市場分析暨球墨鑄鐵管在歐洲污水管道應(yīng)用

歐洲排水管道市場分析暨球墨鑄鐵管在歐洲污水管道領(lǐng)域的應(yīng)用

作者簡介： Alain Sibue: 國際標(biāo)準(zhǔn)化委員會鑄管委員會主席；歐洲給排水領(lǐng)域資深專家

2007 年 6 月 1 日，圣戈班球墨鑄鐵污水管道技術(shù)交流研討會在江蘇南京召開。以華東地區(qū)的甲級設(shè)計(jì)院為主，來自全國各地 60 余位的給排水方面的知名專家參加了此次研討會。 歐洲給排水領(lǐng)域資深人士、國際標(biāo)準(zhǔn)化委員會鑄管技術(shù)委員會主席 Alain Sibue 先生就球管在排水管道領(lǐng)域的應(yīng)用作了專題技術(shù)報(bào)告。

會議首先由 Alain Sibue 先生首先對當(dāng)前歐洲排水管道市場的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢作了詳細(xì)地分析，然后向與會者介紹了球墨鑄鐵污水管的歐洲使用情況：產(chǎn)品基本信息，管配件系統(tǒng)，內(nèi)外防腐材料等。在稍后的技術(shù)研討過程中，國內(nèi)外專家對排水管道設(shè)計(jì)，特殊工程施工，防腐涂層解決方案等方面作了充分的交流和討論，會議氣氛熱烈。針對與會者普遍關(guān)心的管道成本問題，會議還專門對球墨鑄鐵管在綜合經(jīng)濟(jì)性方面同鋼管和相關(guān)塑料管材作了比較和探討。

1 ． ?? 歐洲使用的球墨鑄鐵污水管

歐洲的排水管使用球墨鑄鐵管的歷史始于上世紀(jì) 80 年代，按照歐洲球墨鑄鐵污水管的標(biāo)準(zhǔn) EN598 的要求，歐洲室外埋地排水用的球墨鑄鐵污水管統(tǒng)一采用 K7 的壁厚（重力管壁厚可更�。�，內(nèi)涂方案采用高鋁水泥離心噴涂的方式（高鋁水泥含 50% 以上的氧化鋁），外涂噴鋅和紅色環(huán)氧樹脂材料，管配件外涂要求為環(huán)氧樹脂顆粒噴涂，顏色為紅色，便于區(qū)分不同管道系統(tǒng)。

2 ． ?? 歐洲埋地污水管材市場的現(xiàn)狀和趨勢

歐洲埋地污水管材市場的現(xiàn)狀

在歐洲，給水管網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)相當(dāng)成熟（需求已經(jīng)飽和），但是污水管網(wǎng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，目前歐洲平均的污水收集率不到 75% ，污水處理率不到 60% ，這同歐洲目前的環(huán)保要求相比還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能匹配，特別是 1991 年 5 月歐洲在水處理方面的法律 CEE 法的出臺，更使得歐盟各國對于污水管網(wǎng)改造的緊迫性的認(rèn)識上升到了新的高度；從上世紀(jì)末到本世紀(jì)初，歐洲的埋地污水管材市場需求增長迅猛（需求總量每年遞增 1.2% ），新型管材應(yīng)運(yùn)而生，擠占了大量傳統(tǒng)管材的市場，下圖列舉了目前歐洲污水管材市場的主要競爭材料和競爭現(xiàn)狀：

作為新型管材，球墨鑄鐵管進(jìn)入埋地污水管道領(lǐng)域已經(jīng)有 20 多年，在重力管市場的份額上升到 4% ，在壓力管道市場上份額超過 30% ，作為傳統(tǒng)的污水管材，由于歐洲環(huán)保要求的提高帶來對密封性要求的加強(qiáng)，混凝土管，陶土管和 PVC 管在過去的 20 多年中份額下降很快，這些傳統(tǒng)管材原來超過 22% 的市場份額被塑料管（ PE 管， PPR 管，玻璃鋼管）和球墨鑄鐵污水管等新型管材分享了，其中：球墨鑄鐵污水管擠占了很多原來屬于陶土管和混凝土管的市場，而且目前這種趨勢還在延續(xù)。

歐洲污水管道市場的發(fā)展趨勢：

經(jīng)過 20 多年污水管網(wǎng)的快速發(fā)展，特別是合流制系統(tǒng)的推廣和環(huán)保要求的提高，從而對污水管道性能的新挑戰(zhàn)，這一系列新變化使得歐洲的污水管網(wǎng)管理者們對管道的發(fā)展提出了新的要求：

1 ． ?? 高度的密封性，把管網(wǎng)的長期密封性作為管網(wǎng)環(huán)保的主要指標(biāo)。

2 ． ?? 在管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)的兼顧管網(wǎng)的基建投資和運(yùn)營維護(hù)成本，在做到長期的經(jīng)濟(jì)性下選擇低成本的管材。

