土木在线论坛 \ 给排水工程 \ 建筑给排水 \ 关于PE管材在给排水系统实际应用的情况分析

关于PE管材在给排水系统实际应用的情况分析

发布于:2015-07-08 15:34:08 来自:给排水工程/建筑给排水 [复制转发]
  随着我国城市化进程加快,面对人口、资源和环境的巨大压力,为确保国民经济的可持续发展,我国政府在逐年加大对城市基础设施的投入,市政公用管道建设不断加快,品种和规格在不断丰富,产量在不断增加,质量在不断提高,尤其是塑料管发展更快,成为当今投资热点。

  1933年英国ICI公司首先发现了PE.发展至,PE是由多种工艺方法生产的,具有多种结构和特性及多种用途的系列品种的树脂,已经占世界合成树脂产量的三分之一,居第一。PE的最佳用途之一是可以用来生产输送除强酸、强碱外的任何介质的管材,据国外资料纺计,目前世界上给水管道领域PE管材的年消耗量约为100万吨以上,广泛用于给水、燃气输送、排污、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送,以及油田、化工和邮电通讯等领域。

  《国家化学建材产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》指出:塑料管的推广应用主要以UPV-C和PE管为主。到2005年,在全国新建、改建、扩建过程中,建筑排水管道70%采用塑料管道50%采用塑料管,建筑给水、热水供应和供暖管道60%采用塑料管,城市供水管道50%采用塑料管,村镇供水管道70%采用塑料管,城市燃气管道20%采用塑料管,电线护套管80%采用塑料管。

  一、给排水系统工程用管材种类及技术性、经济性等方面比较:

  (一)管道种类

  给排水系统工程主要有:聚乙烯管(PE)、钢管、球墨管、灰口铸铁管、水泥管、玻璃钢夹砂管、UPV-C管等。

  (1)聚乙烯管(PE)

  聚乙烯按照其密度不同分为高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)和低密度聚乙烯管(LDPE)。聚乙烯管根据结构形式不同可分为单层实壁管、双壁波纹管和螺旋缠绕管等。双壁波纹管和螺旋缠绕管主要是用HDPE原料加工而成,主要应用于城市排水、单层实壁HDPE主要应用于城市供水、城市燃气输送,单层实壁MDPE管主要应用于城市燃气输送,单层实壁LDPE管大量用作农用排灌管道和工业普通管道。

  (2)玻璃钢夹砂管

  玻璃钢夹砂管是采用短玻璃纤维离心或长玻璃纤维缠绕,中间夹砂工艺制作,管壁略厚,环向刚度较大,可用作承受内外压的埋地管道,管径可从直径500~直径2600毫米,玻璃钢夹砂管材质脆,只适用于大口径,且在施工过程中,机械碰撞容易发生暗伤,而且暗伤不容易发现,影响使用寿命。

  (3)硬质聚乙烯管UPV-C管

  UPV-C管具有较高的抗冲击性能和耐化学性能。它可根据使用要求不同,在加工过程中可添加不同添加剂,使其具有满足不同要求的物理和化学性能,UPV-C管具有寿命长,密封性好等特点,但是UPV-C管在加工过程中有重金属稳定剂,在使用过程中会逐步渗出,影响水源。

  (4)钢管

  钢管最大的缺陷是寿命短,腐蚀性强,密封性不好,容易泄漏,而且价格高,对地表不均匀沉降适应性差。

  (5)球墨管

  球墨管成本高,平均价格比PE管贵10%~15%,连接接口转角过大容易引起泄漏。

  (6)灰口铸铁管

  灰口铸铁管寿命短,摩擦系数大,密封性不好,容易泄漏。

  (二)PE管材丰对其它管材来讲有以下优点:

  1、优异的物理性能。中密度聚乙烯性能介于高、低密度聚乙烯两者之间,既保持了高密度聚乙烯的刚性、强度,也有很好的柔性、耐蠕变性,而且较高密度聚乙烯更有热熔连接性能优良的特点,有利于塑料管的安装。

  2、耐腐蚀,使用寿命长,在我国沿海地区,地下水位偏高,土地湿度大,使用无缝钢管必须防腐及做安装阳纹外向锤炼,且寿命只有30年,而PE管可耐多种化学介质的侵蚀,不需防腐处理。此外,它也不会促进藻类、细菌或真菌生长,使用寿命达50年。

