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塑料管材取代傳統管材勢不可擋

來源: 時間:2017-07-25 15:25:10 瀏覽次數:



    世界各國在現代化進程中的歷史經驗表明,塑料管的發展速度均超過同期經濟發展速度,用塑料管代替傳統管材是歷史發展不可抗拒的趨勢。即使在已建成密布塑料管網的發達國家,塑料管的應用量仍在逐年增長,例如1986年歐洲塑料管總用量為213.4萬t,1998年增長到346.5萬t,年均增長率為5.2%,超過同期國民經濟增長速度。在過去10年中,中國塑料管市場年均增長率為20%,2000年、2002年及2003年產量分別達到70萬-80萬t、130萬t及150萬t,增長率為15%,其中PVC管占55%,PE管占40%。預計2010年前,國內塑料管材年均增長率仍將超過20%。
 
塑料埋地管材在國外已經得到廣泛應用,原因在于塑料埋地管比鑄鐵管、鋼管、水泥管等傳統埋地管材有許多優點:
 

強度和剛性

    表面上塑料埋地管的強度和剛性不及水泥管,特別是鋼筋混凝土管,實際上塑料埋地管屬“柔性管”,在正確設計和鋪設施工情況下,塑料埋地管與周圍土壤共同承受負載,因此,塑料埋地管不需要達到與混凝土管等“剛性管”一樣的強度和剛性,就可以滿足埋地使用中的力學性能要求。
 

水力特性

塑料管內壁光滑,阻力小,水流通量大,在同等口徑下塑料管的水流量比混凝土管大,地形有坡度時,塑料管的管材口徑可減小,施工量較小。

密封性

    水泥管的密封性很差,國內平接口混凝土管在連接處僅靠抹一圈混凝土密封,施工中難于保證不泄漏,加之混凝土管系剛性管,稍有移動(如土壤不均勻沉降)就可造成連接處破壞,另外,水泥管使用硫化橡膠圈密封,塑料管連接用熱塑性彈性體密封圈密封,前者使用壽命比后者短,而且塑料管的連接和密封有一系列嚴格要求,能夠最大限度地保證不會發生泄漏。水泥管的壽命只有15年,塑料管的壽命長達50年-100年。生活污水、雨水等通常具有腐蝕性,工業污水的腐蝕性更大,使用金屬、水泥埋地排水管輸送,耐腐蝕性比塑料管差。有些地區室外自然環境的腐蝕性非常大,例如天津市塘沽新區圍海造地,鋪設的水泥排污管3年后就找不到了,均被海水中的鹽腐蝕掉了,只好二次再鋪設塑料管。
 
鋪設施工
 
    塑料管質輕,長度大,接頭少,對管溝的要求低,連接方便,施工快捷,施工費用少,在城市及惡劣自然條件下優越性更加突出。
 
綜合經濟性
 
    在綜合經濟性方面,塑料管的優勢正在被越來越多的用戶所認識。塑料管的單價雖比水泥管略高,但工程總造價卻不比水泥管高。天津市政工程設計院1992年起對UPVC雙壁波紋管,1998年起對PE雙壁波紋管在埋地排水管中的應用進行了系統研究,結論為:“雙壁波紋管的工程造價與混凝土平口管相當,比承插口混凝土管低30%。施工周期顯著縮短,經濟效益顯著”。
 
大口徑室外PE埋地管是世界發展潮流
 
    近10年來,國際上塑料管的一個明顯發展趨勢是給水及輸氣PE管發展速度很快。自1998年慕尼黑國際煤聯LGU配氣委員會會議一致推薦用PE埋地燃氣管道作為配輸管以來,經世界各國10余年研究開發,PE管道己發展成多品種、多應用領域管材。從燃氣配輸開始,PE管道已進入城市給排水、農田灌溉、排污、礦山油田、地板采暖、化工醫藥等領域。統計資料表明,PE管道每年以10%-15%速度上升。PE管用量超過UPVC管的主要原因  管材用PE材料不斷取得重大發展。
 
    塑料管發展初期,PE管的用量遠遠小于PVC管,主要原因是經濟性。當時高性能PE管材料還沒有被開發出來,只能使用性能相當于PE63等級的PE材料,由于強度低,同樣條件下PE管的壁厚要比PVC管大1倍以上,不僅材料成本高且只能在較低壓力、較小直徑管材上應用,否則壁厚太大無法使用。隨著研發力度不斷加大,新一代高強度管材專用PE料不斷涌現,不僅出現PE80級,還出現PE100級產品。材料升級換代使PE管各種應力顯著提高,管壁厚度越來越薄,甚至低于PVC管。
 
PE管柔韌且可熔接
 
    盡管高等級管材專用PE料的成本比PVC高,但發達國家還大量使用,原因之一是PE管具有獨特的柔韌性,斷裂伸長率達500%以上,彎曲半徑可以小到管材直徑的20-25倍以下,耐刮傷能力優良。鋪設PE管時移動、彎曲和穿插很容易。PE管對管溝的要求低,不但可使管溝費用降低,而且當基礎發生不均勻沉降和錯位時管道也不易損壞??扇劢邮荘E管的另一個獨特性能,在大口徑管材上可采用熱收縮帶連接。PE管的新穎用途:

    (1)直徑較小的PE管可用長盤管方式供貨,運輸、鋪設、安裝十分方便;

(2)直徑較大的柔韌PE管一般可在地面上連接好后再鋪入管溝,施工十分方便;

(3)某些場合下可不挖管溝,而用頂管技術鋪設PE管;

  (4)可用長管沉入法在江、湖、河、海水底鋪設PE管,也可在沙漠上不挖溝鋪設PE輸水管:

(5)可用PE管做內補管修復舊排水管。

低溫韌性 
     PE管的低溫韌性比PVC管好,在華北、東北及西北地區,冬季氣溫一般為0℃-30℃。PVC管會變硬變脆,即使溫度低至-30℃,PE管仍然保持著良好的柔韌性,不會變脆。
     耐老化性現在要求將PE管制成藍色或黑色,特別是加入2%炭黑后會防止光線和紫外線傷害。PVC管還是制成黃色或白色,不能長期在陽光下暴曬。
 
環境保護
 
    PE管對人體和環境均沒有損害。由于使用重金屬鹽類做穩定劑,所以PVC管會對水質和土壤產生重金屬污染,如采用焚燒法回收廢舊PVC管材,還會產生二惡英等有害物質。
 
大口徑管采用結構壁管
 
    可將塑料埋地管分為實壁管和結構壁管2大類,壓力管一般使用實壁管。環剛度代表排水管承受外壓負載的能力,與管材的慣性矩和彈性模量成正比,與管徑的立方成反比。在環剛度相同的條件下,使用結構壁管比使用實壁管節約材料50%-70%。結構壁管有6種類型:PVC雙壁波紋管、PVC加筋管、HDPE雙壁波紋管、HDPE纏繞管、克拉管和玻璃鋼夾砂管。目前使用最多的是:Φ500mm以下,PVC雙壁波紋管、PVC加筋管和HDPE雙壁波紋管;Φ500mm以上,HDPE雙壁波紋管、克拉管、纏繞管和玻璃鋼夾砂管。大口徑HDPE雙壁波紋管是6種結構壁管中優點最突出的類型,主要原因是原料省、成本低、生產效率高、整體性能好、施工方便和使用安全。

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