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市政给排水:污水管道的埋设深度

发布时间:2019-04-19 18:16

管道埋深是影响管道造价的重要因素,是污水管道设计的重要参数。 管道埋设深度有两个意义: 

(1)覆土厚度:是指管道外壁顶部到地面的距离。 

(2)埋设深度:是指管道内壁底部到地面的距离。 

1.防止冰冻膨胀而损坏管道 生活污水温度较高,即使在冬天水温也不会低于4℃。很多工业废水的温度也比较高。此外,污水管道按一定的坡度敷设,管内污水经常保持一定的流量,以一定的流速不断流动。因此,污水在管道内是不会冰冻的,管道周围的土壤也不会冰冻。所以,不必把整个污水管道都埋设在土壤冰冻线以下。但如果将管道全部埋设在冰冻线以上,则因土壤冰冻膨胀可能损坏管道基础,从而损坏管道。 

《室外排水设计规范》规定,冰冻层内污水管道的埋设深度,应根据流量、水温、水流情况和敷设位置等因素确定,一般应符合下列规定: 

(1)无保温措施的生活污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管道,管底可埋设在冰冻线以上0.15m。 

(2)有保温措施或水温较高的管道,管底在冰冻线以上的距离可以加大,其数值应根据该地区或条件相似地区的经验确定。

 2.防止管壁因地面荷载而破坏 3.满足街坊污水连接管衔接的要求 我国塑料管道发展大致经历了研究开发、推广应用和产业化发展三个阶段。1994年以前为研究开发阶段,这期间主要是技术和设备的引进、消化与研究开发,以及工程试点,初步显示了塑料管道的优良性能和发展前景;以1994年全国化学建材推广应用协调工作会议为标志,塑料管道发展进入了推广应用阶段,这期间主要是对重大技术装备进行自主研究开发,对引进技术进行消化、吸收和创新,同时开始在工程建设中推广应用塑料管道;以1999年全国化学建材工作会议为标志,塑料管道发展进入产业化阶段。 目前,我国已成为塑料管道生产和应用大国之一。2005年中国塑料管道产量仅有236万吨,2010年我国已经超越美国成为世界塑料管道生产国,产量为840万吨,5年复合增长率为28.8%。另外,我国塑料管道在产量增加的同时,产品质量也不断提高,行业的技术进步不断加快。 

(一)塑料管道的应用带来了管道业的巨大进步 塑料管道与传统的铸铁管、镀锌钢管、水泥管等管道相比,具有节能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿命长等优点。塑料管道在众多应用领域替代铸铁管、镀锌钢管、水泥管等传统的管道,很好地解决了饮用水二次污染、化学防腐蚀问题,并有效保护地下水资源免受污染。以市政排水为例,塑料管道的施工工序较传统管道简单。因为塑料管道粗糙系数低,过流能力强,在流量一定的情况下,需用的管径较铸铁管材小一级,工程造价一般低于传统金属管道。可广泛应用于建筑给排水、城乡给排水、城市燃气、电力和光缆护套、工业流体输送、农业灌溉等建筑业、市政、工业和农业领域。塑料管道的广泛应用带来了管道业的巨大进步。

 (二)PVC管道产品占比下降,PE、PPR管道产品占比上升

 1、我国目前塑料管道主要有PVC\PE\PP三种 

由于化学建材产品具有较好的防腐蚀性能、自重轻、生产应用能耗低、施工便捷等特点,利用化工材料制造的塑料管道被广泛的运用在工程建设、城市建设与村镇建设的过程中。我国虽然化学建材发展历程时间较短,但是我国化学建材发展迅速,管道、门窗、防水材料、涂料等领域都得到充分发展。 

塑料管道分分类可以从其材质与主要使用的领域来区分。从使用化工材料的不同分类上看,塑料管道可分为聚氯乙烯(PVC)管、聚乙烯(PE)管、聚丙烯(PP)管、聚丁烯(PB)管、ABS管等。一般而言,HDPE(高密度PE)、LDPE(低密度PE)及其他PE管材统称PE管材,而PVC-C及PVC-U管材统称PVC管材。PVC管道系统发展***早,目前用量******。PE和PP管发展较晚,但是近年增长较快。目前全球已经形成以PVC-U、PE和PPR管道为主的产业格局。 

