王新平/新疆阿克蘇市供排水公司

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常見排水管材在城市下水管道應(yīng)用問(wèn)題剖析

王新平/新疆阿克蘇市供排水公司

【摘 要】傳統(tǒng)的地下排水管道多應(yīng)用鋼筋混凝土管材，浪費(fèi)了很多資源，隨著經(jīng)濟(jì)、科技的進(jìn)步，人們生活水平的提高以及對(duì)環(huán)境和資源的保護(hù)，對(duì)新型管材的需求越來(lái)越多，也涌現(xiàn)出一批質(zhì)量、性能、價(jià)格優(yōu)越的新產(chǎn)品，在實(shí)際應(yīng)用中具有很大優(yōu)勢(shì)，文章就幾種常用管材做簡(jiǎn)要比較，分析在排水工程中管材的選取與使用。

【關(guān)鍵詞】排水；新型管材；特點(diǎn)；應(yīng)用

前言

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的推進(jìn)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在不斷完善，排水工程工程是市政建設(shè)的基礎(chǔ)工程之一，排水管網(wǎng)在不斷擴(kuò)大，排水管材的應(yīng)用直接關(guān)系著城市排水的安全，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土管材存在著很多不足，隨著時(shí)間的推移而逐漸暴露出更多的缺點(diǎn)，已難以適應(yīng)城市發(fā)展的步伐。近些年出現(xiàn)了許多新型塑料管材，在性能、使用壽命、經(jīng)濟(jì)性、便捷性等方面都要優(yōu)于傳統(tǒng)管材，越來(lái)越多的得到推廣應(yīng)用，《國(guó)家化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)“十五”規(guī)劃和2010年發(fā)展規(guī)劃綱要》也指出要大力發(fā)展新型塑料管材，主要推廣應(yīng)用UPVC和PE塑料管，由此可見，排水工程中塑料管材終將代替?zhèn)鹘y(tǒng)管材，這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1.排水管材的分類及選用

按照材質(zhì)來(lái)看，市政管材可以分為傳統(tǒng)管材和新型管材，傳統(tǒng)管材主要使用的有：鑄鐵管、鋼筋混凝土管、陶瓷管；新型管材主要有塑料管和鋼塑復(fù)合管。

排水管材的選用原則以安全性和經(jīng)濟(jì)性為主。市政的排水管道主要是輸送城市污水，這就要求排水管材耐腐蝕、強(qiáng)度高、使用久、抗高溫、密封性好，這樣才能保證排水輸送的安全可靠，避免泄漏造成二次污染，使用年限久也可避免頻繁的大興土木，給城市生活帶來(lái)不便；另外經(jīng)濟(jì)性也要考慮，排水管網(wǎng)鋪設(shè)面積會(huì)越來(lái)越大，在做到保質(zhì)保量的基礎(chǔ)上盡量降低采購(gòu)成本、施工成本和運(yùn)輸成本，因地制宜選擇合適的管材。本文對(duì)傳統(tǒng)管材不再贅述，就幾種典型的新型管材做簡(jiǎn)要比較，以便在選擇時(shí)提供有價(jià)值的參考。

2.幾種管材的比較分析

2.1硬聚氯乙烯(UPVC)管

優(yōu)點(diǎn)：重量輕，安裝方便，管道價(jià)格便宜，投資低，節(jié)能；具有較好的抗拉、抗壓強(qiáng)度；流體阻力??；耐腐蝕性、耐藥品性優(yōu)良，管道鋪設(shè)時(shí)不需任何防腐處理；具有良好的水密性；防蟲咬嚙。

缺點(diǎn):UPVC水管柔性不如其他塑料管；熱穩(wěn)定性和抗沖擊性較差，無(wú)論是硬性還是軟質(zhì)UPVC使用過(guò)程中容易產(chǎn)生脆性；軟化溫度低，遇熱易變形。

應(yīng)用：在我國(guó)鋼材供應(yīng)日見緊缺的今天，UPVC排水管可以替代其它排水管。而且UPVC排水管道制造過(guò)成中能耗低，環(huán)境污染小，性價(jià)比較高。但是由于它存在的缺點(diǎn)，應(yīng)用具有一定的局限性，在我們新疆溫宿縣在高地水位下敷設(shè)UPVC排水管道都被壓扁過(guò)，造成較大的損失，由此可見在地下條件不好或者是環(huán)境溫度不好的地方不適宜使用此種管材。

