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建筑工程項(xiàng)目管理軟件

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關(guān)于PE管材在給排水系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的情況分析

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隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快,面對(duì)人口、資源和環(huán)境的巨大壓力,為確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,我國(guó)政府在逐年加大對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施的投入,市政公用管道建設(shè)不斷加快,品種和規(guī)格在不斷豐富,產(chǎn)量在不斷增加,質(zhì)量在不斷提高,尤其是塑料管發(fā)展更快,成為當(dāng)今投資熱點(diǎn)。

  1933年英國(guó)ICI公司首先發(fā)現(xiàn)了PE.發(fā)展至,PE是由多種工藝方法生產(chǎn)的,具有多種結(jié)構(gòu)和特性及多種用途的系列品種的樹脂,已經(jīng)占世界合成樹脂產(chǎn)量的三分之一,居第一。PE的最佳用途之一是可以用來生產(chǎn)輸送除強(qiáng)酸、強(qiáng)堿外的任何介質(zhì)的管材,據(jù)國(guó)外資料紡計(jì),目前世界上給水管道領(lǐng)域PE管材的年消耗量約為100萬噸以上,廣泛用于給水、燃?xì)廨斔?、排污、農(nóng)業(yè)灌溉、礦山細(xì)顆粒固體輸送,以及油田、化工和郵電通訊等領(lǐng)域。

  《國(guó)家化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)“十五”計(jì)劃和2010年發(fā)展規(guī)劃綱要》指出:塑料管的推廣應(yīng)用主要以UPV-C和PE管為主。到2005年,在全國(guó)新建、改建、擴(kuò)建過程中,建筑排水管道70%采用塑料管道50%采用塑料管,建筑給水、熱水供應(yīng)和供暖管道60%采用塑料管,城市供水管道50%采用塑料管,村鎮(zhèn)供水管道70%采用塑料管,城市燃?xì)夤艿?0%采用塑料管,電線護(hù)套管80%采用塑料管。

  一、給排水系統(tǒng)工程用管材種類及技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等方面比較:

 ?。ㄒ唬┕艿婪N類

  給排水系統(tǒng)工程主要有:聚乙烯管(PE)、鋼管、球墨管、灰口鑄鐵管、水泥管、玻璃鋼夾砂管、UPV-C管等。

  (1)聚乙烯管(PE)

  聚乙烯按照其密度不同分為高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)和低密度聚乙烯管(LDPE)。聚乙烯管根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同可分為單層實(shí)壁管、雙壁波紋管和螺旋纏繞管等。雙壁波紋管和螺旋纏繞管主要是用HDPE原料加工而成,主要應(yīng)用于城市排水、單層實(shí)壁HDPE主要應(yīng)用于城市供水、城市燃?xì)廨斔?,單層?shí)壁MDPE管主要應(yīng)用于城市燃?xì)廨斔停瑔螌訉?shí)壁LDPE管大量用作農(nóng)用排灌管道和工業(yè)普通管道。

 ?。?)玻璃鋼夾砂管

  玻璃鋼夾砂管是采用短玻璃纖維離心或長(zhǎng)玻璃纖維纏繞,中間夾砂工藝制作,管壁略厚,環(huán)向剛度較大,可用作承受內(nèi)外壓的埋地管道,管徑可從直徑500~直徑2600毫米,玻璃鋼夾砂管材質(zhì)脆,只適用于大口徑,且在施工過程中,機(jī)械碰撞容易發(fā)生暗傷,而且暗傷不容易發(fā)現(xiàn),影響使用壽命。

  (3)硬質(zhì)聚乙烯管UPV-C管

  UPV-C管具有較高的抗沖擊性能和耐化學(xué)性能。它可根據(jù)使用要求不同,在加工過程中可添加不同添加劑,使其具有滿足不同要求的物理和化學(xué)性能,UPV-C管具有壽命長(zhǎng),密封性好等特點(diǎn),但是UPV-C管在加工過程中有重金屬穩(wěn)定劑,在使用過程中會(huì)逐步滲出,影響水源。

