供水管道接头研究现状分析论文

2)多年来我国《建筑给水排水设计规范》中的给水设计秒流量计算公式一直沿袭平方根法，计算某些建筑物时计算数值偏大，存在明显缺陷和不足。如我们按照目前美、俄等国在计算给水设计秒流量时采用的概率法计算，又因中国人的生活习惯、饮食结构不同，其计算结果也不合理、不科学。因此，目前国内科研工作者对现行的给水设计秒流量计算公式提出了多种修改、修正式，以弥补原计算公式的欠缺和不足。这些新的修正式，结合实践试算，其结果比原计算公式接近用水的实际工况，宏观上步入了概率的计算方法，但现尚缺乏概率法涉及的计算参数，如高峰期用水定额、高峰期时段历时、用水保证率、传统生活习惯和饮食结构等诸多影响计算式结果的因素，所以采用符合国情的概率法计算给水设计秒流量的工作尚需作大量的调查、统计和科研工作。� 2 开展建筑给水水质保障技术研究� (1)提高了生活饮用水水质标准。随着国家经济实力地增长，卫生部修改了1985年制定的GB5749-85《生活饮用水标准》。修改后标准的相关指标比原水质标准有了较大的提高，如浊度由3 NTU提高到1 NTU；新增了一个对水中总有机物量的限值指标——耗氧量(以CODmn表示)，限值为3 mg/L。“标准”提高了，意谓原水处理程度提高、资金投入增加，涉及面较多，需协调处较多。目前，该标准是卫生部发布的。据说，对“标准”规定的水质指标及其带来的各种问题，各部委之间认识还不统一。� (2)为了与各种瓶装商品水，各种功能水区别，同时也从国情出发，建设部制定了CJ94-1999《饮用净水水质标准》行业标准并已于2000年3月1日起实施。一段时期以来，各种水商品充斥市场。喝什么水好，什么水有益于人体健康?众说纷纭，莫衷一是。相信《饮用净水水质标准》的颁布与实施将有利于居高和生活饮用水管道分质供水工程的正常发展。由中国建筑设计院、清华大学等5个单位承担的建设部《建筑及居住小区优质饮用水供应技术》科研课题已经完成，除上述水质标准成果外，在净化工艺及净水机开发、自动控制、系统设计秒流量公式推导及系统设置、管材、管件等方面均取得了突出成果。� (3)国家科委、建设部设立“建筑(居住)区内水质状况调查分析及水质污染途径”的研究课题，并且取得了积极成果。根据污染途径的研究，采用如下防止生活饮用水二次污染的具体措施，是课题成果之一。� ①淘汰钢筋混凝土和钢板水箱。推荐使用FRP水箱、搪瓷钢板水箱、不锈钢水箱及复合钢板水箱。目前市场上又出现自动开闭水箱、充气密闭水箱等新型卫生水箱。� ②为减少二次污染途径，推荐采用变频调速供水系统，取消传统高位水箱。� ③如条件允许，推荐直接从市政干管吸水，采用变频调速供水系统，取消贮水池，不仅充分利用了市政供水压力，还消除了水的二次污染源。� ④推荐选用水质保障设备，如除氟、除铁、除锰设备；推荐选用多种饮用净水设备，如臭氧、活性炭、微滤、超滤纳滤及KDF活性炭、陶瓷过滤等终端处理设备。� ⑤推荐选用多种防二次污染的消毒设备，如臭氧、二氧化氯、次氯酸钠及紫外线等处理设备。� ⑥推荐选用防水质污染的新型给水管道(详见本论文3)、管道附件如倒流防止器等。� 3 积极开展新型管材、管件研究和推广� 建筑住宅内给水管道采用传统的镀锌钢管已有近百年的历史，镀锌钢管对中国自来水行业的发展作出了突出贡献。但随着经济的迅猛发展，人们的生活质量不断提高，对自来水的水质要求也日趋提高。人们对自来水的“红水”、“黑水”等现象反映强烈。导致管网水质恶化的主要原因是建筑物内给水管道的锈蚀严重。冷镀锌钢管一般使用寿命不到la就锈蚀，铁腥味严重。从个别用户水龙头的水样分析化验中得知，细菌总数、大肠菌群严重超标，居民纷纷向政府部门投诉，造成一种社会问题。� 20世纪80年代以前，建筑(住宅)内排水管道主要采用手工砂模承插排水铸铁管，该管材生产方法劳动强度大，生产效率低，产品质量差，影响周边环境质量，也是急待治理的社会问题。 