常見排水管材在城市下水管道應用問題剖析

王新平

【摘 要】傳統的地下排水管道多應用鋼筋混凝土管材，浪費了很多資源，隨著經濟、科技的進步，人們生活水平的提高以及對環境和資源的保護，對新型管材的需求越來越多，也涌現出一批質量、性能、價格優越的新產品，在實際應用中具有很大優勢，文章就幾種常用管材做簡要比較，分析在排水工程中管材的選取與使用。

【關鍵詞】排水；新型管材；特點；應用

前言

隨著我國城市化進程的推進，基礎設施建設也在不斷完善，排水工程工程是市政建設的基礎工程之一，排水管網在不斷擴大，排水管材的應用直接關系著城市排水的安全，傳統的鋼筋混凝土管材存在著很多不足，隨著時間的推移而逐漸暴露出更多的缺點，已難以適應城市發展的步伐。近些年出現了許多新型塑料管材，在性能、使用壽命、經濟性、便捷性等方面都要優于傳統管材，越來越多的得到推廣應用，《國家化學建材產業“十五”規劃和2010年發展規劃綱要》也指出要大力發展新型塑料管材，主要推廣應用UPVC和PE塑料管，由此可見，排水工程中塑料管材終將代替傳統管材，這是發展的必然趨勢。

1.排水管材的分類及選用

按照材質來看，市政管材可以分為傳統管材和新型管材，傳統管材主要使用的有：鑄鐵管、鋼筋混凝土管、陶瓷管；新型管材主要有塑料管和鋼塑復合管。

排水管材的選用原則以安全性和經濟性為主。市政的排水管道主要是輸送城市污水，這就要求排水管材耐腐蝕、強度高、使用久、抗高溫、密封性好，這樣才能保證排水輸送的安全可靠，避免泄漏造成二次污染，使用年限久也可避免頻繁的大興土木，給城市生活帶來不便；另外經濟性也要考慮，排水管網鋪設面積會越來越大，在做到保質保量的基礎上盡量降低采購成本、施工成本和運輸成本，因地制宜選擇合適的管材。本文對傳統管材不再贅述，就幾種典型的新型管材做簡要比較，以便在選擇時提供有價值的參考。

2.幾種管材的比較分析

2.1硬聚氯乙烯（UPVC）管

優點：重量輕，安裝方便，管道價格便宜，投資低，節能；具有較好的抗拉、抗壓強度；流體阻力小；耐腐蝕性、耐藥品性優良，管道鋪設時不需任何防腐處理；具有良好的水密性；防蟲咬嚙。

缺點：UPVC水管柔性不如其他塑料管；熱穩定性和抗沖擊性較差，無論是硬性還是軟質UPVC使用過程中容易產生脆性；軟化溫度低，遇熱易變形。

應用：在我國鋼材供應日見緊缺的今天，UPVC排水管可以替代其它排水管。而且UPVC排水管道制造過成中能耗低，環境污染小，性價比較高。但是由于它存在的缺點，應用具有一定的局限性，在我們新疆溫宿縣在高地水位下敷設UPVC排水管道都被壓扁過，造成較大的損失，由此可見在地下條件不好或者是環境溫度不好的地方不適宜使用此種管材。

2.2玻璃鋼管

玻璃鋼管是一種具有多種特殊功能的新材料，它是由玻璃纖維及其制品為增強材料，以熱固性或熱塑性樹脂為原料所構成的復合體。

優點：

輕質高強：玻璃鋼夾砂管道比重為1.65～2.0，在施工中降低了吊裝費用，提高了安裝速度。

水力學特性好：這意味著流體壓頭損失小，可以選用較小管徑或功率較小的輸送泵，從而減少管線工程初期投資、節省電能、降低運行成本；玻璃鋼內表面相當光滑，并且能夠始終保持著新生管的表面光滑狀態。

耐水耐腐蝕性能好：減少了防腐費用，延長了使用壽命，同時由于不生銹，使輸水水質不受二次污染，還能用于輸送污水、泥漿、海水等介質。

耐壓：按工藝要求的壓力，設計、制造管道和管件，以工藝要求的1.5倍壓力進行水壓試驗。

接口密封性好，不滲漏，不會破裂，增加安全可靠性。

應用：玻璃鋼管在各個領域應用比較廣泛，例如污水管道、雨水管道、其他管道等。

連續纏繞的玻璃鋼管，與普通的玻璃鋼管相比，以其性能更加優越，在污水管道工程中，特別是大口徑污水管道工程中的應用受到日益重視，廣泛適用于污水管道工程。如果城市下水道的有機物濃度較高，城市道路下管道坡度較大，城市地下水位不太高或無地下水，管道埋設較深，排水管排放污水水溫較高，使用玻璃鋼排水管道還是較理想的管材。