2、塑料管道未来推广应用主要以PE管为主

通过对比2006年到2009年塑料管道生产比例可以看出,PVC-U管、PE管道仍是塑料管道的主要品种。从增长比例来看,PVC-U管道的增长速度慢于PE等品种的管道,但仍占主导地位。《国家化学建材产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》中也明确了“十二五”达到的目标,到2015年,塑料管道的推广应用主要以PE管为主,并大力发展新型塑料管材。PVC-U管、PE管道仍主要应用于工程项目。家装用PPR管道市场空间急剧增长。随着城镇化水平的上升和消费者消费能力和意识提高,预计未来家装用PPR管道的市场空间将进一步扩大。

我们认为未来塑料管道各主要应用领域的发展趋势为:室外排水管将以PE管为主,逐渐取代PVC-U管部分市场;建筑万博客户端下载苹果将以PP、PE管为主,未来几年继续保持大幅增长;建筑排水管将仍以PVC-U管为主,PE管和PP管将在高档建筑和特殊场合中逐步推广应用;埋地排水管将形成PVC-U管、PE管并重的情况;燃气用管将以PE管为主;农业用管以PVC-U管为主,并在未来几年继续保持大幅增长;护套用管以PVC-U管、PE管为主,PE管增长趋势较快。

(三)房屋建筑是塑料管道主要用途,工、农业用管道也快速增长

从塑料管道应用领域类别去看,塑料管道应用领域常为给水、排水、电力通信、农用、燃气、地暖、消防与其他领域,塑料管道因此分类为室内万博客户端下载苹果道、室外万博客户端下载苹果道、室内排水管道、室外排水管道、套管、灌溉管道、燃气管道、供暖管道、消防管道、工业管道。2010年除市政工程,房屋建筑给的排水管道等传统领域仍是塑料管道主要用途外,工业用、农用和相关护套管道也在快速增长,同时随着地面辐射供暖方式及非开挖施工技术的进一步普及,给塑料管道行业带来了新的市场发展机遇。目前我国塑料管道已普及应用到建筑给、排水,供暖,城市燃气输送,农村沼气燃气输送,市政给水、市政排水、排污,农村人畜饮水改造,农业灌排,电力,通讯,工业等许多领域。

(四)管道市场在发展中国家处于推广阶段,在发达国家已较为成熟

根据Freedonia统计,1997年全球塑料管道的需求为940万吨,2002年上升为1140万吨,2007年需求为1450万吨,1997年至2007年全球塑料管道需求的复合年增长率约为4.4%,1997年至2002年的复合增长率约为3.9%,而2002年至2007年的复合增长率则约为4.9%。据Freedonia***近调查研究报告显示,2015年前全球塑料管道市场将以年均5.8%的速度增长,远低于我国15%的增速。 

塑料管材在欧洲管材市场上已经占有重要的位置。1998年欧洲塑料管材的用量仅占所有管材用量的44%,而如今塑料管材在欧洲已经占有管材市场的54%。这个数字的重要意义在于塑料管在所有管材当中用量已经占据首位,现在是其他材料与塑料的竞争而不是塑料与其他材料的竞争。

根据KWD-globalpipe统计,2010年塑料管用量在1800万吨左右。在发达国家塑料管的应用已经非常普遍,人均用塑料管量高,但是每年的产量增加不多。同时,在发展中国家塑料管还在逐步推广阶段,人均用塑料管量较低,但是每年的产量增长较快。塑料管能够稳定增长的基础是技术发展快,不断有新材料、新技术和新应用出现。目前塑料管道主要的生产国是美国、中国、日本和意大利等。

(五)我国塑料管材市场规模不断扩大,收入增速放缓 

据统计2007年、2008年和2009年塑料管道产量分别331.80万吨,459.30万吨和580.37万吨,同比增长15.17%、38.43%和26.35%,2010年产量达到840万吨,增速达到45%。同时,我国市场对于塑料管道的需求也不断增长,近年来塑料管道的需求情况如下图所示。

 近10年,在我国宏观经济快速发展的拉动下,我国塑料管道在化工建材大发展的背景下经历着高速发展,在建筑业、市政工程、农业、工业等行业市场的需求不断加大,在生产能力、生产和应用量、产品品种、应用领域、产业科技进步、标准化建设等多方面有了很大提高,已成为塑料管道生产和应用的******国家。2010年,我国塑料行业和塑料管道行业产业结构和产品结构调整顺利,塑料管道已成为国内主要管道材料之一。我国塑料管道制造收入不断增长,年复合增长率为27.14%,增长率在2004、2005年达到******水平,2010-2011年增速仍保持在30%以上。

