常見排水管材在城市下水管道應用問題剖析

王新平

【摘 要】傳統(tǒng)的地下排水管道多應用鋼筋混凝土管材，浪費了很多資源，隨著經(jīng)濟、科技的進步，人們生活水平的提高以及對環(huán)境和資源的保護，對新型管材的需求越來越多，也涌現(xiàn)出一批質(zhì)量、性能、價格優(yōu)越的新產(chǎn)品，在實際應用中具有很大優(yōu)勢，文章就幾種常用管材做簡要比較，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；應用

前言

隨著我國城市化進程的推進，基礎設施建設也在不斷完善，排水工程工程是市政建設的基礎工程之一，排水管網(wǎng)在不斷擴大，排水管材的應用直接關(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，隨著時間的推移而逐漸暴露出更多的缺點，已難以適應城市發(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)濟性、便捷性等方面都要優(yōu)于傳統(tǒng)管材，越來越多的得到推廣應用，《國家化學建材產(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。

1.排水管材的分類及選用

按照材質(zhì)來看，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合管。

排水管材的選用原則以安全性和經(jīng)濟性為主。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，給城市生活帶來不便；另外經(jīng)濟性也要考慮，排水管網(wǎng)鋪設面積會越來越大，在做到保質(zhì)保量的基礎上盡量降低采購成本、施工成本和運輸成本，因地制宜選擇合適的管材。本文對傳統(tǒng)管材不再贅述，就幾種典型的新型管材做簡要比較，以便在選擇時提供有價值的參考。

2.幾種管材的比較分析

2.1硬聚氯乙烯（UPVC）管

優(yōu)點：重量輕，安裝方便，管道價格便宜，投資低，節(jié)能；具有較好的抗拉、抗壓強度；流體阻力?。荒透g性、耐藥品性優(yōu)良，管道鋪設時不需任何防腐處理；具有良好的水密性；防蟲咬嚙。

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

應用：在我國鋼材供應日見緊缺的今天，UPVC排水管可以替代其它排水管。而且UPVC排水管道制造過成中能耗低，環(huán)境污染小，性價比較高。但是由于它存在的缺點，應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UPVC排水管道都被壓扁過，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材料，以熱固性或熱塑性樹脂為原料所構(gòu)成的復合體。

優(yōu)點：

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

水力學特性好：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、降低運行成本；玻璃鋼內(nèi)表面相當光滑，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：減少了防腐費用，延長了使用壽命，同時由于不生銹，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，設計、制造管道和管件，以工藝要求的1.5倍壓力進行水壓試驗。

接口密封性好，不滲漏，不會破裂，增加安全可靠性。

應用：玻璃鋼管在各個領(lǐng)域應用比較廣泛，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地下水，管道埋設較深，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：

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

工程造價低：在等負荷的條件下，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雙壁波紋管造價也較低。這是HDPE雙壁波紋管的又一個很突出的特點。

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

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

適當?shù)膿锨龋阂欢ㄩL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。

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

抗沖擊：PE材料抗沖擊性好，外力沖擊時不會脆斷。

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，不帶正負電核，不結(jié)垢。

應用：市政工程、住宅小區(qū)地下埋設雨水、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；化工通風管及化工、礦山用于流體的輸送；電力、通信電纜保護套等。如果城市下水道的有機物濃度較高，城市道路下管道坡度較大，城市地下水位不太高或無地下水，管道埋設不太深，排水管排放污水水溫不超過40℃，瞬時排放溫度不超過80℃，當污水排放污水水溫達到上述標準后，使用HDPE雙壁波紋管當排水管道還是較理想的管材。如果城市地下水位較高，管道埋設深，瞬時排放溫度超過80℃，使用HDPE雙壁波紋管當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，瞬時排放溫度水情況下敷設聚乙烯（HDPE）雙壁波紋排水管道都被壓扁過。

2.4HDPE鋼帶增強管

鋼帶管也稱埋地排水用鋼帶增強聚乙烯（HDPE）螺旋波紋管（以下簡稱MRP），是我國近年開發(fā)出來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、高強度和聚乙烯的柔韌、耐腐、耐磨結(jié)合在一起。

優(yōu)點：

管道材質(zhì)為抗腐蝕HDPE材料，不會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，恢復原形性能優(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，因此管道有較強的抗老化性。

在零下60℃的環(huán)境里，管材不會凍壞或漏水。

管材重量僅為同規(guī)格混凝土管的1/8，傳統(tǒng)纏繞塑料結(jié)構(gòu)管的2/3，便于運輸，施工方便，不需使用大型施工設備。

管道重量輕，連接方便，對開挖工程要求不高，在城市排水工程建設時，能大量節(jié)省工程時間和工程費用。

連接方式多樣、簡單，在現(xiàn)場即可簡便迅速的施工。

管道摩擦系數(shù)低，介質(zhì)輸送能力強。

內(nèi)部光滑，摩擦阻力小，排水速度快。

聚乙烯本身是無毒性可再生利用材料，不會對環(huán)境造成污染。

應用：如果城市下水道的有機物濃度較高，城市道路下管道坡度較大，城市地下水位不太高或無地下水，管道埋設較深，使用MRP管當排水管道還是較理想的管材。

3.結(jié)語

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