Utvalg og teknisk analyse av PE-rørdeler i kloakkbehandlingsprosjektet i Xu Xiake Town, Jiangyin

Som hjembyen til Xu Xiake, har "verdensturismeeksperten", Xu Xiake Town, Jiangyin City, gjort bemerkelsesverdige prestasjoner innen vannmiljøstyring de siste årene. I 2023 ble "Prosjektet for økologisk restaurering og forbedring av biologisk mangfold av elvevåtmarker i Baiqugang Xu Xiake-området" implementert av byen med suksess valgt som et sentralt støtteprosjekt for forebygging og kontroll av vannforurensning. Dette prosjektet har som mål å forbedre vannkvaliteten og det økologiske miljøet til 32 elver i byen gjennom omfattende tiltak. Kloakkbehandlingsprosjektet til Xu Xiake Town tar i bruk et rørtilpasningssystem basert på PE (polyetylen) rør. Dette valget tar fullt ut det lokale geografiske miljøet, tekniske egenskaper og krav til bærekraftig utvikling. I et så stort vannmiljøstyringsprosjekt er valget av rørdeler for avløpsrensing direkte relatert til kvaliteten på prosjektet og den langsiktige driftseffekten. Derfor er det nødvendig å vurdere materialytelsen, miljøtilpasningsevnen, konstruksjonsvennligheten og økonomien grundig.

1. Tekniske egenskaper og fordeler ved PE-rør

I kloakkbehandlingsprosjektet til Xu Xiake Town, brukes polyetylen (PE) rør hovedsakelig som materialer for kjernerørbeslag. Dette valget er basert på den utmerkede ytelsen til PE-rør i mange aspekter. Som et høymolekylært polymermateriale har PE-rør omfattende fordeler som andre tradisjonelle rør ikke kan matche, og er spesielt egnet for kloakkrensing og miljøteknikk.

Når det gjelder fysiske og kjemiske egenskaper, fungerer PE-rør godt. Dette materialet har utmerket korrosjonsbestandighet og kan motstå korrosjon av vanlige syre- og alkalistoffer, organiske løsningsmidler og elektrolytter i kloakkbehandling, og unngår de vanlige elektrokjemiske korrosjonsproblemene til metallrør. Samtidig er den indre veggen til PE-rør glatt, ruhetskoeffisienten er lav (n≈0,009), og vannstrømningsmotstanden er liten, noe som effektivt kan redusere smussavsetning og energitap. Xu Xiake Town ligger i den førsteklasses beliggenheten til Yangtze River Delta, med høy grunnvannsnivå og sterk jordkorrosivitet. Disse egenskapene til PE-rør oppfyller bare prosjektets behov.

Fra perspektivet til mekaniske egenskaper har PE-rør høy seighet og slagfasthet, og deres forlengelse ved brudd er vanligvis mer enn 350 %, noe som kan tilpasse seg ujevn grunnsetting og ytre krefter som jordskjelv. Denne funksjonen er spesielt viktig i områder med myk jord som Xu Xiake Town. I tillegg er PE-rør lette (tetthet er bare 0,94-0,96 g/cm³), som er 1/10 av vekten til betongrør med samme spesifikasjoner, noe som i stor grad reduserer vanskeligheten med transport og installasjon. Ingeniørpraksis viser at bruk av PE-rør kan redusere bruken av anleggsmaskiner med ca. 30 % og forkorte byggeperioden med ca. 25 %.

Tilkoblingssikkerhet er en annen stor fordel med PE-rør. Bruk av elektrisk fusjonsforbindelsesteknologi kan oppnå en viktig forbindelse med en fugestyrke som ikke er lavere enn styrken til rørlegemet, noe som i stor grad reduserer risikoen for grensesnittlekkasje som er vanlig i tradisjonelle rør. I kloakkbehandlingsprosjektet til Xu Xiake Town må rørnettsystemet krysse komplekst terreng, og tilkoblingskvalitetskravene er ekstremt høye. Denne funksjonen til PE-rør oppfyller akkurat ingeniørbehovene.

Når det gjelder levetid, fungerer PE-rør godt. PE-rør av høy kvalitet kan vare i mer enn 50 år under normale bruksforhold, noe som er mye høyere enn tradisjonelle betongrør (ca. 20-30 år) og metallrør (15-25 år). Livssykluskostnadsanalysen viser at selv om den initiale investeringen for PE-rør er litt høyere, på grunn av lave vedlikeholdskostnader og lang levetid, er totalkostnaden over 50 år 15-20 % lavere enn for tradisjonelle rør.

