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江南,题目：从排水管网寿命周期看雨污水管材选择（2020） 报告人：新兴铸管股份有限公司 李华成 技术总监 李华成，新兴铸管股份有限公司技术总监，同时担任中国土木工程学会水工业分会机械设备专家委员会
时间：2024-01-12
焦点提醒：标题问题：从排水管网寿命周期看雨污水管材选择（����APP2020）陈述人：新兴铸管股分无限公司 李华成 手艺总监 李华成，新兴铸管股分无限公司手艺总监，同时担负中河山木匠程学会水工业分会机器装备专家委员会成员、天津市土木匠程学会给水排水份会理事,中国水协科学手艺委员会委员，曾介入多项离心球墨铸铁管行业尺度和集体尺度的编制和修订，是国内球墨铸铁管行业极具影响力的手艺专家。
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标题问题：从排水管网寿命周期看雨污水管材选择（2020）
陈述人：新兴铸管股分无限公司李华成手艺总监
李华成，新兴铸管股分无限公司手艺总监，同时担负中河山木匠程学会水工业分会机器装备专家委员会成员、天津市土木匠程学会给水排水份会理事,中国水协科学手艺委员会委员，曾介入多项离心球墨铸铁管行业尺度和集体尺度的编制和修订，是国内球墨铸铁管行业极具影响力的手艺专家。
“城市水体黑臭在水里，本源在岸上，要害在排口，焦点在管网。”管网在黑臭水体管理方面的焦点感化已被遍及认同。
在第四届长三角(苏浙沪)排水与污水处置钻研会上，新兴铸管股分无限公司市场部手艺总监李华成从雨污水管道项目四个环节——产物、设想、施工和验收进行周全论述，阐发问题地点，给出确切可行的方式;以管道布局平安为根本，从管道全生命周期的角度评价管材的经济性。相信读者在读罢此文后，将会对排水管材的选用有更深的理解和新的收成。
排水管材
今朝我国市政排水管网上利用的管材首要有：预应力混凝土管、球墨铸铁管、PE双壁波纹管和博璃钢管。我国排水管材呈现的问题比力多，并终究致使了黑臭水体，从泉源上来讲，我国排水管材的手艺尺度和规范有待提高。管道项目触及四个环节：产物、设想、施工和验收。假如这四个环节不克不及完全调和好，最初的项目质量就难以获得包管，所以，产物、设想、施工、验收四个环节的联动显得很是主要。产物方面要与设想有互动，产物的厂家应当要将与设想相关的设想参数和计较方式供给给设想人员，设想人员应当按照管线的项目前提和产物自己的手艺参数来进行计较。好比，对排水管来讲，最主要的是在设定埋深的环境下，对覆土荷载和交通荷载进行布局平安的核算。假如没有设定参数，设想人员就没法子计较，这就是产物与设想之间的联动。还施工方面，应当要对产物进行抽检，要看产物是不是到达设想要求，然后再依照我国划定的施工规范进行施工，或是按厂家供给的手艺手册进行施工。最初是验收，就是对产物、设想、施工三个方面进行周全分析的考量，来验证项目质量是不是到达运转尺度。所以这四个环节应当都是联动的，每一个细节的掌控黑白都关系到全部项目的成败。
管材选择有着根基准绳，并按照管材分析本钱肯定终究的管材：
Ø 在包管管材布局平安的根本上，尽可能包管管材的经济性;
Ø 在全生命周期的时候规模内，斟酌管材的经济性;
Ø 成立管材的评估系统，将管材本钱、施工本钱、管材的破损水平、维修次数与费用等全数纳入评估系统;
Ø 将管材分级，按照项目前提肯定利用响应的管材。
操纵管材评估系统，进行以下管材分析本钱的计较，仅供参考：
管材选择时，应按照管材特征和项目前提肯定适合的管材：
Ø 中间贸易区(维修答应水平)
Ø 雨污水压力管或重力管
Ø 管线埋设深度
Ø ≥DN1000雨污水管线
Ø 地质复杂区域
Ø 非开挖施工地段
Ø 分析管廊内雨污水管线
Ø 明装雨污水管线
Ø 泥土侵蚀水平
Ø … …
材料力学机能
材料力学机能是管材最根基的参数，也是判定管材质量及格与否的最间接目标。用户单元该当在施工现场随机取样，并送检到第三方权势巨子机构，不及格的管材该当拒收。中心电视台别离在2015年和2018年两次报导了塑料管材掺加收受接管料的问题。白居易有诗云：“商人厚利轻分袂”。但也不克不及完全指责商人，我们的用户单元也应当增强对所用材料的治理。GB/T19472.1《埋地用聚乙烯(PE)布局壁管道系统 第1部门 聚乙烯双壁波纹管材》附录A的表格中划定管材的拉伸强度为20.7MPa，而在GB/T13663《给水用聚乙烯PE管材》中的PE管原材料机能表中划定PE100最小要求强度为10MPa，这两个尺度对材料强度表述是矛盾的，与国际尺度比对后，能够肯定GB/T19472.1中PE的拉伸强度是毛病的。假如尺度都是错的，那末管材的质量又若何能获得包管呢?
