馬 武 王海江
摘要:近十年來,全國許多大中城市在燃?xì)?、供水中低壓管線(包括庭院管網(wǎng)和排水管網(wǎng)敷設(shè)中大量采用PE管)。
關(guān)鍵詞:PE管材 優(yōu)越性
0 引言
隨著社會的進(jìn)步發(fā)展,面對人口、資源和環(huán)境的巨大壓力,為確保國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,我國政府在逐年加大對城市基礎(chǔ)設(shè)施的投入,市政公用管道建設(shè)不斷加快,品種和規(guī)格在不斷豐富,產(chǎn)量在不斷增加,質(zhì)量在不斷提高,尤其是塑料管發(fā)展更快,成為當(dāng)今投資熱點(diǎn)。
1 給排水系統(tǒng)工程用管材種類及技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等方面比較
1.1 管道種類:給排水系統(tǒng)工程主要有:聚乙烯管(PE)、鋼管、球墨管、灰口鑄鐵管、水泥管、玻璃鋼夾砂管、UPV-C管等。
1.1.1 聚乙烯管(PE):聚乙烯按照其密度不同分為高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)和低密度聚乙烯管(LDPE)。聚乙烯管根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同可分為單層實(shí)壁管、雙壁波紋管和螺旋纏繞管等。雙壁波紋管和螺旋纏繞管主要是用HDPE原料加工而成,主要應(yīng)用于城市排水、單層實(shí)壁HDPE主要應(yīng)用于城市供水、城市燃?xì)廨斔?,單層?shí)壁MDPE管主要應(yīng)用于城市燃?xì)廨斔?,單層?shí)壁LDPE管大量用作農(nóng)用排灌管道和工業(yè)普通管道。
1.1.2 玻璃鋼夾砂管:玻璃鋼夾砂管是采用短玻璃纖維離心或長玻璃纖維纏繞,中間夾砂工藝制作,管壁略厚,環(huán)向剛度較大,可用作承受內(nèi)外壓的埋地管道,管徑可從直徑500~直徑2600毫米,玻璃鋼夾砂管材質(zhì)脆,只適用于大口徑,且在施工過程中,機(jī)械碰撞容易發(fā)生暗傷,而且暗傷不容易發(fā)現(xiàn),影響使用壽命。
1.1.3 硬質(zhì)聚乙烯管UPV-C管:具有較高的抗沖擊性能和耐化學(xué)性能。它可根據(jù)使用要求不同,在加工過程中可添加不同添加劑,使其具有滿足不同要求的物理和化學(xué)性能,UPV-C管具有壽命長,密封性好等特點(diǎn),但是UPV-C管在加工過程中有重金屬穩(wěn)定劑,在使用過程中會逐步滲出,影響水源。
1.1.4 鋼管:最大的缺陷是壽命短,腐蝕性強(qiáng),密封性不好,容易泄漏,而且最大價(jià)格高,對地表不均勻沉降適應(yīng)性差。
1.1.5 球墨管:成本高,平均價(jià)格比PE管貴10%~15%,連接接口轉(zhuǎn)角過大容易引起泄漏。
1.1.6 灰口鑄鐵管:壽命短,摩擦系數(shù)大,密封性不好,容易泄漏。
1.2 PE管材對其它管材來講有以下優(yōu)點(diǎn):
1.2.1 優(yōu)異的物理性能。中密度聚乙烯性能介于高、低密度聚乙烯兩者之間,既保持了高密度聚乙烯的剛性、強(qiáng)度,也有很好的柔性,而且較高密度聚乙烯更有熱熔連接性能優(yōu)良的特點(diǎn),有利于塑料管的安裝。
1.2.2 耐腐蝕,使用壽命長,在我國沿海地區(qū),地下水位偏高,土地濕度大,使用無縫鋼管必須防腐及做安裝陽紋外向錘煉,且壽命只有30年,而PE管可耐多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕,不需防腐處理。
1.2.3 韌性、撓性好。PE管是一種高韌性管材、其斷裂伸長率超過500%,對管基礎(chǔ)不均勻沉降和錯(cuò)位的適應(yīng)能力非常強(qiáng),抗震性好。
1.2.4 流通能力大,經(jīng)濟(jì)上合算。PE管內(nèi)壁光滑,不結(jié)垢。PE管內(nèi)表面當(dāng)量絕對粗糙比值是鋼管的1/20,相同管徑、相同長度、相同壓力下的PE管流通能力要比鋼管大30%左右,因此經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯。
1.2.5 連接方便,施工簡單,方法多樣。PE管管體輕,搬運(yùn)方便,焊接容易,焊接口少,當(dāng)管線較長時(shí)可使用盤管敷設(shè)(一般指管徑小于63毫米)PE管溝要求遠(yuǎn)比鋼管溝要求低,而且當(dāng)施工條件受限制時(shí),可采用電熔焊接。
1.2.6 密封性好。PE管本身采用熔接連接(熱熔或電熔),本質(zhì)上保證了接口材質(zhì),結(jié)構(gòu)與管體本身的同一性,實(shí)現(xiàn)了接頭與管材的一體化。其接口的抗拉強(qiáng)度與爆破強(qiáng)度均高于管材本體,可有效抵抗內(nèi)壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力軸向應(yīng)力。
1.2.7 維修方便,可以不停水、氣維修和安裝。
1.2.8 抗應(yīng)力開裂性好:PE管具有低的缺口敏感性,高抗剪切強(qiáng)度的段異的抗痕能力,耐環(huán)境應(yīng)力性非常突出。
1.2.9 低溫抗沖擊性好:PE管的低溫脆化溫度極低,可在-60攝氏度溫度范圍內(nèi)安全使用。而在我國北方地區(qū),在冬季野外鋪設(shè)的聚乙烯埋地給水時(shí),總結(jié)出一條經(jīng)驗(yàn)是在零度以下就不適宜鋪設(shè)施工,因?yàn)檫@時(shí)聚乙烯管容易脆裂。
1.2.10 耐磨性好。聚乙烯管與鋼管的耐磨性對比實(shí)驗(yàn)表明:它的耐磨性是鋼管的4倍。
正因?yàn)镻E管具有上述優(yōu)點(diǎn),如耐腐蝕、韌性好,剛?cè)嵯酀?jì),安裝方便等,所以被越來越多的企業(yè)所親睞。比如運(yùn)輸和安裝,傳統(tǒng)的鋼管、鑄鐵管、長度一般不超過10米,而PE管尤其是管徑小的,甚至可盤卷,長度可以自由控制。這樣帶來的最大好處是減少了接口,也就是減少了泄露事故的發(fā)生頻率,既安全有節(jié)能。
總的來講,PE管的優(yōu)越性是不容置疑的,所以近十年來,全國許多大中城市在燃?xì)狻⒐┧械蛪汗芫€(包括庭院管網(wǎng)和排水管網(wǎng)敷設(shè)中大量采用PE管)。有的省市為了推廣應(yīng)用PE管,還專門下文鼓勵燃?xì)馄髽I(yè)、水務(wù)集團(tuán)、市政部門和設(shè)計(jì)施工單位大力推廣應(yīng)用PE管。從推廣應(yīng)用的效果看,普遍感到良好,已經(jīng)基本形成企業(yè)滿意(安全、經(jīng)濟(jì))施工單位滿意(安裝施工簡便易行),政府部門滿意(節(jié)能、環(huán)保)這么一種良性循環(huán)。