  (4)鋼管

  鋼管最大的缺陷是壽命短,腐蝕性強(qiáng),密封性不好,容易泄漏,而且價(jià)格高,對(duì)地表不均勻沉降適應(yīng)性差。

 ?。?)球墨管

  球墨管成本高,平均價(jià)格比PE管貴10%~15%,連接接口轉(zhuǎn)角過大容易引起泄漏。

 ?。?)灰口鑄鐵管

  灰口鑄鐵管壽命短,摩擦系數(shù)大,密封性不好,容易泄漏。

 ?。ǘ㏄E管材豐對(duì)其它管材來講有以下優(yōu)點(diǎn):

  1、優(yōu)異的物理性能。中密度聚乙烯性能介于高、低密度聚乙烯兩者之間,既保持了高密度聚乙烯的剛性、強(qiáng)度,也有很好的柔性、耐蠕變性,而且較高密度聚乙烯更有熱熔連接性能優(yōu)良的特點(diǎn),有利于塑料管的安裝。

  2、耐腐蝕,使用壽命長(zhǎng),在我國(guó)沿海地區(qū),地下水位偏高,土地濕度大,使用無縫鋼管必須防腐及做安裝陽(yáng)紋外向錘煉,且壽命只有30年,而PE管可耐多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕,不需防腐處理。此外,它也不會(huì)促進(jìn)藻類、細(xì)菌或真菌生長(zhǎng),使用壽命達(dá)50年。

  3、韌性、撓性好。PE管是一種高韌性管材、其斷裂伸長(zhǎng)率超過500%,對(duì)管基礎(chǔ)不均勻沉降和錯(cuò)位的適應(yīng)能力非常強(qiáng),抗震性好,因此,最適宜于有地震危險(xiǎn)地區(qū),世界各地的實(shí)踐證明PE管是耐震性最好的管道。有報(bào)道說1995年日本的神戶地震中,PE管和供水管是唯一沒有被破壞的管道。另外,PE管的撓性是PE管可以盤卷(尤其是管徑小的PE管),減少了大量連接管件。PE管的走向容易按照施工方法的要求進(jìn)行改變。在施工時(shí),可在管子允許的彎曲半徑內(nèi)繞過障礙,降低施工難度。

  4、流通能力大,經(jīng)濟(jì)上合算。PE管內(nèi)壁光滑,不結(jié)垢。PE管內(nèi)表面當(dāng)量絕對(duì)粗糙比值是鋼管的1/20,相同管徑、相同長(zhǎng)度、相同壓力下的PE管其流通能力要比鋼管大30%左右,因此經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯。與金屬管道相比,PE管道可減少工程投資三分之一左右(直徑200毫米以上大管成本略高些),可盤卷的小口徑管材,可進(jìn)一步降低工程造價(jià)。

  5、連接方便,施工簡(jiǎn)單,方法多樣。PE管管體輕,搬運(yùn)方便,焊接容易,焊接口少,當(dāng)管線較長(zhǎng)時(shí)可使用盤管敷設(shè)(一般指管徑小于63毫米)PE管溝要求遠(yuǎn)比鋼管溝要求低,而且當(dāng)施工條件受限制時(shí),可采用電熔焊接。另外,可采用管沉入的方法在水底鋪設(shè),大大降低了施工難度和工程費(fèi)用。

  6、密封性好。PE管本身采用熔接連接(熱熔或電熔),本質(zhì)上保證了接口材質(zhì),結(jié)構(gòu)與管體本身的同一性,實(shí)現(xiàn)了接頭與管材的一體化。其接口的抗拉強(qiáng)度與爆破強(qiáng)度均高于管材本體,可有效抵抗內(nèi)壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力軸向應(yīng)力。因此,與橡膠圈類接應(yīng)或其他機(jī)械接頭相比,不存在接應(yīng)扭曲造成的泄露危險(xiǎn),密封性能十分良好。