2.3HDPE雙壁波紋管

聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管是經過擠出和特殊的成型工藝加工而成，其內壁管采用整體成型，外壁為封閉波紋型的一種新型輕質管材。

優點：

質量輕：聚乙烯的密度為0.95g/cm3，比水輕，產品米重為傳統水泥管的1/8，施工非常方便。

抗外壓能力強；外壁呈環形波紋狀結構，大大增強了管材的環剛度，從而增強了管道對土壤負荷的抵抗力，在這個性能方面，HDPE雙壁波紋管與其他管材相比較具有明顯的優勢。

工程造價低：在等負荷的條件下，HDPE雙壁波紋管只需要較薄的管壁就可以滿足要求。因此，與同材質規格的實壁相管比，能節約一半左右的原材料，所以HDPE雙壁波紋管造價也較低。這是HDPE雙壁波紋管的又一個很突出的特點。

使用壽命長：在不受陽光紫外線條件下，HDPE雙壁波紋管的使用年限可達50年以上。

耐磨性能優異：德國曾用試驗證明，HDPE雙壁波紋管的耐磨性甚至比鋼管還要高幾倍。

適當的撓曲度：一定長度的HDPE雙壁波紋管軸向可略為撓曲，不受地面一定程度的不均勻沉降的影響，可以不用管件就直接鋪在略為不直的溝槽內等等。

無毒性：PE材料為衛生無毒材料，燃燒時無有毒氣體排放，無“白色污染”隱患。

抗沖擊：PE材料抗沖擊性好，外力沖擊時不會脆斷。

耐寒：PE材料的低溫性能，可在-40℃～40℃溫度范圍內安全使用。

抗紫外線：PE波紋管外壁添加了一定成分的碳黑，具有優異的抗紫外線輻射性能。HDPE管內表面光滑，不帶正負電核，不結垢。

應用：市政工程、住宅小區地下埋設雨水、污水排放；農田水利灌溉輸水、排澇；污水處理廠、垃圾處理廠排水輸送；化工通風管及化工、礦山用于流體的輸送；電力、通信電纜保護套等。如果城市下水道的有機物濃度較高，城市道路下管道坡度較大，城市地下水位不太高或無地下水，管道埋設不太深，排水管排放污水水溫不超過40℃，瞬時排放溫度不超過80℃，當污水排放污水水溫達到上述標準后，使用HDPE雙壁波紋管當排水管道還是較理想的管材。如果城市地下水位較高，管道埋設深，瞬時排放溫度超過80℃，使用HDPE雙壁波紋管當排水管道就不是理想的管材。我們新疆溫宿縣和阿合奇縣在高埋深，瞬時排放溫度水情況下敷設聚乙烯（HDPE）雙壁波紋排水管道都被壓扁過。

2.4HDPE鋼帶增強管

鋼帶管也稱埋地排水用鋼帶增強聚乙烯（HDPE）螺旋波紋管（以下簡稱MRP），是我國近年開發出來的一種新型塑料埋地排水管。該產品用連續鋼帶壓成近似^形的螺旋鋼肋纏繞在內外兩層熱熔接的聚乙烯間，把鋼材的高鋼度、高強度和聚乙烯的柔韌、耐腐、耐磨結合在一起。

優點：

管道材質為抗腐蝕HDPE材料，不會被污水及廢水中的酸堿及油份等腐蝕。

產品為柔性管道，受到外部沖擊力時，恢復原形性能優越，地基沉降情況下也不易破裂。

管道的基材特性在20℃可有效使用50年以上，因此管道有較強的抗老化性。

在零下60℃的環境里，管材不會凍壞或漏水。

管材重量僅為同規格混凝土管的1/8，傳統纏繞塑料結構管的2/3，便于運輸，施工方便，不需使用大型施工設備。

管道重量輕，連接方便，對開挖工程要求不高，在城市排水工程建設時，能大量節省工程時間和工程費用。

連接方式多樣、簡單，在現場即可簡便迅速的施工。

管道摩擦系數低，介質輸送能力強。

內部光滑，摩擦阻力小，排水速度快。

聚乙烯本身是無毒性可再生利用材料，不會對環境造成污染。

應用：如果城市下水道的有機物濃度較高，城市道路下管道坡度較大，城市地下水位不太高或無地下水，管道埋設較深，使用MRP管當排水管道還是較理想的管材。

3.結語

隨著人們對環境保護的日益重視，節能減排理念在市政排水工程建設中也得到了極大的重視，隨著我們發展的不斷進步，新型管材種類會越來越多，工藝會更加成熟，質量、適用性也會越來越好，新型管材定會全面取代傳統管材，優化基礎設施建設。