劉揚+饒碧華+夏愈卓
摘 要: 排水管道種類繁多,新型管材又層出不窮,本文詳細的介紹了排水管道的種類,以及不同種給排水管材優(yōu)缺點分析,便于設計人員在選取給排水管材時,注意到各管材的優(yōu)缺點,選取滿足核電設計要求的管材。
關鍵詞: 核電廠;排水管材;優(yōu)缺點分析
一、引言
排水管道種類繁多,新型管材又層出不窮。金屬管材包括鋼管、球墨鑄鐵管等;塑料管包括硬聚氯乙烯管(PVC-U)、聚乙烯纏繞結構壁管A型、聚乙烯纏繞結構壁管B型等;通常設計人員在選取管材時,均需要翻閱很多資料來比較,最終選擇一個合適的管材,為了節(jié)約設計人員的時間,本文主要針對CPR1000項目的排水系統(tǒng),通過詳細介紹各種排水管道的優(yōu)缺點,推薦適宜各個系統(tǒng)的管材。
二、排水管材分類及選取
(一)排水管道
排水管道包括生活污水管道、生產廢水管道和雨水排水管道。
排水管材應根據排水的性質、成分、溫度、地下水侵蝕性、外部荷載、土壤情況和施工條件等因素因地制宜就地取材,條件許可的情況下應優(yōu)先考慮埋地排水塑料管,主要是防止管道滲漏,污水滲入地層,污染地下水。當穿越管溝、過河等特殊地段或承壓的地段可采用鋼管和鑄鐵管,壓力流排水管可選用耐壓塑料管,金屬管或鋼塑復合管。
排水常用的管材:
1.鋼管
鋼管是由鋼板卷焊而成的圓管的統(tǒng)稱。
鋼管的優(yōu)點:強度高,韌性較好,抗壓耐沖擊性能好;焊接連接,管道整體性好,抗震性能好;安裝較方便;
鋼管的缺點:管道耐腐蝕性能差,需現(xiàn)場制作防腐,防腐質量控制直接影響管道使用壽命;使用壽命短,一般在5~20年;工程造價較高。
2.球墨鑄鐵管
球墨鑄鐵管的優(yōu)點:強度高,韌性較好,抗壓耐沖擊性能好;大小口徑均有應用,應用范圍較廣,由于造價高一般多應用于壓力管道;管道耐腐蝕性能較好,優(yōu)于混凝土管、鋼管,管道防腐由廠家制作完成,易于控制質量;膠圈承插柔性連接,抗震性能好;使用壽命長,管材壽命一般≥50年。
球墨鑄鐵管的缺點:安裝較為不便,管道自重較大,需敷設砂石基礎; 工程造價高。
3.鋼筋混凝土管
鋼筋混凝土管,用配有環(huán)筋和縱筋的混凝土制作的圓管。
鋼筋混凝土管的優(yōu)點: 強度較高; ?工程造價低。
鋼筋混凝土管的缺點: 韌性差,抗壓耐沖擊性能差; 管道耐腐蝕性能較差; 安裝不便,自重大,剛性連接時宜做混凝土基礎;壽命較短,一般為20年,當采用剛性連接產生不均勻沉降時易滲漏。
4.塑料管
目前在建筑內使用的排水塑料管主要有硬聚氯乙烯管PVC-U、聚乙烯管PE。
(A) 硬聚氯乙烯管PVC-U
硬聚氯乙烯管PVC-U的優(yōu)點: 重量輕,不結垢,不腐蝕,外壁光滑,容易切割,便于安裝,可制成各種顏色,投資省和節(jié)能的特點。
硬聚氯乙烯管PVC-U的缺點:強度低,耐溫差差,立管產生噪聲,暴露于陽光下容易老化,防火性能差。
目前在核電廠應用的PE塑料管有:PE纏繞結構壁管A型、PE纏繞結構壁管B型、鋼帶增強PE螺旋波紋管。
(B )聚乙烯纏繞結構壁管A型
聚乙烯纏繞結構壁管A型,以聚乙烯樹脂為主要原料,制成中空型材,采用纏繞成型工藝制成的管道,內外壁平整,管壁中具有螺旋中空結構,承插彈性密封圈連接。
聚乙烯纏繞結構壁管A型優(yōu)點:強度低,韌性好,抗壓耐沖擊性能較好,應用范圍廣,管道耐腐蝕性能好,安裝方便,自重小;壽命長,管材壽命一般≥50年。
聚乙烯纏繞結構壁管A型缺點:工程造價較高。
(C) 聚乙烯纏繞結構壁管B型
聚乙烯纏繞結構壁管B型,以聚乙烯樹脂為主要原料,擠出聚乙烯帶包覆軟管,采用纏繞成型工藝制成的管道,內壁平整,外壁為由軟管作為輔助支撐的中空螺旋形肋,電熔連接。
聚乙烯纏繞結構壁管B型優(yōu)點:強度低,韌性好,抗壓耐沖擊性能較好,管道耐腐蝕性能好,應用范圍廣,整體性較好,安裝方便,自重小;壽命長,一般≥50年。
聚乙烯纏繞結構壁管B型缺點: 工程造價較高。
(D)鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管
鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管,以高密度聚乙烯樹脂為主要原料,用波形鋼帶作為主要支撐結構,采用纏繞成型工藝制成的內壁平整,外壁為包覆有增強鋼帶的中空波紋肋的管道,電熱熔帶連接。
鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管優(yōu)點: 強度低,韌性好,抗壓耐沖擊性能較好,管道耐腐蝕性能好,應用范圍廣,安裝較為方便,管道自重小;使用壽命長,管材壽命一般≥50年;工程造價較低。
下面是對上面介紹管材的性能比較:
序號 管材 耐沖擊 耐腐 自重 安裝 造價 壽命
1 鋼管 好 差 較大 較易 較高 短
2 球墨鑄鐵管 好 較好 較大 較易 高 長
3 鋼筋混凝土管 差 較差 大 難 低 較短
4 PVC-U管 較差 好 小 容易 低 短
5 PE纏繞結構壁管A型 較好 好 小 較易 較高 長
6 PE纏繞結構壁管B型 較好 好 小 較易 高 長
7 鋼帶增強PE螺旋波紋管 較好 好 小 較易 較低 較長
(二)生活污水管道
室外生活污水管道從壽命及經濟性考慮,推薦選擇鋼帶增強PE螺旋波紋管,SEO1系統(tǒng)末端,為防止管道老化,采用鋼筋混凝土管道。
核島內的室內生活污水管道對運行的安全性要求高,推薦選擇碳鋼,其他室內生活污水管道和室內生產廢水管道推薦選擇PVC-U管。
(三)生產廢水管道
生產廢水管道包括廢油和非放射性水排放系統(tǒng)SHE管道和常規(guī)島廢液收集系統(tǒng)SEK管道,由于排放介質溫度較高,不推薦選擇塑料管,鋼筋混凝土管抗?jié)B性又很差,故推薦選擇球墨鑄鐵管,架空時采用無縫鋼管。
(四)雨水排水管道
核電廠雨水系統(tǒng)SEO2主要排放廠區(qū)雨水及廠房內集水坑、地漏等排水。從壽命及經濟性考慮,鋼帶增強PE螺旋波紋管,SEO2系統(tǒng)末端,為防止管道老化,采用鋼筋混凝土管道,通過道路的需外加鋼筋混凝土套管。