关于城市给排水管使用特性的探讨

　　摘要：城市的不断发展，给排水管道的铺设逐渐增多，在市场上给排水管的多样，在使用时也具有不同的特性。现在对给排水管的质量要求较高，本文就城市给排水管使用的特性做了简要的探讨。
　　关键词：城市；给排水管；种类；特性
　　1.城市给排水管的种类
　　目前市场上给排水工程所采用的管材主要有：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)：按照其密度不同分为高密度聚乙烯管(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工程，单层实壁HDPE管主要应用于城市供水工程，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：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，管径多为500mm~2600mm，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，影响其使用寿命。
　　（3）硬质聚乙烯UPV-C管：具有较高的抗冲击性能和耐化学性能。它根据使用要求不同，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：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：成本高，平均价格比PE管高10%~15%，连接接口转角过大容易引起泄漏。
　　（6）灰口铸铁管：寿命短，摩擦系数大，密封性不好，容易泄漏。
　　2.给排水管的使用特性
　　2.1PE管的使用特性
　　首先在施工上连接方便，施工简单，方法多样。PE管管体轻，搬运方便，焊接容易，焊接口少，当管线较长时可使用盘管敷设（一般指管径小于63毫米）PE管沟要求远比钢管沟要求低，而且当施工条件受限制时，可采用电熔焊接。另外，可采用管沉入的方法在水底铺设，大大降低了施工难度和工程费用。
　　其次是它本身的特性，PE管本身采用熔接连接（热熔或电熔），本质上保证了接口材质、结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。其接口的抗拉强度与爆破强度均高于管材本体，可有效抵抗内压力产生的环向应力轴向应力。因此，与橡胶圈类接头或其他机械接头相比，不存在接应扭曲造成的泄露危险，密封性能良好。PE管具有低的缺口敏感性，高抗剪切强度的段异的抗痕能力，耐环境应力性非常突出。耐腐蚀，使用寿命长，在我国沿海地区，地下水位偏高，土地湿度大，使用无缝钢管必须防腐及做安装阳纹外向锤炼，且寿命只有30年，而PE管可耐多种化学介质的侵蚀，不需防腐处理。此外，它也不会促进藻类、细菌或真菌生长，使用寿命达50年。
　　另外，PE管可作为承插管插入旧管道中用于修复、更新管道等。还可以大量用于腐蚀性土地、地震地区、山地、沼泽地等特殊地段的管道铺设。另一个最大的好处是经济效益好。根据国外资料，在燃气或供水领域用PE管的发达国家，PE管的安装费用一般低于钢管安装费用的50%，而穿插法又比PE管直接埋地法节约施工费30~40%。国内燃气、供水用PE管的安装费用也显而易见要比钢管敷设工程费用低。HDPE双壁波纹管应用于排污工程更是这样，重量轻、搬运连接方便，减少人工费用及各种吊装费用。施工快捷，内壁光滑，磨阻系数小，流量大，结垢少，能减少使用中的维护工作，可直接铺在不做基础的沟槽内，连接可靠，不会渗漏，因此经济效益和环境效益非常显著。再从管材价格上讲，燃气、供水用PE管也有一定的优势，一般管径效益DN160的PE管均比钢管价格便宜，而HDPE双壁波纹管在这方面与传统管材相比优势更加明显。当然，由于PE管材料本身的特点，PE管也有一定的弱点，如强度低，遇到坚石，金属碰撞挤压，易引起凹坑，直至穿孔，没有阻燃性，对最高使用压力有限制；另外，PE管堆放要求高，不能长时间日晒雨淋，否则容易老化，降低使用寿命。
