Udvælgelse og teknisk analyse af PE-rørfittings i spildevandsbehandlingsprojektet i Xu Xiake Town, Jiangyin

Som hjemby for Xu Xiake har "verdensturismeeksperten", Xu Xiake Town, Jiangyin City, opnået bemærkelsesværdige resultater inden for vandmiljøforvaltning i de seneste år. I 2023 blev "Økologisk genopretnings- og biodiversitetsforbedringsprojekt af flodvådområder i Baiqugang Xu Xiake-området" implementeret af byen med succes udvalgt som et centralt støtteprojekt til forebyggelse og kontrol af vandforurening. Dette projekt har til formål at forbedre vandkvaliteten og det økologiske miljø i 32 floder i byen gennem omfattende tiltag. Spildevandsbehandlingsprojektet i Xu Xiake Town vedtager et rørfittingssystem baseret på PE (polyethylen) rør. Dette valg tager fuldt ud det lokale geografiske miljø, tekniske karakteristika og krav til bæredygtig udvikling i betragtning. I et så stort vandmiljøforvaltningsprojekt er valget af rørfittings til spildevandsbehandling direkte relateret til projektets kvalitet og den langsigtede driftseffekt. Derfor er det nødvendigt at overveje materialets ydeevne, miljøtilpasningsevne, konstruktionsbekvemmelighed og økonomi grundigt.

1. Tekniske egenskaber og fordele ved PE rør

I spildevandsbehandlingsprojektet i Xu Xiake Town bruges polyethylen (PE) rør hovedsageligt som kernerørsfittingsmaterialer. Dette valg er baseret på PE-rørs fremragende ydeevne i mange aspekter. Som et højmolekylært polymermateriale har PE-rør omfattende fordele, som andre traditionelle rør ikke kan matche, og er særligt velegnet til spildevandsrensning og miljøteknik.

Med hensyn til fysiske og kemiske egenskaber klarer PE-rør sig godt. Dette materiale har fremragende korrosionsbestandighed og kan modstå korrosion af almindelige syre- og alkalistoffer, organiske opløsningsmidler og elektrolytter i spildevandsbehandling, hvilket undgår de almindelige elektrokemiske korrosionsproblemer i metalrør. Samtidig er den indre væg af PE-rør glat, ruhedskoefficienten er lav (n≈0,009), og vandstrømningsmodstanden er lille, hvilket effektivt kan reducere snavsaflejring og energitab. Xu Xiake Town er beliggende i Yangtze River Deltas førsteklasses beliggenhed med et højt grundvandsniveau og stærk jordætsning. Disse egenskaber ved PE-rør opfylder netop projektets behov.

Ud fra de mekaniske egenskabers perspektiv har PE-rør høj sejhed og slagfasthed, og deres brudforlængelse er normalt mere end 350%, hvilket kan tilpasse sig ujævn fundamentsætning og eksterne kræfter som jordskælv. Denne funktion er især vigtig i områder med blød jord, såsom Xu Xiake Town. Derudover er PE-rør lette (densitet er kun 0,94-0,96 g/cm³), hvilket er 1/10 af vægten af ​​betonrør med samme specifikationer, hvilket i høj grad reducerer vanskeligheden ved transport og installation. Ingeniørpraksis viser, at brugen af ​​PE-rør kan reducere brugen af ​​entreprenørmaskiner med omkring 30 % og forkorte byggeperioden med omkring 25 %.

Tilslutningssikkerhed er en anden stor fordel ved PE-rør. Brugen af ​​elektrisk fusionsforbindelsesteknologi kan opnå en væsentlig forbindelse med en samlingsstyrke, der ikke er lavere end styrken af ​​rørlegemet, hvilket i høj grad reducerer risikoen for interfacelækage, der er almindelig i traditionelle rør. I spildevandsbehandlingsprojektet i Xu Xiake Town skal rørnetsystemet krydse komplekst terræn, og kravene til forbindelseskvaliteten er ekstremt høje. Denne egenskab ved PE-rør opfylder netop de tekniske behov.

Med hensyn til levetid klarer PE-rør sig godt. PE-rør af høj kvalitet kan holde i mere end 50 år under normale brugsforhold, hvilket er meget højere end traditionelle betonrør (ca. 20-30 år) og metalrør (15-25 år). Livscyklusomkostningsanalysen viser, at selvom den oprindelige investering af PE-rør er lidt højere, på grund af de lave vedligeholdelsesomkostninger og lange levetid, er dens samlede omkostninger over 50 år 15-20 % lavere end traditionelle rør.