  3、韧性、挠性好。PE管是一种高韧性管材、其断裂伸长率超过500%,对管基础不均匀沉降和错位的适应能力非常强,抗震性好,因此,最适宜于有地震危险地区,世界各地的实践证明PE管是耐震性最好的管道。有报道说1995年日本的神户地震中,PE管和供水管是唯一没有被破坏的管道。另外,PE管的挠性是PE管可以盘卷(尤其是管径小的PE管),减少了大量连接管件。PE管的走向容易按照施工方法的要求进行改变。在施工时,可在管子允许的弯曲半径内绕过障碍,降低施工难度。

  4、流通能力大,经济上合算。PE管内壁光滑,不结垢。PE管内表面当量绝对粗糙比值是钢管的1/20,相同管径、相同长度、相同压力下的PE管其流通能力要比钢管大30%左右,因此经济优势明显。与金属管道相比,PE管道可减少工程投资三分之一左右(直径200毫米以上大管成本略高些),可盘卷的小口径管材,可进一步降低工程造价。

  5、连接方便,施工简单,方法多样。PE管管体轻,搬运方便,焊接容易,焊接口少,当管线较长时可使用盘管敷设(一般指管径小于63毫米)PE管沟要求远比钢管沟要求低,而且当施工条件受限制时,可采用电熔焊接。另外,可采用管沉入的方法在水底铺设,大大降低了施工难度和工程费用。

  6、密封性好。PE管本身采用熔接连接(热熔或电熔),本质上保证了接口材质,结构与管体本身的同一性,实现了接头与管材的一体化。其接口的抗拉强度与爆破强度均高于管材本体,可有效抵抗内压力产生的环向应力轴向应力。因此,与橡胶圈类接应或其他机械接头相比,不存在接应扭曲造成的泄露危险,密封性能十分良好。

  7、维修方便,可以不停水、气维修和安装。

  8、抗应力开裂性好:PE管具有低的缺口敏感性,高抗剪切强度的段异的抗痕能力,耐环境应力性非常突出。

  9、低温抗冲击性好:PE管的低温脆化温度极低,可在-60摄氏度温度范围内安全使用。而在我国北方地区,在冬季野外铺设的聚乙烯埋地给水时,总结出一条经验是在零度以下就不适宜铺设施工,因为这时聚乙烯管容易脆裂。

  10、耐磨性好。聚乙烯管与钢管的耐磨性对比实验表明:它的耐磨性是钢管的4倍。

  11、具有良好的抵抗222刮痕能力。研究证明,PE等级的PE管有较好的抵抗SCG的能力和耐刮痕能力。PE100级管材则具有更加出色的抗刮痕能力。

  12、良好的抵抗快速裂纹传递能力。开裂是指管道发生开裂时,裂纹以很快的速度传递,瞬间就可能使管道破坏,后果不堪设想。实践表明,在塑料管道中的PE管抵抗裂纹传递能力比其他管道要强。

  正因为PE管具有上述优点,如耐腐蚀、韧性好,刚柔相济,安装管便等,所以被越来越多的企业所表睐。比如运输和安装,传统的钢管、铸铁管、长度一般不超过10米,而PE管尤其是管径小的,甚至可盘卷,长度可以自由控制。这样带来的最大好处是减少了接口,也就是减少了泄露事故的发生频率,既安全有节能。另外,PE管可作为承插管插入旧管道中用于修复、更新管道等。还可以大量用腐蚀性土地,地震地区,山地,沼泽地等特殊地段的管道铺设。另一个最大的好处是经济效益好。根据国外资料,在燃气或供水用PE管及的发达国家,PE管的安装费用一般低于钢管安装费用的50%,而穿插法又比PE管直接埋地法节约施工费30~40%。国内燃气、供水用PE管的安装费用也显而易见要比钢管敷设工程费用低。HDPE双壁波纹管应用于排污工程更是这样,重量轻、搬运连接方便,减少人工费用及各种吊装费用:施工快捷,内壁光滑,磨阻系数小,流量大,结垢,减少使用中的维护工作,可直接铺在不做基础的沟槽内,连接可靠,不会渗汛,因此经济效益和环境效益非常显著。再从管材价格上讲,燃气、供水用PE管也有一定的优势,一般管径效益DN160的PE管均比钢管价格便宜,而HDPE双壁波纹管在这方面与传统管材相比优势更加明显。当然,由于PE管材料本身的特点,PE管也有一定的弱点,如强度低,遇到坚石,金属碰撞挤压,易引起凹坑,直至穿孔;没有阻燃性;对最高使用压力有限制;另外,PE管堆放要求高,不能长时间日晒雨淋,否则容易老化,降低使用寿命。