3 ． ?? 最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性的統(tǒng)一。

3 球墨鑄鐵管在歐洲埋地污水管市場快速發(fā)展的原因

歐洲的污水管市場的新要求給予了新興管材發(fā)展的機(jī)遇，下面我們列出歐洲市場對于污水管材的主要要求以及球管相應(yīng)的表現(xiàn)：

密封性：

由于傳統(tǒng)污水管材在歐洲長期的使用中暴露出的問題中，證明了密封性上出現(xiàn)的問題最為嚴(yán)重，所造成的直接、間接損失也最大，導(dǎo)致了歐洲市場普遍對管材密封性重視；這些問題包括：

- ????????? 裂縫

- ????????? 橢圓化變形

- ????????? 錯(cuò)位

- ????????? 管道與井之間接口的密封保護(hù)

- ????????? 樹根侵入管道，這是歐洲重力管道中很常見的滲漏問題。

這些問題通常會導(dǎo)致地下水和水源地的污染，同時(shí)加大了管網(wǎng)維修的難度。

完全剛性和柔性的管道在密封性上都有相應(yīng)的明顯弱點(diǎn)，而球墨鑄鐵管是一種半剛性的管道：球墨鑄鐵的延展性保證了管道在使用中的極少出現(xiàn)裂縫的情況，同時(shí)承插式和膠圈保證了接口幾乎達(dá)到 100% 的密封性；這一點(diǎn)在給水管道使用中已經(jīng)被證明了。

由于平均剛度 4 倍于柔性管材，球管管體埋地后不會橢圓化變形；

同時(shí)球管的柔性接口允許一定的偏轉(zhuǎn)角度，保證了管道不會在長期的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)接口間的滲漏。

工程安裝的安全性

埋地管道承載負(fù)荷的能力是通過回填材料和基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)的，這對于柔性材料而言尤其如此，塑料管特別依賴于管土共同作用來彌補(bǔ)剛性的不足，因此，在歐洲對于塑料管道等柔性材料而言，工程安裝質(zhì)量的高低直接決定了管材使用的性能：在歐洲，工程安裝質(zhì)量一方面取決于回填和基礎(chǔ)材料本身的質(zhì)量，另一方面取決于工程公司的作業(yè)質(zhì)量。這意味著由于監(jiān)督和施工公司管理等因素不可避免的會帶來管道質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)。

球管由于本身的特性，在大部分的安裝條件下，對基礎(chǔ)和回填的要求很低，例如可以直接用溝渠土回填；這樣一來對施工團(tuán)隊(duì)的要求也相應(yīng)降低，從而降低了施工中的風(fēng)險(xiǎn)；而且由于承插式安裝，施工速度很快，且不受天氣和地下水位的影響，保證施工的進(jìn)度。

水力特性：

埋地污水重力管道的水力特性由材料的表面粗糙度，有效內(nèi)徑以及管網(wǎng)是否延續(xù)所決定，塑料管的材料表面粗糙系統(tǒng)最低，混凝土管較高，球管內(nèi)壁的高鋁水泥由于富含金屬原子，從而質(zhì)地硬，表面平滑。

在有效內(nèi)徑方面，球管由于公稱直徑即等于有效內(nèi)徑，因此通過的流量要遠(yuǎn)大于塑料管，后者的公稱直徑指的是外徑。下表的例子顯示了球管和塑料管的水力特性的差異：

表 1 ：污水管材水力特性比較

另外，由于重力管要求水流的延續(xù)性，長管子在這方面相對于短管更加有利于水力特性，歐洲所使用的球墨鑄鐵污水管長度在 6-8 米之間，由于混凝土管和陶土管。

?使用壽命：

抗磨損性能、材料本身的穩(wěn)定性能等因素決定了污水管材的使用壽命，在這一方面，混凝土管的壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于球管和塑料管，球管和合乎要求的塑料管壽命都在 50 年以上。

下面的圖展示了不同管材的內(nèi)壁抗磨損的性能對比：

?

：不同管材的抗磨損性能比較

綜合造價(jià)：

?在歐洲，基建投資的概念是指管材成本和施工安裝成本的總和，根據(jù)歐洲相關(guān)機(jī)構(gòu)做出的統(tǒng)計(jì)：考慮到管材和工程安裝的綜合造價(jià)，球管要比塑料管和混凝土管的綜合造價(jià)高出 1%--5% （依據(jù)管材的口徑浮動(dòng)）。

表 2 ： DN200口徑下的不同污水管道管材綜合造價(jià)比較，單位：米

上表僅列舉了在歐洲， DN200 口徑的 3 種代表性污水管材的比較，可以看到球管綜合造價(jià)比最低的 PVC 管僅僅高出 1.27% ；同陶土管造價(jià)相同。對于其他口徑，歐洲長期的統(tǒng)計(jì)資料證明差異在 1% 到 5% 之間，因此，從綜合造價(jià)方面來看，球管能夠在歐洲污水管市場上快速發(fā)展就沒有什么疑問了。