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    新型排水管材應用研究

    發布時間:2011.07.25 新聞來源:PE給水管|PE管材|電纜套管|電纜護套管|硅芯管|hdpe雙壁波紋管 瀏覽次數:

    騰飛公司網址:http://www.138sbgw.com/ 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,在排水管領域內倍受青睞。因此對新型排水管材的研究以HDPE管為主。

      關鍵詞:HDPE 新型管材 纏繞管 結構

      一、概況

      根據建設部《關于發布化學建材技術與產品的公告》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;物理力學指標;工程應用研究;施工安裝、使用與維護管理等。期間進行了資料收集、工藝應用計算及研究、學習參觀考察、產品理化性能測試、施工安裝、使用與維護管理等研究工作,而且經過努力,順利地將HDPE管、PVC-U等新型排水管材進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了個好頭,贏得了良好的社會效益和環境效益。

      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許多弊端:

     ?。?)理化性能不穩定,使用壽命短;

     ?。?)綜合經濟指標高;

     ?。?)其生產不符合節能環保政策。

      因此,淘汰混凝土管,推廣使用塑料管材作為其更新換代產品更加具有重要的意義。高密度聚乙烯中空壁纏繞管(簡稱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,在排水管領域內越來越受到青睞。

      目前隨著全國各地城市基礎建設投資力度的不斷加大,新型管道生產企業的不斷涌現以及生產能力的不斷擴大,必然會在全國掀起“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。因此市場對復合管材的需求將急劇增大。

      q市的經濟發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勢。這為q市的城市建設水平以及新型建材的開發、推廣、使用水平提出了更高的要求。因此,開發新型排水管材并盡快地進行推廣使用,提高技術及經濟性指標,滿足可持續發展方針的需要,早日為q乃至全國的城市建設發揮其應有的作用,具有非常重要的意義。

      2.研究內容

     ?。?)新型排水管材的內容及分類

     ?。?)物理力學指標

     ?。?)工程應用研究

     ?。?)施工安裝、使用與維護管理

      三、國內外發展現狀

      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,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建設及污水處理。西方發達國家早在上個世紀八十年代已開發出了替代產品-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,環剛度增強,而且設備投資也較小,因此在排水管領域內越來越受到青睞。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。

      四、主要內容

     ?。?)排水管材的分類

      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。

      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,優點是剛性好,環剛度較高,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壁塑料管和結構塑料管兩大類。實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。

     ?。?)物理力學指標

      管材特性:

     ?。?)結構獨特,強度高,抗壓耐沖擊

     ?。?)內壁平滑,摩阻低,過流量大

     ?。?)耐腐蝕,無毒無污染,環保性突出

     ?。?)連接方便,接頭密封好,無滲漏

     ?。?)重量輕,施工快捷,降低費用

     ?。?)埋地使用壽命達五十年以上

     ?。?)工程應用研究

      用途:

      HDPE中空壁纏繞管的主要用途可包括:

     ?。?)水利工程、自來水工程輸水

     ?。?)市政工程雨水、污水排放

     ?。?)工業廢水排放、小區排水

     ?。?)鹽業輸鹵、漁業輸水

     ?。?)礦井、建筑物內通風系統

     ?。?)電線、電纜護套

      我們研究的重點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,經過主管部門、業主、設計院和生產廠家的共同努力,我們順利地將HDPE管、PVC-U等新型排水管材進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了個好頭,贏得了良好的社會效益和環境效益。

     ?。?)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,帶來了許多新的問題,同時也給人們對HDPE管材的接受和使用帶來了心理疑慮和障礙,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.溝槽開挖與基礎處理;

      4.回填與管道抗??;

      5.管材環剛度的確定與選用;

      6.相關標準與技術規程的不盡完善,等等。

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

      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,防水翼環可與不同管徑的HDPE短管連接好后,直接用水泥砂漿澆注成砌塊,在砌檢查井時可根據流水底高,直接砌入,省時省力。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,應進一步細分,以節省成本,提高管材的價格競爭力。

      5. 應盡快出臺相關的國家標準與技術規程,以利推廣。

      五、原材料及環境保護

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

      本項目在生產中無廢水、廢氣、煙塵排放,無振動,車間內噪音在80dB以下,廠房外噪音60dB以下,不對環境造成污染。

      六、市場預測

      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城市現代文明的重要標志。

      與發達國家甚至國內先進城市相比,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,鮮見新型管材的工程應用。這與q市飛速發展的經濟狀況是極不相稱的。因此,應借鑒國內外先進城市的做法,逐步淘汰水泥管(混凝土管),大力推廣使用新型管材。

      根據《國家化學建材產業“十五”計劃和2015年發展規劃綱要》: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、污水管網約100km,投資為6.07億元。另外隨著全國城市排水建設、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對新型排水管材的需求將急劇增大,市場前景極為廣闊。

      七、技術經濟比較

      中空壁纏繞排水管與與水泥排水管相比較:

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