2.2玻璃鋼管

玻璃鋼管是一種具有多種特殊功能的新材料，它是由玻璃纖維及其制品為增強(qiáng)材料，以熱固性或熱塑性樹脂為原料所構(gòu)成的復(fù)合體。

優(yōu)點(diǎn)：

輕質(zhì)高強(qiáng)：玻璃鋼夾砂管道比重為1.65～2.0，在施工中降低了吊裝費(fèi)用，提高了安裝速度。

水力學(xué)特性好：這意味著流體壓頭損失小，可以選用較小管徑或功率較小的輸送泵，從而減少管線工程初期投資、節(jié)省電能、降低運(yùn)行成本；玻璃鋼內(nèi)表面相當(dāng)光滑，并且能夠始終保持著新生管的表面光滑狀態(tài)。

耐水耐腐蝕性能好：減少了防腐費(fèi)用，延長(zhǎng)了使用壽命，同時(shí)由于不生銹，使輸水水質(zhì)不受二次污染，還能用于輸送污水、泥漿、海水等介質(zhì)。

耐壓：按工藝要求的壓力，設(shè)計(jì)、制造管道和管件，以工藝要求的1.5倍壓力進(jìn)行水壓試驗(yàn)。

接口密封性好，不滲漏，不會(huì)破裂，增加安全可靠性。

應(yīng)用：玻璃鋼管在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，例如污水管道、雨水管道、其他管道等。

連續(xù)纏繞的玻璃鋼管，與普通的玻璃鋼管相比，以其性能更加優(yōu)越，在污水管道工程中，特別是大口徑污水管道工程中的應(yīng)用受到日益重視，廣泛適用于污水管道工程。如果城市下水道的有機(jī)物濃度較高，城市道路下管道坡度較大，城市地下水位不太高或無(wú)地下水，管道埋設(shè)較深，排水管排放污水水溫較高，使用玻璃鋼排水管道還是較理想的管材。

2.3HDPE雙壁波紋管

聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管是經(jīng)過(guò)擠出和特殊的成型工藝加工而成，其內(nèi)壁管采用整體成型，外壁為封閉波紋型的一種新型輕質(zhì)管材。

優(yōu)點(diǎn)：

質(zhì)量輕：聚乙烯的密度為0.95g/cm3，比水輕，產(chǎn)品米重為傳統(tǒng)水泥管的1/8，施工非常方便。

抗外壓能力強(qiáng)；外壁呈環(huán)形波紋狀結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了管材的環(huán)剛度，從而增強(qiáng)了管道對(duì)土壤負(fù)荷的抵抗力，在這個(gè)性能方面，HDPE雙壁波紋管與其他管材相比較具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

工程造價(jià)低：在等負(fù)荷的條件下，HDPE雙壁波紋管只需要較薄的管壁就可以滿足要求。因此，與同材質(zhì)規(guī)格的實(shí)壁相管比，能節(jié)約一半左右的原材料，所以HDPE雙壁波紋管造價(jià)也較低。這是HDPE雙壁波紋管的又一個(gè)很突出的特點(diǎn)。

使用壽命長(zhǎng)：在不受陽(yáng)光紫外線條件下，HDPE雙壁波紋管的使用年限可達(dá)50年以上。

耐磨性能優(yōu)異：德國(guó)曾用試驗(yàn)證明，HDPE雙壁波紋管的耐磨性甚至比鋼管還要高幾倍。

適當(dāng)?shù)膿锨龋阂欢ㄩL(zhǎng)度的HDPE雙壁波紋管軸向可略為撓曲，不受地面一定程度的不均勻沉降的影響，可以不用管件就直接鋪在略為不直的溝槽內(nèi)等等。

