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【摘 要】 从材质特性、行政法规依据、使用功能、逻辑论理角度,對当初由德国三十年代开始研究发明的聚氯乙烯PVC材料,已在世界多地区行业得到广泛推广,以首先选定硬质聚氯乙烯PVC-U管当作建设工程排水管道使用可行性、铸铁管或焊接钢管的替代产品,进行分析与探讨。
【关键词】 排水管道;PVC-U管;焊接钢管;材质选定;使用功能。
一、概况
我国同世界各国一样都在发展,尤其建筑已成为政府和人民关心的大事,对于国家税收、民生、等起着极为重要的战略意义。十一届三中全会及近数十年来城镇危陋平房改造、棚户区拆迁、解困保障房土地划拨、农村城镇化建设转让、商品房出售等形式,造就了一窝儿又一窝儿黑猫、白猫人先富起来!使建设、施工、监理、管理劳务等公司,特别是房地产开发企业、政府在商品房、廉租房、保障公租房、限价房、口号经济适用房等工程中获得了实惠。十八大三中全会再次明确2020年房地产宏伟蓝图,虽政府不断出台措施控制房价过快上涨,虽各级管理角色为提高工程质量,减少损失起到了重要的作用,问题仍不可避免,重点针对排水管道材质选定提供依据。
二、隐蔽排水管道应首先选用PVC-U管材
传统上一般习惯采用铸铁管或焊接钢管(如下图1),从我国不断学习外来先进技术经验,为实现跨越式发展,应首先选定硬质聚氯乙烯PVC-U管作为排水管道。
(一)“PVC”是聚氯乙烯树脂(Poly Vinyl Chloride),简称PVC。是乙烯基的聚合物质,非结晶性材料。产品包括PVC型材、PVC农膜、包装物等,在生产不同产品时需加入各异的添加剂。已被广泛地应用于工业、农业、建筑、电力、汽车、家电、包装、医药及公用事业等多个行业如:整片地块工程之地下排水、山坡地开发边坡水土保持、高速公路纵向、横向排水及透水、高速公路各种档土墙背面及边沟垂直、水平排水、隧道、地下道之排水、市政工程、净水厂、污水厂、垃圾场等给排水、高尔夫球场、运动场、公园、休歇绿地之排水、建筑地基基础柔性PVC防渗防水层卷材是刚性防水SBS的替代产品等。U-PVC管与PVC-U管并无实质区别,“U”只是加工过程中添加的化学成分不同,一般U-PVC品质较高用于给水管道,PVC-U用于排水管道。管材外观灰、白色,执行标准:GB/T13664-2006。聚氯乙烯PVC具有:
图1
1、比重约:1.38~1.45g/cm3,是钢管的1/5,混凝土管的1/3,具搬运装卸方便、节省人力;
2、耐化学药品性能优良,具有优异的耐酸、耐碱、耐腐蚀性都有很强的抵抗能力、耐药品、氧化剂、还原剂性优良,因此管内不含增塑剂,故防虫无虫害,是农田低压输水喷灌、微灌、渠道防渗漏浇水施肥灌溉首选,使用不受潮湿水份和土壤酸碱度的影响,管道铺设时不需任何防腐处理,对于化学工业非常适用;
3、内壁光滑,流体阻力小,摩擦系数仅0.009,低吸水性,根据流体力学计算评估比铸铁管、焊接钢管、混凝土管输水效率高;
4、安装不论采用粘接还是橡胶圈连接合格,均完全符合排水管道灌水试验要求;
5、不结垢,在输水过程中不会对水质产生二次污染;
6、耐水压力度、耐外压强度、耐冲击强度等都非常高,可明装或暗敷设于混凝土内,不怕受压破裂,适用范围广;
7、耐老化寿命长:设计使用寿命长达50年以上,此项数值依据来自ISO及JIS信息,以1000小时的长期水压试验来模拟50年后的强度;
8、PVC-U管无营养物质,经试验证明及现场调研多年观察老鼠等动物不会咬啮侵蚀;
9、具有优异的电气绝缘性能,能承受高电压而不被击穿,抗静电、有效地避免漏电、触电事故,适用于电线、电缆的保护用管;
