【學(xué)員問(wèn)題】新型排水管材應用研究？

　　【解答】摘要：用于排水的新型管材主要是塑料管材，其主要品種包括：聚氯乙烯管（PVC-U）、聚氯乙烯雙壁波紋管、玻璃鋼夾砂管（RPMP）、塑料螺旋纏繞管（HDPE）、聚氯乙烯徑向加筋管等。HDPE管由于其特殊的結構與性能，較小的投資，在排水管領(lǐng)域內倍受青睞。因此對新型排水管材的研究以HDPE管為主。

　　關(guān)鍵詞：HDPE新型管材纏繞管結構

　　一、概況

　　根據建設部《關(guān)于發(fā)布化學(xué)建材技術(shù)與產(chǎn)品的公告》精神，應用于排水的新型管材主要是塑料管材，其主要品種包括：聚氯乙烯管（PVC-U）、聚氯乙烯芯層發(fā)泡管（PVC-U）、聚氯乙烯雙壁波紋管（PVC-U）、玻璃鋼夾砂管（RPMP）、塑料螺旋纏繞管（HDPE．PVC-U）、聚氯乙烯徑向加筋管（PVC-U）等。HDPE管由于其特殊的結構與性能，較小的投資，在排水管領(lǐng)域內倍受青睞。因此對新型排水管材的研究以HDPE管為主。

　　研究的主要內容包括：新型排水管材的內容及分類(lèi)；物理力學(xué)指標；工程應用研究；施工安裝、使用與維護管理等。期間進(jìn)行了資料收集、工藝應用計算及研究、學(xué)習參觀(guān)考察、產(chǎn)品理化性能測試、施工安裝、使用與維護管理等研究工作，而且經(jīng)過(guò)努力，順利地將HDPE管、PVC-U等新型排水管材進(jìn)行了工程的推廣應用，取得了較好的效果，為在q市推廣使用新型排水管材開(kāi)了個(gè)好頭，贏(yíng)得了良好的社會(huì )效益和環(huán)境效益。

　　二、項目的目的、意義及內容

　　1.項目的目的、意義

　　目前，國內排水管材大多數采用鋼筋混凝土管，鋼筋混凝土管作為排水管使用存在著(zhù)許多弊端：

　�。�1）理化性能不穩定，使用壽命短；

　�。�2）綜合經(jīng)濟指標高；

　�。�3）其生產(chǎn)不符合節能環(huán)保政策。

　　因此，淘汰混凝土管，推廣使用塑料管材作為其更新?lián)Q代產(chǎn)品更加具有重要的意義。高密度聚乙烯中空壁纏繞管（簡(jiǎn)稱(chēng)HDPE）作為塑料管材中的佼佼者由于其特殊的結構與性能，較小的設備投資，在排水管領(lǐng)域內越來(lái)越受到青睞。

　　目前隨著(zhù)全國各地城市基礎建設投資力度的不斷加大，新型管道生產(chǎn)企業(yè)的不斷涌現以及生產(chǎn)能力的不斷擴大，必然會(huì )在全國掀起“管道革命”的熱潮。建設部即將出臺政策法規，在全國范圍內禁止使用水泥管作為排水、排污管道。因此市場(chǎng)對復合管材的需求將急劇增大。

　　q市的經(jīng)濟發(fā)展水平一直居于省的龍頭地位。城市基礎建設投資的力度呈加速態(tài)勢。這為q市的城市建設水平以及新型建材的開(kāi)發(fā)、推廣、使用水平提出了更高的要求。因此，開(kāi)發(fā)新型排水管材并盡快地進(jìn)行推廣使用，提高技術(shù)及經(jīng)濟性指標，滿(mǎn)足可持續發(fā)展方針的需要，早日為q乃至全國的城市建設發(fā)揮其應有的作用，具有非常重要的意義。

　　2.研究?jì)热?/p>

　�。�1）新型排水管材的內容及分類(lèi)

