外排水工程采用塑料管和铸铁管的比较

第 3 1 卷第 4 期 2 0 0 5 年 8 月 包钢科技 S c i e n c e H D P E管; 铸铁管; 比较 中图分类号: T D 9 2 8 . 6文献标识码: B文章编号: 1 0 0 9 一 5 4 3 8 ( 2 0 0 5 ) 0 4 - 0 0 5 3 一 。 C o mp a r i s o n b e t w e e n p l a s t i c t u b e a n dt u b e i n t h e d r a i n a g e s y s t e m Q U D o n g一l i n g ( O r e 一 d r e s s in g P la n t of B a o to u S t e e l ( G ro u p ) C o rp o r a t io n ， B a o t o u 0 1 4 0 1 0 , N e i M o n g g o l ， C h in a ) A n e n g in e e r i n g a n d t e c h n i c a l c o s t c o m p a r i s o n b e tw e e n p l a s t i c t u b e a n d i r o n c a s t i n g t u b e i n th e d r a i n a g e s y s t e m w i t h t h e Ab s t r a c t : s a me t 川 D e币a me t e ra n d t h e ，fl o w r a te i s m a d e i n th i s p a p e r , p ro v i d e d t h a t t h e p r i c e o f p l a s ti c t u b e i s a b o u t t h e 二a s t h a t o f 二 c a s t i n g t u b e , t h e c o n c l u s i o n i s t h a t t h e c o m p re h e n s i v e b e n e fi t o f u s i n g p l a s t i c t u b e i s b e tt e r t h a n u s i n g i r o n c a s t i n g t u b e . K e y w o r d s : P V C 一U p i p e ; H D P E p i p e ; i ro n c a s t i n g t u b e ; c o m p a r i s o n 由于对传统管材及施工方法和对新技术、 新材 料的认识不足， 塑料管在室外排水工程中的许多优 点还没有得到广泛的认同， 尤其是在大管径排水管 广泛应用的工业企业， 其各种含酸、 碱等高腐蚀性的 工业废水， 传统管材的使用结果令人非常失望。近 年来通过对室外排水工程采用塑料管的不断认识和 对相关资料的进一步收集和整理， 对室外排水工程 采有的塑料管与我们常用的排水铸铁管进行了定性 的和定量的分析， 以此深化对室外排水工程应用塑 料管的认识。 1 技术性能比较 目前国内用于室外埋地排水管的塑料管材大致 有 P V C -U光壁管、 P V C -U双壁波纹管、 P V C -U加 筋管、 H D P E双壁波纹管等几种。其中， P V C -U材 质的几种管材公称直径范围多在 D N 2 0 0 一 4 0 0 m m . H D P E双壁波纹管的直径范围多在4 0 0 一 1 2 0 0 n u n 之 间， 更大直径的埋地排水管材可考虑玻璃钢夹砂管。 塑料管与铸铁管技术性能的比较见表 1 0 分析表明， 塑料管技术性能的优势较铸铁管是 显而易见的。 2 经济性能分析 对室外排水系统管材的选择而言， 工程造价是 关键问题。采用不同管材造成工程造价差异的主要 因素有以下几个方面: 基础处理， 主材选择， 管道通 水能力， 耐腐性能， 安装过程的复杂程度( 包括施工 机械、 材料的场内搬运) 等， 以下分别给予论证。 收稿 日期 作者简介 2 0 0 5一0 6一2 0 屈东凌( 1 9 6 6 一) ， 女， 辽宁省阜新市人， 高级工程师， 现从事给水排水技术工作。 包钢科技第 3 1 卷 2 . 1 基础处理对造价的影响 铸铁管采用垫砂层或局部混凝土条形基础， 而 塑料管采用垫砂层。在相同的管径、 相同埋深时， 在 较差的地质条件下， 铸铁管的管接口延展性差， 局部 需加装混凝土条形基础。而塑料管则由于其延展性 好， 对土壤的地质条件要求较低， 一般情况下不易造 成管道漏损。所以在做混凝土基础时， 铸铁管混凝 土需要开挖的深度大， 养护时间长， 开挖沟槽的支护 复杂。