市政排水塑料管道应用发展趋势

——大口径塑料管应用

王真杰　全国化学建材协调组管道专家组组长、全国塑料管应用协作网秘书长
吴卫平　青岛德意利机械有限公司
景和　中国水业

　　近年来，我国政府加大对市政基础设施建设的投入，市政工程管网建设得到了前所未有的重视。同时，各种排水管道品种不断丰富，产量不断增加，质量不断提高。在国外，塑料排水管代替传统材料管道已成大势。根据中国国情，依据技术经济分析，投资和选用哪一种管道更具优势，更有发展前景，成为一个值得探究的话题。

　　大口径埋地塑料管商机凸现

　　由于国家高度重视水资源开发利用，大力应对严重缺水和水污染，给大口径埋地管业的发展带来很好的机遇，具体表现在：
　　1、“污水资源化”对城市排水、雨水管网提出了更高的要求
　　国家投入巨资对城市污水进行综合治理，如果排水管道使用寿命短，渗漏严重，造成地下水和环境的污染，不但是对国家资源浪费，而且将祸及子到、后代。
　　根据近几年国内76个城市、区进行的管网调查，供水管网漏损现象非常严重。排水管网过去更是重视不够，所采用的管道（如混凝上管、陶制管等）95％以上是用传统材料制作，管道施工工艺和施工质量比供水管低得多，管道破损和接头渗漏情况尤为严重。据统计，我国城市地下水源90％以上受到生活污水管道渗漏出的污水所污染，因而开发和优先使用无渗漏、使用寿命长的排水管道已成当务之急。
　　2、未来十年排污管道市场需求量巨大
　　《国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知》指出：2005年50万以上人口城市污水处理率要达到50％（目前不足20％），2010年所有城市的污水处理率应不低于60％，直辖市、省会城市.计划单列市以及重点风景旅游城市的污水处理率不低于70％。
　　世界银行和环保总局数据表明。到2005年，要使城镇集中处理污水从目前水平提高到45％，至少要投资1600亿元。城市供水的80％转化为污水，如果经集中处理后，70％可以再次使用；再加上我国饮用水的生产能力提高20％，至少又需要投资2400亿元。
　　《国家化学建材产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》指出：2010年我国埋地排水管道中，塑料管的使用量要达到30％，“十五”期间我国城市排水管网平均每年新增管道长度超过1万公里，每年新增塑料排水管道3000公里以上。
　　3、市政排水管道更新改造也是很有潜力的市场
　　过去，由于我国的环保意识不强，对城市排污管道建设投资不重视。据1996年首次全国城市市政公用设施普查，运行的城市排污管网总长度为119738.65公里，其中有70％以上的是上世纪八十年代以前铺设的一、其主要材质是混凝土管。铸铁管、陶制管以及用砖石砌成的暗渠、目前大部分已多年失修，管道腐烂、接头渗漏极为严重。管道破损、塌陷、堵塞时有发生。尤其是排水管网的渗漏和修复对城市环境和城市地下水的污染极为严重。据统计。我国90%以上的城市水环境恶化，95％以上的城市地下水不符合水质标准，排污管道的渗漏是最大的污染源之一。另一方面，由于过去城市排水管网设计的口径普遍较小，相对于日益增多的城市人口和城市不断扩大，显然不能满足排水要求。目前，各级政府已经高度重视，要求对落后的城市排水管道进行更新改造。
　　4、雨水收集管网建设及海水淡化利用，对排水管的需求将不断增加。
　　发达国家在街道、公路、高速公路埋设雨水收集管道，对雨水进行收集处理非常普遍。我国水资源严重缺乏，对雨水进行收集处理利用，在沿海缺水城市对海水进行淡化利用，将有可效缓解其严重的缺水问题。
　　另外，南水北调工程东线工程即将启动，也为国内管道制造行业提供了更为广阔的发展空间。