  在国外,塑料管正不断代替金属或其他传统材料的管道,发展十分迅速。从1980~1990年的十年中除塑料管以外,其他各种材料的管道增长率总和不足2%,而塑料管的增长率是其他各种管道增长率总和的4倍,达到8%,进入不九十年代塑料管的需求量将仍是每年4.2%的速率增长,其产值大约以每年8%的速率递增。

  聚乙烯管(PE)目前国内有生产企业150余家(其中有近100家是生产农业用管、化工管道和保护套管),年生产能力达到50万吨。PE管生产规模在5000吨/年以上的企业有十余家,PE管在新敷设的城市中压燃气管网中使用率达到30%左右,2000年工程使用量达到8000吨左右,PE管用于城市供水量也在逐年增加。

  聚乙烯管可用于城市供水管、城市排水网和城市燃气网,尤其是城市燃气网用塑料管几乎全部是采用聚乙烯管;其二,由于聚乙烯管有较好的卫生性能和可回收性,以及可采用热熔连接,接头质量可靠,施工方便,1990~1998年间,聚氯乙烯管平均每年增长率是2%,PE管平均每年增长率是7%,1998年达到260万吨,美国1997年比1996年增长26%,达到37.4万吨,1998年又比1997年增长11.9%,聚乙烯管增长速度远远高于聚氯乙烯管;其三,我国在制定国家“十五”化学建材及塑料管发展计划时提出,“十五”期间塑料管的推广应用主要以PVC-U为主,在“十五”计划中,把PE管和PVC-U管放在同等重要的地位。并且,PE管在我国应用起步较晚,发展空间较大。

  世界经济发达国家从40年代末已经开始研究聚乙烯管,并应用于给排水及燃气工程,从60年代相继在给水输配系统、排水输配系统和燃气输配系统中使用聚乙烯管,且使用比例逐步扩大。如英国对聚乙烯管制使用量以1968年使用天然气为转折点,使用量急剧增加,1979年埋设的干、支管中,聚乙烯管占80%,美国在1983年埋设的燃气管中有88.6%为PE管,现在国际上欧、美、日等发达国家已经全部采用聚乙烯管道。

  聚乙烯管材的生产设备,部分实现了全自动控制,原材料能够自动烘干加入,能自动调整模具、自动控制外径、自动控制壁厚、自动切断或盘卷等。我国现在的聚乙烯燃气管材基础设备全部从国外进口。

  总的来讲,PE管的优越性是不容置疑的,所以近十年来,全国许多大中城市在燃气、供水中低压管线(包括庭院管网和排水管网敷设中大量采用PE管。如北京、上海、哈尔滨、成都 、重庆、广州、深圳、无锡上、南京、大连、长沙、杭州等,在分别为DN315、DN630、DN800以下口径的燃气、给水、排水排污管道敷设中都普遍采用PE管。有的省市为了推广应用PE管,还专门下文鼓励燃气企业、水务集团、市政部门和设计施工单位大力推广应用PE管。从推广应用的效果看,普遍感到良好,已经基本形成企业满意(安全、经济)施工单位满意(安装施工简便易行),政府部门满意(节能、环保)这么一种良性循环。
这个家伙什么也没有留下。。。

建筑给排水

返回版块

47.26 万条内容 · 1328 人订阅

猜你喜欢

阅读下一篇

浅谈高层建筑人防地下室给排水设计

1问题的提出   在高层建筑的给排水设计中,上部建筑的给水、排水、消防、喷淋管道绝大多数大于75mm,而且这条规范又是工程建设标准强制性条文,在工作中如何执行此条文是大家关心的问题。   在人民防空地下室的设计中,防空地下室内部的给排水管道设计往往较易处理,难在人防地下室与上部高层建筑的管道要在满足人防规范的前提下进行联系。在《人民防空地下室设计规范》的第3.1.6条规定:“与防空地下室无关的管道,不宜穿过人防的围护结构。当因条件限制需要穿过其顶板时,只允许给水、采暖、空调冷媒管道穿过,且其公称直径不得大于75mm。凡进人防空地下室的管道及其穿过的人防围护结构,均应采取防护密闭措施[1-2]。”

回帖成功

经验值 +10