各类非金属污水管材使用性能分析

1、各类非金属污水管材使用性能分析作者：珠海水务集团有限公司刘伟、龙甜甜广东供水2010年第一期点击数： 114 （本文为广东供水杂志文章选登，版权所有。未经广东供水编辑部书面授权，不得转载！）摘要：通过对各类污水管材的使用性能进行分析，研究并总结了污水管材在污水工程中使用的主要特点，为污水工程中的管材选择工作提供借鉴。关键词 ：管材比选   污水工程   复合管材在市政污水工程中，选择合适的管材对工程的质量、造价及环境效益有着较大的影响。以往，市政工程使用的管材主要为钢筋混凝土管。近年，新型管材¬如塑料管、玻璃钢管在市政排水中的应用也日益普遍。我

2、们的市政排水应借鉴先进的经验并结合本地区的特点，选择合适的污水管材应用于我们的工程需求。 排水管渠的材料必须满足一定要求，才能保证正常的排水功能。排水管渠必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压；排水管渠必须能抵抗污水中杂质冲刷和磨损，并具有抗腐蚀的功能，尤其对有某些腐蚀性的工业废水,抗腐蚀性更为重要；排水管渠必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入，而污染地下水或腐蚀其他管线和建筑物基础；排水管渠的内壁应平整光滑，使水流阻力尽量减小；排水管渠应尽量就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，减少运输和施工费用。1 非金属管材1.1混凝土管、钢筋混凝土管（PCP）管混凝土管、钢筋混凝土管

3、这两种管道，制作方便，造价低，在排水管道中应用非常广泛，但缺点是抗渗性能差、管节短、接口多和搬运不便。混凝土管通常内径不大于600mm，长度不大于1m，适用于管径小的无压管。但我国已于2005年1月1日开始，禁止在城镇市政污水、雨水管道系统中使用管径小于500mm的混凝土管道。钢筋混凝土管口径一般在500mm以上，长度在1m3m之间，其接口形式有承插式、企口式和平口式。钢筋混凝土管在我国已有多年的使用经验，其造价低，环刚度较大。但也有很多不足的地方：管道的粗糙系数较大，n=0.0130.014；管道对基础要求高，抗沉降性能差；连接采用承插式的水泥包封，易漏水，容易造成二次污染；管道重，施工难度

4、大，安装费用高。1.2玻璃钢夹砂管（RPMP）玻璃钢夹砂管国内外已有广泛使用，其优点在于： 重量轻，仅为混凝土管的10%，运输方便，安装快捷； 内阻小，其粗糙系数n=0.0080.01，由于内壁比较光滑，其流体输送压力损失小（见表1），同一种流量可以选用较小的管径； 耐腐蚀性强，耐酸碱等化学腐蚀，适用于污水； 有较高的强度和机械性能，环刚度一般在1.2510KN/m2，使用寿命可达50 年以上；耐低温为-70。C，耐高温为250°C。其缺点在于：1、现在市场上的玻璃钢管厂家太多，难免存在以次充好的普遍现象，因此近几年玻璃钢夹砂管在应用上存在质量参次不齐，工程质量不易控制的弊端。2、在

5、管道抢修方面，玻璃钢管的抢修较为繁琐。目前，玻璃钢夹砂管已生产顶管管材，玻璃钢作为顶管管材尤其独特的优点：玻璃钢夹砂管的外壁光滑，需要的顶进力小；玻璃钢夹砂管重量轻，在软地基上不会发生栽头现象，而无需重型吊车设备，施工方便；采用双密封圈承插连接活法兰连接，连接接头密封性能好；玻璃钢夹砂管的外表耐磨性能好，在长达200多米沿粗沙、细砂等土质的摩擦下，到达接收井的玻璃钢夹砂管外壁仍能保持良好的状态。玻璃钢管的价格相对较低，在管径小于DN500的情况下与双壁波纹管价格相当，而管径大于DN500（含DN500）时，玻璃钢管价格优势则体现出来。1.3  高密度聚乙烯中空缠绕管中空缠绕管以高密度

