Selección y análisis técnico de accesorios de tubería PE en el proyecto de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Xu Xiake, Jiangyin

Como la ciudad natal de Xu Xiake, el "experto en turismo mundial", la ciudad de Xu Xiake, la ciudad de Jiangyin, ha logrado logros notables en la gobernanza del medio ambiente del agua en los últimos años. En 2023, el "Proyecto de mejora de la biodiversidad ecológica de los humedales del río en el área de Baiqugang Xu Xiake" implementado por la ciudad fue seleccionado con éxito como un proyecto central de apoyo de la prevención de la contaminación del agua y la prevención de controles. Este proyecto tiene como objetivo mejorar la calidad del agua y el entorno ecológico de 32 ríos en la ciudad a través de medidas integrales. El proyecto de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Xu Xiake adopta un sistema de ajuste de tuberías basado en tuberías PE (polietileno). Esta elección considera completamente el entorno geográfico local, las características de ingeniería y los requisitos de desarrollo sostenible. En un proyecto de gobernanza del medio ambiente de agua tan importante, la selección de accesorios de tuberías de tratamiento de aguas residuales está directamente relacionada con la calidad del proyecto y el efecto de operación a largo plazo. Por lo tanto, es necesario considerar exhaustivamente el rendimiento del material, la adaptabilidad ambiental, la conveniencia de la construcción y la economía.

1. Características técnicas y ventajas de Tuberías

En el proyecto de tratamiento de aguas residuales de la ciudad Xu Xiake, las tuberías de polietileno (PE) se utilizan principalmente como materiales de accesorios de tuberías de núcleo. Esta elección se basa en el excelente rendimiento de las tuberías PE en muchos aspectos. Como material de polímero de alto molecular, la tubería de PE tiene ventajas integrales de que otras tuberías tradicionales no pueden igualar, y es particularmente adecuada para el tratamiento de aguas residuales e ingeniería ambiental.

En términos de propiedades físicas y químicas, las tuberías PE funcionan bien. Este material tiene una excelente resistencia a la corrosión y puede resistir la corrosión de sustancias ácidos y álcali comunes, disolventes orgánicos y electrolitos en el tratamiento de aguas residuales, evitando los problemas de corrosión electroquímicos comunes de las tuberías de metales. Al mismo tiempo, la pared interna de las tuberías de PE es suave, el coeficiente de rugosidad es bajo (N≈0.009), y la resistencia al flujo de agua es pequeña, lo que puede reducir efectivamente la deposición de suciedad y la pérdida de energía. La ciudad de Xu Xiake se encuentra en la ubicación principal del Delta del río Yangtze, con un alto nivel de agua subterránea y una fuerte corrosividad del suelo. Estas características de las tuberías de PE simplemente satisfacen las necesidades del proyecto.

Desde la perspectiva de las propiedades mecánicas, las tuberías de PE tienen una alta resistencia y resistencia al impacto, y su alargamiento en el descanso suele ser más del 350%, lo que puede adaptarse a un asentamiento de cimientos desigual y fuerzas externas como terremotos. Esta característica es particularmente importante en las áreas de cimientos de suelo suave, como la ciudad de Xu Xiake. Además, las tuberías PE son ligeras (la densidad es solo 0.94-0.96 g/cm³), que es 1/10 del peso de tuberías de concreto de las mismas especificaciones, reduciendo en gran medida la dificultad de transporte e instalación. La práctica de ingeniería muestra que el uso de tuberías PE puede reducir el uso de maquinaria de construcción en aproximadamente un 30% y acortar el período de construcción en aproximadamente un 25%.

La confiabilidad de la conexión es otra ventaja importante de las tuberías de PE. El uso de la tecnología de conexión de fusión eléctrica puede lograr una conexión esencial con una resistencia de la articulación no menor que la resistencia del cuerpo de la tubería, lo que reduce en gran medida el riesgo de fuga de interfaz común en las tuberías tradicionales. En el proyecto de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Xu Xiake, el sistema de redes de tuberías necesita cruzar un terreno complejo, y los requisitos de calidad de la conexión son extremadamente altos. Esta característica de PE Pipes simplemente satisface las necesidades de ingeniería.

En términos de vida útil, las tuberías PE funcionan bien. Las tuberías PE de alta calidad pueden durar más de 50 años en condiciones normales de uso, que es mucho más altas que las tuberías de concreto tradicionales (aproximadamente 20-30 años) y las tuberías de metal (15-25 años). El análisis del costo del ciclo de vida muestra que aunque la inversión inicial de tuberías PE es ligeramente mayor, debido al bajo costo de mantenimiento y una larga vida útil, su costo total en 50 años es 15-20% menor que el de las tuberías tradicionales.

