探究市政工程給排水管網(wǎng)中化工建材的長遠(yuǎn)發(fā)展

王振 郭軍

當(dāng)代城市規(guī)劃建設(shè)當(dāng)中現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用非常熱門，作為市政工程的重點項目，給排水管網(wǎng)設(shè)計改造都需要保持科學(xué)性和實用性，特別是管網(wǎng)材料技術(shù)直接影響給排水系統(tǒng)綜合品質(zhì)。文章重點以現(xiàn)代市政工程給排水管網(wǎng)的化工建材為主要研究對象，探索相關(guān)建材技術(shù)和應(yīng)用特點，同時結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識探索其長遠(yuǎn)發(fā)展前景和相關(guān)要點。

如今，我國城市化水平在不斷提升，城市在不斷發(fā)展過程中，相關(guān)工程行業(yè)建設(shè)技術(shù)水平和科學(xué)性有了更高要求。而關(guān)乎城市發(fā)展穩(wěn)定性的給排水管網(wǎng)不僅需要滿足城市居民和各產(chǎn)業(yè)用排水需求，同時其還需要通過科學(xué)設(shè)計和相關(guān)技術(shù)來提升其可靠性和經(jīng)濟(jì)性。近年來諸多新興化工建材的應(yīng)用給市政給排水管網(wǎng)產(chǎn)生了深刻影響，管網(wǎng)承載力、穩(wěn)定性到抗腐蝕性都得以提升，進(jìn)而提高了城市化水平和人們生活生產(chǎn)品質(zhì)。

一、市政工程給排水管網(wǎng)常見問題概述

現(xiàn)代城市誕生以來，市政工程被納入城市管理和建設(shè)中的重要工作，多年來市政工程給排水管網(wǎng)設(shè)計方式和材料應(yīng)用經(jīng)歷了多個發(fā)展歷程，為了解決傳統(tǒng)管網(wǎng)存在的問題人們會積極探索新方案和新材料，而化工建材在市政工程給排水管網(wǎng)中進(jìn)行實踐應(yīng)用，也是為了解決以下幾方面問題：

1.管網(wǎng)積水偏移

這是各地區(qū)市政給排水工程中常見問題之一，具體表現(xiàn)為管網(wǎng)體本身發(fā)生水平或縱向偏移，進(jìn)而導(dǎo)致管網(wǎng)部分位置出現(xiàn)積水現(xiàn)象。無論是管網(wǎng)偏移還是積水長此以往都會影響整個系統(tǒng)功能和穩(wěn)定性，而出現(xiàn)這種情況除了本身設(shè)計施工工藝未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以外，管道材料耐久性和抗壓性較差也是重要原因。

2.管網(wǎng)漏水被腐蝕

有時候市政給排水管網(wǎng)長期使用之后出現(xiàn)性能減弱現(xiàn)象，普遍表現(xiàn)給水失壓等情況。而出現(xiàn)該情況很多時候是由于管網(wǎng)破損腐蝕導(dǎo)致泄漏引起的，而給排水管網(wǎng)破損腐蝕原因主要有：（1）管網(wǎng)材料本身抗腐蝕性不強，同時生產(chǎn)時沒有采用優(yōu)質(zhì)防腐工藝；（2）施工過程中管網(wǎng)本身及防腐層受到損壞，導(dǎo)致管道長期在復(fù)雜的潮濕環(huán)境下被腐蝕。

二、市政工程給排水管網(wǎng)化工建材應(yīng)用價值

近年來，化工產(chǎn)業(yè)不斷向經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性方向發(fā)展，在市政工程給排水管網(wǎng)應(yīng)用當(dāng)中，多種新型化工材料成為主流。包括聚丙烯材料管、玻璃鋼材料管、鋁塑復(fù)合管在內(nèi)多種材料均發(fā)揮出其各自優(yōu)勢。

1.強度高耐用性強

市政給排水管網(wǎng)一般是以地埋式進(jìn)行鋪設(shè)，加上入戶部分，其往往處于復(fù)雜的環(huán)境之中，因此需要管材具備較高強度、抗壓性和抗腐蝕性。而化工材料當(dāng)中尤其復(fù)合材料具備著較高抗形變能力和抗腐蝕能力，比如國內(nèi)排水管道中常用的UPVC材料抗沖擊性和耐化學(xué)腐蝕性極強。這類材料耐酸耐堿，不受土地酸堿性影響，同時其本身材料不屬于動植物營養(yǎng)源，所以不會受到嚙齒動物或植物破壞，因此材料本身可以直接或進(jìn)行簡單保護(hù)后便可在各種環(huán)境下鋪設(shè)，其綜合使用年限可達(dá)50年以上。

圖1 某市政工程給排水管網(wǎng)主要復(fù)合化工管材工藝流程

2.光滑性好流通性強

絕大多數(shù)化工材料管道表明光滑度極高，其粗糙系數(shù)可達(dá)0.009，這個數(shù)值是傳統(tǒng)混凝土管道的1.5倍，是鑄鐵管道的1.2倍，因此化工材料管道內(nèi)部流通性更好。尤其是這種管道作為市政排水管道后，其內(nèi)壁不會因材料特性或腐蝕影響而殘留垃圾，進(jìn)而極大保證了排水管道排水性能。