　�。�2）物理力學(xué)指標

　�。�3）工程應用研究

　�。�4）施工安裝、使用與維護管理

　　三、國內外發(fā)展現狀

　　上海市早在1998年以滬建材98第0511號文規定：淘汰水泥管（混凝土管），推廣使用塑料管。北京市為迎接2008年奧運會(huì )，正準備淘汰水泥排水管，并計劃在“十五”期間總投資2800億元用于市政建設，其中800億用于市政排水管網(wǎng)建設及污水處理。西方發(fā)達國家早在上個(gè)世紀八十年代已開(kāi)發(fā)出了替代產(chǎn)品-塑料管材，并極力推廣使用。HDPE由于其特殊的中空壁結構，使得管材比重減輕，環(huán)剛度增強，而且設備投資也較小，因此在排水管領(lǐng)域內越來(lái)越受到青睞。特別是在德國、韓國和日本，大口徑排水管中，HDPE纏繞管的使用率分別為60%，75%和90%.韓國政府今年又撥款一兆四千億韓元，用于HDPE中空壁纏繞管替換水泥管的工程。因此，本課題以HDPE中空壁纏繞管作為研究重點(diǎn)。

　　四、主要內容

　�。�1）排水管材的分類(lèi)

　　市政工程用排水管按其管材特性可分為剛性管和柔性管（塑料管）兩大類(lèi)。

　　剛性管包括鑄鐵管、混凝土管、陶制管等，均為傳統材料制作的管道，優(yōu)點(diǎn)是剛性好，環(huán)剛度較高，但防腐性能差，用作排污管道需做特殊防腐處理，使用壽命一般為10～20年不等。最大的缺點(diǎn)是易破碎（鑄鐵管除外），滲漏嚴重，易造成二次污染。

　　塑料排水管按其管壁結構可分為實(shí)壁塑料管和結構塑料管兩大類(lèi)。實(shí)壁管有硬聚氯乙烯管、玻璃鋼夾砂管和PE管，結構壁管分為單/雙壁波紋管、加筋管和纏繞管三大類(lèi)。

　�。�2）物理力學(xué)指標

　　管材特性：

　�。�1）結構獨特，強度高，抗壓耐沖擊

　�。�2）內壁平滑，摩阻低，過(guò)流量大

　�。�3）耐腐蝕，無(wú)毒無(wú)污染，環(huán)保性突出

　�。�4）連接方便，接頭密封好，無(wú)滲漏

　�。�5）重量輕，施工快捷，降低費用

　�。�6）埋地使用壽命達五十年以上

　�。�3）工程應用研究

　　用途：

　　HDPE中空壁纏繞管的主要用途可包括：

　�。�1）水利工程、自來(lái)水工程輸水

　�。�2）市政工程雨水、污水排放

　�。�3）工業(yè)廢水排放、小區排水

　�。�4）鹽業(yè)輸鹵、漁業(yè)輸水

　�。�5）礦井、建筑物內通風(fēng)系統

　�。�6）電線(xiàn)、電纜護套

　　我們研究的重點(diǎn)主要是用于市政工程的雨污水排水管。

　　工程推廣與應用

　　研究伊始，我們便致力于開(kāi)展HDPE中空壁纏繞管的工程推廣與應用的工作，作了大量的調查研究和推廣論證工作。一年多來(lái)，經(jīng)過(guò)主管部門(mén)、業(yè)主、設計院和生產(chǎn)廠(chǎng)家的共同努力，我們順利地將HDPE管、PVC-U等新型排水管材進(jìn)行了工程的推廣應用，在h灣改造工程、砂土路改造工程的k路、a路、t路、g路采用了HDPE管；在砂土路改造工程中的y路、h采用了PVC-U管，都取得了較好的效果，為在q市推廣使用新型排水管材開(kāi)了個(gè)好頭，贏(yíng)得了良好的社會(huì )效益和環(huán)境效益。

　�。�4）施工安裝、使用與維護管理

　　由于HDPE管材本身的特性，以及推廣初始階段不為大多數人所了解，HDPE排水管在施工安裝、使用與維護管理的許多方面都與傳統管材有較大出入，帶來(lái)了許多新的問(wèn)題，同時(shí)也給人們對HDPE管材的接受和使用帶來(lái)了心理疑慮和障礙，主要包括：

