排水管材总结

排水管材总结在污水工程中,管道工程投资在工程总投资中占有很大的比例,而管道工程总投资中管材费用约占50%左右。污水管道属于城市地下永久性隐藏工程设施,要求具有很高的安全可靠性。因此,合理选择管材非常重要。1对管材的要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。(1)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。(2)排水管渠必须具有抵污水中杂质的冲刷和磨损的作用。也应有抗腐蚀的性能,特别对有某些腐蚀性的工业废水。(3)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它管线和建筑物基础。(4)排水管渠的内壁应整齐光滑,使水流阻力尽量减小。(5)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。2排水管材分类市政工程用排水管按其特性可分为刚性和柔性管（塑料管）两大类刚性管包括铸铁管、混凝土管、陶制管等，均为传统材料制作的管道，优点是刚性好，环刚度较高，但防腐性能差，用作排污管需做特殊防腐处理，使用寿命一般为10~20年不等，最大的缺点是易碎（铸铁管除外）。渗漏严重，易造成二次污染。国家和地方已出台了一批限用或禁用混凝土管、钢筋混凝土管和铸铁管的政府文件。如上海、广州、四川等省市已发布相关文件并实施塑料排水管按其管壁结构可分为实壁塑料管和结构塑料管两大类，实壁管有硬聚氯乙烯管、玻璃钢夹砂管和PE管，结构壁管分为单/双臂波纹管、加筋管和缠绕管三大类。单独介绍：（1）混凝土管和钢筋混凝土管这两种管道,制作方便,造价低,在排水管道中应用极多。但具有抵抗酸、碱侵蚀及抗渗性能差、管节短、接口多、搬运不便等缺点。混凝土管内径不大于600mm,长度不大于1m,适用于管径较小的无压管;钢筋混凝土管口径一般在500mm以上,长度在1m～3m。多用在埋深大或地质条件不良的地段。其接口形式具有承插式、企口式和平口式。钢筋混凝土管（2）陶土管陶土管由塑性粘土焙烧而成,带釉的陶土管内外壁光滑,水流阻力小,不透水性好,耐磨损,抗腐蚀。但质脆易碎,抗弯抗拉强度低,不宜敷在松土中或埋深较大的地方。另外管节短,施工不便。陶工管直径不大于600mm,其管长在0.8m～1.0m。由于陶土管抗酸腐蚀,在世界各国被广泛采用,尤其适用于排除酸碱废水。接口有承插和平口式。排水陶管（3）金属管常用的金属管有排水铸铁管、钢管等。具有强度高、抗渗性好、内壁光滑、抗压、抗震性强,且管节长,接头少。但价格贵,耐酸碱腐蚀性差。室外重力排水管道较少采用。只用在排水管承受高内压,高外压,或对渗漏要求高及因地质、地形条件限制的地方,如泵站的进出水管、穿越河流、铁道的倒虹管、或靠近给水管和房屋基础时,一般在污水管道中宜少用,以延长整个管网系统寿命。排水钢管排水铸铁管(4)大型排水管渠排水管道的预制管管径一般小于2m。当排水需要更大的口径时,可建造大型排水渠道,常用建材有砖、石、混凝土块或现浇钢筋混凝土等,一般多采用矩形、拱形等断面,主要在现场浇制、铺砌或安装。（5）塑料管塑料管表面光滑,不易结垢,水头损失小,耐腐蚀,重量轻,加工连续方便,对管道基础要求低,但相对金属管,管材强度低、性质脆、抗外压冲和冲击性差。国内目前多应用于小口径,如城市住宅内部的使用管道,主管安装,而国外塑料管使用却相当广泛,已占24.1%,近年新铺管道中占69.3%,在管径小于DN200的管道中,占到77.2%,DN200～DN400的管道中,占46.4%。近几年来,我国许多城市已开始逐步应用新型塑料管材于市政给排水工程,如玻璃钢夹砂管,UPVC双壁波纹管、HDPE结构壁管等,具有重量轻、运输安装方便,内阻小、耐腐蚀性强等优点,使用寿命可达50年以上。根据塑料管管壁结构的不同,可分为:实壁管:始于20世纪30年代。如硬聚氯乙烯管(PVC-U)、聚乙烯管(PE)、聚丙烯管(PP-R)、玻璃钢夹砂管(GRP)、工程塑料管(ABS)等。结构壁管:始于20世纪70年代。如波纹管、缠绕管、环形肋管、螺旋肋管。使用的树脂材料有硬聚氯乙烯(PVCU)，高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP-R)。相对于用于燃气输送和自来水输送的实壁压力管道而言,通常用于排水排污用途的塑料管材大多为结构壁管材,即管壁为具有特定形状的非承压管道。原因是埋地排水排污用途的塑料管材主要承受来自管材外部的载荷,而不同于实壁管材主要承受管材内部的载荷。塑料排水管按材质可分为三大类：聚氯乙烯、高密度聚乙烯和玻璃钢夹砂（一）聚氯乙烯排水管在热塑性塑料排水管材中，PVC-U排水管材的手腕强度和弯曲模量值最高，管材具有较好的承受外部荷载的性能，在相同的埋设条件下用料最省，但该管材低温环境下的抗冲击性能较差，使其在冬季施工受到一定限制。