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HDPE 排水塑料管與混凝土管的簡要對比分析

來源:http://www.x5o.net/news11670.html   發布時間:2018/8/17 10:23:00

HDPE 排水塑料管與混凝土管的簡要對比分析

1  管材結構
HDPE(高密度聚乙烯)塑料管材是一種内壁光滑,由螺旋纏繞或擠塑工藝制成的非金屬塑料管材,該管材不僅具有良好的經濟性,而且具備接口穩定可靠、材料抗沖擊、抗開裂、耐老化、耐腐蝕等一系列優點。混凝土管由鋼筋作為加強骨架與水泥沙漿複合而成。混凝土管的原材料較易獲得,價格較低,制造簡單方便;主要缺點是抗腐蝕性較差,不宜輸送酸性、堿性較強的工業廢水;管節較短,接頭多,施工複雜,抗滲、抗漏性差。
2  性能參數

 

3  抗化學性
混凝土管抗化學性比鋼管要好,但比 HDPE 排水塑料管差得多。廢水中的固狀物不以懸浮态存在時,會生成硫化氫,而水泥耐硫化氫性能很差。這種現象在廢水收集管流速較慢時經常發生。HDPE 排水塑料管對絕大多數廢水均有優良的抗化學性。除一些無極性物質如酒精、鹵族元素及其芳香烴等外,HDPE 排水塑料管的抗化學性均優于混凝土管。聚乙烯管現在已被用于混凝土管修複的内襯管;或在對抗腐蝕性要求較高的環境也用于新裝混凝土管的内襯。
4  水力性能
HDPE 排水塑料管的摩擦系數是 0.009~0.01,而混凝土管摩擦系數是 0.013~0.014,增加的 20~30%摩擦系數對管道的流動阻力影響比較大。
5 5 抗磨性能比較
抗磨性能指材料抗機械磨損的能力。對于排污系統、排水系統及涵洞用管材,由于其中含有粗沙、懸浮固體物對管壁持續磨損,因而需要更高的抗磨性。混凝土管材的抗磨性會因腐蝕的影響而降低,因此對特定的使用條件必須加以評估。在試驗條件下,HDPE 塑料管的耐磨性比混凝土管高 3~5 倍。事實上,聚乙烯材料是所有管道材料當中耐磨性最好的。
6 6 安裝
HDPE 排水塑料管安裝時基于柔性管道安裝方法,自身對地殼變化、不均勻沉降适應性比較強,加上 HDPE 排水塑料管五種連接方式對安裝适應性也比較強,所以敷設時對地基要求、回填材料、密實度要求相對較松。混凝土管安裝時基于剛性管安裝方法,加上采用承插連接方式,因此混凝土管對地基要求、回填材料、密實度要求相對要嚴格。
7  技術經濟比較
雖然 HDPE 排水塑料管材料費比混凝土管材料費高,但在實際工程中獲知,兩種管材工程總造價基本持平。另外,HDPE 排水塑料管要比混凝土管顯現出更多的經濟效益和社會效益:(1)大大縮短工期和縮小施工難度:由于 HDPE 排水塑料管質量遠輕于混凝土管材,非常容易搬運,所以大大縮小了施工難度;并且 HDPE 排水塑料管最短為 6 米一根,而混凝土管為 2.5 米一根,大大縮短工期。(2)HDPE 排水塑料管對溝底要求不高:由于混凝土管材為鋼性管,為保證承插效果,溝底必須處理平整,最好打基礎層,并且要求施工人員有絕對的責任心。HDPE 排水塑料管為柔性管,對溝底要求不高。(3)HDPE 排水塑料管對地面下沉或地殼變動時不斷裂;HDPE 排水塑料管的伸長率為混凝土管的 20 多倍,是 PVC的六倍半,其斷裂伸長率卻非常高,延伸性很強。這就意味着當地面下沉或發性地震時地殼有變動的情況下,HDPE 排水塑料管能夠産生抗性變形而不斷裂。這一點遠優于混凝土管,也優于有明顯脆性的 PVC 管。(4)HDPE 排水塑料管的滲透率遠低于混凝土管材,低于 2%,對地下水不會造成二次污染;混凝土管材無彈性,雖然配有膠圈,但密封效果差,特别是施工人員由于混凝土管材重,不好施工,索性不管承插的效果,導緻膠圈失去作用,從而使管材洩漏率提高。(5)HDPE排水塑料管使用壽命長,50 年以上。PE 管的安全使期為 50年以上,這一點不僅已為國際标準和國内标準所證明,而且
已被先進國家證明。混凝土管理論上使用壽命 20 年,但是其為矽酸鹽類,長期受到酸堿的腐蝕,壽命大大降低。全國各地均有混凝土管材由于污水滲漏導緻地面下沉,接口斷裂,幾年内就不得不更換的實例。(6)HDPE 排水塑料管内表面光滑,不帶正負電核,不結垢。混凝土管材易結垢,結垢後,使管徑縮小,影響通流量。(7)HDPE 排水塑料管質量輕,便于運輸與安裝,無損耗;混凝土管材質量重,不便于運輸與安裝,并且在運輸與安裝時易損耗。(8)當管道通過流量、坡降及埋深相同時,HDPE 可以比混凝土管小一兩個型号;HDPE 内表面粗糙系數為 0.009,混凝土管材内表面粗糙系數為 0.014,按照世界公認的謝才定律,進行同流量計算,HDPE管材可以比混凝土管材小兩個型号,而實際應用中,建議小一個型号即可。如設計為 DN600 口徑的混凝土管材可以用DN500 口徑的 HDPE 排水塑料管替換。
8  連接系統
HDPE 排水塑料管連接方式:熱熔對接焊、熱收縮套(帶)連接、電熱熔帶連接、不鏽鋼活套連接等多種連接方式,施工簡單方便,密封性好,強度高。相連的多根管如同一根一樣,整體柔性更好,故較能适應地基較差條件下的施工及地基沉降,特别是在沿海地區,地基均較差,沉降嚴重,HDPE排水塑料管能夠大幅度适應不均勻沉降。混凝土管連接方式有兩種:
其一,采用承插(中間加密封圈)連接方法,連接特點簡單,但不可靠,由于地殼變化及不均勻沉降造成連接處脫開,産生洩漏;其二,采用承插(水泥沙漿封口)連接,連接特點相對簡單,但不可靠,由于地殼變化及不均勻沉降容易造成洩漏。綜上所述,混凝土管在實際工程應用中存在很多問題,随着社會的發展以及施工技術的革新,HDPE 排水塑料管以其質輕、化學性能好、通流能力強、施工方便以及環保等諸多優點,将不可避免代替傳統埋地混凝土管,HDPE 排水塑料管在工程中的應用會越來越多,應用領域也會越來越廣泛。

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