10、具有离火自熄,避免火势蔓延,属难燃性塑胶物质;
11、关键是节省投资:PVC-U管及管件组合施工、维修迅速快捷,耐气侯变化,可以在摄氏室温-15至60℃下进行施工;剪、锯接方便,剪、锯断后再可以用粘合剂溶剂或热熔焊接接合,形状任意;材料、施工与传统铸铁管或焊接钢管相比可降低30%-50%;
缺点:耐机械强冲击性差,不适用于与浓硫酸、芳香烃、氯化烃接触。
(二)选定PVC-U管没有规定不允许使用,且有据可查:
1、《建筑给排水设计规范GB50015-2009版》中第4.5,1条规定排水管材选择小区室外排水管道应优先采用埋地排水塑料管,建筑内部排水管道应采用建筑排水塑料管及配件;
2、《城镇给水排水技术规范GB50788-2012》中第2.0.13条规定:“城镇给水排水设管道应根据传输介质和设施运行的环境条件通过技术经济比选合理采用。”图1地库管道排泄的污水非属强酸芳香烃污物超常温液体,外壁接触的是混凝土,故宜采用PVC-U管;
3、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50242-2002》室内排水系统中第5.1.2条规定:生活污水管道应使用塑料管。第10.1.2条规定:室外排水管道采用混凝土管、钢筋混凝土管、排水铸铁管或塑料管;
4、户外参照给排水设计有关规范管道覆土应根据冰冻深度、车辆荷载、管道交叉、管道材质型号、敷设路面综合结构层内的材质等因素确定;
5、假设人防工程设计规范中即便是采用铸铁管或焊接钢管也不足以能抵挡美国的无弹头钻地GBU-31JDAM激光制穿甲等导炸弹的袭击!
6、2013年11月22日,青岛输油焊接钢管爆炸破裂案,充分证明焊接钢管也并不是坚不可破;
7、住宅年限通常70年,假设超过该年限其埋地的PVC-U管,如同古墓棺木遗骨腐烂,以管外壁为胎具形成的混凝土管道洞仍具有排水使用功能;
(三)焊接钢管比无缝钢管成本低,在某领域替代了无缝钢管。焊接钢管常见品种与用途: 1、低压流体输送用焊接钢管(GB/T3092-1993)称焊管或黑管。是输送水、煤气、空气、油和取暖蒸汽等一般较低压力流体和其他用途的焊接钢管。其次还用作低压流体输送用镀锌焊接钢管(GB/T3091-1993)的原管;称镀锌电焊钢管或白管。使用功能与(GB/T3092-1993)基本相同;
2、普通碳素钢电线套管(GB3640-88)是保护电线的钢管;
3、直缝电焊钢管(YB242-63)用于变压器冷却油管等;
4、承压流体输送用螺旋缝又分埋弧焊钢管(SY5036-83)、高频焊钢管(SY5038-83)主要用于输送石油、天然气的管线;
5、一般低压流体输送用螺旋缝又分埋弧焊钢管(SY5037-83)和高频焊钢管(SY5039-83);
6、桩用螺旋焊缝钢管(SY5040-83)常用于土木建筑结构、码头、桥梁等基础桩用钢管;
节约钢铁是当务之急,《“十二五”规划纲要》提出,将建设中外主干输油气管网,到2015年将大幅增长。因此钢管用量剧增,这还不包括建筑、工业、等行业的需求量。所以节约社会资源,探寻可替代产品,决策层应考量承担的社会责任。
三、假设不使用PVCU管材的危害
