Treize types de matériaux pour les canalisations municipales

Les canalisations municipales, qui constituent un élément essentiel de l'infrastructure urbaine, drainent les eaux de pluie des surfaces urbaines, fournissent de l'eau industrielle et domestique et préviennent la pollution de l'eau. Les matériaux utilisés pour les canalisations doivent répondre aux critères suivants : résistance et rigidité suffisantes, surface intérieure lisse pour minimiser la résistance à l'écoulement, résistance à la corrosion, étanchéité adéquate, rentabilité et facilité de mise en œuvre. Examinons quatorze matériaux couramment utilisés pour les canalisations municipales.

Les tuyaux en PCCP conviennent parfaitement aux conduites sous pression de grand diamètre, répondant aux exigences des projets de dérivation des eaux urbaines, des systèmes d'approvisionnement en eau, des projets de canalisations d'eaux usées à grande échelle et des conduites d'eau de circulation dans les grandes centrales thermiques et nucléaires. La norme nationale pour les tuyaux cylindriques en béton précontraint (GB/T19685-2005) a été établie.

① Un nouveau matériau de tuyau de haute qualité qui combine les avantages des tuyaux en acier (SP) et des tuyaux en béton.

② Coût inférieur à celui des tubes en acier, utilisant 70% moins d'acier que les tubes en acier.

③ Paroi intérieure lisse, excellente performance hydraulique et installation facile.

④ Plus du double de la durée de vie d'un tube en acier.

Il a de larges perspectives en tant que tuyau d'alimentation en eau et de drainage de grand et moyen diamètre, ainsi que pour une utilisation dans des sols corrosifs.

Les tuyaux en plastique renforcé de fibre de verre, nouveau type de tuyaux composites, présentent des avantages en termes de sécurité, de durabilité, d'économie et d'autres avantages par rapport à d'autres matériaux de tuyaux, ce qui leur vaut une attention considérable.

Les tuyaux en PVC-U sont des tuyaux rigides en polychlorure de vinyle. Les structures de paroi disponibles comprennent les tuyaux ondulés à double paroi, les tuyaux renforcés, les tuyaux à paroi plate et les tuyaux enveloppés de composite acier-plastique. Les tuyaux enveloppés de composite acier-plastique sont généralement assemblés à l'aide d'une méthode de collage du manchon intérieur. Les tuyaux ondulés à double paroi, les tuyaux renforcés et les tuyaux à paroi plate sont généralement assemblés à l'aide d'un joint à emboîtement et d'un joint en caoutchouc. Pour les tuyaux à paroi plate d'un diamètre inférieur à 200 mm, le collage est souvent utilisé. En raison de ses divers avantages, le tuyau en PVC-U est largement utilisé dans les canalisations municipales de drainage et d'eaux pluviales, et il est facile à installer.

Lorsqu'il est utilisé comme tuyau de drainage, la concentration de sulfure d'hydrogène dans le tuyau est significativement plus élevée que dans les tuyaux de drainage en béton. Les tuyaux en PVC-U offrent d'excellentes propriétés d'étanchéité contre les odeurs. Lorsqu'il est utilisé comme tuyau de drainage, la consommation d'énergie pour sa production ne représente que 20% de celle d'un tuyau en fonte de même diamètre. Son faible coût, sa résistance au vieillissement, son excellente isolation thermique et sa longue durée de vie en font un produit largement utilisé dans l'assainissement municipal. Le matériau des tuyaux en PVC-U est relativement fragile et ne peut pas résister à la pression externe. Par conséquent, lorsque la pression requise est élevée, on utilise des tuyaux renforcés ou des tuyaux enveloppés de composite acier-plastique ayant une bonne résistance à la pression.

Le tuyau en fonte ductile est un type de tuyau en fonte utilisé pour les conduites d'eau enterrées.

Par rapport au tube en acier, il est moins cher, plus facile à fabriquer et plus résistant à la corrosion. Ses inconvénients sont la fragilité et le poids. Alors que certaines données indiquent des dimensions de tuyaux comprises entre DN40 et DN80, les manuels de conception ne mentionnent que les dimensions supérieures à DN80. Étant donné que la pression nominale ne modifie pas l'épaisseur de la paroi du tuyau, il n'est pas nécessaire de spécifier le niveau de pression nominale.

