HDPE 塑料管和球墨鑄鐵管對比
(1)密封性能
球墨鑄鐵管可使用 50-100 年的問題可以理解,但接口處橡膠圈不能保證達 到這樣的壽命。這也是所有柔性接口存在的同一問題。PE 塑料管采用熱熔焊技 術,管道焊接后,焊接口與管材材質及性能保持不變(在不受紫外線破壞前提下 可保證50 年)。所以就整體性而言,PE 塑料管材的密封性能優于球墨鑄鐵管。
(2)輸送水質
自來水從水廠到用戶,要經過較長的管道,管道與水長期接觸會發生反應, 這些反應有生物性的、感官性的以及物理化學性的。因此要求管道內壁既要耐腐 蝕性,又不會向水中析出有害物質。 球墨鑄鐵管一般選用硅酸鹽水泥砂漿內襯,長期運行后,耐腐蝕性能減弱, 水質會有所下降。 PE 塑料管以高密度聚乙烯為原料,管壁光滑,化學穩定性強,耐腐蝕,不 易結垢,能保持水質的長期穩定。
(3)水力條件
水泥壓力管、襯水泥砂漿防腐的金屬管的管壁粗糙系數 n1=0.013;聚乙烯 等塑料管的管壁粗糙系數n2=0.009。通過水力學中的達西公式(1)與曼寧公式(2) 的關系,可求得以下的比較;
Q=AC(Ri)0.5 (1) ?C=1/n R1/6 (2)
式中:Q-流量;A-管道的過水斷面積,對于園管 A=(π /4) D2;?C-謝 才阻力系數;i-水力坡度;n-管道的粗糙系數;R-水力半徑,對于園管R=D/4 將(2)式代入(1)式得:Q=(k/n) D8/3i0.5?(3) 式中:D-管徑; K=(π /4)×(1/42/3)
A、當管道輸水流量、水頭損失一致時,則: D2/D1=(n2/n1)3/8?=(0.009/0.013)3/8=87% 說明塑料管內徑可比金屬管、水泥壓力管內徑小13%;
B、當管內徑、水頭損失一致時,則: Q2/Q1=n1/n2=0.013/0.009=1.44 說明塑料管過水流量可比金屬管、水泥壓力管大44%;
C、當管內徑、輸水流量一致時,則: i2/i1=(n2/n1)2=(0.009/0.0013)2=0.48 說明塑料管水頭損失可比金屬管、水泥壓力管小52%。 由此可見,良好的水力條件是聚乙烯管對球墨鑄鐵管的優勢。
(4)建設投資
500mm 口徑以下的PE 塑料管管材價格比球墨鑄鐵管便宜,600mm-800mm 口 徑的PE 塑料管管材價格比球墨鑄鐵管略貴,但1000mm 口徑以上的PE 塑料管管 材價格比球墨鑄鐵管高很多。
另外考慮到管材價格之外的施工安裝成本因素,800mm 口徑以下管道采用PE 塑料管的綜合成本更具明顯優勢。而 1000mm 口徑以上管道球墨鑄鐵管在價格上 有優勢。
(5)軟地基適應能力
球墨鑄鐵管需埋地40cm 以下,抗壓性能好。但其延伸率不如PE 塑料管,PE 塑料管需埋地 60cm 以下,極適應普遍存在的軟地基不均勻沉降對供水管道的破壞情況。