现在工程施工中时常出现砂石料用量、配比不足,预算、采购量与实际用量有差异较大或者是品质不过关、施工工艺、工序缺失等现象,这些是管理中颇为棘手亟待解决的问题。排水安装也不例外,建筑给水排水及采暖施工质量验收规范GB50242-2002第5.2.1条规定:隐蔽或埋地的排水管道在隐蔽前做灌水试验。第10.2.2条规定:管道埋设前必须做灌水试验和通水试验,排水应畅通,无堵塞,管接口无渗漏。然而实际现场施工中又能有多少是完全真实履行该规定呢?采用管道内壁涂环氧树脂防腐处理的也唯恐不多!基本上是内刷防锈漆,但能真正粉刷或实现均匀粉刷的也为数不多,假设进行了良好的内壁防腐处理,也易不久自然脱落,所以,无论是采用什么材质的管道,充其量都是使污水自由流动,假设敷设在混凝土内的排水PVC-U管道即便是破损,其水沿残管洞壁排水使用功能效果也会照排无误,图2所示的高密度钢筋下混凝土内的排水管道不至于引起承载压不力而地面坍塌。可见使用铸铁或焊接钢管,不论其如何质优价廉,害多益少,与PVC-U管道使用功能和结果并无二异,甚至经焊接钢管排水出的污水,被二次锈蚀铁离子污染,所以采用PVC-U管道是符合科学发展观的。天津地区也不乏采用天津友发钢管公司大邱庄生产的GB/T3091-2008高频直缝焊管作为地埋排水管道使用,如下图2所示大面积采用焊接钢管。从生产许可证:TS2710906-2014,材质Q215-Q235力学性能:屈服强度354MPa、抗拉强度452MPa、伸长率32%。弯曲实验、压扁实验、超声探伤、确有其一定的优越性。不难得出使用焊接钢管作为排水管道并无过错,也并不违背设计规范,但存在大材小用,势必损害投资者的利益,增加住户经济负担,更严重的是损害社会公共利益,造成了极大的浪费。
图2
四、结语
综上得出结果:停车场、广场等隐蔽排水管道选用PVC-U管材是最佳选择切实可行,已提出的优化方案正在审核实施当中,应引起设计和相关人员在其它工程的高度重视,其它工程坚持己见的除非所涉人员存某种私利应另当别论。
参考文献:
1、建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB 50242-2002;
2、高频直缝焊管执行的标准GB/T 3091-2008;
3、低压流体输送用镀锌焊接钢管(GB/T 3091-1993);
4、《城鎮给水排水技术规范GB 50788-2012》;
5、低压输水灌溉用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材GB/T 13664-2006;
6、《人民防空工程设计规范》GB50225-2005、《人民防空地下室设计规范》GB 50038-2005等相关规范;
7、其它有关资料、文献。
作者简介:
范仕荣,1963年3月出生,男,汉族,助理工程师,从事建筑工程施工设计管理与研究,天津市宁河县芦台镇北新区运河家园商业街底商96号,邮政编码:301500。
【关键词】 排水管道;PVC-U管;焊接钢管;材质选定;使用功能。
一、概况
我国同世界各国一样都在发展,尤其建筑已成为政府和人民关心的大事,对于国家税收、民生、等起着极为重要的战略意义。十一届三中全会及近数十年来城镇危陋平房改造、棚户区拆迁、解困保障房土地划拨、农村城镇化建设转让、商品房出售等形式,造就了一窝儿又一窝儿黑猫、白猫人先富起来!使建设、施工、监理、管理劳务等公司,特别是房地产开发企业、政府在商品房、廉租房、保障公租房、限价房、口号经济适用房等工程中获得了实惠。十八大三中全会再次明确2020年房地产宏伟蓝图,虽政府不断出台措施控制房价过快上涨,虽各级管理角色为提高工程质量,减少损失起到了重要的作用,问题仍不可避免,重点针对排水管道材质选定提供依据。
二、隐蔽排水管道应首先选用PVC-U管材
传统上一般习惯采用铸铁管或焊接钢管(如下图1),从我国不断学习外来先进技术经验,为实现跨越式发展,应首先选定硬质聚氯乙烯PVC-U管作为排水管道。