3.環(huán)保性好安全性強

市政給排水管網(wǎng)無時不刻接觸著市民生活生產(chǎn)用水和城市環(huán)境，因此其材料環(huán)保性需要重點關(guān)注。隨著化工材料行業(yè)不斷發(fā)展，具備無毒、無害、無次生隱患的新型材料被發(fā)明和投入應(yīng)用，例如如今市政工程熱門管型——PE管材應(yīng)用率極高，這種管道采用高密度聚乙烯材料制成，該材料本身清潔度高，且不易滋生細(xì)菌，同時其在地下不會因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而污染土地。因此很多城市使用PE管材作為主要給水管道，為市民用水健康和城市環(huán)境保駕護(hù)航。

另一方面，隨著技術(shù)成熟，化工材料生產(chǎn)制造期間對環(huán)境影響也越來越小，相比鋼制、鐵質(zhì)管材來講，其從原材料獲取到制造工藝都符合現(xiàn)代生態(tài)保護(hù)理念。

4.性價比高經(jīng)濟(jì)性強

化工材料應(yīng)用具備的性價比優(yōu)勢主要表現(xiàn)在三個方面：

（1）在傳統(tǒng)市政工程給排水管網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中，會大量消耗鋼鐵等金屬為主的材質(zhì)管道，這些材料本身造價較高，且在長期使用后被腐蝕，不得不進(jìn)行更換改造，期間產(chǎn)生的材料損耗和工程成本都非常巨大。

（2）隨著技術(shù)進(jìn)步，大部分化工材料管材本身造價較低，其優(yōu)質(zhì)耐用不易損耗特點也節(jié)省了大量后續(xù)維護(hù)成本。

（3）另外，諸如PE管材這類材料本身具備著質(zhì)地較輕特點，加上管材結(jié)合元件技術(shù)進(jìn)步，這類化工材料管材施工難度較低，甚至在大型市政給排水工程建設(shè)過程中，無需啟用重型設(shè)備便可完成主管材鋪設(shè)，從而節(jié)省了大量建設(shè)成本。

圖2 六安市城市給水工程官管網(wǎng)規(guī)劃示意（管材中化工管材占85.9%）

三、市政工程給排水管網(wǎng)化工建材長遠(yuǎn)發(fā)展前景分析——以PE管材為例

PE管材是一種低密度、高強度化工材料，其憑借韌性好、耐腐蝕、易于施工安裝等特點，在市政給排水工程中被廣泛應(yīng)用。在現(xiàn)代化城市當(dāng)中，PE材料對農(nóng)用水灌溉、工業(yè)排水等領(lǐng)域也有重要支持。與鋼制管材相比，其綜合成本可以降低13%左右，工作壽命可達(dá)50a，同時其后續(xù)維護(hù)費用和難度也較低。在此基礎(chǔ)上，為了適應(yīng)現(xiàn)代化城市建設(shè)和規(guī)劃理念，PE管材技術(shù)在不斷提升和優(yōu)化。

1.結(jié)構(gòu)強度進(jìn)一步提升

為了滿足更大城市規(guī)模的給排水應(yīng)用需求，PE管技術(shù)方向之一在于提升結(jié)構(gòu)強度，例如以泡沫PE材料和標(biāo)準(zhǔn)PE材料組合而成的雙層管材，其外部泡沫PE層對核心管材有很好保護(hù)作用，防止運輸和長期暴露在環(huán)境中被損壞。同時進(jìn)行熔接施工時，可以將外層泡沫剝離，清潔的熔接面有利于提升熔接效果。

2.信息技術(shù)復(fù)合管材技術(shù)

目前我國相關(guān)化工材料領(lǐng)域和信息技術(shù)領(lǐng)域正在聯(lián)合研究一種具備定位功能的復(fù)合管材，其主要方式是在PE管材中植入金屬導(dǎo)線，這種金屬導(dǎo)線不僅能夠進(jìn)一步增加PE管材綜合強度，同時基于其還能夠結(jié)合相關(guān)信息技術(shù)設(shè)備進(jìn)行定位檢測。眾所周知，市政給排水管網(wǎng)大部分都是以地埋式工藝深埋于地下，而這種信息化復(fù)合管材則為給排水管網(wǎng)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測和檢修提供了便利。

3.環(huán)保性化工管材市場應(yīng)用率進(jìn)一步提高

我國城市化建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，加上科學(xué)環(huán)保材料應(yīng)用要求越來越高，未來我國以市政建設(shè)為首的多個領(lǐng)域?qū)⒅饾u淘汰單金屬制管材和傳統(tǒng)PVC管材，以PE管材為代表的環(huán)保性管材市場應(yīng)用率會進(jìn)一步提升。因此PE管材市場蘊藏著巨大潛能，預(yù)計在未來我國化工管材市場需求年增長速度將會超過11%。

四、結(jié)語

現(xiàn)代城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市建設(shè)規(guī)劃涉及到多種關(guān)鍵工程，其中市政給排水管網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)乎市民生活和城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展，因此該工程管網(wǎng)需要保持足夠穩(wěn)定性和優(yōu)質(zhì)功能。如今現(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展理念在不斷進(jìn)步，多種技術(shù)和材料被研究和應(yīng)用，多種化工材料憑借高強度、高耐用性、易加工施工性以及良好環(huán)保性而深得重視。而在現(xiàn)代人文、生態(tài)、和諧的城市發(fā)展理念當(dāng)中，需要在技術(shù)層面充分發(fā)揮化工管材的優(yōu)勢，并且結(jié)合優(yōu)質(zhì)技術(shù)進(jìn)一步提升其功能品質(zhì)，只有這樣，才能支持市政給排水管網(wǎng)工程乃至更多領(lǐng)域保持優(yōu)質(zhì)性能和質(zhì)量。