鉴于上述情况，建设部、国家经贸委、国家质量技术监督局和国家化学建材局于1999年12月联合颁布了“建住房〔1999〕295号”文《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》，文中规定：自2000年6月1日起，在城镇新建住宅中，淘汰砂模铸造排水管用于室内排水管道，推广应用硬聚氯乙烯(PVC-U)塑料排水管和符合《排水用柔性接口铸铁管及管件》(GB/T12772-1999)的柔性接口机制铸铁排水管；禁止使用冷镀锌钢管用于室内给水管道，并根据当地实际情况逐步限时淘汰热浸镀锌钢管，推广应用铝塑复合管、交联聚乙烯(PE-X)管、三型无规共聚聚丙烯(PP-R)管等新型管材。伴随这一政策的出台，市场上也涌现出多种管材，如薄壁铜管、薄壁不锈钢管、PVC-U、CPVC、PE、HDPE、PE-X、PAP、PP-H、PP-B、PP-R、PB、ABS、FRP、各种钢塑复合管及柔性排水铸铁管等。各种管材群雄割据、并驾齐驱。与新型管材配套的管接头，品种繁多、结构和选材各异，各厂家质量参差不齐。各种新型管材和管件虽有良好的发展机遇，但在市场经济条件下，他们能否保持强大的生命力将由建材市场检验。4 积极推广节水节能技术� 水资源匮乏已成为制约我国经济发展的瓶颈。节约能源是我国的国策。在建筑给水排水中，节能节水技术得到了较大的推广与突破。� (1)水资源匮乏地区加强污水资源化和提高水的复用率。中水按回用对象及水质要求，其处理工艺已由传统的二级生化法，发展到三级处理(即增加了过滤和消毒)，对要求高的复用水水质，如作为饮用水水源和补充水，可采用高级深度处理工艺，如微滤、反渗透等处理方法；雨水截留、利用技术和建设生态小区，利用湿地处理雨水和生活污水的研究已到工程应用 阶段。� (2)淘汰了升降式铸铁水嘴，推荐采用陶瓷片密封水嘴，推荐公共场所采用感应式或延时自闭式水嘴。� (3)淘汰了9L以上冲洗水箱，推荐采用6L的冲洗水箱。开发了多种节水型卫生洁具和配件，如无冲洗水箱的喷射式便器。� (4)各种高精度的干、湿式水表、IC卡水表、远传水表及用于饮用净水系统，精度达1L/h的远传干式水表等均已问世，且一定要安装分户水表计量考核，既方便了居住区物业管理和居民生活，也杜绝了水资源的浪费。� (5)各种循环冷却水系统的研究成果广泛应用在空调系统中，如射流式冷却塔和喷雾式冷却塔的开发；各种水质稳定剂的研究及系统的智能化控制等也取得较好的进展。� (6)利用海水冲厕。� (7)供水压力应减压至～。� (8)建筑热水系统中对各种热(能)源的开发取得了显著成效。加强余热利用，推荐使用电源。地热和太阳能研究成果已用于工程中。目前，我国已成为全世界太阳能热水器年销售量第一的国家。各种新型间接加热设备已广泛用于集中热水供应系统，如汽——水、水——水换热的浮动盘管式或波节管式半容积和半即热式及板式水加热器及燃油燃气热水机组等。� (9)热水系统水泵、阀门、配套附件等产品开发均取得较大进展，如，平均无故障工作时间达8000h热水泵的问世、各种高灵敏度的温控阀的研制成功等。� (10)从节水、节电、节地角度，开展建筑热水系统模式研究，如干管、支管循环，电伴热热水供应系统研究均取得了一定成果。同时探讨合适的热水供应温度，既能缓解结垢和腐蚀、节能节水，同时又能抑制热水中军团菌等的滋生。 5 建筑给水、建筑热水设备技术热点简介� (1)供水设备：� ①微处理器，实现电机软启动、软制动、节能；� ②变频器自带PLC；� ③直接自市政供水干管吸水、无吸程、无负压、节能；� ④射流泵辅助变频调速供水、节能；� ⑤带有触摸屏的可视化控制；DCS控制系统；� ⑥美观、一体化、、不锈钢化；� ⑦水箱密闭、自动呼吸；� ⑧符合GB/T17219；� ⑨各种优质水处理机组。� (2)热水设备：� ①浮动盘管换热器改进型，如单元组合式、一壳多管式换热器，换热量大，占地面积小； ②波节管、波纹管换热器，传热系数大；� ③当热媒不回收时，直混式换热器，换热效率高；� ④地热技术；� ⑤太阳热水器及其辅助设备；� ⑥管壳式、半即热式、半容积式、容积式及板式换热器共荣共存、分别适应不同工况。 ⑦温度控制阀，精度、价格；� ⑧换热设备的检修、传热元件的振动、磨损脱焊和积垢；� ⑨对半即热式换热器是否设有温度、压力双控制的安全措施。� 6 美化环境、隔振降噪� 治理、保护和美化环境，维持生态平衡是可持续发展的关键。� (1)作为城市景观的重要标志——大型多功能喷泉，如彩色音乐喷泉、激光水幕电影、趣味游戏旱泉等等，在全国各大城市涌现，她集中了水工艺、建筑、动画、声光、机械、自控等多种学科的先进技术。水景喷泉技术的发展对丰富人民文化生活、创造优美生活环境作出了重大贡献。� (2)城市绿地、花园草坪的喷洒工艺出现多种形式喷头，并可通过GPS自动定位和PLC自动控制。� (3)水泵、管道隔振降噪技术已有成熟的工程经验。� (4)为克服塑料排水管噪声大的缺憾，开发出许多新产品，如PE静音排水管、芯层发泡管、螺旋形芯层发泡排水管等，不仅可作单立管排水增大排水流量，同时也可以大幅度降噪。� 7 建筑消防技术方面应用的动态� (1)在消火栓仍作为建筑物消防的主要手段前提下，加强了自动喷淋灭火的力度，为其向消防主体过渡打下了基础。自动喷水灭火系统，是当今世界上公认的最有效的自救灭火设施，是应用最广泛的自动灭火系统。原GBJ84-85《自动喷水灭火系统设计规范》自1985年颁布执行以来，对指导系统的设计，发挥了良好的作用。但随着新技术新情况和新问题不断涌现，公安部会同有关部门修编了该规范，并自2001年7月1日起施行。新规范编号为GB50084-2001。该规范的问世对我国自救式消防技术的充实与完善是一重大进步。� (2)消防泵有了行业标准，规范了消防泵生产。切线泵以其恒压变流量特性引起业内人士极大关注。� (3)《建规》、《高规》、《建筑内部装修设计防火规范》和《人民防空工程设计防火规范》进行了局部修订。为了不断总结经验教训，遏制公众聚集场所，特别是公共娱乐场所和地下商场火灾事故的发生，保护人身财产安全，公安部经商建设部同意对上述四项国家标准进行了局部修订。自2001年5月1日起施行。此次局部修订的条文内容均为强制性条文。� (4)自从国家要求限制和逐步淘汰卤代烷灭火剂、灭火器和灭火系统以来，究竟用哪一种替代物取代卤代烷，至今国家未给出明确技术法规，相关的“气体灭火设计、施工及验收规范”尚未出台。但研究工作，试点工作，在各地方消防部门的积极支持下，已取得了一定的成果，并已应用到工程中。� 8 大屋面雨水排除技术的重大进步� 屋面雨水排除，特别是对大面积车间、厂房屋面雨水排除，经技术经济比较后认为采用内排水时，按传统的重力法计算方法，宜采用单头排水，如采用多斗时，最多不能超过4个。按该计算要求，既使对缺雨的北方大屋面雨水排除，也要有多条雨水悬吊管和立管，除要消耗大量金属管材外，对车间、厂房设备的布置和生产均有较大影响。目前，在中外合资大跨度机库、大剧场、大车间屋面雨水设计中，采用了压力式(虹吸式)雨水斗，采用压力法计算方法，结束了单斗排水或最多4斗排水系统，摒弃了传统的重力法计算方法，使大面积屋面雨水内排水的悬吊管不受雨水斗数量限制，不受坡度限制。压力式(虹吸式)雨水斗的出现和压力法的计算方法的采用，是一重大的技术进步。� 9 积极开展技术和产品的规范、标准、标准图的制定、宣传和执行工作� (1)宣传、学习、贯彻执行有关强制性规范、标准，对工程质量的保障起了重大作用。 (2)《建筑给水排水设计规范》、《游泳池设计规范》、《中水设计规范》、《给水排水制图标准》等国家和行业规范正在修编。� (3)按照“多出、快出、出好”的要求，各种给水排水设备产品的行业标准，如PP-R管、PE管、PAP管、薄壁不锈钢管、径向加筋PVC-U排水管、倒流防止器及地漏等标准及其设计、施工验收规范将陆续颁发执行。� (4)在建设部成立了全国工程建设标准设计领导小组，下设给水排水标准设计委员会、组织编(修)各种国家标准图，提高工程质量和设计效率。 建筑给排水技术是水工业中的一个重要分支，她的发展是与社会进步、国力增强密切相关的。建筑业，尤其是住宅产业的发展，是拉动国民经济新的增长点的支柱产业之一，申奥成功、加入WTO、2008年在北京主办奥运会，为建筑给排水技术的发展提供了绝好的机遇和广阔的市场。我们坚信21世纪是高新科技发展的世纪，是贯彻以人为本、注重环保的世纪，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，建筑给排水技术这支奇葩将会绽放得更加绚丽多彩。