一般来说， 混凝土条形基础较之垫砂层， 总体 工程造价会增加5 %一 1 0 %左右。 由于铸铁管的自身质量大， 管壁厚， 其沟槽开挖 宽度较大， 增大了土方量。各种沟槽沟底开挖宽度 见表 2 0 表1 塑料管与铸铁管的技术性能比较川 指标塑料管铸铁管 抗冲击性 密封性 较差 密封性好， 满流时不渗漏接口形式单一。 密封性能较差， 易渗漏 耐腐蚀性 管壁粗糙 系数 耐久性 较好 n 二 0 . 0 0 9 一 0 . 0 1 0 ， 内壁光滑， 水流阻力小， 不 易结垢 可正常使用 5 0 年 较差 n = 0 . 0 1 0 一 0 . 0 1 2 ， 内壁粗糙， 水流阻力大， 不 易结垢 较好 质量 施 工施工方便， 工期短施工机械多 ， 工期长 环保无味、 无毒， 利于环保不利于环保 耐寒性可在 一 印. 下工作较好 表2 管道沟植沟底开挖宽度 管径/ m m 塑料管、 钢管、 铸铁管/ m 铸铁管做局部 条形基础时/ m DN1 0 0一2 0 0 DN2 5 0一3 5 0 DN4 0 0一4 5 0 DN5 0 0一叹刃 DN7 0 ( ) 一8 0 0 DN9 0 ( 一 1 0 0 0 DN1 1 0 0一1 2 0 0 DN1 3 0 0一1 4 0 0 由此可见， 安装各工序对工程造价的影响不可 低估。 2 . 2 粗糙度、 过水能力及水力坡降对造价的影响 单从两种不同材料的单价来看相差不大， 目前 由于钢铁价格大幅度上涨， 铸铁管的价格比塑料管 价格平均高出几倍。以2 0 0 5年第 2 期包头工程造 价信息 D N 2 0 0 m m管为例， 排水铸铁管的单价为 1 1 6 元/ m ， 而塑料管的单价为4 1 元/ m 。所以从各种 不同管径的管道价格综合考虑， 管径越大， 材料单价 相差越少， 其总体造价相差不多。 但由于塑料管的内壁光滑， 粗糙系数小， 相同管 径的过水能力比铸铁管大 3 0 %一 5 0 %， 因而水力坡 降小。在定流量时， 塑料管的管径直一般可以比铸 铁管小一级。例如， 某管段的排水设计秒流量为 1 7 . 3 2 Us ， 采用铸铁管， 在充满度为 0 . 4 5 ， 坡度为 0 . 0 0 3 时， 应采用 D N 3 0 0 m m管; 而塑料管只需 D N 2 5 0 m m就够了。同流量时采用较小管径， 也是 影响造价的一个方面。同时， 塑料管可以采用较小 的水力坡降， 对系统而言， 可大大减少开挖深度， 减 少了土方量， 同时也降低了污水泵提升扬程， 减少了 常年运行的能耗， 因此采用塑料管其造价比铸铁管 要低。 2 . 3 耐腐性能的影响 铸铁管的耐腐性能相对于钢管来讲要好许多， 90内j 011l51.8 只0内 01，卫l.6l8 第 4 期室外排水工程采用塑料管和铸铁管的比较 但与塑料管相比， 特别是在耐酸、 碱性、 耐磨性方面， 铸铁管较塑料管要差。选矿厂尾矿库的放矿管， 其 排放浓度在 巧%以内， 使用铸铁管时不仅安装不 便， 而且只能使用 3 个月; 而塑料管可使用近6 个 月。又如选矿厂检验科由于使用浓硫酸试剂而排出 部分含酸废水， 在使用铸铁管或不锈钢管时， 其使用 寿命只有3 - 6 个月， 在改用塑料管后， 到目 前为止 已使用2 年了。由于塑料管在耐酸、 碱性、 耐磨性能 方面的优异性能， 是其在冶金、 化工等企业实际应用 中优先选用的原因。 2 . 4 安装对造价的影响 铸铁管较差地质条件下的施工工序为: 开挖 地基处理基础支护混凝土搅拌、 基础浇注养 护管道场内运输及吊装定位接口养护试水及 回填。 塑料管的施工工序: 开挖地基处理砂垫层 敷设管道安装接口一试水及回填。 从工序比较来看， 铸铁管基础处理较塑料管复 杂得多。除此之外， 由于铸铁管的自身重量大， 场内 运输及吊装需采用大型机械， 塑料管采用人工搬运 即可。因铸铁管采用重型机械搬运， 加之其为刚性 材料， 其定额损耗为1 %， 而塑料管的则为零。 铸铁管采用水泥砂浆抹带接口或套环连接， 塑 料管采用橡胶圈接口， 溶剂粘接或焊接。比较起来， 塑料管接口省时省力， 效果好， 因各工序无需养护， 缩短了建设周期， 降低了工程造价 2 l 0 塑料管具有较好的耐酸、 碱、 耐磨性， 因此在施 工中其外表面无需进行防腐， 可减少一道工序， 而且 工程造价也随之降低。 2 . 5 定f分析与综合造价比较 2 . 5 . 1 同管径下的造价比较 限定条件: 管径、 埋深、 土壤类别相同， 按包头市 政工程取费标准及塑料管的一般市场价格， 并套用 相应的定额子目( 计算过程从略) ， 进行造价对比。 将同管径下 P V C 一U光壁管、 P V C 一U双壁波纹管、 H D P E 双壁波纹管分别与铸铁管的工程造价比较， 结果见表 3 0 表3 同管径塑料管与铸铁管的工程造价比较( 元 m _ , ) DN/ mm管材 一、 二类 t2m内 一、 二类 土 4m内 三类 2m内 三类 t4 m内 单价 P V C一 U光壁管2 3 9. 