  7、維修方便,可以不停水、氣維修和安裝。

  8、抗應(yīng)力開裂性好:PE管具有低的缺口敏感性,高抗剪切強(qiáng)度的段異的抗痕能力,耐環(huán)境應(yīng)力性非常突出。

  9、低溫抗沖擊性好:PE管的低溫脆化溫度極低,可在-60攝氏度溫度范圍內(nèi)安全使用。而在我國(guó)北方地區(qū),在冬季野外鋪設(shè)的聚乙烯埋地給水時(shí),總結(jié)出一條經(jīng)驗(yàn)是在零度以下就不適宜鋪設(shè)施工,因?yàn)檫@時(shí)聚乙烯管容易脆裂。

  10、耐磨性好。聚乙烯管與鋼管的耐磨性對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明:它的耐磨性是鋼管的4倍。

  11、具有良好的抵抗222刮痕能力。研究證明,PE等級(jí)的PE管有較好的抵抗SCG的能力和耐刮痕能力。PE100級(jí)管材則具有更加出色的抗刮痕能力。

  12、良好的抵抗快速裂紋傳遞能力。開裂是指管道發(fā)生開裂時(shí),裂紋以很快的速度傳遞,瞬間就可能使管道破壞,后果不堪設(shè)想。實(shí)踐表明,在塑料管道中的PE管抵抗裂紋傳遞能力比其他管道要強(qiáng)。

  正因?yàn)镻E管具有上述優(yōu)點(diǎn),如耐腐蝕、韌性好,剛?cè)嵯酀?jì),安裝管便等,所以被越來越多的企業(yè)所表睞。比如運(yùn)輸和安裝,傳統(tǒng)的鋼管、鑄鐵管、長(zhǎng)度一般不超過10米,而PE管尤其是管徑小的,甚至可盤卷,長(zhǎng)度可以自由控制。這樣帶來的最大好處是減少了接口,也就是減少了泄露事故的發(fā)生頻率,既安全有節(jié)能。另外,PE管可作為承插管插入舊管道中用于修復(fù)、更新管道等。還可以大量用腐蝕性土地,地震地區(qū),山地,沼澤地等特殊地段的管道鋪設(shè)。另一個(gè)最大的好處是經(jīng)濟(jì)效益好。根據(jù)國(guó)外資料,在燃?xì)饣蚬┧肞E管及的發(fā)達(dá)國(guó)家,PE管的安裝費(fèi)用一般低于鋼管安裝費(fèi)用的50%,而穿插法又比PE管直接埋地法節(jié)約施工費(fèi)30~40%。國(guó)內(nèi)燃?xì)?、供水用PE管的安裝費(fèi)用也顯而易見要比鋼管敷設(shè)工程費(fèi)用低。HDPE雙壁波紋管應(yīng)用于排污工程更是這樣,重量輕、搬運(yùn)連接方便,減少人工費(fèi)用及各種吊裝費(fèi)用:施工快捷,內(nèi)壁光滑,磨阻系數(shù)小,流量大,結(jié)垢,減少使用中的維護(hù)工作,可直接鋪在不做基礎(chǔ)的溝槽內(nèi),連接可靠,不會(huì)滲汛,因此經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益非常顯著。再?gòu)墓懿膬r(jià)格上講,燃?xì)狻⒐┧肞E管也有一定的優(yōu)勢(shì),一般管徑效益DN160的PE管均比鋼管價(jià)格便宜,而HDPE雙壁波紋管在這方面與傳統(tǒng)管材相比優(yōu)勢(shì)更加明顯。當(dāng)然,由于PE管材料本身的特點(diǎn),PE管也有一定的弱點(diǎn),如強(qiáng)度低,遇到堅(jiān)石,金屬碰撞擠壓,易引起凹坑,直至穿孔;沒有阻燃性;對(duì)最高使用壓力有限制;另外,PE管堆放要求高,不能長(zhǎng)時(shí)間日曬雨淋,否則容易老化,降低使用壽命。

  在國(guó)外,塑料管正不斷代替金屬或其他傳統(tǒng)材料的管道,發(fā)展十分迅速。從1980~1990年的十年中除塑料管以外,其他各種材料的管道增長(zhǎng)率總和不足2%,而塑料管的增長(zhǎng)率是其他各種管道增長(zhǎng)率總和的4倍,達(dá)到8%,進(jìn)入不九十年代塑料管的需求量將仍是每年4.2%的速率增長(zhǎng),其產(chǎn)值大約以每年8%的速率遞增。