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要：近些年来,建筑给排水的最大热点是新型管材的广泛应用。传统的镀锌钢管和普通排水铸铁管由于易锈蚀、自重大、运输施工不便等原因被取而代之。目前, 建筑给排水常用管材主要有塑料管,金属管和复合管三种。现在就常用管材的一些特性,优缺点,使用范围做一简要论述。关键词：建筑给排水 管材 塑料管 金属管 复合管1.塑料管塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂,稳定剂,填充剂,润滑剂,着色剂,紫外线吸收剂,改性剂等。常用塑料管有:硬聚氯乙烯管(PVC-U),高密度聚乙烯管(PE-HD), 交联聚乙烯管(PE-X),无规共聚聚丙烯管(PP-R),聚丁烯管(PB),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。塑料管的原料组成决定了塑料管的特性。塑料管的主要优点:(1).化学稳定性好,不受环境因素和管道内介质组分的影响,耐腐蚀性好。(2)．导热系数小,热传导率低,绝热保温,节能效果好。(3).水力性能好,管道内壁光滑,阻力系数小,不易积垢,管内流通面积不随时间发生变化,管道阻塞机率小。(4)．相对于金属管材,密度小,材质轻,运输,安装方便,灵活,简捷,维修容易。(5)．可自然弯曲或具有冷弯性能,可采用盘管供货方式,减少管接头数量。其主要缺点:(1).力学性能差,抗冲击性不佳,刚性差,平直性也差,因而管卡及吊架设置密度高。(2).阻燃性差,大多数塑料制品可燃,且燃烧时热分解,会释放出有毒气体和烟雾。(3).热膨胀系数大,伸缩补偿必须十分强调。所以,在推广塑料管的同时,还需要发展技术克服其缺点。 塑料管性能 物理性能：塑料管的物理性能和铝塑复合管,钢管,铜管比较见表1:表1物理性能 单位 PVC-U PE PE-X PP PB ABS 钢 铜 密度 g/cm 导热系数 w/mk 50 400 热膨胀系数 mm/m°C 弹性模量 MPa 3000 600 600 210000 110000 拉伸强度 MPa 40 25 >25 28 17 40 700 150 硬度 R 120 70 100 60 230HB 使用温度 °C 0-60 -60-60 -60-95 -20-95 -20-95 -20-80塑料管的物理性能影响管道的方式,用途,补偿措施和管道保温等方面。如:(1).PVC-U、PP、ABS的力学性能相对较高, 被视为“刚性管”,明装较好。反之,PE、PE-X、PB作为“柔性管”适合暗敷。(2).塑料管的使用温度及耐热性能决定了PVC-U,PE,ABS仅能用于冷水管,而PE-X,PP, PB则可作为热水管。当建筑物有热水供应系统且冷热水采用统一管材时耐热性能成为主要指标。(3).塑料管因热膨胀系数高,在塑料管路中尤其是作为热水管,采用柔性接口，伸缩节或各种弯位等热补偿措施较多。其中以PE,PP等聚烯烃类为最。施工安装时如果对此没有足够重视,并采取相应技术措施,极易发生接口处因伸缩节而拉脱的问题。(4).由于导热系数低,塑料管的绝热保温性能优良进而可减少保温层的厚度甚至无需保温。当不同塑料管之间绝热性的比较除导热系数外,还同它们各自的管壁厚度有关。 承压性能:承压性能所涉及的内容是在一定条件下塑料管材能够承受的内压力和恒压下的破坏时间。从而确定与之有关的设计参数以及对管材的质量进行评价和监控。一般进行两项试验:液压试验和长期高温液压试验。 