浅析市政排水管道管材选择和应用

2022-09-11

我国城市污水排放总量与城市供水总量的变化相关。生活水准越高, 用水量也越大。随着居民生活质量的提高, 我国城市家庭已基本普及了洗浴设施和洗衣机, 热水系统普及率也在逐步提高, 人均家庭生活用水量也相应增加很快。为保护水环境, 现代城市需要建设一整套的排水工程设施来收集、输送、处理和处置污水。但是, 我国城市排水管网普及率低, 与发达国家相比差距很大, 多数城市排水管道不成系统, 有的利用街道、河道排水, 影响环境卫生;有的排水能力低, 致使有的城市雨后长时间积水。所以, 加快城市污水处理工程建设是排水工作者的重要任务, 其中排水管网系统的建设尤为重要, 它制约着污水处理工程是否能正常运行。

1 我国市政用排水管道的现状及塑料管道应用

城市排水工程指城市生活污水、工业废水、大气降水含雨、雪水径流和其他弃水的收集、输送、净化、利用和排放。城市排水设施包括收集、输送城市排水的管网、泵站以及污水处理厂和污泥最终处置及相关设施。城市排水工程是现代化城市不可缺少的重要基础设施, 是对城市经济发展具有全局性、先导性影响的基础产业, 是城市水污染防治和城市排渍、排涝、防洪的骨干工程。城市排水设施是衡量现代化城市水平的重要标志, 是改善城市投资环境的重要环节, 对城市和社会经济发展起着重要的基础保障和先导作用。在排水工程中排水管道是其重要组成部分。目前我国市政用排水管道的现状如下: (1) 市政用排水管道的需求不断增长。 (2) 市政排水管的更新改造。目前这项更新改造已进入高峰期, (3) 雨水收集管网的建设, 对排水管需求将不断增加。实践表明, 对雨水收集处理利用是一种经济的取水途径。我国是一个水资源严重缺乏的国家, 北方尤其西北缺水最为严重, 对雨水进行收集处理利用, 将会缓解其严重的缺水问题。

市政用传统排水管道的缺陷日益突出, 有必要选用性能优异的新型管道。排水管道的质量好坏直接影响城镇排水质量、安全和能耗。我国过去在埋地水管领域几乎全部采用混凝土管和钢筋混凝土管俗称水泥管。随着技术的发展, 水泥管道的缺陷也日益暴露出来。最为突出的就是因泄漏而造成地下水资源的污染, 或大量地下水涌入排水管道。同时, 水泥管重量大, 造成工程施工速度慢, 埋地管体占地大, 再加上水泥本身就是污染严重的高能产品, 所以在市政排污领域, 传统的水泥管道正逐步被新型管道所取代。

新型塑料埋地排水管性能优异, 可替代传统的混凝土排水管道。塑料排水管道是一种新型化学建材, 具有重量轻、耐腐蚀、管壁光滑、过流能力大、密封性能好、使用寿命长、运输安装方便及施工速度快等特点。按管壁构造可分为玻璃钢夹砂管、实壁管、加筋管、双壁波纹管、螺旋缠绕管等。塑料管材管件通常是指以有机合成高分子材料如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等为主要材料, 加工而成的管材制品。可广泛用于城市供水、城市排水、建筑给水、建筑排水、热水供应、供热采暖、建筑雨水排水等领域。

2 国外塑料管道发展概况

2.1 国外塑料管道发展及特点

在国外, 塑料管材正不断替代金属或其他传统材料的管材, 发展十分迅速。从最近的十年中, 塑料管的增长率是其他管材增长率总和的4倍, 达到8%, 进入20世纪90年代塑料管的需求量仍以每年的4.2%速率增长, 其产值大约以每年8%的速率递增。美国1997年塑料管材产量为216万t, 欧洲1996年为147万t, 日本60万t。在20世纪80年代, 发达国家把开发重心逐步向提高塑料管的性能和节材方向努力, 相继开发了异型塑料管、双壁波纹管、发泡管、高抗冲击管以及塑料与金属的复合管, 进一步提高了塑料管的刚性、耐压等级和耐温等级。纵观国外塑料管生产应用, 总结有以下三个特点: (1) 原材料品种多。 (2) 塑料管品种齐全。 (3) 塑料管工程应用广。