Tabell: Ytelsessammenligning av PE-rør med andre vanlige rør

2. Kompatibilitetsanalyse mellom tekniske krav og valg av rørdeler

Som kjerneprosjektet for den omfattende forbedringen av vannmiljøet i regionen, har kloakkbehandlingsprosjektet i Xuxiake Town karakteristikkene av storskala, komplekst system og miljøfølsomhet, noe som stiller spesielle krav til rørfittings. Den høye graden av tilpasningsevne mellom prosjekteringsskjemaet og valg av rørdeler er nøkkelfaktoren for å sikre en vellykket gjennomføring av prosjektet.

Prosjektets omfang og kompleksiteten til systemet krever at rørdeler har høy standardisert og pålitelig tilkoblingsytelse. Prosjektet for forbedring av vannmiljøet i Xuxiake Town dekker 32 elver, og implementeringsinnholdet inkluderer flere delsystemer som avskjæring av forurensende stoffer, vannrensing, økologisk restaurering av elveleiet og omfattende restaurering av akvatiske økosystemer. Et så stort ingeniørnettverk krever at ulike rørdeler er svært konsistente i spesifikasjoner, grensesnitt og ytelse. PE-rør har en høy grad av standardisert produksjon, med et komplett spekter av spesifikasjoner fra DN50 til DN2000, og en enhetlig koblingsmetode, noe som i stor grad forenkler vanskeligheten med systemintegrasjon. Til sammenligning, hvis det brukes betongrør eller støpejernsrør, vil mangfoldet av grensesnitttyper og størrelser øke systemets kompleksitet og redusere teknisk pålitelighet.

Terrengtilpasning er et viktig hensyn ved valg av rørdeler. Xuxiake Town ligger ved siden av Taihu-sjøen i sør og Yangtze-elven i nord. Grunnvannstanden er høy og bæreevnen til fundamentet er lav. Noen rørledninger i prosjektet må passere gjennom myke jordfundamenter og eksisterende strukturer, noe som krever ekstremt høy fleksibilitet og grøftefri konstruksjonsytelse for rørene. Fleksibiliteten til PE-rør gjør at de kan tilpasse seg en viss grad av nedbøyning, og de kan fortsatt opprettholde strukturell integritet og tetning under ujevn setning. I tillegg er PE-rør egnet for konstruksjon ved bruk av grøftefrie teknologier som horisontal retningsboring, noe som er spesielt viktig ved kryssing av følsomme områder som veier og elver.

Vannkvalitetsegenskaper og behandlingsprosesser påvirker også direkte valg av rørdeler. Under kloakkbehandling kan rør bli utsatt for komplekse medier som inneholder etsende stoffer, faste partikler og mikroorganismer. Den kjemiske tregheten til PE-rør gjør dem i stand til å motstå etsende stoffer som syre- og alkalikomponenter og svovelsyre i kloakk. Den glatte innerveggen reduserer smussavleiring og bakterievekst, noe som bidrar til å opprettholde behandlingseffektiviteten og avløpsvannkvaliteten. I kontrast er metallrør utsatt for elektrokjemisk korrosjon, og betongrør kan forringes på grunn av sulfatreduserende bakterier. Xuxiake Town-prosjektet inkluderer også prosessenheter som økologiske flytende senger, lufteanlegg og in-situ behandling av uttak. PE-rør er mer kompatible med dette prosessutstyret og er mer praktiske og pålitelige å koble til.

Prosjektoppbygging og vedlikeholdskrav er også viktige hensyn. Storskala styringsprosjekter for vannmiljø gjennomføres vanligvis i faser, noe som krever at rørsystemet har god skalerbarhet og vedlikeholdsvennlighet. Den elektriske fusjonsforbindelsesteknologien til PE-rør gir mulighet for praktisk tillegg av grener eller utskifting av rørseksjoner i et allerede operativt system uten behov for å stenge av vannforsyningen. Som en del av EOD-prosjektet "Yangtze River to Taihu Lake", kan Xuxiake Town-prosjektet stå overfor systemutvidelse og oppgraderinger i fremtiden. Denne egenskapen til PE-rør gir langsiktig fleksibilitet for prosjektet.

Tabell: Samsvar mellom Xuxiake Town-prosjektkrav og PE-røregenskaper