　　塑料管有可能后发制胜

　　由于环保意识萌发较早，对环境保护重视程度较高；又由于塑料工业起步早，为埋地排水管道领域提供了使用新型管道的条件；发达国家埋地排水、雨水领域塑料管的用量很大。我国过去在埋地排水管道领域应用塑料管不太普遍，其原因可归纳为以下两方面：
　　一是环境保护不够重视，排水管道的建设投资不足。再加排水管道也只有质次价低的平接口或企口混凝土管。
　　二是对塑料埋地排水管的研究试验不够。实际应用经验不足，一直没有制定出国家级的设计和施工验收规范，也没有对埋地排水管材的生产设备进行研究开发，即使几个企业引进了埋地排水管材生产线，行不成气侯，应用推广力度不够，只停留在做个别的试验工程阶段。
　　近来我国塑料理地排水管市场开始启动。一方面我国越来越重视环境保护，各级政府相继出台了一系列节水、治污、保护环境的政策法规。上海市有关部门率先于1998年作出了“推广市政埋地排水塑料管，淘汰水泥排水管”的规定。2001年11月、建设部在北京召开。“21世纪国际城市污水处理及资源化发展战略研讨会”。对今后十年我国节水及污水资源化问题作了战略部署。国家宏观经济发展规划为今后十年市政排水、雨水和治污工程提供了巨大的发展空间。
　　另一方面，市政排水、雨水工程推广使用塑料管已被提到了议事日程，建设部管道结构委员会已于2001年下半年开始制订大口径塑料排水管行业标准以及设计和施工技术规范及验收方法。随着我国石化工业的发展。为塑料管的生产提供充足的原料，管材制造设备和生产技术、设计和施工技术等方面不断发展和成熟，在市政工程中塑料排水管取代传统材料制做的排水管将成为势不可挡的必然趋势。

　　塑料管优势何在

　　市政工程排水管道按其管材特性可分为刚性管和柔性管（塑料管），这两大类埋地排水管的性能比较：
　　（1）强度和刚度
　　从表面上看，塑料埋地排水管是不及混凝土排水管，特别是钢筋混凝土管。但塑料管属于柔性管，在受外压负荷时，柔性管与刚性管的承受负载的机理是完全不同：柔性管在受压破坏之前可以有较大的变形，而刚性管不可能有。同样外压负载下柔性管管壁内的应力较小，它和周围的回填土共同承受负载，管土共同作用。因此，塑料埋地排水管不需要和刚性混凝土管一样的强度和刚度，在合理的刚度下，完全可以达到使用要求，这一点已被国外先进国家的应用实践所证实。
　　（2）水力特性比
　　在水力特性比方面，塑料管由于内壁光滑，输送液体时摩阻明显小于混凝土管。塑料管的内壁粗糙率为0.001，而混凝土管为0.013，因此在相同使用条件下，塑料管的输水量可比混凝土管提高30％。实践证明，在同样的坡度下，采用直径较小的塑料埋地排水管就可以达到要求的流量。
　　（3） 接口的密封性
　　在管材接口密封性方面，塑料管的连接比较可靠。而混凝土排水管在保证密封性方面是比较困难的。国内绝大多数使用的平接口和企口混凝土排水管在连接处只抹一圈混凝土，时间一长很难保证不泄漏；又因为其完全是刚性的连接，管道稍有位移（如土壤不均匀沉降），连接处就可能被破坏，而形成渗漏。
　　（4）使用寿命、耐腐蚀
　　在使用寿命、耐腐蚀方面，塑料管的优点最突出。埋地排水管输送的生活污水和雨水具有腐蚀性（雨水流过地面时常常溶人腐蚀性物质），或成酸性或成碱性，生产污水如工业排水更是具有强腐蚀性，塑料埋地排水管的耐腐蚀性远胜于金属管，也明显优于混凝土管。同时，塑料埋地排水管的抗磨损性能也很好。
　　（5）便于铺设安装
　　在管道铺设安装方面，塑料埋地排水管的优点也非常突出：重量轻、长度大、接头少，对于管沟和基础的要求低（而混凝土管一般需要做素混凝土基础），连接方便，施工快捷。而混凝土管的基础和连接处需要进行养护，在城市拥挤或地质恶劣地区（如地下水位高，地基松软地区），塑料埋地排水管的优点更明显。
　　（6）综合经济性
　　在综合经济性方面，塑料埋地排水管的优势正在被越来越多的用户所认识。虽然塑料埋地排水管的价格比混凝土管高，但是国内外的实践经验证明，在正确设计和合理施工的情况下，采用塑料埋地排水管的工程总造价常常低于混凝土排水管。
　　市政工程排水管道发展前景看好，塑料管道业的成长壮大，除了制造商努力做大做强外、国家应尽快制订出合有关标准和规范，设备和管材生产企业应加强与行业管理及研究部门合作，市政管理部门、设计和施工单位在选用排水管时应解放思想、立足长远、推陈出新，把管材的造价与工程的综合造价联系起来考虑，注重长期社会效益，选用无渗漏，寿命长的管道。防止新建的排污治污管网制造二次污染。