浅谈市政给排水管网中新型管材的应用

1、    浅谈市政给排水管网中新型管材的应用    王荣晓摘 要：随着我国现代化经济与科技的不断的发展与进步，我国的工业以及城市建设的进程也在不断地加快，城市居民日渐增多，用水量逐渐增加，各地区都在进行市政工程建设，给排水管道是其中不可缺少的一部分。其管材的选择需考虑到诸多方面。目前，新型管材因其具有更加经济、安全等特点，具有广阔的应用前景。同时，新型管材的研究及使用方法也受到国内外广泛重视。关键词：市政；给排水；新型管材；发展文章主要结合笔者多年的工作实践经验，针对低塑性硬聚氯乙烯管（upvc）、改性聚丙烯管（pp-r）、聚乙烯管（pe、pex）、丙烯晴

2、丁二烯苯乙烯管（abs）、钢塑复合管（钢带增强钢塑复合管、涂塑复合钢管、孔网钢带钢塑复合管、钢丝网骨架钢塑复合管）等进行了阐述。仅供同行参阅。1 市政给排水新型管材所谓新型新型给水管材是针对传统的镀锌钢管、铸铁管、混凝土管而言。目前，在建筑工程上可用于给水的新型管材主要有：低塑性 硬聚氯乙烯管（upvc）、改性聚丙烯管（pp-r）、聚乙烯管（pe、pex）、丙烯晴丁二烯苯乙烯管（abs）、钢塑复合管（钢带增强钢塑复合管、涂塑复合钢管、孔网钢带钢塑复合管、钢丝网骨架钢塑复合管）等。1.1 聚氯乙烯（pvc-u）管在热塑性塑料排水管材中，pvc-u给水管材是未增塑的硬聚氯乙烯管材，受弯拉强度和弯曲

3、模量值最高，具有较好的承受外部荷载的性能，耐化学腐蚀性好，不生锈，具有自熄性和阻燃性；耐老化性好；内壁光滑，很难形成水垢；质量轻，阻电性能良好，价格低廉；在相同的埋设条件下用料最省。pvc-u（管材）通常可用粘接剂粘接，也可用胶圈柔性连接。这种管材是国内推广使用最早的、目前使用量最大的塑料管材。但在实践中发现，线膨胀系数大，使用温度范围窄，不适用于热水输送；接头粘接技术要求高，固化时间较长，管材较脆，在受力不均匀的条件下容易爆管。1.2 高密度聚乙烯（hdpe）管高密度聚乙烯（hdpe）管顺应时代要求，绿色环保；化学稳定性好，使用寿命长，韧性好，较好的疲劳强度，耐温度性能较好；质轻，适当的挠曲

4、度；摩阻系数小，通过能力强；抗压能力强，使用便捷。目前国内产品的常用规格在dn16dn315mm之间，大口径管材价格高，使用较少。hdpe给水管材连接方式可用挤压夹紧、热熔合、电熔合；机械连接，连接件大，会影响过水面积；熔接需要电力，但整体性好，在不便于开挖施工时，可实现较长距离的拖管施工，在穿越道路、河流时体现出较好的施工便利性。在我市江心洲dn800过江管道工程施工中，过江管采用两根dn800pe管平行通过，利用拖管技术穿越夹江江底，单根管道长度达750米，最深处距现状河床10余米。1.3 交联聚乙烯（pe-x）管交联聚乙烯是通过化学或物理方法，使普通聚乙烯的线性分子结构改性成三维交联网状

5、结构，从而具有优良的温度适应性（-70+110）、耐压性（爆破压力6mpa）、稳定性和持久性、而且具有无毒、不滋生细菌等优点。这种管材主要用于工业及民用冷热水、饮用水和地面辐射采暖管道上。国内pe-x管的供货规格在dn10dn32mm之间。少量达dn63mm，但是交联聚乙烯原料需进口，只能用金属连接，不能回收重复利用。1.4 改性聚丙烯管聚丙烯管（pp）虽然无毒，价廉，但抗冲击强度差，作为供水管材不理想。通过共聚合的方式使聚丙烯改性，提高了管材的抗冲击强度等性能。改性聚丙烯管有三种，即：均聚共聚聚丙烯管（pp-h）、嵌段共聚聚丙烯管（pp-b）、无规共聚聚丙烯管（pp-r）。此类管材柔软、易于

6、安装、密封性好、耐腐蚀。管件的连接采用熔接方式。pp-r管是第三代改性聚丙烯管，是用无规共聚法使pe在pp分子链中随机地均匀聚合，比pp-b具有较好抗冲击性能、耐温度变化性能和抗蠕变性能。主要用于工业及民用冷热水管道和地面辐射采暖管道。目前国内产品规格在dn20dn63mm之间。在同等压力和介质温度的条件下，管壁最厚。1.5 丙烯晴丁二烯苯乙烯abs管abs管是丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三种单体共聚物组成的热塑性塑料，具有质优耐用的特性。其中丙烯晴具有耐热性、抗老化性、耐化学性；丁二烯具有耐撞击性、高坚韧性、低温特性不变的性能；苯乙烯具有施工容易及管面光滑等特性。管件连接采用冷胶溶接法。一般用于化

7、学工业输送腐蚀性流体，也可用于食品、医药、纯水制备和水处理装置等方面。适用的温度范围约为：-20+110。但耐紫外线差，粘接固化时间较长。2 新型管材的相关研究进展针对传统管材耐腐蚀性、耐高温性、耐压性较弱、安装不方便等问题，国内外学者进行了大量的研究和改良工作，以改善现有管材的性能局限性。目前，hdpe管及pvc-u管的研究成为热点问题。奚斌等对用新工艺生产的高密度聚乙烯（hdpe）双重壁管材的重要技术参数内壁粗糙系数进行原型试验和分析，得出结论：当雷诺数re2500时，管材内壁粗糙系数可在0.0090.011之间选取。guo等人研究了形态演变的hdpe零件的注射成型，并对不同形态演变的高密

8、度聚乙烯微构件进行了比较。管道性能的改良创新方面受到了国内学者的重视。王健军等发明了一种承压层与磨损层相分离的内衬承插式复合管材，其工作层内衬在承压层内，承压层刚性或柔性连接，可长期使用，内衬层可更换。姜丽琴发明了一种耐腐蚀复合管材，基层材料采用20r、16mnr或15crmnr之一，复层材料采用00cr19ni10，该管材同时具有高强、高耐压性能。朱胜金发明了一种新型钢塑复合缠绕波纹管，该管由钢带、压制塑料保护层、聚乙烯螺旋波纹管3部分制成，在聚乙烯螺旋波纹管表面设有钢带，在钢带上面设有表面压制塑料保护层，在塑料原料熔融状态下缠绕成为一体。该方法提高了管材的环刚度，牢固稳定，并具有使用寿命长、成本低、重量轻、防漏、防裂、防变形等特点。3 结语随着城市化的发展，各地都在大力进行市政建设，其中，给水排水基础设施建设占有很大的比重。而新型管材的合理选用，可以有效地降低建设成本，提高管道的安全性和可靠性。市政及建筑给排水新型管材的选择，因各项目的实际要求而有所差异。总体来说，新型管材具有良好的抗冲击性、密封性、耐腐蚀性、耐久性、耐寒性、过水能力强、施工方便等优点，故拥有广泛的市场前景。同时，对新型管材相关特性进行研究和改良，可更进一步促进新型给排水管材的推广使用。参考