Urval och teknisk analys av PE-rördelar i avloppsreningsprojektet i Xu Xiake Town, Jiangyin

Som Xu Xiakes hemstad har "världsturismexperten", Xu Xiake Town, Jiangyin City, gjort anmärkningsvärda prestationer inom vattenmiljöstyrning de senaste åren. År 2023 valdes "projektet för ekologisk restaurering och förbättring av biologisk mångfald av flodvåtmarker i Baiqugang Xu Xiake-området" som genomfördes av staden framgångsrikt ut som ett centralt stödprojekt för förebyggande och kontroll av vattenföroreningar. Detta projekt syftar till att förbättra vattenkvaliteten och den ekologiska miljön i 32 floder i staden genom omfattande åtgärder. Avloppsreningsprojektet i Xu Xiake Town antar ett rörkopplingssystem baserat på PE (polyeten)-rör. Detta val tar fullt ut hänsyn till den lokala geografiska miljön, tekniska egenskaper och krav på hållbar utveckling. I ett så stort projekt för förvaltning av vattenmiljön är valet av rördelar för avloppsrening direkt relaterat till projektets kvalitet och den långsiktiga drifteffekten. Därför är det nödvändigt att överväga materialprestanda, miljöanpassning, konstruktionsbekvämlighet och ekonomi.

1. Tekniska egenskaper och fördelar med PE-rör

I Xu Xiake Towns avloppsreningsprojekt används polyetenrör (PE) huvudsakligen som material för kärnrörskopplingar. Detta val är baserat på PE-rörens utmärkta prestanda i många aspekter. Som ett högmolekylärt polymermaterial har PE-rör omfattande fördelar som andra traditionella rör inte kan matcha, och är särskilt lämpligt för avloppsrening och miljöteknik.

När det gäller fysikaliska och kemiska egenskaper presterar PE-rör bra. Detta material har utmärkt korrosionsbeständighet och kan motstå korrosion av vanliga syra- och alkaliämnen, organiska lösningsmedel och elektrolyter i avloppsrening, vilket undviker de vanliga elektrokemiska korrosionsproblemen hos metallrör. Samtidigt är PE-rörens innervägg slät, grovhetskoefficienten är låg (n≈0,009) och vattenflödesmotståndet är litet, vilket effektivt kan minska smutsavsättning och energiförlust. Xu Xiake Town ligger i det bästa läget i Yangtzeflodens delta, med en hög grundvattennivå och stark markfrätande förmåga. Dessa egenskaper hos PE-rör uppfyller bara projektets behov.

Ur perspektivet av mekaniska egenskaper har PE-rör hög seghet och slaghållfasthet, och deras brottförlängning är vanligtvis mer än 350 %, vilket kan anpassas till ojämn grundsättning och yttre krafter som jordbävningar. Denna funktion är särskilt viktig i områden med mjuka jordgrunder som Xu Xiake Town. Dessutom är PE-rör lätta (densiteten är endast 0,94-0,96 g/cm³), vilket är 1/10 av vikten av betongrör med samma specifikationer, vilket avsevärt minskar svårigheten med transport och installation. Ingenjörspraxis visar att användningen av PE-rör kan minska användningen av entreprenadmaskiner med ca 30 % och förkorta byggtiden med ca 25 %.

Anslutningssäkerhet är en annan stor fördel med PE-rör. Användningen av elektrisk fusionsanslutningsteknik kan uppnå en viktig anslutning med en fogstyrka som inte är lägre än rörkroppens styrka, vilket avsevärt minskar risken för gränssnittsläckage som är vanligt i traditionella rör. I Xu Xiake Towns avloppsreningsprojekt måste rörnätssystemet korsa komplex terräng, och anslutningskvalitetskraven är extremt höga. Denna egenskap hos PE-rör uppfyller precis de tekniska behoven.

När det gäller livslängd presterar PE-rör bra. PE-rör av hög kvalitet kan hålla i mer än 50 år under normala användningsförhållanden, vilket är mycket högre än traditionella betongrör (cirka 20-30 år) och metallrör (15-25 år). Livscykelkostnadsanalysen visar att även om den initiala investeringen för PE-rör är något högre, på grund av den låga underhållskostnaden och långa livslängden, är dess totala kostnad över 50 år 15-20 % lägre än för traditionella rör.