無(wú)毒性：PE材料為衛(wèi)生無(wú)毒材料，燃燒時(shí)無(wú)有毒氣體排放，無(wú)“白色污染”隱患。

抗沖擊：PE材料抗沖擊性好，外力沖擊時(shí)不會(huì)脆斷。

耐寒：PE材料的低溫性能，可在-40℃～40℃溫度范圍內(nèi)安全使用。

抗紫外線：PE波紋管外壁添加了一定成分的碳黑，具有優(yōu)異的抗紫外線輻射性能。HDPE管內(nèi)表面光滑，不帶正負(fù)電核，不結(jié)垢。

應(yīng)用：市政工程、住宅小區(qū)地下埋設(shè)雨水、污水排放；農(nóng)田水利灌溉輸水、排澇；污水處理廠、垃圾處理廠排水輸送；化工通風(fēng)管及化工、礦山用于流體的輸送；電力、通信電纜保護(hù)套等。如果城市下水道的有機(jī)物濃度較高，城市道路下管道坡度較大，城市地下水位不太高或無(wú)地下水，管道埋設(shè)不太深，排水管排放污水水溫不超過(guò)40℃，瞬時(shí)排放溫度不超過(guò)80℃，當(dāng)污水排放污水水溫達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)后，使用HDPE雙壁波紋管當(dāng)排水管道還是較理想的管材。如果城市地下水位較高，管道埋設(shè)深，瞬時(shí)排放溫度超過(guò)80℃，使用HDPE雙壁波紋管當(dāng)排水管道就不是理想的管材。我們新疆溫宿縣和阿合奇縣在高埋深，瞬時(shí)排放溫度水情況下敷設(shè)聚乙烯（HDPE）雙壁波紋排水管道都被壓扁過(guò)。

2.4HDPE鋼帶增強(qiáng)管

鋼帶管也稱埋地排水用鋼帶增強(qiáng)聚乙烯（HDPE）螺旋波紋管（以下簡(jiǎn)稱MRP），是我國(guó)近年開發(fā)出來(lái)的一種新型塑料埋地排水管。該產(chǎn)品用連續(xù)鋼帶壓成近似^形的螺旋鋼肋纏繞在內(nèi)外兩層熱熔接的聚乙烯間，把鋼材的高鋼度、高強(qiáng)度和聚乙烯的柔韌、耐腐、耐磨結(jié)合在一起。

優(yōu)點(diǎn)：

管道材質(zhì)為抗腐蝕HDPE材料，不會(huì)被污水及廢水中的酸堿及油份等腐蝕。

產(chǎn)品為柔性管道，受到外部沖擊力時(shí)，恢復(fù)原形性能優(yōu)越，地基沉降情況下也不易破裂。

管道的基材特性在20℃可有效使用50年以上，因此管道有較強(qiáng)的抗老化性。

在零下60℃的環(huán)境里，管材不會(huì)凍壞或漏水。

管材重量?jī)H為同規(guī)格混凝土管的1/8，傳統(tǒng)纏繞塑料結(jié)構(gòu)管的2/3，便于運(yùn)輸，施工方便，不需使用大型施工設(shè)備。

管道重量輕，連接方便，對(duì)開挖工程要求不高，在城市排水工程建設(shè)時(shí)，能大量節(jié)省工程時(shí)間和工程費(fèi)用。

連接方式多樣、簡(jiǎn)單，在現(xiàn)場(chǎng)即可簡(jiǎn)便迅速的施工。

管道摩擦系數(shù)低，介質(zhì)輸送能力強(qiáng)。

內(nèi)部光滑，摩擦阻力小，排水速度快。

聚乙烯本身是無(wú)毒性可再生利用材料，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

應(yīng)用：如果城市下水道的有機(jī)物濃度較高，城市道路下管道坡度較大，城市地下水位不太高或無(wú)地下水，管道埋設(shè)較深，使用MRP管當(dāng)排水管道還是較理想的管材。

3.結(jié)語(yǔ)

隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，節(jié)能減排理念在市政排水工程建設(shè)中也得到了極大的重視，隨著我們發(fā)展的不斷進(jìn)步，新型管材種類會(huì)越來(lái)越多，工藝會(huì)更加成熟，質(zhì)量、適用性也會(huì)越來(lái)越好，新型管材定會(huì)全面取代傳統(tǒng)管材，優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。