9 6 一U双壁波纹管 铸铁管 2 3 2. 9 1 2 9 8 . 4 7 2 7 6. 1 8 5 2. 5 0 4 6. 2 4 1 1 6. 1 3 8 4. 51 2 3 8. 的 4 5 0. 6 3 4 4 3 . 5 8 5 1 8. 3 0 4 8 6. 9 8 4 4 名. 6 3 5 6 7. 8 1 5 2 9. 1 8 4 9 0. 5 5 6 6 9. 5 1 7 5 7. 7 7 8 6 5 . 3 4 8 8 0. 2 6 9 5 4. 7 3 12 3 4. 8 2 1 2 8 0. 2 4 2 6 5 . 6 3 4 7 0 . 0 6 2 5 8 , 6 7 4 6 3 . 0 1 3 0 8 . 以5 7 3 . 7 1 3 0 2 . 1 1 5 0 6 . 3 8 2 6 4 . 2 3 4 6 8 , 6 8 3 6 7 . 5 6 6 1 3 . 2 2 3 4 4. 1 9 5 4 8 . 5 2 3 0 5 . 5 6 5 0 9 . 6 5 3 9 9 . 2 6 7 0 4 . 9 2 5 5 5 . 2 9 8 0 6 . 1 7 6 5 3 . 2 0 9 2 5 . 6 4 6 7 7. 7 7 9 2 8 . 6 6 7 0 4 . 0 2 9 9 9 . 5 2 1 0 1 8 . 2 3 1 3 0 0 . 3 6 1 0 2 1 . 9 4 1 3 0 7 . 8 7 5 0. 4 6 1 5 1 . 4 8 1 1 7. 7 6 ，了8 门J，1 凡j丹 24702826 87翎227294 3 3 6 的 3 3 7. 4 9 5 9 1 . 6 0 4 8 4. 6 2 886711仍印498462 2 7 9. 3 00 . 508601630647 P V C 一 U光壁管 P V C 一U双壁波纹管 铸铁管 P V C 一 U光壁管 P V C 一 U双壁波纹管 铸铁管 H D P E管 铸铁管 H D P E管 铸铁管 H D P E管 铸铁管 9 6 1。 9 8 1 . 4 为定流量及其他条件相同时的工程造价的比 表较 2 . 5 . 2 定量流下的造价比较 由于塑料管粗糙系数过低， 过流能力强， 在流量 一定的情况下， 通常需用的管径较铸铁管材小一级。 包钢科技第 3 1 卷 表4 流f及工程造价比较 流量/ ( L - s - ， ) 管材 一、 二类 3 2 m内 / ( 元 M - 1 ) 一、 二类 土 4m内 三类 2m内 三类 t 4 m内 / ( 元m 1 )m 1 )/ ( 元 m1 ) 材料单价 / ( 元 I1 ) 4 3 3 . 6 5 4 3 2 . 4 3 5 9 5 . 7 1 4 7 0. 0 6 4 6 3. 0 1 6 0 3 . 2 2 5 0 6. 3 9 4 6 8 . 6 8 6 8 4. 9 2 5 4 8. 5 2 5 0 9 . 6 5 7 9 3. 6 4 8 0 6. 1 7 9 8 1 . 5 2 9 2 8. 6 6 1 0 1 7. 8 3 1 0 5 7. 7 1 1 2 5 7. 8 7 2 8. 8 1 2 0. 4 4 1 1 6. 1 3 ，0 ，J.几人 : 2 0 3. 4 241 4. 0 9 41 3. 01 以63 5 3 6. 3 0 5 2. 5 0 3447%91 0202 八妇八州飞飞 ，一q， On补 j七 .几，人 1 0. 4 9 0口，孟 45 465l 5 0. 4 6 2 4 0. 7 0 U，1内、6Q扮 种、，22.1 . 228321265258357302264柳344305 6358819863511855 45D443567486448 3 3 7. 印 U了了 ，196内j 620八石 27234131 P V C一 U光壁管 P V C 一 U双壁波纹管 铸铁管 P V C一 U光壁管 P V C 一 U双壁波纹管 铸铁管 P V C 一 U光壁管 P V C 一 U双壁波纹管 铸铁管 P V C 一 U光壁管 P V C 一 U双壁波纹管 铸铁管 H D P E管 铸铁管 H D P E管 铸铁管 H D P E管 铸铁管 200200200250250250300300300姗500600翎700700800 日，直 ，16 : 78 ，1， 1 1 7. 7 6 24242849 7277 n八一挂2，J 22八 5684290277 00550277 气一、76 619529姗600 5 2 % 1 7 9. 5 7 2 9 8. 2 7 3 8 9. 6 4 2 7 9 . 8 8 4 5 2. 8 2 5 0 8. 1 17 5 7. 7 7 IJ护b 72 : 5 8 7. 4 9 1