探析市政排水管道应用发展趋势

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摘要：排水管道是市政工程建设中一项重要的基础设施。在分析市政排水管道应用现状的基础上，文章探讨了市政工程中常用的塑料排水管道的类型及其优点，展望市政排水管道应用未来发展趋势。

 关键词：市政工程；排水管道；塑料排水管道
 
　　城市排水工程指城市生活污水、工业废水、大气降水（含雨、雪水）径流和其他弃水的收集、输送、净化、利用和排放。城市排水设施包括：收集、输送城市排水的管网、泵站以及污水处理厂和污泥最终处置及相关设施。近年来，在全国上下保护水资源、治理水污染的形势下，排水设施工程已经成为各地基础建设的热点。同时，我国政府加大对市政基础设施建设的投入，市政工程管网建设得到前所未有的重视。与此同时，各种排水管道品种不断丰富，产量不断增加，质量不断提高。本文就市政工程中排水管道的常见类型和未来应用发展趋势进行初步探讨。
 　　一、市政排水管道应用现状分析
 　　市政工程用的管道，根据管道材质不同可分为钢管、铸铁管、混凝土管和钢筋混凝土管、塑料管（包括钢塑复合管）四大类。（1）钢管：钢管一般分为灰口铸铁管和焊接钢管；（2）铸铁管：铸铁管按材质可分为铸铁管（亦称普通铸铁管）和延性铸铁管（亦称球墨铸铁管）；（3）混凝土管：馄凝土管一般分为预应力钢筋混凝土管(PCP)，自应力钢筋混凝土管（SPCP），预应力钢筒混凝土管（PCCP），混凝土管（GP）和钢筋混凝土管(RCP)；（4）塑料管：塑料管一般分为硬质聚氯乙烯管（PVC-U），聚乙烯管（PE），玻璃钢夹砂管（FRP）管。目前，我国市政管道品种多样，改变了以往只用混凝土管和钢筋混凝土管、灰口铸铁管和钢管等少数几种管道的局面，如城市供水管：管径小于600mm的有灰口铸铁管、球墨铸铁管、自应力钢筋混凝土管、钢管、PVC-U管、PE管等；管径在600～1200mm的有预应力钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土管、球墨铸铁管、钢管、FRP管等；管径在1200mm以上的有预应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管、FRP管和钢管等。近十几年来，随着塑料管的原料合成生产、管材管件制造技术、设计理论和施工技术等方面的发展和完善，使塑料管在市政管道工程中占据了相当重要的地位。
 　　二、塑料排水管的常见种类及优点
 　　（一）塑料管的常见种类
 　　在市政工程中，常见的塑料排水管有以下品种：硬聚氯乙烯塑料管（PVC-U）；氯化聚乙烯塑料管（CPVC）；交联聚乙烯塑料管(PEX)；共聚聚丙烯塑料管（PP-R、PP-C）；聚丁烯塑料管（PB）；聚乙烯塑料管（PE），其中包括低密度聚乙烯塑料管（LDPE）、中密度聚乙烯塑料管(MDPE)、高密度聚乙烯给水塑料管（HDPE）；烯腈—丁二烯—苯乙烯塑料管(ABS) 。除上述塑料管外，镀锌钢管的替代管材还有铝塑复合管（简称MP，其材料有PEX-AL-PEX，HDPE-AL-PEX，PE-AL-PE等）、无缝铝合金衬塑管、塑钢复合管等管材。
 　　（二）塑料排水管的优点
 　　市政工程排水管道按管材特性可分为刚性管和柔性管（塑料管），这两类埋地排水管的性能进行比较，可以得出塑料排水管所具有的优点：