Tabell: Prestandajämförelse av PE-rör med andra vanliga rör

2. Kompatibilitetsanalys mellan tekniska krav och val av rördelar

Som kärnprojektet för den omfattande förbättringen av vattenmiljön i regionen, har avloppsreningsprojektet i Xuxiake Town egenskaperna hos storskaliga, komplexa system och miljökänslighet, vilket ställer särskilda krav på rördelar. Den höga graden av anpassningsförmåga mellan det tekniska designschemat och valet av rördelar är nyckelfaktorn för att säkerställa ett framgångsrikt genomförande av projektet.

Projektets omfattning och systemets komplexitet kräver att rördelar har högt standardiserade och tillförlitliga anslutningsprestanda. Projektet för förbättring av vattenmiljön i Xuxiake Town täcker 32 floder, och implementeringsinnehållet inkluderar flera delsystem som föroreningsavlyssning, vattenrening, ekologisk restaurering av flodbädden och omfattande restaurering av akvatiska ekosystem. Ett så stort ingenjörsnätverk kräver att olika rörkopplingar är mycket konsekventa i specifikationer, gränssnitt och prestanda. PE-rör har en hög grad av standardiserad produktion, med ett komplett utbud av specifikationer från DN50 till DN2000, och en enhetlig anslutningsmetod, vilket avsevärt förenklar svårigheten med systemintegration. I jämförelse, om betongrör eller gjutjärnsrör används, kommer mångfalden av deras gränssnittstyper och storlekar att öka systemets komplexitet och minska den tekniska tillförlitligheten.

Terränganpassning är en viktig faktor vid valet av rördelar. Xuxiake Town ligger intill Taihu Lake i söder och Yangtze River i norr. Grundvattennivån är hög och grundens bärighet är låg. Vissa rörledningar i projektet behöver passera genom mjuka jordfundament och befintliga strukturer, vilket kräver extremt hög flexibilitet och rännfri konstruktionsprestanda hos rören. Flexibiliteten hos PE-rör tillåter dem att anpassa sig till en viss grad av nedböjning, och de kan fortfarande bibehålla strukturell integritet och tätning under ojämn sättning. Dessutom är PE-rör lämpliga för konstruktion med hjälp av dikesfria tekniker såsom horisontell riktningsborrning, vilket är särskilt viktigt vid korsning av känsliga områden som vägar och floder.

Vattenkvalitetsegenskaper och behandlingsprocesser påverkar också direkt valet av rördelar. Vid rening av avloppsvatten kan rören utsättas för komplexa medier som innehåller frätande ämnen, fasta partiklar och mikroorganismer. PE-rörens kemiska tröghet gör att de kan motstå frätande ämnen som syra- och alkalikomponenter och svavelsyra i avloppsvatten. Dess släta innervägg minskar smutsavlagring och bakterietillväxt, vilket hjälper till att upprätthålla reningseffektivitet och avloppsvattenkvalitet. Däremot är metallrör benägna för elektrokemisk korrosion, och betongrör kan försämras på grund av sulfatreducerande bakterier. Xuxiake Town-projektet inkluderar också processenheter som ekologiska flytande sängar, luftningsanläggningar och in-situ behandling av utlopp. PE-rör är mer kompatibla med denna processutrustning och är bekvämare och mer pålitliga att ansluta.

Projektuppbyggnad och underhållskrav är också viktiga överväganden. Storskaliga projekt för förvaltning av vattenmiljön genomförs vanligtvis i etapper, vilket kräver att rörsystemet har god skalbarhet och underhållsbekvämlighet. Den elektriska fusionsanslutningstekniken för PE-rör möjliggör bekvämt tillägg av grenar eller byte av rörsektioner i ett redan fungerande system utan att behöva stänga av vattenförsörjningen. Som en del av EOD-projektet "Yangtze River to Taihu Lake" kan Xuxiake Town-projektet komma att möta systemexpansion och uppgraderingar i framtiden. Denna egenskap hos PE-rör ger långsiktig flexibilitet för projektet.

Tabell: Överensstämmelse mellan Xuxiake Town-projektkrav och PE-röregenskaper