有關PE管材在排水系統實際應用的分析報告
隨著我國城市化進程加快,面對人口、資源和環境的巨大壓力,為確保國民經濟的可持續發展,我國政府在逐年加大對城市基礎設施的投入,市政公用管道建設不斷加快,品種和規格在不斷豐富,產量在不斷增加,質量在不斷提高,尤其是塑料管發展更快,成為當今投資熱點。
1933年英國ICI公司首先發現了PE.發展至,PE管材是由多種工藝方法生產的,具有多種結構和特性及多種用途的系列品種的樹脂,已經占世界合成樹脂產量的三分之一,居第一。PE的最佳用途之一是可以用來生產輸送除強酸、強堿外的任何介質的管材,據國外資料紡計,目前世界上給水管道領域PE管材的年消耗量約為100萬噸以上,廣泛用于給水、燃氣輸送、排污、農業灌溉、礦山細顆粒固體輸送,以及油田、化工和郵電通訊等領域。
《國家化學建材產業“十五”計劃和2010年發展規劃綱要》指出:塑料管的推廣應用主要以UPV-C和PE管為主。到2005年,在全國新建、改建、擴建過程中,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,村鎮供水管道70%采用塑料管,城市燃氣管道20%采用塑料管,電線護套管80%采用塑料管。
一、給排水系統工程用管材種類及技術性、經濟性等方面比較:
(一)管道種類 給排水系統工程主要有: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)。聚乙烯管根據結構形式不同可分為單層實壁管、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,主要應用于城市排水、單層實壁HDPE主要應用于城市供水、城市燃氣輸送,單層實壁MDPE管主要應用于城市燃氣輸送,單層實壁LDPE管大量用作農用排灌管道和工業普通管道。
(2)玻璃鋼夾砂管 玻璃鋼夾砂管是采用短玻璃纖維離心或長玻璃纖維纏繞,中間夾砂工藝制作,管壁略厚,環向剛度較大,可用作承受內外壓的埋地管道,管徑可從直徑500~直徑2600毫米,玻璃鋼夾砂管材質脆,只適用于大口徑,且在施工過程中,機械碰撞容易發生暗傷,而且暗傷不容易發現,影響使用壽命。
(3)硬質聚乙烯管UPV-C管 UPV-C管PE管具有較高的抗沖擊性能和耐化學性能。它可根據使用要求不同,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性能,UPV-C管具有壽命長,密封性好等特點,但是UPV-C管在加工過程中有重金屬穩定劑,在使用過程中會逐步滲出,影響水源。
(4)鋼管 鋼管最大的缺陷是壽命短,腐蝕性強,密封性不好,容易泄漏,而且價格高,對地表不均勻沉降適應性差。
(5)球墨管 球墨管成本高,平均價格比PE管貴10%~15%,連接接口轉角過大容易引起泄漏。
(6)灰口鑄鐵管 灰口鑄鐵管壽命短,摩擦系數大,密封性不好,容易泄漏。
在國外,塑料管正不斷代替金屬或其他傳統材料的管道,發展十分迅速。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率總和不足2%,而塑料管的增長率是其他各種管道增長率總和的4倍,達到8%,進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,其產值大約以每年8%的速率遞增。
聚乙烯管(PE)目前國內有生產企業150余家(其中有近100家是生產農業用管、化工管道和保護套管),年生產能力達到50萬噸。PE管生產規模在5000噸/年以上的企業有十余家,PE管在新敷設的城市中壓燃氣管網中使用率達到30%左右,2000年工程使用量達到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、城市排水網和城市燃氣網,尤其是城市燃氣網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生性能和可回收性,以及可采用熱熔連接,接頭質量可靠,施工方便,1990~1998年間,聚氯乙烯管平均每年增長率是2%,PE管平均每年增長率是7%,1998年達到260萬噸,美國1997年比1996年增長26%,達到37.4萬噸,1998年又比1997年增長11.9%,聚乙烯管增長速度遠遠高于聚氯乙烯管;其三,我國在制定國家“十五”化學建材及塑料管發展計劃時提出,“十五”期間塑料管的推廣應用主要以PVC-U為主,在“十五”計劃中,把PE管和PVC-U管放在同等重要的地位。并且,PE管在我國應用起步較晚,發展空間較大。
世界經濟發達國家從40年代末已經開始研究聚乙烯管,并應用于給排水及燃氣工程,從60年代相繼在給水輸配系統、排水輸配系統和燃氣輸配系統中使用聚乙烯管,且使用比例逐步擴大。如英國對聚乙烯管制使用量以1968年使用天然氣為轉折點,使用量急劇增加,1979年埋設的干、支管中,聚乙烯管占80%,美國在1983年埋設的燃氣管中有88.6%為PE管,現在國際上歐、美、日等發達國家已經全部采用聚乙烯管道。聚乙烯管材的生產設備,部分實現了全自動控制,原材料能夠自動烘干加入,能自動調整模具、自動控制外徑、自動控制壁厚、自動切斷或盤卷等。我國現在的聚乙烯燃氣管材基礎設備全部從國外進口。
總的來講,PE管的優越性是不容置疑的,所以近十年來,全國許多大中城市在燃氣、供水中低壓管線(包括庭院管網和排水管網敷設中大量采用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、長沙、杭州等,在分別為DN315、DN630、DN800以下口徑的燃氣、給水、排水排污管道敷設中都普遍采用PE管。有的省市為了推廣應用PE管,還專門下文鼓勵燃氣企業、水務集團、市政部門和設計施工單位大力推廣應用PE管。從推廣應用的效果看,普遍感到良好,已經基本形成企業滿意(安全、經濟)施工單位滿意(安裝施工簡便易行),政府部門滿意(節能、環保)這么一種良性循環。