各种管材的承压性能见表2表2管 材 工作压力/MPa 试样试验压力/MPa 接头密封试验/MPa 爆破压力/MPa UPVC 42/h De≤90，4．2PNDe＞90，3．36PN PEX ℃常温 ABS 4～8 PB 1．6～2．5／冷水热水 PP-RPP-C 常温℃ 20℃，11h，16MPa80℃，48h，℃，170h， HDPE 热水冷水 卫生性能:理化卫生指标。其中PE,PE-X,PP,PB和ABS易达标。而PVC-U管材在生产时应使用无毒PVC树脂和卫生及稳定剂才能满足卫生性能的要求。 给水塑料管的应用结构形式单一,材料品种众多且性能各异.常用给水塑料管的特点列表如下:表3品种 优 点 缺 点 连接方式 PVC-U 抗腐蚀力强，易于粘合，价廉，质地坚硬 有UPVC单体和添加剂渗出，不适用于热水输送；接头粘合技术要求高，固化时间较长 粘合、螺纹 HDPE 韧性好，较好的疲劳强度，耐温度性能较好；质轻，可挠性和抗冲性能好 熔接需要电力；机械连接，连接件大 挤压夹紧、热熔合、电熔合 PEX 耐温性能好，抗蠕变性能好 只能用金属件连接；不能回收重复利用 挤压夹紧 PB 耐温性能好，良好的抗拉、压强度，耐冲击，低蠕变，高柔韧性 国内还没有PB 树脂原料，依赖进口，价高 挤压夹紧、热熔合、电熔合 PP-R 耐温性好 在同等压力和介质温度的条件下，管壁最厚 热熔合 ABS 强度大，耐冲击 耐紫外线差，粘接固化时间较长 粘合、螺纹、电熔合一般情况聚氯乙烯管由于价格低廉,在不考虑水质影响,在冷水供水系统属于首选管材,而当温度较高时,可选用聚乙烯管或交联聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。 排水塑料管的应用材质单一:硬聚氯乙烯结构形式多样:芯层发泡管,空壁管,螺旋管,芯层发泡螺旋管,空壁螺旋管。其存在的一些问题:(1).热膨胀系数大,需设置伸缩补偿装置来解决。(2).刚度小,平直性差,需加密管卡、支架、吊架来解决。(3).耐热性差,软化温度低,需限制排水温度,限制使用场所和控制与热源的距离来解决。(4).阻燃性差,在穿越楼板、上人屋面的屋面板、防火墙、管道井井壁处需设置阻火圈和防火套管来解决。(5)抗机械冲击性差,需强化施工技术,精心施工来解决。(6)隔声性差,塑料管的噪声大于铸铁管,管道明装且管道位置靠近卧室时,问题尤为突出。降噪的方式,提高管道材质的隔声效果,芯层发泡管空壁管是基于这一思路而开发的；降噪的另一方式是改变水流条件,螺旋管是基于这一思路而开发的。将两种方式结合起来的思路是芯层发泡螺旋管和空壁螺旋管的开发。相同条件下,不同结构形式的排水塑料管,其噪声测定结果:普通管>芯层发泡管>空壁管>螺旋管排水塑料管的应用是在取代普通排水铸铁管的工作上进行的。目前,排水塑料管已可在建筑高度为100m以下的建筑物内使用,但各地区的进展很不平衡。当建筑高度大于、等于100m的高层建筑和不适宜采用排水塑料管的场合,可采用柔性抗震排水铸铁管。[next] 2.金属管 镀锌钢管镀锌钢管的被取代既不意味金属管被取代,也不意味镀锌钢管在整个建筑给水领域被取代。镀锌钢管由于价格低廉、性能优越,防火性能好,使用寿命长等优点,还将在消防给水系统,尤其是自动喷水灭火系统中应用.而塑料管(承压小)则不应在消防给水系统和生活-消防,生产-消防共有系统中应用。 铜管金属管中最具优势的是铜管,铜管应用较久,优点较多,管材和管件齐全,接口方式多样,较多的应用在热水管路中,目前存在的主要问题在于铜的折出量容易超标。 铸铁管给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点，适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。卡箍式铸铁排水管是一种新型的建筑用排水管材，60年代开始进入国际市场，经过几十年的推广和应用，这种管材已得到国际上的普遍认可。这种管材与传统的承插式铸铁排水管道相比有许多优点，是一种更新换代产品，但由于这种管材及配件价格相对较贵，所以在国内一直未能得到普及推广。 