常见排水管材在城市下水管道应用问题剖析

2016-03-15王新平

大陆桥视野·下 2016年1期

王新平

【摘要】传统的地下排水管道多应用钢筋混凝土管材，浪费了很多资源，随着经济、科技的进步，人们生活水平的提高以及对环境和资源的保护，对新型管材的需求越来越多，也涌现出一批质量、性能、价格优越的新产品，在实际应用中具有很大优势，文章就几种常用管材做简要比较，分析在排水工程中管材的选取与使用。

【关键词】排水；新型管材；特点；应用

前言

随着我国城市化进程的推进，基础设施建设也在不断完善，排水工程工程是市政建设的基础工程之一，排水管网在不断扩大，排水管材的应用直接关系着城市排水的安全，传统的钢筋混凝土管材存在着很多不足，随着时间的推移而逐渐暴露出更多的缺点，已难以适应城市发展的步伐。近些年出现了许多新型塑料管材，在性能、使用寿命、经济性、便捷性等方面都要优于传统管材，越来越多的得到推广应用，《国家化学建材产业“十五”规划和2010年发展规划纲要》也指出要大力发展新型塑料管材，主要推广应用UPVC和PE塑料管，由此可见，排水工程中塑料管材终将代替传统管材，这是发展的必然趋势。

1.排水管材的分类及选用

按照材质来看，市政管材可以分为传统管材和新型管材，传统管材主要使用的有：铸铁管、钢筋混凝土管、陶瓷管；新型管材主要有塑料管和钢塑复合管。

排水管材的选用原则以安全性和经济性为主。市政的排水管道主要是输送城市污水，这就要求排水管材耐腐蚀、强度高、使用久、抗高温、密封性好，这样才能保证排水输送的安全可靠，避免泄漏造成二次污染，使用年限久也可避免频繁的大兴土木，给城市生活带来不便；另外经济性也要考虑，排水管网铺设面积会越来越大，在做到保质保量的基础上尽量降低采购成本、施工成本和运输成本，因地制宜选择合适的管材。本文对传统管材不再赘述，就几种典型的新型管材做简要比较，以便在选择时提供有价值的参考。

2.几种管材的比较分析

2.1硬聚氯乙烯（UPVC）管

优点：重量轻，安装方便，管道价格便宜，投资低，节能；具有较好的抗拉、抗压强度；流体阻力小；耐腐蚀性、耐药品性优良，管道铺设时不需任何防腐处理；具有良好的水密性；防虫咬啮。

缺点：UPVC水管柔性不如其他塑料管；热稳定性和抗冲击性较差，无论是硬性还是软质UPVC使用过程中容易产生脆性；软化温度低，遇热易变形。

应用：在我国钢材供应日见紧缺的今天，UPVC排水管可以替代其它排水管。而且UPVC排水管道制造过成中能耗低，环境污染小，性价比较高。但是由于它存在的缺点，应用具有一定的局限性，在我们新疆温宿县在高地水位下敷设UPVC排水管道都被压扁过，造成较大的损失，由此可见在地下条件不好或者是环境温度不好的地方不适宜使用此种管材。

2.2玻璃钢管

玻璃钢管是一种具有多种特殊功能的新材料，它是由玻璃纤维及其制品为增强材料，以热固性或热塑性树脂为原料所构成的复合体。

优点：

轻质高强：玻璃钢夹砂管道比重为1.65～2.0，在施工中降低了吊装费用，提高了安装速度。

水力学特性好：这意味着流体压头损失小，可以选用较小管径或功率较小的输送泵，从而减少管线工程初期投资、节省电能、降低运行成本；玻璃钢内表面相当光滑，并且能够始终保持着新生管的表面光滑状态。

耐水耐腐蚀性能好：减少了防腐费用，延长了使用寿命，同时由于不生锈，使输水水质不受二次污染，还能用于输送污水、泥浆、海水等介质。

耐压：按工艺要求的压力，设计、制造管道和管件，以工艺要求的1.5倍压力进行水压试验。

接口密封性好，不渗漏，不会破裂，增加安全可靠性。

应用：玻璃钢管在各个领域应用比较广泛，例如污水管道、雨水管道、其他管道等。

连续缠绕的玻璃钢管，与普通的玻璃钢管相比，以其性能更加优越，在污水管道工程中，特别是大口径污水管道工程中的应用受到日益重视，广泛适用于污水管道工程。如果城市下水道的有机物浓度较高，城市道路下管道坡度较大，城市地下水位不太高或无地下水，管道埋设较深，排水管排放污水水温较高，使用玻璃钢排水管道还是较理想的管材。