（1）硬聚氯乙烯（PVC-U）实壁管硬聚氯乙烯（PVC-U）实壁管的加工原料以PVC树脂为主，再加上其他助剂，如稳定剂等配合后，经过造粒及挤出成型。其生产能耗仅为铸铁管的20%，价格是同样规格的镀锌钢管的一半，聚氯乙烯实壁管适用于DN20的小口径城市排水管。特点是：较高的抗内压能力，环刚度较高，承插式连接,橡胶圈密封,便于安装和维修。（2）聚氯乙烯（PVC-U）径向加筋管硬聚氯乙烯（PVC-U）径向加筋管是由聚氯乙烯树脂采用特殊模具和成型工艺挤出生产成型，其特点是减少管壁厚度，同时还提高了管子承受外压荷载的能力，管外壁上带有径向加强筋，起到了提高管材环向刚度和耐外压强度的作用。此种管材在相同耐荷能力下，比普通UPVC管可节约30%左右的材料，可生产公称直径DN225-500mm的排水管道。~（3）聚氯乙烯（UPVC）双壁波纹管聚氯乙烯（UPVC）双壁波纹管采用直接挤出成型，管壁纵断面由两层结构组成，外层为波纹状，内层光滑，该管材比普通PVC-U管节省40%原料，并且有较好的承受外荷载能力，由于原材料加工性能限制，最大口径为600mm。聚氯乙烯（UPVC）双壁波纹管（4）聚氯乙烯（PVC-U）螺旋缠绕管螺旋缠绕管是由带倒T型肋的UPVC板材卷制而成，板材之间由快速嵌搂的自锁机构锁定，在自锁机构加入粘接剂粘合，最大口径可达1200mm（二）高密度聚乙烯（HDPE）排水管HDPE排水管材韧性较好，特别是低温下抗冲击性能佳，对施工环境和外界气温要求不高但由于HDPE原材料的受弯抗拉强度和弯曲模量较小，因此相同埋设条件下其用料也多。（1）高密度聚乙烯（HDPE）实壁排水管高密度聚乙烯实壁排水管采用单螺杆挤出机挤出成型，其综合性能优于聚氯乙烯实壁管，但价格较高，主要做城市燃气管道，少量用于城市供水和排水管道。（2）高密度聚乙烯双壁波纹管HDPE双壁波纹管内壁平滑、外壁凹凸，最大口径可达1200mm，大于1200的国内几乎不生产。具有良好的密封性能，不渗漏。有两种链接方式：承插口链接和哈夫件连接。特点是：HDPE双壁波纹管具有优异的化学稳定性、耐老化及耐环境应力开裂的性能，摩阻系数校，流量大。外壁呈环形波纹状结构，大大增强了管材的环刚度，从而增强了管道对土壤负荷的抵抗力，在这个性能方面，HDPE双壁波纹管与其他管材相比较具有明显的优势，由于HDPE双壁波纹管重量轻，搬运和连接都很方便，所以施工快捷、维护工作简单。高密度聚乙烯双壁波纹管（2）高密度聚乙烯缠绕结构壁管以高密度聚乙烯树脂为主要原材料，采用热态缠绕杨型工艺，以聚丙烯(PP)单壁波纹管为支撑结构制成具有较高抗外压能力的特殊结构壁管材。在同等应用条件下比其它管材重量轻，便于运输，施工方便快捷，可降低施工费用，在应用范围，不需混凝土垫层和混凝土管基沟槽合格后即可直接敷管，基本上呆做到边开挖、边下管、边回填，简化了施工程序，缩短了工期。同时具有较好的柔韧性，可回收利用。高密度聚乙烯缠绕结构壁管（3）高密度聚乙烯钢肋复合螺旋管高密度聚乙烯缠绕结构壁管是以高密度聚乙烯(HDPE)为原料，挤出机把原料熔融后挤出成组成结构壁一部分的型材，把此型材缠绕在一个柱形胎具上通过型材间的熔接形成结构壁管。可生产公称直径DN300～3000mm的埋地高密度聚乙烯钢肋复合螺旋管（三）玻璃夹砂（RPM）管玻璃夹砂管是以高强的玻璃钢作为内外增强层、中建以廉价的石英砂\树脂作为芯层以提高管材强度，再辅以韧性的、耐酸碱腐蚀的内衬层，构成复合管壁结构。RPM是一种半钢、半柔的管材，管壁较厚，环向刚度较大，埋设管道能较好的承受外部荷载作用，其接口能承受较大的内水压力，因此，该管材既能用于建筑和市政排水的重力流管道工程，也能用于承受一定内水压力的压力管道工程，做承受内外压力的埋地管道。玻璃夹砂（RPM）管塑料排水管道和传统管材比较传统麦迪排水管是指混凝土管、钢筋混凝土管和铸铁管，而大量应用的是钢筋混凝土管，目前应用于城市排水管的塑料管大致有聚氯乙烯（PVC-U）实壁管、聚氯乙烯（PVC-U）径向加筋管、聚氯乙烯（PVC-U）螺旋缠绕管、高密度聚乙烯（HDPE）实壁管、高密度聚乙烯（HDPE）双臂波纹管、高密度聚乙烯（HDPE）缠绕结构壁管、高密度聚乙烯（HDPE）刚肋负荷螺旋管和玻璃钢夹砂管等几种。由于塑料排水管属柔性管，而传统埋地排水管属刚性管，所以塑料排水管与传统排水管相比有许多优越性。比较见图塑料管和钢筋混凝土管的技术性能比较管材塑料管钢筋混凝土管抗冲击强较差密封性密封性好，满流时不渗漏接口形式单一、密封性差，易渗漏耐腐蚀性较好较低耐久性课正常使用50年稍差重量轻重施工施工方便施工机械多，工期长环保无味、无毒、利于环保不利于环保耐寒性可在-60摄氏度以下工作低温易冻胀冻破