工业厂区排水系统的管材选择研究

摘 要：本文介绍并比较了几种不同材质管材的特性和优缺点，为工业厂区排水系统的管材选取提供参考。

关键词：厂区排水；管材优缺点；金属管；塑料管；复合管

中图分类号： S276 文献标识码： A 文章编号：

引言

作为厂区建设不可或缺的重要组成部分，厂区排水系统的设计和建设有着极其重要的意义，而管材的选择更是对系统质量、成本控制以及环境效益有着很大的影响，因此在选择排水管材的时候要综合考虑其优点和缺点，根据实际情况合理取舍。

1 工业厂区排水对管材的要求

工业厂区的排水系统在要求方面与普通市政建筑排水系统大体类似，但在满足普通功能的同时需要在一些特殊方面也达到要求，才能保证排水管网的正常运行；

排水管道必须能满足排水系统的内部水压和外部荷载；

排水管道应当有平滑的内壁以尽量降低水流阻力；

排水管道必须有着良好的密封性，避免工业污水从中渗出对环境造成危害；

排水管道必须拥有良好的抗磨损及抗腐蚀能力，这样才能应对含杂质较多的、甚至具有腐蚀性的工业污水；

排水管道应该尽量选择性能优异、安装方便而且价格适中的材料，以降低企业成本。

2 管材的类型与选择

以下是几种现在常见的排水管材：

2.1 钢管

2.1.1 镀锌钢管

镀锌钢管以其价格低廉、性能优异、使用寿命长等优点一直被广泛应用于给排水管网系统中，同时在消防给水系统中也被大量应用。镀锌钢管因为其材质的特殊性所以一般以丝扣或卡箍进行连接而不使用焊接，而这也导致了其内壁容易生锈结垢并滋生微生物等有害杂质。

2.1.2铸铁管

铸铁管有着造价低、耐久高、不易腐蚀等优点，而且其内壁光滑、抗压抗渗的特性能很好的满足工业排水用管的要求，但是铸铁管的耐腐蚀性较差，而且重量大造价高。

2.1.3 镀镍钢管

镀镍钢管作为和镀锌钢管类似的合金管材，其性质和镀锌钢管相近，但由于镍元素和锌元素的不同特性，镀镍钢管的抗腐蚀性远比镀锌钢管要优秀，不过目前由于镀层费用较高导致的高成本以及施工现场在管材断口处的施工工艺有限，导致了镀镍钢管还没有被大范围的推广采用。

2.2 塑料管

塑料管为软性管材，其接口一般采用软性链接，密封性好不易渗漏，表面光滑，可有效降低水头损失，同时耐腐蚀性好，质量轻，价格低廉，加工安装方便；但塑料管的强度较低，热膨胀系数较大，抗外压和抗冲击性能力较差，不宜埋在道路下方，因此一般用于小口径的排水系统或管段。近年来常用的塑料管材有如下几种：

2.2.1 HDPE（高密度聚乙烯）管

HDPE管是上世纪八十年代西方国家研究发明的一种新型管材。HDPE管以高密度聚乙烯为原料，经过特殊的工艺生产而成，并通过合理的结构设计增强管道强度以满足使用需求。高密度聚乙烯无毒无害，还可以重复回收利用，环保节能；同时其稳定的化学性质也给予了HDPE管50年以上的使用寿命。使用中一般使用挤压夹紧、热熔合和电融合的工艺进行连接加工；其特点是有良好的疲劳强度和耐温度性能，可挠性和抗冲性能良好，耐腐蚀性良好，质量轻便方便运输和加工，但连接件较大和熔接需要电力支持的特性在一定程度上制约了其大规模推广使用；

2.2.2 UPVC（硬质聚乙烯）管

UPVC管也是聚乙烯塑料管家族中的一员，是我国应用最为广泛，用户最为熟悉的塑料管材，如今它在我国塑料管行业产量中占着50%左右的比例。

其特性是寿命长，密封性好，具有较高的耐冲击性和耐腐蚀性，粘合连接的方式简单易行，同时质量轻便，价格低廉；但由于其在加工过程中使用的添加剂有渗出的可能因此UPVC管不适用于输送热水，而且接头粘合的过程较长，对粘合技术也有较高的要求。

2.2.3 PB（聚丁烯管）

PB聚丁烯管是一种以1-丁烯单体为原料的聚合反应物，连接方式和HDPE类似，通过挤压、热融合或电熔合的方式进行连接加工；与聚乙烯管相比它有自己的特点和优势，比如它有更高的强度，具有良好的抗拉、压强度，更高的耐蠕变性以及更好的保温性；但由于目前世界范围内仅有为数不多的厂家生产聚丁烯树脂，因此PB管的材料供应受到限制，成本也是居高不下，所以PB管虽然性能优秀但目前还没有得到广泛的引用。

2.3 复合管

复合管是近年来发展出的一种新型管材，由工作层、支撑层和保护层三部分组成，一般以金属管（钢管、铝层或钢骨架）为基体，与各种类型的塑料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等）经复合而成。因此复合管同时具有金属管和塑料管的长处；它既有金属管材优越的机械性能，也拥有树脂管材良好的耐腐蚀性。下面简要的介绍几种常用的复合管材；

2.3.1 铝塑复合管

铝塑复合管是80年代在国外开发的一种管材，于1995年引入我国。得益于铝制支撑层的存在，铝塑复合管具有很好的机械强度，可以有效抵御内外压力，密封性良好且具有一定的阻燃作用，同时管材内外的树脂涂层可以阻隔氧气或其他气体的渗入，从而避免输水管道的氧化和腐蚀；铝塑复合管使用的连接管件为铜制和不锈钢制螺纹密封管件，操作方便；铝塑复合管的发展也面临着一些制约因素，例如相对塑料管而言较高的成本以及有限的最大管径等。

2.3.2 玻璃钢夹砂管

玻璃钢夹砂管诞生于上世纪70年代，主要以环氧树脂和玻璃纤维为主要原料，采用短玻璃纤维离心或长玻璃纤维缠绕，中间夹砂工艺加工成型，管壁中间做成树脂砂浆层来增加壁厚。相比于其他复合管和单一材质的管材，玻璃钢夹砂管有着以下特点：耐腐蚀性强，可以胜任绝大多数污水的输送工作；自重较轻，对管道基础要求较低，因此可以降低敷设成本；内壁光滑，可显著减少水头损失；耐磨性优秀，使用寿命一般可在50年以上。玻璃钢夹砂管采用密封圈承插连接，受力较大时易出现开裂现象，导致回填物堵塞管道甚至路基塌方的发生。尽管如此，玻璃钢夹砂管依然凭借其耐腐蚀寿命长等优点，在排水管材中占据着重要的地位。

3 结语

综上所述，为厂区排水系统选择合适的管材对排水管网的施工质量、工程进度和日后运行维护成本都有着重要的意义，我们在实际工作中应综合考虑管材的强度、耐腐蚀性、密封性、寿命、成本等多方面因素，选择出最适合的管材。

参考文献：

[1]周国强.给排水管材的种类与性能.室内给排水工程，2009.

[2]李亚峰.塑料管在给排水管道工程中的应用.沈阳建筑工程学院学报，2000.

[3]陈伟.铝塑复合管的设计与施工.给水排水 ，2000（1）.