2.3HDPE双壁波纹管

聚乙烯（HDPE）双壁波纹管是经过挤出和特殊的成型工艺加工而成，其内壁管采用整体成型，外壁为封闭波纹型的一种新型轻质管材。

优点：

质量轻：聚乙烯的密度为0.95g/cm3，比水轻，产品米重为传统水泥管的1/8，施工非常方便。

抗外压能力强；外壁呈环形波纹状结构，大大增强了管材的环刚度，从而增强了管道对土壤负荷的抵抗力，在这个性能方面，HDPE双壁波纹管与其他管材相比较具有明显的优势。

工程造价低：在等负荷的条件下，HDPE双壁波纹管只需要较薄的管壁就可以满足要求。因此，与同材质规格的实壁相管比，能节约一半左右的原材料，所以HDPE双壁波纹管造价也较低。这是HDPE双壁波纹管的又一个很突出的特点。

使用寿命长：在不受阳光紫外线条件下，HDPE双壁波纹管的使用年限可达50年以上。

耐磨性能优异：德国曾用试验证明，HDPE双壁波纹管的耐磨性甚至比钢管还要高几倍。

适当的挠曲度：一定长度的HDPE双壁波纹管轴向可略为挠曲，不受地面一定程度的不均匀沉降的影响，可以不用管件就直接铺在略为不直的沟槽内等等。

无毒性：PE材料为卫生无毒材料，燃烧时无有毒气体排放，无“白色污染”隐患。

抗冲击：PE材料抗冲击性好，外力冲击时不会脆断。

耐寒：PE材料的低温性能，可在-40℃～40℃温度范围内安全使用。

抗紫外线：PE波纹管外壁添加了一定成分的碳黑，具有优异的抗紫外线辐射性能。HDPE管内表面光滑，不带正负电核，不结垢。

应用：市政工程、住宅小区地下埋设雨水、污水排放；农田水利灌溉输水、排涝；污水处理厂、垃圾处理厂排水输送；化工通风管及化工、矿山用于流体的输送；电力、通信电缆保护套等。如果城市下水道的有机物浓度较高，城市道路下管道坡度较大，城市地下水位不太高或无地下水，管道埋设不太深，排水管排放污水水温不超过40℃，瞬时排放温度不超过80℃，当污水排放污水水温达到上述标准后，使用HDPE双壁波纹管当排水管道还是较理想的管材。如果城市地下水位较高，管道埋设深，瞬时排放温度超过80℃，使用HDPE双壁波纹管当排水管道就不是理想的管材。我们新疆温宿县和阿合奇县在高埋深，瞬时排放温度水情况下敷设聚乙烯（HDPE）双壁波纹排水管道都被压扁过。

2.4HDPE钢带增强管

钢带管也称埋地排水用钢带增强聚乙烯（HDPE）螺旋波纹管（以下简称MRP），是我国近年开发出来的一种新型塑料埋地排水管。该产品用连续钢带压成近似^形的螺旋钢肋缠绕在内外两层热熔接的聚乙烯间，把钢材的高钢度、高强度和聚乙烯的柔韧、耐腐、耐磨结合在一起。

优点：

管道材质为抗腐蚀HDPE材料，不会被污水及废水中的酸碱及油份等腐蚀。

产品为柔性管道，受到外部冲击力时，恢复原形性能优越，地基沉降情况下也不易破裂。

管道的基材特性在20℃可有效使用50年以上，因此管道有较强的抗老化性。

在零下60℃的环境里，管材不会冻坏或漏水。

管材重量仅为同规格混凝土管的1/8，传统缠绕塑料结构管的2/3，便于运输，施工方便，不需使用大型施工设备。

管道重量轻，连接方便，对开挖工程要求不高，在城市排水工程建设时，能大量节省工程时间和工程费用。

连接方式多样、简单，在现场即可简便迅速的施工。

管道摩擦系数低，介质输送能力强。

内部光滑，摩擦阻力小，排水速度快。