有关PE管材在排水系统实际应用的分析报告
随着我国城市化进程加快,面对人口、资源和环境的巨大压力,为确保国民经济的可持续发展,我国政府在逐年加大对城市基础设施的投入,市政公用管道建设不断加快,品种和规格在不断丰富,产量在不断增加,质量在不断提高,尤其是塑料管发展更快,成为当今投资热点。
1933年英国ICI公司首先发现了PE.发展至,PE管材是由多种工艺方法生产的,具有多种结构和特性及多种用途的系列品种的树脂,已经占世界合成树脂产量的三分之一,居第一。PE的最佳用途之一是可以用来生产输送除强酸、强碱外的任何介质的管材,据国外资料纺计,目前世界上给水管道领域PE管材的年消耗量约为100万吨以上,广泛用于给水、燃气输送、排污、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送,以及油田、化工和邮电通讯等领域。
《国家化学建材产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》指出:塑料管的推广应用主要以UPV-C和PE管为主。到2005年,在全国新建、改建、扩建过程中,建筑排水管道70%采用塑料管道50%采用塑料管,建筑给水、热水供应和供暖管道60%采用塑料管,城市供水管道50%采用塑料管,村镇供水管道70%采用塑料管,城市燃气管道20%采用塑料管,电线护套管80%采用塑料管。
一、给排水系统工程用管材种类及技术性、经济性等方面比较:
(一)管道种类 给排水系统工程主要有:聚乙烯管(PE)、钢管、球墨管、灰口铸铁管、水泥管、玻璃钢夹砂管、UPV-C管等。
(1)聚乙烯管(PE) 聚乙烯按照其密度不同分为高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)和低密度聚乙烯管(LDPE)。聚乙烯管根据结构形式不同可分为单层实壁管、双壁波纹管和螺旋缠绕管等。双壁波纹管和螺旋缠绕管主要是用
HDPE原料加工而成,主要应用于城市排水、单层实壁HDPE主要应用于城市供水、城市燃气输送,单层实壁MDPE管主要应用于城市燃气输送,单层实壁LDPE管大量用作农用排灌管道和工业普通管道。
(2)玻璃钢夹砂管 玻璃钢夹砂管是采用短玻璃纤维离心或长玻璃纤维缠绕,中间夹砂工艺制作,管壁略厚,环向刚度较大,可用作承受内外压的埋地管道,管径可从直径500~直径2600毫米,玻璃钢夹砂管材质脆,只适用于大口径,且在施工过程中,机械碰撞容易发生暗伤,而且暗伤不容易发现,影响使用寿命。
(3)硬质聚乙烯管UPV-C管 UPV-C管PE管具有较高的抗冲击性能和耐化学性能。它可根据使用要求不同,在加工过程中可添加不同添加剂,使其具有满足不同要求的物理和化学性能,UPV-C管具有寿命长,密封性好等特点,但是UPV-C管在加工过程中有重金属稳定剂,在使用过程中会逐步渗出,影响水源。
(4)钢管 钢管最大的缺陷是寿命短,腐蚀性强,密封性不好,容易泄漏,而且价格高,对地表不均匀沉降适应性差。
(5)球墨管 球墨管成本高,平均价格比PE管贵10%~15%,连接接口转角过大容易引起泄漏。
(6)灰口铸铁管 灰口铸铁管寿命短,摩擦系数大,密封性不好,容易泄漏。
在国外,塑料管正不断代替金属或其他传统材料的管道,发展十分迅速。从1980~1990年的十年中除塑料管以外,其他各种材料的管道增长率总和不足2%,而塑料管的增长率是其他各种管道增长率总和的4倍,达到8%,进入不九十年代塑料管的需求量将仍是每年4.2%的速率增长,其产值大约以每年8%的速率递增。
聚乙烯管(PE)目前国内有生产企业150余家(其中有近100家是生产农业用管、化工管道和保护套管),年生产能力达到50万吨。PE管生产规模在5000吨/年以上的企业有十余家,PE管在新敷设的城市中压燃气管网中使用率达到30%左右,2000年工程使用量达到8000吨左右,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、城市排水网和城市燃气网,尤其是城市燃气网用塑料管几乎全部是采用聚乙烯管;其二,由于聚乙烯管有较好的卫生性能和可回收性,以及可采用热熔连接,接头质量可靠,施工方便,1990~1998年间,聚氯乙烯管平均每年增长率是2%,PE管平均每年增长率是7%,1998年达到260万吨,美国1997年比1996年增长26%,达到37.4万吨,1998年又比1997年增长11.9%,聚乙烯管增长速度远远高于聚氯乙烯管;其三,我国在制定国家“十五”化学建材及塑料管发展计划时提出,“十五”期间塑料管的推广应用主要以PVC-U为主,在“十五”计划中,把PE管和PVC-U管放在同等重要的地位。并且,PE管在我国应用起步较晚,发展空间较大。
世界经济发达国家从40年代末已经开始研究聚乙烯管,并应用于给排水及燃气工程,从60年代相继在给水输配系统、排水输配系统和燃气输配系统中使用聚乙烯管,且使用比例逐步扩大。如英国对聚乙烯管制使用量以1968年使用天然气为转折点,使用量急剧增加,1979年埋设的干、支管中,聚乙烯管占80%,美国在1983年埋设的燃气管中有88.6%为PE管,现在国际上欧、美、日等发达国家已经全部采用聚乙烯管道。聚乙烯管材的生产设备,部分实现了全自动控制,原材料能够自动烘干加入,能自动调整模具、自动控制外径、自动控制壁厚、自动切断或盘卷等。我国现在的聚乙烯燃气管材基础设备全部从国外进口。
总的来讲,PE管的优越性是不容置疑的,所以近十年来,全国许多大中城市在燃气、供水中低压管线(包括庭院管网和排水管网敷设中大量采用PE管。如北京、上海、哈尔滨、成都 、重庆、广州、深圳、无锡上、南京、大连、长沙、杭州等,在分别为DN315、DN630、DN800以下口径的燃气、给水、排水排污管道敷设中都普遍采用PE管。有的省市为了推广应用PE管,还专门下文鼓励燃气企业、水务集团、市政部门和设计施工单位大力推广应用PE管。从推广应用的效果看,普遍感到良好,已经基本形成企业满意(安全、经济)施工单位满意(安装施工简便易行),政府部门满意(节能、环保)这么一种良性循环。