6、聚乙烯（HDPE）为原料，经热挤塑形成矩形管坯，再将管坯缠绕焊接成型的一种柔性管材，其优点在于：可以生产的管径范围很大，在DN300DN3000之间，这是其他生产工艺比较难以达到的；一般采用热熔或热熔带连接，连接方便，无渗漏，无污染；管内壁光滑，粗糙系数为n=0.0090.01；重量轻，一般为混凝土管的13%，施工方便；管材柔韧性好，抗地质沉降能力强，对基础要求低，可用于软土流沙地基。主要缺点是：这种管材的环刚度仅为48KN/ m2，生产环刚度较高的管材必须选用全新的原料并加大管材的壁厚，这样管材生产的成本要大大提高，所以在市场上也存在以次充好的普遍情况。小管径（<DN1000）的中空壁

7、缠绕管的价格比较低，仅高于混凝土管。大管径由于其壁厚的增加，管材价格提高很快，不宜使用。另外由于中空缠绕管具有比钢管、水泥管都要强的耐磨性能，所以通常用于非开挖牵引管的施工。1.4  双壁波纹管双壁波纹管是由高密度聚乙烯为原材料，同时挤出波纹外壁和一层光滑内壁一次熔结积压成型的柔性管材。其优点在于：内壁光滑平整，粗糙系数为n=0.0090.01；外壁为等距排列的具有梯形中空结构的管材，大大节省了原材料，重量轻，施工方便；管材柔韧性好，抗地质沉降能力强，对基础要求低，可用于软土流沙地基；耐腐蚀性好，不容易被污水、废气及化学物质所腐蚀。其主要缺点是：一般采用密封圈连接，橡胶圈易老化，容易

8、漏水；管径最大在DN1200以下，环刚度最高只能达到8KN/ m2 ，因此这种管材一般只作用支线，而不宜采纳为主干管管材。双壁波纹管是近年在广东地区使用比较多的管材，在管径小于DN1000时，价格较其他管材低，仅高于混凝土管，又比混凝土管的施工难度小，所以在管径不大的时候适宜选用双壁波纹管。2 复合管材2.1金属内增强聚乙烯排水管这里介绍两种不同结构形式的金属内增强聚乙烯螺旋波纹管，一种是聚乙烯塑钢缠绕排水管，另外一种是钢肋增强聚乙烯螺旋波纹管，这两种管材的结构特点如下：2.1.1 聚乙烯塑钢缠绕排水管聚乙烯塑钢缠绕排水管是由钢带于聚乙烯复合成异型带材，再经螺旋缠绕焊接（搭接面上挤出焊接）制成

9、，异型钢带成为管材的增强体，并与聚乙烯材料复合成为整体的管材。其结构如下图：2.1.2 钢肋增强聚乙烯螺旋波纹管钢肋增强聚乙烯螺旋波纹管是在螺旋缠绕结构管壁的基础上，将成型为波形结构的钢带复合到管材的波峰内，波型钢带成为管材的增强体，并与聚乙烯材料复合成为整体的管材。其结构如下图：2.1.3 性能特点这两种管道性能特点较为相似，其主要优点在于：具有优良的物理力学性能，由于复合了加强钢带，抗外部荷载的能力强，管道的环刚度可达16KN/ m2，优于其它塑料管材；水利特性好，粗糙系数n=0.0080.01，管壁光滑、摩阻低、不结垢；密封性较强。其中聚乙烯塑钢缠绕管管径小于DN1200的管道采用不锈钢

10、箍连接，大于DN1200的采用电热熔连接，连接紧密。钢肋增强乙烯螺旋波纹管采用电熔带焊接，连接效果也很好，均不易漏水；耐腐蚀性能好，充分利用了聚乙烯耐化学腐蚀的特点，管道使用寿命长，一般可达50年；管道重量较轻，安装方便，施工便捷。但这种金属内增强聚乙烯管属于新近出现的管材，其使用性能的好坏仍有待于实际工作中的经验来考验。2.2  混凝土或钢筋混凝土内衬PVC管新型管材中有一种混凝土或者钢筋混凝土内衬PVC防蚀衬片的管材。这种管材将PVC防蚀衬片利用T型凸键与混凝土管粘合，形成混凝土管内壁的保护层，充分利用了PVC的抗腐蚀性能，大大延长了混凝土管的使用年限，又保留了混凝土管坚固、使用技术较成熟的特点。连接时