 　　1.强度和刚度。从表面上看，塑料埋地排水管是不及混凝土排水管，特别是钢筋混凝土管。但塑料管属于柔性管，在受外压负荷时，柔性管的承受负载的机理是完全不同的。柔性管在受压破坏之前可以有较大的变形，而刚性管不可能有较大变形。同样外压负载下柔性管管壁内的应力较小，它和周围的回填土共同承受负载，管土共同作用。因此，塑料埋地排水管不需要和刚性混凝土管一样的强度和刚度，在合理的刚度下，完全达到使用要求，这一点已被国外先进国家的应用实践所证实。
 　　2.水力特性比。在水力特性比方面，塑料管由于内壁光滑，输送液体时摩阻明显小于混凝土管。塑料管的内壁粗糙率为0.001，而混凝土管为0.013，因此在相同使用条件下，塑料管的输水量可比混凝土管提高30%。实践证明，在同样坡度下，采用直径较小的塑料埋地排水管就可以达到要求的流量。　3.接口的密封性。在管材接口密封方面，塑料管的连接比较可靠。而混凝土排水管在保证密封性方面比较困难，绝大多数使用的平接口和企口混凝土排水管在连接处只抹一圈混凝土，时间一长很难保证不泄露；又因其完全是刚性连接，管道稍有移位（如土壤不均匀沉降），连接处就可能被破坏，而形成渗漏。
4.使用寿命、耐腐蚀。在使用寿命、耐腐蚀方面，塑料管的优点最为突出。埋地排水管输送的生活污水和雨水具有腐蚀性（雨水流过地面时常溶入腐蚀性物质），或成酸性或成碱性，生产污水如工业排水更是具有强腐蚀性，塑料埋地排水管的耐腐蚀性远胜于金属管，也明显优于混凝土管。同时，塑料埋地排水管的抗磨损性也很好。
 　　5.便于铺设安装。在管道铺设安装方面，塑料埋地排水管的优点也非常特出：重量轻、长度大、接头少，对于管沟和基础的要求低（而混凝土管一般需要做素混凝土基础），连接方便，施工便捷。而混凝土管的基础和连接处需要进行养护，在城市拥挤或地质恶劣地区（如地下水位高、地基松软地区），塑料埋地排水管的优点更明显。
 　　6.综合经济性。在综合经济性方面，塑料埋地排水管的优势正在被越来越多的用户所认识。虽然塑料排水管的价格比混凝土管高，但是国内外的时间证明，在正确设计和合理施工的情况下，采用塑料埋地排水管的工程中造价常常低于混凝土排水管。
 　　三、市政排水管应用趋势分析（下转第98页）
 （上接第160页）
 　　未来市政排水管应用趋势将呈现以下几个特点：
 　　1. 往柔性接口型式发展。用平口管安装成管道，用水泥砂浆封缝或用套环连接防不了污水外溢，随着社会的发展，它必将被淘汰。未来发展趋势是使用柔性结合的承接口式排水管。
 　　2.大口径、多品种化发展趋势。自离心工艺的最大管径2000mm企口管诞生后，目前可生产到 2800mm。生产3000mmF型大口径钢筋混凝土管也成为可能，未来越来越多的直径在2000mm以上排水管将都将被采用。
 　　3.低压力排水管发展趋势。带低压运行的排水管不仅是设计需要，而且可以减少内壁腐蚀的出现。低压排水管可以用压力管的生产工艺来生产，综合成本可以与排水管同比接近。
 　　4.绿色混凝土管发展趋势。在排水管的混凝土中可以应用很多有利于环保的工业废料，从而促进绿色混凝土在排水管材中的应用。
 　　5.高耐久性方向发展趋势。我国使用排水管时间不长，在其设计寿命的验证方面尚缺少数据，但污水对混凝土管的腐蚀是一个不争的事实。不仅仅是排放有腐蚀介质的管道，普通生活污水管也存在耐腐蚀问题，而耐腐蚀管的生产技术关键是突破以往水泥作为混凝土胶凝材料的观念，通过掺合料来改变混凝土的生成产物从而达到耐腐蚀的目的。这种排水管的应用将进一步拓广排水管的应用领域。
 参考文献
       [1]张玉川.塑料埋地排水管及其在我国的发展前景[J].中国塑料，2001，（3）．
 [2]高立新.塑料管在市政工程中的应用[J].给水排水，2003，（4）.