探究市政工程給排水管網中化工建材的長遠發展

王振 郭軍

當代城市規劃建設當中現代化技術應用非常熱門，作為市政工程的重點項目，給排水管網設計改造都需要保持科學性和實用性，特別是管網材料技術直接影響給排水系統綜合品質。文章重點以現代市政工程給排水管網的化工建材為主要研究對象，探索相關建材技術和應用特點，同時結合相關專業知識探索其長遠發展前景和相關要點。

如今，我國城市化水平在不斷提升，城市在不斷發展過程中，相關工程行業建設技術水平和科學性有了更高要求。而關乎城市發展穩定性的給排水管網不僅需要滿足城市居民和各產業用排水需求，同時其還需要通過科學設計和相關技術來提升其可靠性和經濟性。近年來諸多新興化工建材的應用給市政給排水管網產生了深刻影響，管網承載力、穩定性到抗腐蝕性都得以提升，進而提高了城市化水平和人們生活生產品質。

一、市政工程給排水管網常見問題概述

現代城市誕生以來，市政工程被納入城市管理和建設中的重要工作，多年來市政工程給排水管網設計方式和材料應用經歷了多個發展歷程，為了解決傳統管網存在的問題人們會積極探索新方案和新材料，而化工建材在市政工程給排水管網中進行實踐應用，也是為了解決以下幾方面問題：

1.管網積水偏移

這是各地區市政給排水工程中常見問題之一，具體表現為管網體本身發生水平或縱向偏移，進而導致管網部分位置出現積水現象。無論是管網偏移還是積水長此以往都會影響整個系統功能和穩定性，而出現這種情況除了本身設計施工工藝未達到標準以外，管道材料耐久性和抗壓性較差也是重要原因。

2.管網漏水被腐蝕

有時候市政給排水管網長期使用之后出現性能減弱現象，普遍表現給水失壓等情況。而出現該情況很多時候是由于管網破損腐蝕導致泄漏引起的，而給排水管網破損腐蝕原因主要有：（1）管網材料本身抗腐蝕性不強，同時生產時沒有采用優質防腐工藝；（2）施工過程中管網本身及防腐層受到損壞，導致管道長期在復雜的潮濕環境下被腐蝕。

二、市政工程給排水管網化工建材應用價值

近年來，化工產業不斷向經濟性和環保性方向發展，在市政工程給排水管網應用當中，多種新型化工材料成為主流。包括聚丙烯材料管、玻璃鋼材料管、鋁塑復合管在內多種材料均發揮出其各自優勢。

1.強度高耐用性強

市政給排水管網一般是以地埋式進行鋪設，加上入戶部分，其往往處于復雜的環境之中，因此需要管材具備較高強度、抗壓性和抗腐蝕性。而化工材料當中尤其復合材料具備著較高抗形變能力和抗腐蝕能力，比如國內排水管道中常用的UPVC材料抗沖擊性和耐化學腐蝕性極強。這類材料耐酸耐堿，不受土地酸堿性影響，同時其本身材料不屬于動植物營養源，所以不會受到嚙齒動物或植物破壞，因此材料本身可以直接或進行簡單保護后便可在各種環境下鋪設，其綜合使用年限可達50年以上。

圖1 某市政工程給排水管網主要復合化工管材工藝流程

2.光滑性好流通性強

絕大多數化工材料管道表明光滑度極高，其粗糙系數可達0.009，這個數值是傳統混凝土管道的1.5倍，是鑄鐵管道的1.2倍，因此化工材料管道內部流通性更好。尤其是這種管道作為市政排水管道后，其內壁不會因材料特性或腐蝕影響而殘留垃圾，進而極大保證了排水管道排水性能。