其它:不锈钢管也受到工程技术人员的青睐,有关方面正从减少壁厚,降低价格方面着手,以利于推广。铝合金管是铝厂向给排水行业推出的新品种。镀镍钢管是和镀锌钢管性质最近,而耐腐蚀性能远远超过镀锌钢管的新颖管材,在解决了降低镀层费用和管材断口处施工现场上镍工艺后,有望在一定范围内得到采用。涂塑钢管则是在金属管材中前景看好的一种管材,且管道布置和敷设、接口方式和施工安装均与镀锌钢管相同,是这种管材最容易被接受。由于其涂层薄、价格低,也最容易被推广。3.复合管:复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。复合管大多是由工作层(要求耐水腐蚀)、支承层、保护层(要求耐腐蚀)组成。复合管一般以金属作支撑材料，内衬以环氧树脂和水泥为主， 它的特点是重量轻、内壁光滑、阻力小、耐腐性能好；也有以高强软金属作支撑,而非金属管在内外两侧,如铝塑复合管，它的特点是管道内壁不会腐蚀结垢，保证水质；也有金属管在内侧,而非金属管在外侧,如塑覆铜管,这是利用塑料的导热性差起绝热保温和保护作用。根据金属的材料可分为:(1).钢塑复合管(2).不锈钢-塑复合管,塑覆不锈钢管(3).塑覆铜管(4).铝塑复合管，交联铝塑复合管(5)衬塑铝合金管应该说复合管材是管径≥300mm以上给排水管道最理想的管材。它兼有金属管材强度大,刚性好和非金属管材耐腐蚀的优点。但它又是目前发展较缓慢的一种管材。这是因为：（1）.两种管材组合在一起比单一管材价格偏高。(2).两种材质热膨胀系数相差较大,如粘合不牢固而环境温度和介质温度变化又较剧烈,容易脱开,而导致质量下降。复合管的连接宜采用冷加工方式,热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩、变形乃至熔化。一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。由于复合管尚属新型管材，我国还未有统一的设计、施工及验收规范。设计及施工人员往往套用镀锌管的工艺来进行设计与施工，故在此不作一一赘述。

新型排水管材应用研究一、概况 根据建设部《关于发布化学建材技术与产品的公告》精神，应用于排水的新型管材主要是塑料管材，其主要品种包括：聚氯乙烯管（PVC－U）、聚氯乙烯芯层发泡管（PVC－U）、聚氯乙烯双壁波纹管（PVC－U）、玻璃钢夹砂管（RPMP）、塑料螺旋缠绕管（HDPE 、PVC－U）、聚氯乙烯径向加筋管（PVC－U）等。HDPE管由于其特殊的结构与性能，较小的投资，在排水管领域内倍受青睐。因此对新型排水管材的研究以HDPE管为主。 研究的主要内容包括：新型排水管材的内容及分类；物理力学指标；工程应用研究；施工安装、使用与维护管理等。期间进行了资料收集、工艺应用计算及研究、学习参观考察、产品理化性能测试、施工安装、使用与维护管理等研究工作，而且经过努力，顺利地将HDPE管、PVC－U等新型排水管材进行了工程的推广应用，取得了较好的效果，为在q市推广使用新型排水管材开了个好头，赢得了良好的社会效益和环境效益。 二、项目的目的、意义及内容 1.项目的目的、意义 目前，国内排水管材大多数采用钢筋混凝土管，钢筋混凝土管作为排水管使用存在着许多弊端： （1）理化性能不稳定，使用寿命短； （2）综合经济指标高； （3）其生产不符合节能环保政策。 因此，淘汰混凝土管，推广使用塑料管材作为其更新换代产品更加具有重要的意义。高密度聚乙烯中空壁缠绕管（简称HDPE）作为塑料管材中的佼佼者由于其特殊的结构与性能，较小的设备投资，在排水管领域内越来越受到青睐。 目前随着全国各地城市基础建设投资力度的不断加大，新型管道生产企业的不断涌现以及生产能力的不断扩大，必然会在全国掀起“管道革命”的热潮。建设部即将出台政策法规，在全国范围内禁止使用水泥管作为排水、排污管道。因此市场对复合管材的需求将急剧增大。 q市的经济发展水平一直居于省的龙头地位。