预应力混凝土管的预应力钢丝查验很是主要。CECS140《给水排水项目埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道布局设想规程》中提到：预应力钢丝应采取高强度碳素钢丝，直径不得小在4mm，其物理力学机能目标除应合适现行国度尺度《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223的划定外，尚应知足以下抗扭实验的划定：
采取由钢丝盘卷端间接剪下的钢丝作为试样。试样在改变机和两夹具间的长度为200mm。在相当在0.5%～2.0%的钢丝最低断裂强度的轴向力感化下，测尝尝样断裂时的改变圈数，对直径为4mm、5mm的钢丝不该少在8圈，对直径为6mm、7mm的钢丝不该少在6圈。试样的扭断裂面上不该呈现沿试样长度标的目的延长的螺旋形(纵向)裂痕。
布局平安
管材的选择，必然要在包管布局平安的根本之上斟酌管材的经济性，假如不克不及包管布局平安，其他都无从谈起。此刻的修复手艺，良多都不是布局性的修复，而是工艺类的修复。所以各类管材最主要的根本就是可以或许包管管道的布局平安。
管材的布局设想该当知足以下两个准绳：
Ø 外荷载的要求：管线的埋深≤管材的最年夜答应埋深;
Ø 内水压的要求：雨水或污水最年夜流量时发生的压力冲击波≤管材的最年夜答应工作压力。
柔性管材的外部荷载应知足以下计较公式:
式中：
Δ: 管子径向变形
K：变形系数
S：管道环刚度
E’:泥土弹性模量
Pe:泥土荷载
Pt: 交通荷载
柔性管材最主要的目标是环刚度，建议排水管材的环刚度不该低在10KN/m2，并建议针对环刚度进行现场抽检。
预应力混凝土管布局设想比力复杂，能够采取GB50332《给水排水项目管道布局设想规范》和CECS140《给水排水项目埋地预应力混凝土管和预应力混凝土管管道布局设想规程》的计较方式，并鄙人列设定的鸿沟前提下建造布局设想计较书。别的，AWWA MANUAL M9《混凝土压力管》是一本很好的参考书，该材料给出了具体的计较方式和步调，在设定的鸿沟前提下进行轴向应力、弯矩应力和剪切应力计较，以查验钢丝配制是不是公道。
接口机能
GB50014《室外排水设想规范》中的4.3.4条划定：管道接口应按照管道材质和地质前提肯定，污水和合流污水管道应采取柔性接口。但要包管承插式接口完全密封，还该当具有以下前提：
Ø 承插口应包管足够的环刚度，以抵抗表里荷载;
Ø 胶圈应获得充实的紧缩，以包管密封;
Ø 接口应能在接收热胀冷缩的转变下，包管密封;
Ø 接口应能在承受恰当的地基沉降环境下，包管密封。
球墨铸铁管的产物尺度划定了各类前提下的接口型式实验，包管了接口的密封机能，值得其他管材鉴戒。出产厂家应供给接口包管性实验陈述作为接口保障办法，该实验能够在第三方权势巨子机构的实验室内安装并完成，或厂家内安装并在第三方权势巨子机构判定下完成。包管性实验方式顺从各类管材的产物尺度，但根基前提是该当证实项目最晦气前提下接口无缺密封。
管材防腐和老化
金属管材具有侵蚀问题，该当做好防腐;但其实不是说，塑料管材便可以安枕无忧了，由于塑料管材具有老化问题。
我国的预应力混凝土管侵蚀问题十分严峻，防腐手艺必需年夜幅提高。一方面，我国正在推行各类内衬修复方式，另外一方面，预应力混凝土管防腐手艺仍然缠足不前。可否在新建混凝土管道上采取聚酯树脂油毡、博璃加强聚酯树脂油毡等材料?莫非非要亡羊补牢吗?
今朝，排水用球墨铸铁管采取的是铝酸盐水泥内衬(俗称高铝水泥)，经各类实验和现实项目查验，在防侵蚀、耐磨损、耐酸碱等方面都表示优良，是很好的经济合用型的防腐材料，这类材料值得在混凝土管上推行。
塑料管材的老化问题该当引发留意，所以该当增强塑料管材的老化实验办法，不然，管材持久的布局平安难以获得包管。例如，持久环向曲折机能实验就是一个主要的老化检测实验：对一组试样，经由过程施加分歧的恒定外荷载，测出每一个试样粉碎时候，换算出响应的曲折应变，再由回归曲线外推至50年后曲折应变，即为持久曲折应变。
管材的经济性
成立管材评估系统，从而在全生命周期来考查管材的分析本钱，才能科学地揭示管材经济性。这里以DN1000球墨铸铁管与预应力混凝土管为例，以现有德国排水管材维修费用为根据，来估算管材的分析本钱，仅供读者参考。
DN1000球墨铸铁管与预应力混凝土管的分析本钱阐发 单元：元/米
竣事语
黑臭水体的完全处理必然要落其实排水管网上，我们排水行业的同业要在产物、设想、施工和验收各个环节上周全提高项目手艺，在总结西方经验的同时，还要勇在冲破和立异，那末，我国的排水项目手艺必然会成为世界的典型!
原题目:从排水管网生命周期看雨污水管材选择
