑,密封材料在连接处缠绕平整、适度。
3.3 质量检查与验收
最终的施工质量检查验收是把关的最后一道措施,施工时按照施工要求的环节进行验收,比如在进行隐藏工程验收时需要对管道的安装方位、安装连接、防锈工艺进行全面检验,并留下影像记录资料,合格后方可继续进入下一个施工环节。压力试验是给水管道施工中必要的试验项目,是检查管道密闭性、密封性的重要环节,一定要依据相关规范设置压力和稳压时间,看管道表面是否存在漏水,泄漏问题。
结语
给水排水工程中金属管材的选型与施工质量控制是保障工程安全稳定运行的关键。科学选型需综合工程需求、水质条件、成本效益与规范标准,而严格的施工质量把控则要贯穿准备、铺设、验收全流程。随着新材料、新工艺的不断涌现,持续优化选型策略,完善质量控制体系,将进一步提升给水排水工程的建设水平与服务效能,为城市基础设施建设筑牢根基。
参考文献
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