Le PEHD est une résine thermoplastique non polaire hautement cristalline. Sa forme brute est d'un blanc laiteux, avec un certain degré de translucidité dans les sections minces. Dans les systèmes d'approvisionnement en eau et de drainage, les tuyaux en plastique remplacent progressivement les tuyaux traditionnels tels que les tuyaux en fonte et en acier galvanisé, devenant ainsi le matériau principal des tuyaux.

Dans les systèmes d'approvisionnement en eau et de drainage, tuyaux en plastique remplacent progressivement les tuyaux traditionnels tels que les tuyaux en fonte et en acier galvanisé, devenant ainsi le matériau de base des tuyaux. Par rapport aux tuyaux traditionnels, les tuyaux en plastique offrent des avantages significatifs tels que la légèreté, la résistance à la corrosion, la faible résistance à l'écoulement, l'économie d'énergie, la facilité d'installation et le faible coût, ce qui en fait un choix populaire dans l'industrie de l'ingénierie des pipelines.

Les tuyaux en polypropylène renforcé de fibres de verre (FRPP) sont fabriqués à partir de polypropylène modifié par des fibres de verre et traité avec un agent de couplage. Ils sont largement utilisés dans les secteurs du pétrole, de la chimie, de la production d'électricité, du textile, de la métallurgie, de la pharmacie, de la papeterie, de l'alimentation, de l'exploitation minière, de l'élimination des déchets et de la construction, pour le transport de liquides corrosifs et la tuyauterie de traitement, ce qui leur vaut une grande réputation auprès des utilisateurs.

Ces tuyaux offrent une résistance à la corrosion, une grande solidité, une faible résistance aux fuites, une faible résistance interne, une excellente résistance à la traction, une excellente résistance à la flexion, un faible coût, une longue durée de vie et une facilité d'installation et d'entretien.

Cette conduite se caractérise par une structure de paroi composite composée de plastique renforcé de fibre de verre (FRP) à haute résistance comme couches de renforcement interne et externe, d'une couche centrale de sable de quartz/résine à faible coût pour une rigidité accrue, d'un revêtement interne résistant aux acides et aux alcalins et d'une couche de protection externe qui répond aux exigences de l'environnement opérationnel.

Les tubes RPM peuvent être produits par coulée centrifuge ou par enroulement. Ils sont disponibles en deux types : les tuyaux composites, les tuyaux enroulés et les tuyaux coulés par centrifugation. Dans la coulée centrifuge, on utilise des fibres hachées ; dans l'enroulement, on utilise des fibres longues. Le diamètre maximal des tuyaux RPM coulés par centrifugation est de 2 400 mm, tandis que celui des tuyaux RPM enroulés sur fibre atteint 4 000 mm. Il s'agit d'un tuyau en plastique thermodurcissable.

① Excellente résistance à la corrosion

② Léger et très résistant, facile à installer

③ Surface lisse, grande capacité d'écoulement

④ Excellente résistance aux basses températures et isolation thermique

Le tuyau ondulé en spirale renforcé d'acier HDPE, communément appelé tuyau à courroie d'acier, est un tuyau de drainage et d'égout de grand diamètre et à haute résistance. Il utilise des courroies d'acier en forme de U laminées au PE, ce qui améliore considérablement la rigidité de l'arceau sans augmenter le coût. À poids égal, il présente une résistance nettement supérieure à celle des tuyaux en spirale et des tuyaux à carats, ce qui permet de répondre efficacement à toute une série de problèmes, y compris les charges lourdes.

Les couches sont stratifiées alors que le plastique est encore en fusion ; contrairement aux tuyaux en spirale (tuyaux à paroi creuse), qui sont formés par un processus de fusion secondaire, chaque couche est entièrement collée et très durable.

La surface de la ceinture d'acier subit un prétraitement spécial pour améliorer la résistance à la corrosion de l'acier et la liaison entre l'acier et le plastique, ce qui améliore la résistance au pelage. Le tuyau est enroulé alors que le plastique est entièrement fondu, ce qui permet d'obtenir une structure globale robuste et fiable. Les matériaux et procédés spécialisés utilisés permettent d'assurer à la fois la protection contre la corrosion et l'adhérence entre l'acier et le PE, ce qui garantit une durée de vie comparable à celle des tuyaux en plastique pur, c'est-à-dire supérieure à 50 ans.