3.環保性好安全性強

市政給排水管網無時不刻接觸著市民生活生產用水和城市環境，因此其材料環保性需要重點關注。隨著化工材料行業不斷發展，具備無毒、無害、無次生隱患的新型材料被發明和投入應用，例如如今市政工程熱門管型——PE管材應用率極高，這種管道采用高密度聚乙烯材料制成，該材料本身清潔度高，且不易滋生細菌，同時其在地下不會因發生化學反應而污染土地。因此很多城市使用PE管材作為主要給水管道，為市民用水健康和城市環境保駕護航。

另一方面，隨著技術成熟，化工材料生產制造期間對環境影響也越來越小，相比鋼制、鐵質管材來講，其從原材料獲取到制造工藝都符合現代生態保護理念。

4.性價比高經濟性強

化工材料應用具備的性價比優勢主要表現在三個方面：

（1）在傳統市政工程給排水管網建設當中，會大量消耗鋼鐵等金屬為主的材質管道，這些材料本身造價較高，且在長期使用后被腐蝕，不得不進行更換改造，期間產生的材料損耗和工程成本都非常巨大。

（2）隨著技術進步，大部分化工材料管材本身造價較低，其優質耐用不易損耗特點也節省了大量后續維護成本。

（3）另外，諸如PE管材這類材料本身具備著質地較輕特點，加上管材結合元件技術進步，這類化工材料管材施工難度較低，甚至在大型市政給排水工程建設過程中，無需啟用重型設備便可完成主管材鋪設，從而節省了大量建設成本。

圖2 六安市城市給水工程官管網規劃示意（管材中化工管材占85.9%）

三、市政工程給排水管網化工建材長遠發展前景分析——以PE管材為例

PE管材是一種低密度、高強度化工材料，其憑借韌性好、耐腐蝕、易于施工安裝等特點，在市政給排水工程中被廣泛應用。在現代化城市當中，PE材料對農用水灌溉、工業排水等領域也有重要支持。與鋼制管材相比，其綜合成本可以降低13%左右，工作壽命可達50a，同時其后續維護費用和難度也較低。在此基礎上，為了適應現代化城市建設和規劃理念，PE管材技術在不斷提升和優化。

1.結構強度進一步提升

為了滿足更大城市規模的給排水應用需求，PE管技術方向之一在于提升結構強度，例如以泡沫PE材料和標準PE材料組合而成的雙層管材，其外部泡沫PE層對核心管材有很好保護作用，防止運輸和長期暴露在環境中被損壞。同時進行熔接施工時，可以將外層泡沫剝離，清潔的熔接面有利于提升熔接效果。

2.信息技術復合管材技術

目前我國相關化工材料領域和信息技術領域正在聯合研究一種具備定位功能的復合管材，其主要方式是在PE管材中植入金屬導線，這種金屬導線不僅能夠進一步增加PE管材綜合強度，同時基于其還能夠結合相關信息技術設備進行定位檢測。眾所周知，市政給排水管網大部分都是以地埋式工藝深埋于地下，而這種信息化復合管材則為給排水管網系統狀態監測和檢修提供了便利。

3.環保性化工管材市場應用率進一步提高

我國城市化建設規模不斷擴大，加上科學環保材料應用要求越來越高，未來我國以市政建設為首的多個領域將逐漸淘汰單金屬制管材和傳統PVC管材，以PE管材為代表的環保性管材市場應用率會進一步提升。因此PE管材市場蘊藏著巨大潛能，預計在未來我國化工管材市場需求年增長速度將會超過11%。

四、結語

現代城市規模不斷擴大，城市建設規劃涉及到多種關鍵工程，其中市政給排水管網系統關乎市民生活和城市產業發展，因此該工程管網需要保持足夠穩定性和優質功能。如今現代城市建設發展理念在不斷進步，多種技術和材料被研究和應用，多種化工材料憑借高強度、高耐用性、易加工施工性以及良好環保性而深得重視。而在現代人文、生態、和諧的城市發展理念當中，需要在技術層面充分發揮化工管材的優勢，并且結合優質技術進一步提升其功能品質，只有這樣，才能支持市政給排水管網工程乃至更多領域保持優質性能和質量。