ns GB", Arial;'>管道实在的情况效益

• 为了筹划管道产物的性命周期而停止可连续性评估时，评估管道体系中一切资料对性命周期的影响很紧张。

• 腐化会招致管道内径随光阴的增长而减少，并影响管道的Hazen-William摩阻系数，而PVC管道不必要附加资料来办理耐腐化成绩。

• 球墨铸铁管必要增加其余资料削减内部和内部腐化，好比内部的水泥内衬和内部的聚乙烯掩护层，不外NSF只承认水泥沙浆内衬。水泥内衬会由于偏转和敲击等行动腐化或零落，并渐渐磨损殆尽，此时管道内的水将间接与没有经由过程NSF平安认证的内壁打仗。阴极掩护体系也是避免铸铁和球墨铸铁管腐化的办法，但应用不当会惹起铸铁管的腐化。从另一个层面来说，和塑料管道比拟，应用其余资料增长了产物的资本耗费、资料自己能耗和碳排放量。

• 铸铁、混凝土、陶土和玻璃纤维这些资料会碰到各类各样的生效情势，好比腐化、脆性、体系衔接性差和应变蠕变，使得这些材质的管道预期寿命只要50年乃至更短，而PVC重力流管道不会被生活污水和气体腐化，预期寿命达100-300年。是以，PVC管道不必要频仍调换，能够应用跨越100年，削减了这100年性命周期内的资料自己能耗、潜伏的温室效应和温室气体排放（参见图5、图6）。

5.7 PVC管道制作工艺干净高效

PVC管道制作效力高，水和动力耗费少。废物和回用料（再研磨）能立刻间接用于再加工，几乎没有发生废物。

• PVC管道挤出临盆能耗较少，以是临盆进程对产物的全部周期影响很小；

• 循环水节水技巧的应用证实PVC行业连续改良和进步效力的许诺。

铸铁厂能耗绝对高，球墨铸铁管临盆重要应用的资料是废金属、合金资料、沙和粘接金属。

5.8 PVC管道碳排放量更低

将管道从临盆地运输到装置地必要耗费动力，为满意管道的调换和开辟的需要，美国和加拿大在全国各地都有PVC管道工场，如许既削减了运输的影响又缩短了临盆地和装置地的间隔。是以，由于运输间隔短和自己质轻（每英尺是球墨铸铁管的1/4），每装置一英尺的PVC管道，运输发生的碳排放量比金属管和混凝土管更低。

5.9 PVC管道本钱低、装置影响低

• PVC管道质轻耐用，而装置管道的设备负载更低、所需职员更少，是以削减了装置的本钱，同时削减了温室气体的排放和对情况的其余影响。

• 装置给水和污水管道平日要用到施工设备。比拟PVC管道，装置分量更大的球墨铸铁管和混凝土管必要更重的设备和更多的职员，装置的光阴更长，发生的情况影响更大。实地研讨发明，PVC管道的装置光阴比同尺寸的混凝土管道削减30%。

5.10 PVC管道的操纵、培修和节能

• 配水体系必要较大容量的水泵输水。在全部应用性命周期内，PVC管道运送水所需的能量坚持稳固，而金属管道内外面会由于腐化、透露和内部分化而渐渐粗拙，所需泵能响应变得更高。是以，比拟起来，PVC管道在全部应用性命周期内都在勤俭本钱和低落碳排放量（参见图7）。

• 8”DR25的管道，PVC给水管本钱比球墨铸铁管低近60%。

• 与铁管和混凝土管比拟，PVC管不会被腐化。管道腐化会增长管道生效、漏水的危险，低落给水举措措施的历久可连续性。

• 管道的耐久性和耐腐化性极大地影响性命周期内对情况的影响，此中腐化影响了75%的水利举措措施。在中等腐化性泥土中，球墨铸铁管只能保持11-14年的应用寿命，在100年的周期内要屡次调换，是以带来的情况影响是PVC管道的7倍。

• 地动惹起地表挪动招致的毛病与管道资料的刚度成正比。柔韧性资料管道，如PVC管道，在地动中毛病率比刚性资料管道低得多。

6 总结

根据性命周期评估成果和分歧管道资料的文献综述，PVC管道可在各类水利举措措施名目中应用，并且在全部应用寿命期限内具备本钱上风，是以它比别的资料管道更具备竞争上风。别的，PVC管道的重要机能，如耐腐化、高耐久性、抗震性等，有利于水利举措措施的历久可连续性应用。