　　2.2玻璃钢管的使用特性
　　玻璃纤维增强热固性树脂管(简称玻璃钢管)是一种新型管道，是目前国内外逐渐推广使用的一种柔性复合材料(树脂、纤维、砂等)管道。这种管道地上或地下敷设，可用于压力或重力水输送系统。具有重量轻、刚度好、输送液体阻力小、能保证供水水质、抗化学和电腐蚀等特点。同时具有安装方便、使用寿命长、综合费用适中、操作简单、维护成本低等优点，被广泛应用于给排水工程中。玻璃钢管道是目前极有发展前景的新型管材。
　　玻璃钢管道最显著的特点就在于它可根据管道用途的不同选用不同的内衬树脂，从而适用于各种水质水的输送。既可选用无毒树脂内衬作为给水管道使用，也可选用抗腐蚀树脂内衬作为排水管道使用。根据工作压力、管径和用途，玻璃钢管道可用双承口套管接头或承插接头连接，也可用法兰与钢管、铸铁管及其管件、泵或其它设备连接。在特殊情况下，也可采用柔性钢接头、机构钢接头或多功能活接头连接，这大大方便了施工。
　　2.3夹砂玻璃钢管的使用特性
　　同管径单位长度的各类管材进行比较，玻璃钢管的质量为钢管的20%，为铸铁管的25%，为预应力水泥管的75%。在玻璃钢管的管壁结构中，砂浆层的两侧有纤维缠绕增强热固性树脂结构层，该层的玻璃纤维含量高达70%，通过缠绕角度的变化来改变轴向和环向的强度比，在不增加管材壁厚的情况下，即可满足不同条件下对管材强度的要求。另外，在管壁缠绕层中间的低应力区巧妙地夹进砂浆层，在不降低强度的情况下，大大提高了管材的刚度。这一特性不仅使管材的成本降低，同时也使它具备了地埋管所必需的高刚度性能。
　　科研人员进行了大量的试验研究后得出，玻璃钢材料用于输送饮用水是安全可靠的。与其他管材相比，夹砂玻璃钢管具有耐腐蚀、成本低等特点，完全可以达到输送饮用水的食品级要求。从原材料至生产出成品，相关部门均制定了相应的卫生标准，确保了玻璃钢管输送饮用水的卫生安全性。
　　每节夹砂玻璃钢管的标准长度为12m，比其他材质的管材长，因此，当安装同样长的管线时，其接头数量要少得多。夹砂玻璃钢管采用承插连接，承口、插口与管体连为一体，采用形状对称的双“O”型橡胶圈进行密封，该密封圈可有30%~40%的压缩量，承口与插口允许有微小的滑动位移来适应挠曲变形，既减小了剪应力，又保证了高压或真空条件下的水密封性。
　　夹砂玻璃钢管的内衬层是增强了的富树脂层，该层的树脂含量达90%以上，保证了管道的密实性和强度。夹砂玻璃钢管的内衬层可以根据介质类别选择相应的树脂，以抵抗各类介质的腐蚀，这一特点是钢管、铸铁管、水泥管等不可比拟的。
　　3.给排水管道的养护管理
　　城市给排水管线通常日常巡查的内容主要包括井盖情况、设施运行状况、管线周边是否有对管线影响和破坏的行为。但是这样的巡查远远是不够的，要通过日常巡查解决一些普遍问题、确保设施安全和提高养护效率，还必须要增加日常巡查的内容，改进巡查方式。在日常巡查中除基本巡查内容外还需要对一些关键井定期打开查看，对问题多发区要长期观察，对普通地区要进行抽查。并对重要管线、隐患地区加大巡查力度，对次要管线要保持巡查质量，对普通管线要保证巡查到位。这样对于巡查大量管线来说既节省了巡查时间，也减轻了巡查工作量，但巡查效果反而大大加强，得来的信息更加及时与准确。
　　每一项养护作业都要依据技术规范和作业流程，有规范可循才能做到标准统一，质量得到保证。目前各养护单位都根据当地的情况制定了适合本地的作业规范，但针对新方法新工艺以及2007年来才出现的一些管道情况，技术规范急需改进和完善。只有在规范的流程下才能保证作业安全，熟练作业方式，优化作业手段，提高作业效率。
　　总结
　　对城市给排水管的选用要根据不同的项目要求和具体的自然环境，在结合各种管道的特性上进行选择，使管道在使用的过程中在保证质量的条件下充分发挥其优势，并达到降低施工成本的目的。
　　参考文献
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