Tabla: Comparación de rendimiento de tuberías PE con otras tuberías comunes

2. Análisis de compatibilidad entre los requisitos de ingeniería y la selección de accesorios de tuberías

Como el proyecto central de la mejora integral del entorno del agua en la región, el proyecto de tratamiento de aguas residuales en la ciudad de Xuxiake tiene las características del sistema complejo a gran escala, el sistema complejo y la sensibilidad ambiental, que presenta requisitos especiales para los accesorios de tuberías. El alto grado de adaptabilidad entre el esquema de diseño de ingeniería y la selección de accesorios de tuberías es el factor clave para garantizar la implementación exitosa del proyecto.

La escala del proyecto y la complejidad del sistema requieren que los accesorios de tuberías tengan un rendimiento de conexión altamente estandarizado y confiable. El proyecto de mejora del medio ambiente del agua en la ciudad de Xuxiake cubre 32 ríos, y el contenido de implementación incluye múltiples subsistemas como la intercepción de contaminantes, la purificación del agua, la restauración ecológica del lecho del río y la restauración integral de los ecosistemas acuáticos. Una red de ingeniería tan grande requiere varios accesorios de tuberías para ser altamente consistentes en especificaciones, interfaces y rendimiento. Las tuberías de PE tienen un alto grado de producción estandarizada, con una gama completa de especificaciones de DN50 a DN2000, y un método de conexión unificado, que simplifica en gran medida la dificultad de la integración del sistema. En comparación, si se utilizan tuberías de concreto o tuberías de hierro fundido, la diversidad de sus tipos y tamaños de interfaz aumentará la complejidad del sistema y reducirá la confiabilidad de la ingeniería.

La adaptabilidad del terreno es una consideración importante en la selección de accesorios de tuberías. La ciudad de Xuxiake está adyacente al lago Taihu en el río Sur y Yangtze en el norte. El nivel de agua subterránea es alto y la capacidad de carga de la base es baja. Algunas tuberías en el proyecto deben pasar a través de fundamentos de suelo blando y estructuras existentes, lo que requiere una flexibilidad extremadamente alta y un rendimiento de construcción sin zanjas de las tuberías. La flexibilidad de las tuberías PE les permite adaptarse a un cierto grado de deflexión, y aún pueden mantener la integridad estructural y el sellado bajo un asentamiento desigual. Además, las tuberías de PE son adecuadas para la construcción que utilizan tecnologías sin zanjas como la perforación direccional horizontal, que es particularmente importante cuando se cruzan áreas sensibles como carreteras y ríos.

Las características de calidad del agua y los procesos de tratamiento también afectan directamente la selección de accesorios de tubería. Durante el tratamiento de aguas residuales, las tuberías pueden estar expuestas a medios complejos que contienen sustancias corrosivas, partículas sólidas y microorganismos. La inercia química de las tuberías de PE les permite resistir sustancias corrosivas como los componentes ácidos y alcalinos y el ácido hidrosulfúrico en las aguas residuales. Su pared interior lisa reduce la deposición de la suciedad y el crecimiento bacteriano, lo que ayuda a mantener la eficiencia del tratamiento y la calidad del agua del efluente. En contraste, las tuberías de metal son propensas a la corrosión electroquímica, y las tuberías de concreto pueden deteriorarse debido a las bacterias reductoras de sulfato. El proyecto de la ciudad de Xuxiake también incluye unidades de proceso como camas flotantes ecológicas, instalaciones de aireación y tratamiento in situ de puntos de venta. Las tuberías de PE son más compatibles con estos equipos de proceso y son más convenientes y confiables para conectarse.

Los requisitos de estadificación y mantenimiento del proyecto también son consideraciones importantes. Los proyectos de gobernanza del medio ambiente de agua a gran escala generalmente se implementan en fases, lo que requiere que el sistema de tuberías tenga una buena escalabilidad y conveniencia de mantenimiento. La tecnología de conexión de fusión eléctrica de las tuberías PE permite la conveniente adición de ramas o reemplazo de secciones de tubería en un sistema ya operativo sin la necesidad de apagar el suministro de agua. Como componente del proyecto EOD del "río Yangtze a Taihu", el proyecto de la ciudad de Xuxiake puede enfrentar la expansión y actualizaciones del sistema en el futuro. Esta característica de PE Pipes proporciona flexibilidad a largo plazo para el proyecto.

Tabla: Correspondencia entre los requisitos del proyecto de la ciudad de Xuxiake y las características de la tubería de PE