　　1.管道之間的連接，即接口形式；

　　2.管道與檢查井的連接；

　　3.溝槽開(kāi)挖與基礎處理；

　　4.回填與管道抗��；

　　5.管材環(huán)剛度的確定與選用；

　　6.相關(guān)標準與技術(shù)規程的不盡完善，等等。

　　根據我們對HDPE管的研究以及在推廣使用過(guò)程中的總結，針對以上各方面內容，特提出以下幾點(diǎn)：

　　1.管道之間的接口形式建議使用密封膠圈柔性接口，不推薦使用熱縮套連接。

　　2.由于材料的收縮率不同，HDPE管道與磚混檢查井的連接處易導致滲漏，建議采用防水翼環(huán)，防水翼環(huán)可與不同管徑的HDPE短管連接好后，直接用水泥砂漿澆注成砌塊，在砌檢查井時(shí)可根據流水底高，直接砌入，省時(shí)省力。從遠期考慮，應注重塑料預制檢查井的應用研究與推廣。

　　3.在地下水位較高、流沙等不良地基處施工，應開(kāi)挖一段、施工一段并迅速回填，注意防止管道的上浮、偏移與下窩，一旦發(fā)生，必須返工。

　　4.目前管道的規格一般僅有4KN/M2、8KN/M2兩種，規格系列不夠豐富，應進(jìn)一步細分，以節省成本，提高管材的價(jià)格競爭力。

　　5.應盡快出臺相關(guān)的國家標準與技術(shù)規程，以利推廣。

　　五、原材料及環(huán)境保護

　　高密度聚乙烯中空壁纏繞管的主要原料是PE（聚乙烯），原料可以全部國產(chǎn)化。

　　本項目在生產(chǎn)中無(wú)廢水、廢氣、煙塵排放，無(wú)振動(dòng)，車(chē)間內噪音在80dB以下，廠(chǎng)房外噪音60dB以下，不對環(huán)境造成污染。

　　六、市場(chǎng)預測

　　城市排水設施是現代化城市不可缺少的重要基礎設施，是城市正常運轉的必要條件，城市排水設計水平的高低是一個(gè)城市現代文明的重要標志。

　　與發(fā)達國家甚至國內先進(jìn)城市相比，q市的城市排水設施水平較為落后，主要體現在管材的使用上。雖然q市的排水體制是雨污分流制，但在管材的使用尤其是新型管材的使用上，卻非常保守。近年來(lái)雖然q市排水基礎建設項目較多，但所應用的管材卻仍多為陶瓷管、混凝土管，鮮見(jiàn)新型管材的工程應用。這與q市飛速發(fā)展的經(jīng)濟狀況是極不相稱(chēng)的。因此，應借鑒國內外先進(jìn)城市的做法，逐步淘汰水泥管（混凝土管），大力推廣使用新型管材。

　　根據《國家化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)“十五”計劃和2015年發(fā)展規劃綱要》：塑料管的推廣應用主要以UPVC和PE塑料管為主，并大力發(fā)展其它新型塑料管。2005年，在全國新建、改建、擴建工程中，建筑排水管道70%采用塑料管，建筑給水和熱水供應管道60%采用塑料管，電線(xiàn)護套管80%采用塑料管，建筑雨水排水管道50%采用塑料管城市供水管道（DN400mm以下）50%采用塑料管，村鎮供水管道70%采用塑料管，城市排水管道30%采用塑料管，城市燃氣管道（中低壓管）20%采用塑料管。

　　根據《q市市政建設“十五”計劃及2010年發(fā)展規劃》：“十五”期間，q市新、翻建市區雨、污水管道的投資為3.1億元；2006～2010年，將新建、翻建雨、污水管網(wǎng)約100km，投資為6.07億元。另外隨著(zhù)全國城市排水建設、污水處理及中水回用等投資力度的不斷加大，q市本地以及全國市場(chǎng)對新型排水管材的需求將急劇增大，市場(chǎng)前景極為廣闊。

　　以上內容均根據學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請及時(shí)溝通、指正。