(一)“PVC”是聚氯乙烯树脂(Poly Vinyl Chloride),简称PVC。是乙烯基的聚合物质,非结晶性材料。产品包括PVC型材、PVC农膜、包装物等,在生产不同产品时需加入各异的添加剂。已被广泛地应用于工业、农业、建筑、电力、汽车、家电、包装、医药及公用事业等多个行业如:整片地块工程之地下排水、山坡地开发边坡水土保持、高速公路纵向、横向排水及透水、高速公路各种档土墙背面及边沟垂直、水平排水、隧道、地下道之排水、市政工程、净水厂、污水厂、垃圾场等给排水、高尔夫球场、运动场、公园、休歇绿地之排水、建筑地基基础柔性PVC防渗防水层卷材是刚性防水SBS的替代产品等。U-PVC管与PVC-U管并无实质区别,“U”只是加工过程中添加的化学成分不同,一般U-PVC品质较高用于给水管道,PVC-U用于排水管道。管材外观灰、白色,执行标准:GB/T13664-2006。聚氯乙烯PVC具有:
图1
1、比重约:1.38~1.45g/cm3,是钢管的1/5,混凝土管的1/3,具搬运装卸方便、节省人力;
2、耐化学药品性能优良,具有优异的耐酸、耐碱、耐腐蚀性都有很强的抵抗能力、耐药品、氧化剂、还原剂性优良,因此管内不含增塑剂,故防虫无虫害,是农田低压输水喷灌、微灌、渠道防渗漏浇水施肥灌溉首选,使用不受潮湿水份和土壤酸碱度的影响,管道铺设时不需任何防腐处理,对于化学工业非常适用;
3、内壁光滑,流体阻力小,摩擦系数仅0.009,低吸水性,根据流体力学计算评估比铸铁管、焊接钢管、混凝土管输水效率高;
4、安装不论采用粘接还是橡胶圈连接合格,均完全符合排水管道灌水试验要求;
5、不结垢,在输水过程中不会对水质产生二次污染;
6、耐水压力度、耐外压强度、耐冲击强度等都非常高,可明装或暗敷设于混凝土内,不怕受压破裂,适用范围广;
7、耐老化寿命长:设计使用寿命长达50年以上,此项数值依据来自ISO及JIS信息,以1000小时的长期水压试验来模拟50年后的强度;
8、PVC-U管无营养物质,经试验证明及现场调研多年观察老鼠等动物不会咬啮侵蚀;
9、具有优异的电气绝缘性能,能承受高电压而不被击穿,抗静电、有效地避免漏电、触电事故,适用于电线、电缆的保护用管;
10、具有离火自熄,避免火势蔓延,属难燃性塑胶物质;
11、关键是节省投资:PVC-U管及管件组合施工、维修迅速快捷,耐气侯变化,可以在摄氏室温-15至60℃下进行施工;剪、锯接方便,剪、锯断后再可以用粘合剂溶剂或热熔焊接接合,形状任意;材料、施工与传统铸铁管或焊接钢管相比可降低30%-50%;
缺点:耐机械强冲击性差,不适用于与浓硫酸、芳香烃、氯化烃接触。
(二)选定PVC-U管没有规定不允许使用,且有据可查:
1、《建筑给排水设计规范GB50015-2009版》中第4.5,1条规定排水管材选择小区室外排水管道应优先采用埋地排水塑料管,建筑内部排水管道应采用建筑排水塑料管及配件;
2、《城镇给水排水技术规范GB50788-2012》中第2.0.13条规定:“城镇给水排水设管道应根据传输介质和设施运行的环境条件通过技术经济比选合理采用。”图1地库管道排泄的污水非属强酸芳香烃污物超常温液体,外壁接触的是混凝土,故宜采用PVC-U管;
3、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50242-2002》室内排水系统中第5.1.2条规定:生活污水管道应使用塑料管。第10.1.2条规定:室外排水管道采用混凝土管、钢筋混凝土管、排水铸铁管或塑料管;
4、户外参照给排水设计有关规范管道覆土应根据冰冻深度、车辆荷载、管道交叉、管道材质型号、敷设路面综合结构层内的材质等因素确定;
5、假设人防工程设计规范中即便是采用铸铁管或焊接钢管也不足以能抵挡美国的无弹头钻地GBU-31JDAM激光制穿甲等导炸弹的袭击!