Les tuyaux peuvent être assemblés de manière sûre par fusion électrique, ruban thermorétractable, soudage par extrusion interne et externe, ou une combinaison de ces méthodes. Des raccordements fiables peuvent assurer l'étanchéité de la canalisation.

Les tuyaux sont raccordés à la fois par fusion électrique à emboîtement et par emboîtement à étranglement, la fusion électrique à emboîtement étant préférée pour garantir la résistance globale du tuyau. Cette méthode est pratique, sûre et sans fuite, et elle est depuis longtemps largement utilisée dans le monde entier.

Le tuyau composite en plastique renforcé par un treillis d'acier est un nouveau type de tuyau composite en plastique renforcé par un treillis d'acier amélioré. Ce type de tuyau est également connu sous le nom de tuyau SRTP. Ce nouveau type de tuyau est constitué d'un cadre en treillis d'acier plastifié à haute résistance et de polyéthylène thermoplastique. Le treillis métallique sert de renfort au tuyau en polyéthylène. Le polyéthylène haute densité (PEHD) est utilisé comme matrice, et une résine adhésive haute performance modifiée par le PEHD lie étroitement le cadre en fil d'acier aux couches intérieure et extérieure de PEHD, ce qui permet d'obtenir une excellente finition du composite. Le renforcement du fil d'acier à haute résistance étant enveloppé dans un thermoplastique continu, ce tuyau composite surmonte les défauts des tuyaux en acier et en plastique tout en conservant leurs avantages respectifs. Il s'agit d'un nouveau type de tuyau à haute performance largement utilisé dans les champs pétrolifères, les centrales électriques, les entreprises chimiques et pétrochimiques, les compagnies des eaux, les gaz municipaux et les pipelines d'eau de mer.

Le tube composite en plastique renforcé par un treillis d'acier utilise des matériaux de haute qualité et des processus de production avancés, ce qui lui confère une plus grande résistance à la pression. Le tube composite présente également une excellente flexibilité, ce qui le rend adapté aux systèmes de canalisations d'eau et de gaz enterrées sur de longues distances. Les raccords utilisés pour le tube composite en polyéthylène renforcé par un treillis métallique sont des raccords d'électrofusion en polyéthylène. Lors du raccordement, l'élément chauffant à l'intérieur du raccord fusionne la couche plastique extérieure du tuyau avec la couche plastique intérieure du raccord, ce qui permet de raccorder le tuyau et le raccord de manière fiable.

Ce type de tuyau est fabriqué à partir de polyéthylène haute densité (PEHD) et est produit par un processus de double extrusion. Il en résulte une paroi intérieure lisse et une paroi extérieure annulaire et ondulée. Il est largement utilisé dans les systèmes d'égouts et de drainage municipaux.

Le tuyau ondulé à double paroi en PEHD offre une excellente flexibilité, un poids léger, une résistance à la pression élevée, une résistance à la corrosion, une résistance au vieillissement et une longue durée de vie.

Le tube ondulé à double paroi en PP a la même structure que le tube ondulé à double paroi en PE. Il est fabriqué à partir de polypropylène modifié et extrudé en une seule étape à l'aide d'extrudeuses internes et externes. Le tube présente une paroi intérieure lisse et des ondulations sinusoïdales sur la paroi extérieure. Les parois intérieure et extérieure sont creuses et étroitement fusionnées pour former une structure en forme d'anneau.

Le diamètre maximum disponible au niveau international est DN1800mm. Actuellement, la production nationale va jusqu'à DN1200mm, mais les tailles vont généralement de DN200mm à DN800mm.

Les données indiquent que la rigidité du tuyau ondulé à double paroi en PP peut atteindre SN14. Quatre séries sont disponibles au niveau national : SN4, SN8, SN10 et SN12.5.

La sélection rationnelle des matériaux utilisés pour les canalisations municipales n'est pas seulement une question d'ingénierie et d'expertise technique, mais aussi un élément crucial de la stratégie de développement durable d'une ville. Ce n'est qu'en adhérant aux principes "d'adaptation aux conditions locales, de sélection des matériaux en fonction des besoins, de priorité à la qualité et de priorité à la durabilité environnementale" que nous pourrons véritablement construire un réseau d'infrastructures souterraines urbaines sûr, efficace, intelligent et durable, apportant un soutien solide à un développement urbain de haute qualité.