(六)产业集中度不断提高

近年来塑料管道行业产业的集中度越来越高,目前行业中前20名企业的销售量已经达到行业总量的40%以上,有近20家企业的年生产能力已达到或超过10万吨。目前国内具有一定规模的企业已有3000多家,年产能已达到1700万吨,其中产能1万吨以上的企业只有300多家,以中小型企业为主。市场上的产品质量也良莠不齐,但是行业集中度有越来越高的趋势。

(七)生产区域主要集中在沿海发达地区,重心向内地不断扩展

塑料管道行业形成了产业功能聚集区,生产企业主要集中在沿海经济发达区域。目前,规模生产企业主要集中在广东、浙江、山东,三地的生产能力、产量之和已接近全国总量的一半。

国家统计局的数据显示,2006年,华东和中南地区塑料管道产量占全国总产量约42%和35%,而到2011年这一数字下降到34%和26%。由于受国家政策和区域发展重心转移的影响,西南、西北和东北地区的产量比例增加明显。在塑料管道发展历程中,目前中国的塑料管道生产企业主要集中在沿海和经济发达地区,前三位地区的生产量之和已超过了全国总量的40%左右。由于当地需求的拉动,仍有一些企业在广东、北京、天津、西部等热点地区投资增加规模,不过随着国内外著名企业对于中西部地区市场的看好,这两年产能投资开始转往内陆以及北方地区。

(八)实施品牌战略的企业逐步壮大,在竞争中形成优势

塑料管道行业自进入产业化发展阶段以来,通过市场竞争及主管部门和行业协会的监督管理,行业整体实力不断提升,涌现不少重点骨干企业。骨干企业通过加强质量管理,提升了产品质量水平,带动了行业整体水平的提升。特别是近几年,重视产品质量、注重品牌建设的企业在行业竞争中脱颖而出,如伟星新材、永高股份、纳川股份、顾地科技等企业依靠技术进步和品牌优势,在市场取得了很大的进步,推动塑料管道行业朝着注重产品质量和品牌形象方向发展。

四、行业政策助推塑料管道行业快速增长,占比继续提升

为推动我国化学建材行业的发展,建设部等五部委和全国化学建材协调组制定了一新万博体育mantbex鼓励、促进化学建材发展的行业政策、产业政策和有关法规。塑料管道产品特点符合:节能、节水、节地、节材。为国家污水处理厂建设、排水管网建设、农村水利工程建设、建筑排水给水系统管道铺设时,需提供使用寿命长,符合七项塑料管材管件新国家标准的产品。我国市政建设和建筑用管中塑料管道的比例将继续提高。

除了上面提到的政策法规外,“十二五”规划明确提出了塑料管道行业发展目标:生产量将保持10%以上的增长速度;塑料管道在全国的各类管道中市场占有率将超过60%。“十二五”也提出加大北方采暖区节能改造投入,具体表现在北方既有居住建筑节能改造4亿平方米以上,完成老旧住宅节能改造任务的35%,使约700万户城镇居民改善采暖及居住条件;到2020年北方采暖区基本完成老旧住宅节能改造任务12亿平方米。根据“十二五”规划农村水利工作10项重点任务:2020年,我国水利投资将达4000亿元/年;2013年2.1亿农村人口告别饮水不安全;2015年年底之前要全面解决农村饮水安全问题;从小型农田水利重点县建设资金中每年安排50亿元发展高效节水灌溉2015年高效节水灌溉面积达2.7亿亩2020年全国节水灌溉工程面积达7.6亿亩,灌溉用水有效利用系数达0.55.

五、行业需求分析

(一)塑料管道行业下游应用领域广泛

塑料管道加工行业的主要上游为生产管道原料的石油化工行业,生产的主要塑料管道原料包括聚氯乙烯合成树脂、聚乙烯合成树脂、聚丙烯合成树脂和其他高分子合成树脂。下游应用广泛,主要包括建筑内的供排水以及采暖,市政建设中的供排水管,农业供排水以及灌溉用管,工业排污管,燃气管道,以及电力通信护套管等。在这之中,商品房仍是建筑供、排水管道主要下游。

(二)经济发展、地产、基建成为行业需求推动力

经济发展迅速、基建项目及房地产建设的增多、支持性政府投资以及先进技术的发展,是我国塑料管材行业发展的经济推动因素。从经济发展程度的角度看,我国近几年的国内生产总值增长情况如下:

基建及房地产活动增加有助于促进中国的塑料管道消耗增多。国家统计局的数据显示,2004年到2012年期间,中国固定资产投资总额由7万亿元增至人民币326万亿元,复合年增长率约为28.1%;2012年的房地产投资总额约为7万亿元,与2004年比较,复合年增长率约为25.3%。于同期,中国塑料管道的需求按照年复合增长率23.7%增长。基础设施建设和房地产在未来5-10年仍是推动我国经济增长的主要动力。

(三)建筑给、排水用管仍是主要下游,地暖逐渐成为建筑采暖主流

建筑用供、排水管在塑料管道中的占比在2009年已经提高到28%,所以塑料管道需求受房地产行业景气度影响较大。

地暖是一种新型采暖方式,也有把管道铺设在墙壁或天花板上和室外地面下用于冬季采暖。同时也可用于夏季降温。这个系统的功用已经不止是采暖了,可以更******地称之为表面调温系统。

中国政府已将地面采暖列为重点推广应用的建筑节能技术。住建部先后发布了《建设事业“十一五”重点推广技术领域》和《居住建筑节能设计标准》两个文件,其中明确提出“在民用建筑领域推广使用节能效果好的地板采暖技术”,而且采暖的范围正迅速向南方扩展。热水采暖有散热器采暖和地板采暖两类,散热器采暖可以用塑料管连接,地板采暖则完全采用塑料管。地板采暖已经逐渐被人们接受。根据中国建筑装饰协会数据,中国北方地区新建住宅地暖使用率已经达到50%。假设建筑排水用量为每1万平方米4吨,建筑给水用量为每1万平方米1.5吨。建筑用塑料管需求预测如下表。

(四)城市化进程拉动市政给、排水管道以及燃气管道的铺设需求

“城镇化”是政府倡导的主要发展方向。依据《中国城市发展报告》,预计到2020年将有50%的人口居住在城市,2050年将有75%的人口居住在城市;而在2010年年底,全国城镇化水平为47.5%。今后40年内我国每年将有一千多万人口进入城镇,住宅建设和市政建设的规模空前。

“十五”期间我国处于高速城镇化阶段。根据十一届全国人大5次会议的政府工作报告,到2015年我国城市化率将达到51.5%,5年内增长4%。我国长期以来的城镇发展都建立在低成本获得城镇建设用地、廉价劳动力、环境承载严重压力的基础上。在2011年,我国城镇化率超过的50%,社会结构发生历史性变化的节点,低成本推进城镇化将不再可行。

城镇化带动城市建成区面积随之增长,与之相配合的市政建设如:排水、供水、燃气管道的铺设随新增建成区面积的增长而增长。2009年的城市建成区的大幅度增长带动了城镇排水、供水、燃气塑料管道需求的迅速增长。“十二五”城镇化速度的放缓同样将使市政管网的铺设增速放缓。其中,燃气管道主要集中使用于华东和华北地区,两地区使用燃气管道长度占燃气管道总长度的78%左右。

重视城镇排污,大口径塑料排水管市场需求巨大

发改委公布数据显示,“十一五”期间,我国城镇污水处理设施建设和运营工作取得了积极进展。截至2010年年底,全国已建成投运城镇污水处理厂2832座,处理能力1.25亿立方米/日,分别比2005年增加了210%和108%.2010年全国污水处理厂平均运行负荷率达到78.95%,基本扭转了大量污水处理设施建成后不运行或低负荷运行的局面。

2011年9月国务院发布的《“十二五”节能减排综合性工作方案》中指出,到2015年,基本实现所有县和重点建制镇具备污水处理能力,全国新增污水日处理能力4200万吨,新建配套管网约16万公里,城市污水处理率达到85%,形成化学需氧量(COD)和氨氮削减能力280万吨、30万吨。城市污水处理厂的建设是完成COD减排的关键,而完善城市污水处理配套管网是污水处理厂实现COD减排的必要前提。目前,我国大部分地区的污水收集、处理工程建设明显滞后,污水处理率较低。此外,目前我国污水处理设施建设还存在重污水处理厂建设,轻排水管网建设的现象。

2011年11月,发改委资环司牵头的《全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划(2011-2015)》上报稿中指出,“十二五”末全国重点城市、

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