6、2013年11月22日,青岛输油焊接钢管爆炸破裂案,充分证明焊接钢管也并不是坚不可破;
7、住宅年限通常70年,假设超过该年限其埋地的PVC-U管,如同古墓棺木遗骨腐烂,以管外壁为胎具形成的混凝土管道洞仍具有排水使用功能;
(三)焊接钢管比无缝钢管成本低,在某领域替代了无缝钢管。焊接钢管常见品种与用途: 1、低压流体输送用焊接钢管(GB/T3092-1993)称焊管或黑管。是输送水、煤气、空气、油和取暖蒸汽等一般较低压力流体和其他用途的焊接钢管。其次还用作低压流体输送用镀锌焊接钢管(GB/T3091-1993)的原管;称镀锌电焊钢管或白管。使用功能与(GB/T3092-1993)基本相同;
2、普通碳素钢电线套管(GB3640-88)是保护电线的钢管;
3、直缝电焊钢管(YB242-63)用于变压器冷却油管等;
4、承压流体输送用螺旋缝又分埋弧焊钢管(SY5036-83)、高频焊钢管(SY5038-83)主要用于输送石油、天然气的管线;
5、一般低压流体输送用螺旋缝又分埋弧焊钢管(SY5037-83)和高频焊钢管(SY5039-83);
6、桩用螺旋焊缝钢管(SY5040-83)常用于土木建筑结构、码头、桥梁等基础桩用钢管;
节约钢铁是当务之急,《“十二五”规划纲要》提出,将建设中外主干输油气管网,到2015年将大幅增长。因此钢管用量剧增,这还不包括建筑、工业、等行业的需求量。所以节约社会资源,探寻可替代产品,决策层应考量承担的社会责任。
三、假设不使用PVCU管材的危害
现在工程施工中时常出现砂石料用量、配比不足,预算、采购量与实际用量有差异较大或者是品质不过关、施工工艺、工序缺失等现象,这些是管理中颇为棘手亟待解决的问题。排水安装也不例外,建筑给水排水及采暖施工质量验收规范GB50242-2002第5.2.1条规定:隐蔽或埋地的排水管道在隐蔽前做灌水试验。第10.2.2条规定:管道埋设前必须做灌水试验和通水试验,排水应畅通,无堵塞,管接口无渗漏。然而实际现场施工中又能有多少是完全真实履行该规定呢?采用管道内壁涂环氧树脂防腐处理的也唯恐不多!基本上是内刷防锈漆,但能真正粉刷或实现均匀粉刷的也为数不多,假设进行了良好的内壁防腐处理,也易不久自然脱落,所以,无论是采用什么材质的管道,充其量都是使污水自由流动,假设敷设在混凝土内的排水PVC-U管道即便是破损,其水沿残管洞壁排水使用功能效果也会照排无误,图2所示的高密度钢筋下混凝土内的排水管道不至于引起承载压不力而地面坍塌。可见使用铸铁或焊接钢管,不论其如何质优价廉,害多益少,与PVC-U管道使用功能和结果并无二异,甚至经焊接钢管排水出的污水,被二次锈蚀铁离子污染,所以采用PVC-U管道是符合科学发展观的。天津地区也不乏采用天津友发钢管公司大邱庄生产的GB/T3091-2008高频直缝焊管作为地埋排水管道使用,如下图2所示大面积采用焊接钢管。从生产许可证:TS2710906-2014,材质Q215-Q235力学性能:屈服强度354MPa、抗拉强度452MPa、伸长率32%。弯曲实验、压扁实验、超声探伤、确有其一定的优越性。不难得出使用焊接钢管作为排水管道并无过错,也并不违背设计规范,但存在大材小用,势必损害投资者的利益,增加住户经济负担,更严重的是损害社会公共利益,造成了极大的浪费。
图2
四、结语
综上得出结果:停车场、广场等隐蔽排水管道选用PVC-U管材是最佳选择切实可行,已提出的优化方案正在审核实施当中,应引起设计和相关人员在其它工程的高度重视,其它工程坚持己见的除非所涉人员存某种私利应另当别论。
参考文献:
1、建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB 50242-2002;
2、高频直缝焊管执行的标准GB/T 3091-2008;
3、低压流体输送用镀锌焊接钢管(GB/T 3091-1993);
4、《城鎮给水排水技术规范GB 50788-2012》;
5、低压输水灌溉用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材GB/T 13664-2006;
6、《人民防空工程设计规范》GB50225-2005、《人民防空地下室设计规范》GB 50038-2005等相关规范;
7、其它有关资料、文献。
作者简介:
范仕荣,1963年3月出生,男,汉族,助理工程师,从事建筑工程施工设计管理与研究,天津市宁河县芦台镇北新区运河家园商业街底商96号,邮政编码:301500。