2.2 国外发展趋势

除了一些固定的应用领域, 塑料管材在全球还面临很大的市场, 特别是与水有关的应用领域。据联合国预测:今后十年, 在供应城市用水和清洁饮用水方面每年需要花费900亿美元。随着投资在非承压管材领域的增加, PVC和PP的用量也会增加。据专家预测, 在今6~7后一年内, 全球PVC的增加将达到350万t, PE的增加将达到100万t。

3 国内发展概况

3.1 建筑用排水管

近年来, 随着我国基本建设市场的迅速发展, 对建筑产品也提出了更多更高的要求。建筑排水用管材在1999年前一直采用传统的铸铁管。随着国家对《推广应用化学建材和限制淘汰落后技术与产品管理办法》的实施, PVC-U排水管以其内壁光滑质轻实用, 安装方便, 可大大加快工程进度, 降低施工费用, 而被人们认可。但主要缺点是排水时产生的噪音大。为了解决这个问题, 随后推出了PVC-U芯层发泡管和螺旋管排水管。国内已多年应用硬聚氯乙烯芯层发泡管做建筑内排水管。同样, 由于螺旋管改善了水流条件, 使由横支管排出的水流沿切线方向进入立管并旋流而下, 减少了立管与横管进入水流的相互撞击, 降低了垂直方向下落的速度, 因而降低了排水噪声。其隔音性优于普通的PVC实壁管, 比普通的PVC实壁管能够降低2~3个分贝。目前在建筑排水、雨水管的选材上, 已全部选用PVC-U排水管, 其中绝大部分选用的是PVC-U芯层发泡管和螺旋管。

3.2 市政用排水管

市政工程用的管道, 根据管道材质不同可分为钢管、铸铁管、混凝土管和钢筋混凝土管、塑料管包括钢塑复合管四大类。目前我国市政管道品种多样, 改变了以往只用混凝土管和钢筋混凝土管、灰口铸铁管和钢管等少数几种管道的局面, 如城市供水管等等。

3.3 几种常见塑料排水管

(1) 硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管。目前国内生产硬聚乙烯 (PVC-U) 的企业有600余家, 年生产能力达到110万t。国内一些城市PVC-U建筑排水管使用率达到90%以上;在城市供水管道中, 己敷设PVC-U管20000多km, 最大管径达630mm;PVC-U管在城市排水管道中使用率逐年提高, 使用管径也不断增大。 (2) 聚乙烯 (PE) 管, 目前国内有生产企业近150余家 (其中大多数是生产农业用管、化工管道和保护套管) , 年生产能力达到50万t。其中, HDPE双壁波纹管和缠绕管用于城市排水近年发展很快, 已成为投资热点。 (3) 玻璃钢夹砂 (RPM) 管, 目前国内玻璃钢夹砂管生产企业有20余家, 管径从500~3000mm;使用压力范围为0.1~1MPa, 而其中大于0.6MPa的产量较少。在引水工程和城市供水工程以及排水排污工程中, 迄今己铺设了很多。

4 结语

不管是在国外还是国内, 塑料埋地排水管道作为一种新的管材己被市场所接受, 且发展十分迅速。目前在建筑排水、雨水管的选材上, 已大部份选用PVC-U排水管, 其中绝大部分选用的是PVC-U芯层发泡管和螺旋管。我国过去在埋地排水领域应用塑料管最为落后, 工程应用量很少, 随着国家相关标准和施工规程的制定, 塑料埋地排水管的应用将会越来越多。

摘要：对于现代城市建设来说, 一整套的排水工程设施涉及到众多的排水排污管道系统, 目前我国排水管网建设在某些方面还比较落后。本文对于国内外塑料管道发展情况进行总结, 针对我国塑料管道发展进行相关分析。

关键词：市政排水管道管材,分析,选择应用