Tabel: Ydeevnesammenligning af PE-rør med andre almindelige rør

2. Kompatibilitetsanalyse mellem tekniske krav og valg af rørfittings

Som kerneprojektet i den omfattende forbedring af vandmiljøet i regionen har spildevandsrensningsprojektet i Xuxiake Town karakteristika af stor skala, komplekst system og miljøfølsomhed, hvilket stiller særlige krav til rørfittings. Den høje grad af tilpasningsevne mellem det tekniske designskema og valget af rørfittings er nøglefaktoren for at sikre en vellykket gennemførelse af projektet.

Projektets omfang og kompleksiteten af ​​systemet kræver, at rørfittings har høj standardiseret og pålidelig forbindelsesydelse. Vandmiljøforbedringsprojektet i Xuxiake Town dækker 32 floder, og implementeringsindholdet omfatter flere delsystemer såsom forurenende opsnapning, vandrensning, økologisk restaurering af flodbund og omfattende genopretning af akvatiske økosystemer. Et så stort ingeniørnetværk kræver, at forskellige rørfittings er meget konsistente i specifikationer, grænseflader og ydeevne. PE-rør har en høj grad af standardiseret produktion, med et komplet udvalg af specifikationer fra DN50 til DN2000, og en samlet tilslutningsmetode, som i høj grad forenkler vanskeligheden ved systemintegration. Til sammenligning, hvis der anvendes betonrør eller støbejernsrør, vil mangfoldigheden af ​​deres grænsefladetyper og størrelser øge systemets kompleksitet og reducere teknisk pålidelighed.

Terræntilpasning er en vigtig overvejelse ved valg af rørfittings. Xuxiake Town støder op til Taihu-søen i syd og Yangtze-floden i nord. Grundvandsstanden er høj, og fundamentets bæreevne er lav. Nogle rørledninger i projektet skal passere gennem bløde jordfundamenter og eksisterende strukturer, hvilket kræver ekstrem høj fleksibilitet og udgravningsfri konstruktion af rørene. Fleksibiliteten af ​​PE-rør giver dem mulighed for at tilpasse sig en vis grad af nedbøjning, og de kan stadig bevare strukturel integritet og tætning under ujævn sætning. Derudover er PE-rør velegnet til konstruktion ved hjælp af skyttegravsfri teknologi såsom horisontal retningsboring, hvilket er særligt vigtigt ved krydsning af følsomme områder som veje og floder.

Vandkvalitetskarakteristika og behandlingsprocesser påvirker også direkte valget af rørfittings. Under spildevandsrensning kan rør udsættes for komplekse medier indeholdende ætsende stoffer, faste partikler og mikroorganismer. PE-rørs kemiske inertitet gør dem i stand til at modstå ætsende stoffer som syre- og alkalikomponenter og svovlsyre i spildevand. Dens glatte indervæg reducerer aflejring af snavs og bakterievækst, hvilket hjælper med at opretholde behandlingseffektivitet og spildevandskvalitet. I modsætning hertil er metalrør tilbøjelige til elektrokemisk korrosion, og betonrør kan forringes på grund af sulfatreducerende bakterier. Xuxiake Town-projektet omfatter også procesenheder såsom økologiske flydende senge, beluftningsfaciliteter og in-situ behandling af udløb. PE-rør er mere kompatible med dette procesudstyr og er mere praktiske og pålidelige at forbinde.

Projektets iscenesættelse og vedligeholdelseskrav er også vigtige overvejelser. Storskala projekter for styring af vandmiljøet implementeres normalt i faser, hvilket kræver, at rørsystemet har god skalerbarhed og vedligeholdelseskomfort. Den elektriske fusionsforbindelsesteknologi af PE-rør giver mulighed for bekvem tilføjelse af afgreninger eller udskiftning af rørsektioner i et allerede fungerende system uden behov for at lukke for vandforsyningen. Som en del af "Yangtze-floden til Taihu Lake" EOD-projektet kan Xuxiake Town-projektet stå over for systemudvidelse og opgraderinger i fremtiden. Denne egenskab ved PE-rør giver langsigtet fleksibilitet til projektet.

Tabel: Overensstemmelse mellem Xuxiake Town-projektkrav og PE-røregenskaber