城市基础建设投资的力度呈加速态势。这为q市的城市建设水平以及新型建材的开发、推广、使用水平提出了更高的要求。因此，开发新型排水管材并尽快地进行推广使用，提高技术及经济性指标，满足可持续发展方针的需要，早日为q乃至全国的城市建设发挥其应有的作用，具有非常重要的意义。 2.研究内容 （1）新型排水管材的内容及分类 （2）物理力学指标 （3）工程应用研究 （4）施工安装、使用与维护管理 三、国内外发展现状 上海市早在1998年以沪建材98第0511号文规定：淘汰水泥管（混凝土管），推广使用塑料管。北京市为迎接2008年奥运会，正准备淘汰水泥排水管，并计划在“十五”期间总投资2800亿元用于市政建设，其中800亿用于市政排水管网建设及污水处理。西方发达国家早在上个世纪八十年代已开发出了替代产品－塑料管材，并极力推广使用。HDPE由于其特殊的中空壁结构，使得管材比重减轻，环刚度增强，而且设备投资也较小，因此在排水管领域内越来越受到青睐。特别是在德国、韩国和日本，大口径排水管中，HDPE缠绕管的使用率分别为60％，75％和90％。韩国政府今年又拨款一兆四千亿韩元，用于HDPE中空壁缠绕管替换水泥管的工程。因此，本课题以HDPE中空壁缠绕管作为研究重点。 四、主要内容 （1）排水管材的分类 市政工程用排水管按其管材特性可分为刚性管和柔性管（塑料管）两大类。 刚性管包括铸铁管、混凝土管、陶制管等，均为传统材料制作的管道，优点是刚性好，环刚度较高，但防腐性能差，用作排污管道需做特殊防腐处理，使用寿命一般为10~20年不等。最大的缺点是易破碎（铸铁管除外），渗漏严重，易造成二次污染。 塑料排水管按其管壁结构可分为实壁塑料管和结构塑料管两大类。实壁管有硬聚氯乙烯管、玻璃钢夹砂管和PE管，结构壁管分为单/双壁波纹管、加筋管和缠绕管三大类。 （2）物理力学指标 管材特性： （1）结构独特，强度高，抗压耐冲击 （2）内壁平滑，摩阻低，过流量大 （3）耐腐蚀，无毒无污染，环保性突出 （4）连接方便，接头密封好，无渗漏 （5）重量轻，施工快捷，降低费用 （6）埋地使用寿命达五十年以上 管材物理性：（见下表）序号 项 目 单 位 性能指标 1 密度 G／cm3 — 2 热膨胀系数 Cm/cm℃ 11×10-5 3 抗拉强度（230） Mpa 21—24 4 弹性模量 Mpa 552—758 5 软化温度 ℃ 126 6 脆化温度 ℃ -70 （3）工程应用研究 用途： HDPE中空壁缠绕管的主要用途可包括： （1）水利工程、自来水工程输水 （2）市政工程雨水、污水排放 （3）工业废水排放、小区排水 （4）盐业输卤、渔业输水 （5）矿井、建筑物内通风系统 （6）电线、电缆护套 我们研究的重点主要是用于市政工程的雨污水排水管。 工程推广与应用 研究伊始，我们便致力于开展HDPE中空壁缠绕管的工程推广与应用的工作，作了大量的调查研究和推广论证工作。一年多来，经过主管部门、业主、设计院和生产厂家的共同努力，我们顺利地将HDPE管、PVC－U等新型排水管材进行了工程的推广应用，在h湾改造工程、砂土路改造工程的k路、a路、t路、g路采用了HDPE管；在砂土路改造工程中的y路、h采用了PVC－U管，都取得了较好的效果，为在q市推广使用新型排水管材开了个好头，赢得了良好的社会效益和环境效益。 （4）施工安装、使用与维护管理 由于HDPE管材本身的特性，以及推广初始阶段不为大多数人所了解，HDPE排水管在施工安装、使用与维护管理的许多方面都与传统管材有较大出入，带来了许多新的问题，同时也给人们对HDPE管材的接受和使用带来了心理疑虑和障碍，主要包括： 1.管道之间的连接，即接口形式； 2.管道与检查井的连接； 3.沟槽开挖与基础处理； 4.回填与管道抗浮； 5.管材环刚度的确定与选用； 6.相关标准与技术规程的不尽完善，等等。 根据我们对HDPE管的研究以及在推广使用过程中的总结，针对以上各方面内容，特提出以下几点： 1. 管道之间的接口形式建议使用密封胶圈柔性接口，不推荐使用热缩套连接。 