城市排水管网管材设计选型分析

时间:2010-12-5 17:23:32  作者:admin   来源:未知  查看:  评论:0
内容摘要:
YY和陌陌被外国投资者看好:业务和股价仍有增长空间 , 香港正版挂牌生肖图1949年8月, ,随着习总书记两山论的深入人心和各地对生态优先绿色发展理念贯彻落实,城市污水管网建设项目日益增多。当前市场排水管材种类很多且差异较大,所以如何制定出满足项目
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  YY和陌陌被外国投资者看好:业务和股价仍有增长空间香港正版挂牌生肖图1949年8月,,随着习总书记“两山论”的深入人心和各地对“生态优先绿色发展”理念贯彻落实,城市污水管网建设项目日益增多。当前市场排水管材种类很多且差异较大,所以如何制定出满足项目需求、适应当地环境,且能更好平衡各相关方利益诉求的管材选型方案,是保证项目顺利实施的关键。文章拟对管材设计选型各影响因素进行分析,以期为同类型项目管材设计提供借鉴意义。

  在国家工业化过程中,城市化进程得到了急速发展。2018年统计数据显示,人口超过千万的城市达13个,人口超过600万的城市达59个。目前城市老旧管网病害严重,人口集聚也给水生态环境带来巨大压力,现亟需对雨污管网进行治理,解决城市黑臭水体顽疾。而排水管道种类很多,且新型管道还再出现。所以城市排水管网设计选型时,如何选择最优管材方案,对保障项目顺利实施具有重要意义。

  金属类排水管分为黑色金属和有色金属管道,常见有镀锌铁管、铸铁管、不锈钢管等。

  非金属类管道分为有机型和无机型,混凝土管是常见的无机非金属管道,有机非金属管道主要有塑料管道、玻璃钢管道、橡胶管道、复合材料管道等。

  目前城市排水管网主要使用钢筋混凝土管和HDPE管(高密度聚乙烯管),HDPE管又分很多种类。下文通过对钢筋混凝土管和HDPE管性能特点进行分析,综合考虑项目相关方利益诉求和市场、环境因素,总结管材设计选型原则,以期为同类型项目提供参考价值。

  缺点:生产效率低,内壁粗糙,安装效率低、接头多、密封性差,运输困难、接口易破损,受环保检查影响,价格及供应保障能力不稳定。

  优点:重量轻、韧性好、抗震性能好,水力特性好,抗腐蚀能力强、寿命长,生产安装效率高、密封性好。

  HDPE管内壁光滑,粗糙率为0.009~0.01,钢筋混凝土管粗糙率为0.013~0.014,实验证明,同样坡度下HDPE管排水能力较混凝土管高20%-40%,通过下表得知,直径越小,HDPE管水力特性优势相较于混凝土管越明显。同时混凝土管通水后,内壁易出现长草、积淤现象,有碍正常排水。所以管径较小的情况下,应避免使用钢筋混凝土管。我公司西南地区A市排水管网设计中,600mm及以下管道全部使用HDPE管道。

  混凝土管常采用橡胶圈密封连接。但因管道表面粗糙,密封性较差。其次,混凝土管重量大,安装较困难,易造成橡胶圈卷曲、撕裂、挤出等情况。另外,钢筋混凝土管每根2m-2.5m(塑料管通常每根6m),接头数量是塑料管道的2.4-3倍,故接头密封失效概率也更高。所以在抗渗要求高、安装条件复杂的工况下,尽量不选取钢筋混凝土管。

  生活污水和雨水有一定腐蚀性,在60℃内HDPE管材对酸碱都具有很好的抗腐蚀性,而混凝土管的耐腐蚀性相对较弱,长期处于酸性环境时,容易变酥变脆,直至管道破坏。根据我公司西南地区A市项目管网普查情况,混凝土管的寿命一般为15年至20年, 而根据欧美早期使用结果,HDPE管材使用寿命可达50年,优势明显。

  HDPE管重量轻,安装过程对吊装机械依赖程度低,例如:6米DN600型HDPE管重量约120kg,2-3人即可配合安装,方便省力。其次HDPE管通常每根6m厂,钢筋混凝土管每根2-2.5m,安装接头少、安装效率高。所以在工期紧张或作业面狭窄条件下,应优先选择HDPE管。

  通过市场调查,HDPE管出厂单价约是钢筋混凝土管的1.5倍-3倍,但前者使用寿命却是后者的2-3倍,前者虽然一次性投入较多,但长远看成本并不高。而且混凝土管道生产厂家通常在城市周边,运输成本也较HDPE管更低,尤其大管径管道,混凝土管性价比更优。

  钢筋混凝土管最大的优势是整体性好、刚度大,承载能力高,在城市主干道管网中占有绝对优势。HDPE管材抗压能较力差,管径较小的情况下,管道与土壤可形成一定的管土共同抗压能力,而随着管径增加,单位截面承载变大,HDPE管易出现变形塌陷等情况。

  综合对比看HDPE管各优势明显,但如果设计管径大或管道位于主干道下,钢筋混凝土管优势仍十分明显。例如:我公司在西南地区A市排水管网设计中,综合考虑各项因素后,最终确定800mm及以上规格的管道采用钢筋混凝土管,其余采用HDPE塑料管。

  HDPE管多达十余种,如:双壁波纹管、克拉管、钢带增强管、塑钢缠绕管、钢塑复合管、内肋增强管、中空壁塑钢缠绕管等。HDPE管道设计选型时,应着重考虑以下因素:

  HDPE管材类型众多,设计时应首选市场化程度高、供应商资源丰富、竞争充分的产品,这样有利于谈判采购和供应保障,同时应避免使用地域属性强、缺乏有效竞争的产品。

  HDPE管按制造工艺可分为挤出成型和缠绕熔接成型,大多数HDPE管属于缠绕熔接;双壁波纹管是挤出成型管代表。

  受模具限制双壁波纹管主要是DN600以下规格,该管道生产效率高、安装方便,但综合性能不如缠绕熔接型管道。缠绕熔接型管道环刚度高、纵向抗拉能力强,在局部受压后,外力可通过加强肋传导疏散。同时缠绕型管道波峰状结构增加了与土壤接触面积,提高了管土共同抗压能力,提升了使用稳定性。1/2

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