（翻译：永高株式会社 孙富丽 钱杨；

校订：国度化学修建资料测试中间（建工测试部） 李岩）

,

   择要：2017“PVC给水与污水管道的性命周期评估及分歧管道资料绝对可连续性阐发”是初次根据100年性命周期的评估办法，对北美公开管道体系停止周全的情况影响性评估。本文是根据性命周期评估（LCA）尺度停止的PVC管道研讨。PVC管道LCA要相符相干请求，如性命周期评估尺度（ISO 14040系列尺度），环保产物申明（EPD，ISO 14025尺度），NSF自力认证（满意“PVC管材和管件能够耐惯例给水和污水体系中的化学物资，避免排泄或开释到泥土和地表水中，PVC管道没有任何已知的化学物资从管材析出到给水体系中，产物临盆进程中也不会发生已知的毒性影响”的请求）。别的，还要接收性命周期评估和输配水体系国内专家小组的严厉评估。PVC管道行业LCA阐发及其余性命周期阐发办法获得的成果表现，PVC管道具备情况和经济两重上风，能够满意大众事业和市政水利根基举措措施应用需要。LCA和本文研讨成果注解，从性命周期和碳排放量角度来说，PVC管道与其余资料管道比拟，对情况影响更低，如资料自己能耗低、应用阶段能耗更低、应用寿命更长。对付工程师和市政决策者来说，懂得管道资料全部性命周期特征，应用最新、最全的数据评估性命周期内塑料管道对社区情况影响很紧张。今朝公开管道资料腐化和水质成绩重大，本文将研讨成果出现给"大众和水行业，旨在夸大今后国度根基举措措施所面对的重大成绩。

1 目的

本文周全先容了PVC管道LCA评估数据，目的是将PVC管道LCA评估成果毫无保留地先容给输水、配水、生活污水和雨水排放行业。LCA和EPD支撑2010年美国情况掩护署（USEPA）干净水和饮用程度安根基举措措施可连续性政策，及2015年美国情况掩护署对付气候变化的国度水名目，以确保水资本根基举措措施应用的历久可连续性。本文基于可选管道产物的公开可用信息，对可选管道停止比拟评估。

PVC管道LCA研讨由可连续办理方案公司（SSC）牵头，该公司是公认的情况影响和性命周期评估方面的专家。为了确保透明度，Uni-Bell PVC管道协会拜托SSC对通用的水运送和分派、污水和雨水网络用PVC管道停止自力的LCA评估。北美PVC管道LCA评估的实现和PVC管道EPD的宣布，使得PVC管道性命周期影响和效益得以完整公开。

LCA和EDP支撑USEPA对付饮用程度安和气候变化目的以实现给水体系历久可连续性。数据来源于7家临盆企业和21个临盆车间，代表了美国和加拿大70%的管道制作能力。性命周期体系办法不只存眷管道资料、筹划、装置和可连续运转100年，还包括考核资料、临盆、装置、应用和寿命停止，摸索筹划、施工和可连续性等方面身分，办理耐久性、腐化、动力应用和其余成绩，阐发各类身分对修建应用、标准和尺度的影响。从LCA/EPD成果和性命周期本钱来看，PVC管道在水利大众根基举措措施扶植方面具备明显上风。

犹他州立大学的一份研讨注解，铸铁管因腐化而生效是很广泛的成绩，75%的大众举措措施会遭到腐化性泥土的腐蚀。根据2011年AWWA水查询拜访基金会（WRF）的一份研讨注解，最薄的DI管（代表有延展性的球墨铸铁管）在中等腐化性泥土中的估计应用寿命为11-14年。为了削减腐化，DI管至多要在内层附上水泥内衬和在外层笼罩聚乙烯包覆层（包括抗菌剂和挥发性腐化抑制剂）。但如许就增长了资本耗费、自己能耗和碳排放量。评估管道的可连续性时，必需懂得和评估管道体系中一切资料的性命周期影响。

抉择管材时，斟酌资料的自己腐化很紧张。铁质管道在应用寿命范围内，内部腐化的积累招致内外面粗拙，从而不断增长输水动力本钱。PVC管道内外面滑腻，输水能耗稳固。是以，PVC管道在全体应用性命周期内更勤俭本钱，且碳排放量更低。

在地动变乱中，柔性管道（如PVC管）的生效力比刚性资料管道低。PVC管道能破裂和反复应用7-8次，进步应用寿命，低落情况影响。PVC管道工场散布普及北美，运输间隔短、自重轻，碳排放量比金属管和混凝土管更低，在低落运输本钱的同时，满意了各地管道的调换和应用。