  聚乙烯管(PE)目前國(guó)內(nèi)有生產(chǎn)企業(yè)150余家(其中有近100家是生產(chǎn)農(nóng)業(yè)用管、化工管道和保護(hù)套管),年生產(chǎn)能力達(dá)到50萬噸。PE管生產(chǎn)規(guī)模在5000噸/年以上的企業(yè)有十余家,PE管在新敷設(shè)的城市中壓燃?xì)夤芫W(wǎng)中使用率達(dá)到30%左右,2000年工程使用量達(dá)到8000噸左右,PE管用于城市供水量也在逐年增加。

  聚乙烯管可用于城市供水管、城市排水網(wǎng)和城市燃?xì)饩W(wǎng),尤其是城市燃?xì)饩W(wǎng)用塑料管幾乎全部是采用聚乙烯管;其二,由于聚乙烯管有較好的衛(wèi)生性能和可回收性,以及可采用熱熔連接,接頭質(zhì)量可靠,施工方便,1990~1998年間,聚氯乙烯管平均每年增長(zhǎng)率是2%,PE管平均每年增長(zhǎng)率是7%,1998年達(dá)到260萬噸,美國(guó)1997年比1996年增長(zhǎng)26%,達(dá)到37.4萬噸,1998年又比1997年增長(zhǎng)11.9%,聚乙烯管增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于聚氯乙烯管;其三,我國(guó)在制定國(guó)家“十五”化學(xué)建材及塑料管發(fā)展計(jì)劃時(shí)提出,“十五”期間塑料管的推廣應(yīng)用主要以PVC-U為主,在“十五”計(jì)劃中,把PE管和PVC-U管放在同等重要的地位。并且,PE管在我國(guó)應(yīng)用起步較晚,發(fā)展空間較大。

  世界經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家從40年代末已經(jīng)開始研究聚乙烯管,并應(yīng)用于給排水及燃?xì)夤こ?,?0年代相繼在給水輸配系統(tǒng)、排水輸配系統(tǒng)和燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中使用聚乙烯管,且使用比例逐步擴(kuò)大。如英國(guó)對(duì)聚乙烯管制使用量以1968年使用天然氣為轉(zhuǎn)折點(diǎn),使用量急劇增加,1979年埋設(shè)的干、支管中,聚乙烯管占80%,美國(guó)在1983年埋設(shè)的燃?xì)夤苤杏?8.6%為PE管,現(xiàn)在國(guó)際上歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)全部采用聚乙烯管道。

  聚乙烯管材的生產(chǎn)設(shè)備,部分實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制,原材料能夠自動(dòng)烘干加入,能自動(dòng)調(diào)整模具、自動(dòng)控制外徑、自動(dòng)控制壁厚、自動(dòng)切斷或盤卷等。我國(guó)現(xiàn)在的聚乙烯燃?xì)夤懿幕A(chǔ)設(shè)備全部從國(guó)外進(jìn)口。

  總的來講,PE管的優(yōu)越性是不容置疑的,所以近十年來,全國(guó)許多大中城市在燃?xì)?、供水中低壓管線(包括庭院管網(wǎng)和排水管網(wǎng)敷設(shè)中大量采用PE管。如北京、上海、哈爾濱、成都 、重慶、廣州、深圳、無錫上、南京、大連、長(zhǎng)沙、杭州等,在分別為DN315、DN630、DN800以下口徑的燃?xì)?、給水、排水排污管道敷設(shè)中都普遍采用PE管。有的省市為了推廣應(yīng)用PE管,還專門下文鼓勵(lì)燃?xì)馄髽I(yè)、水務(wù)集團(tuán)、市政部門和設(shè)計(jì)施工單位大力推廣應(yīng)用PE管。從推廣應(yīng)用的效果看,普遍感到良好,已經(jīng)基本形成企業(yè)滿意(安全、經(jīng)濟(jì))施工單位滿意(安裝施工簡(jiǎn)便易行),政府部門滿意(節(jié)能、環(huán)保)這么一種良性循環(huán)。

發(fā)布:2007-07-29 12:27    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁(yè)]    [關(guān)閉]
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