2.由于材料的收缩率不同，HDPE管道与砖混检查井的连接处易导致渗漏，建议采用防水翼环，防水翼环可与不同管径的HDPE短管连接好后，直接用水泥砂浆浇注成砌块，在砌检查井时可根据流水底高，直接砌入，省时省力。从远期考虑，应注重塑料预制检查井的应用研究与推广。 3.在地下水位较高、流沙等不良地基处施工，应开挖一段、施工一段并迅速回填，注意防止管道的上浮、偏移与下窝，一旦发生，必须返工。 4.目前管道的规格一般仅有4KN/M2、8KN/M2两种，规格系列不够丰富，应进一步细分，以节省成本，提高管材的价格竞争力。 5. 应尽快出台相关的国家标准与技术规程，以利推广。 五、原材料及环境保护 高密度聚乙烯中空壁缠绕管的主要原料是PE（聚乙烯），原料可以全部国产化。 本项目在生产中无废水、废气、烟尘排放，无振动，车间内噪音在80dB以下，厂房外噪音60dB以下，不对环境造成污染。 六、市场预测 城市排水设施是现代化城市不可缺少的重要基础设施，是城市正常运转的必要条件，城市排水设计水平的高低是一个城市现代文明的重要标志。 与发达国家甚至国内先进城市相比，q市的城市排水设施水平较为落后，主要体现在管材的使用上。虽然q市的排水体制是雨污分流制，但在管材的使用尤其是新型管材的使用上，却非常保守。近年来虽然q市排水基础建设项目较多，但所应用的管材却仍多为陶瓷管、混凝土管，鲜见新型管材的工程应用。这与q市飞速发展的经济状况是极不相称的。因此，应借鉴国内外先进城市的做法，逐步淘汰水泥管（混凝土管），大力推广使用新型管材。 根据《国家化学建材产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》：塑料管的推广应用主要以UPVC和PE塑料管为主，并大力发展其它新型塑料管。2005年，在全国新建、改建、扩建工程中，建筑排水管道70%采用塑料管，建筑给水和热水供应管道60%采用塑料管，电线护套管80%采用塑料管，建筑雨水排水管道50%采用塑料管城市供水管道（DN400mm以下）50%采用塑料管，村镇供水管道70%采用塑料管，城市排水管道30%采用塑料管，城市燃气管道（中低压管）20%采用塑料管。 根据《q市市政建设“十五”计划及2010年发展规划》：“十五”期间，q市新、翻建市区雨、污水管道的投资为亿元；2006~2010年，将新建、翻建雨、污水管网约100km，投资为亿元。另外随着全国城市排水建设、污水处理及中水回用等投资力度的不断加大，q市本地以及全国市场对新型排水管材的需求将急剧增大，市场前景极为广阔。 七、技术经济比较 中空壁缠绕排水管与与水泥排水管相比较： 具有寿命长、无渗漏、通流量大、施工方便、工种综合费用节省等优势，列表分析如下： 1）以Ф600mm管为例，性能比： Ф600mm中空壁排水管（S≥8KN／m2） Ф600mm水泥管 产品性质 柔性管 刚性管 使用寿命 50年以上 20年 产品价格 490元／m 元／m 工程综合造价 元／m 元／m 结构 受一定外压会弹性变形，但不会破坏 铺土不平造成管子破损 运输施工 重量轻、连接方便、搬运简便，／m 弯曲分歧困难，笨重（260kg／m），施工耗力耗财，费用昂贵 连接方式 收缩模连接，塑料焊接加工连接 凹凸企口结合用水泥 理化性能 耐冲击、耐腐蚀、不漏水，耐寒性高，耐磨性强、寿命长 重量重，耐冲击低，受压易破损、漏水，耐化学性能差 破损率 柔性管，无破损 15％ 发展趋势 建设部大力推广使用，市场呈上升趋势 落后淘汰，面临禁止使用 （注：工程综合造价一栏数据由上海市政提供） 八．结论与建议 1.与传统管材相比，新型塑料管材无论从技术性能指标、施工安装工艺还是综合经济比较，都是传统管材所不能比拟的。 2. 在各种新型管材层出的今天，应尽快地出台相应的规章条文，对新型管材进行推广使用，并限制使用传统管材。 3. 尽快地制订各种新型管材的行业规范及施工安装规范，以提高其技术及经济性指标，满足q市可持续发展方针的需要。仅供参考，请自借鉴。希望对您有帮助。