2 功效单元的100年寿命

“PVC给水与污水管道的性命周期评估及分歧管道资料可连续性比拟阐发”研讨，聚焦于给水及污水根基举措措施用PVC管道的情况影响、效益及可连续性的周全评估。为了量化PVC管道的情况影响，采纳LCA办法对PVC管道性命周期各个阶段的情况影响停止了透辟地阐发。根据今朝全部水利体系的环保请求，本文综合阐发了PVC管道的情况影响，论证了PVC管道在给水和污水体系中对情况的紧张进献。近来，许多行业研讨证实了PVC管道寿命可跨越100年。实际上，供水和污水行业也历久致力于将公开管道体系的寿命基准晋升至100年，是以联合二者，LCA应用100英尺长管道作为功效单元，寿命为100年。

别的，“PVC给水与污水管道的性命周期评估及分歧管道资料绝对可连续性阐发”研讨也异常重视PVC管道体系从“摇篮到坟墓”的全部性命周期进程。根据可选管道产物已知的公开数据，全部研讨涵盖了这些产物的性命周期信息及其相干的比拟评估。由于分歧资料机能的差异性，是以比拟它们对情况和能耗的影响和效益比拟繁杂，且具备挑战性。

由于曩昔只能装置厚壁灰色铸铁管，以是并未斟酌其情况影响。现在该管道已停产，是以必要帮助资料能力延伸其应用寿命。假如调换这些管道，要侧重斟酌所选资料及其情况影响和性命周期本钱。因短缺其余管道资料公开、精确的信息，限定了用户对管道产物的抉择。比方，PVC管道寿命长、耐腐化，无需增加别的资料来削减腐化及延伸应用寿命，而球墨铸铁管为了到达50年的应用寿命，必要附加如水泥内衬和外涂层等资料来抵抗腐化，而这些附加资料异样也会增长对情况的影响。

“性命周期本钱和资产管理调换筹划”的全体观点与目的是在坚持失常应用程度的情况下将性命周期本钱降至最低。核算性命周期本钱时，首先要斟酌管道体系资料本钱和资料预期寿命内腐化的影响。与PVC及其余管道资料比拟，球墨铸铁管不只初始本钱高，并且腐化和内部水泥内衬的分化惹起的管道应用机能降低，使其运转本钱、培修本钱和运送本钱绝对更高，调换更频仍。

PVC管道的环保申明和北美PVC管道行业的LCA研讨完整公开供给了PVC管道的性命周期影响和效益。PVC管道完整依照ASTM、AWWA、AASHTO、CSA和 NSF国内尺度和认证临盆、装置，确保产物到达品质和平安性的最高尺度。

3 性命周期评估内容

性命周期评估内容包括：

• 采纳相符国内尺度化构造ISO 14040系列尺度的性命周期评估办法量化情况影响成果；

• PVC管道性命周期每一个阶段的相干影响研讨；

• 评估应用当代技巧临盆的PVC管道产物的LCA；

• 管道应用阶段特征和机能研讨；

• 装置办法研讨；

• PVC回用料含量研讨；

• 调换管道资料有用的情况影响数据研讨，以充足懂得管道体系的可连续性。

4 PVC管道LCA ISO尺度办法的紧张内容

根据国内尺度化构造性命周期评估ISO 14040系列尺度树立的性命周期清单（LCI）和性命周期影响评估(LCIA)尺度，北美PVC管道行业LCA研讨的紧张内容包括：

• 环保产物申明（EPD）中公开颁发的LCA研讨成果，相符ISO 14025尺度，并经NSF构造根据“北美污水和雨水（重力）用管道体系产物分类规矩”的附录停止自力验证；

• 由自力的行业和LCA专家组停止评估，确定本研讨相符国内LCA尺度；

• LCA和EPD供给PVC管道全部性命周期的综合情况影响；

• 出书的EPD弥补了现有实验及PVC管道的NSF认证，证实PVC管道对饮用水无毒，对康健无晦气影响。

5 PVC管道可连续性和情况效益的紧张发明

原资料是评估管道可连续性的重要斟酌身分，包括以下：

5.1 PVC管道不克不及含有及析出铅或其余有毒物资

• 从1955年初次应用开端到20世纪60年月的广泛应用，PVC管道行业在晋升机能的同时不停在开辟新的、更平安的资料。

• PVC管道不含DEHP或其余邻苯二甲酸酯类等增塑剂。

• PVC管道不含铅。

• 球墨铸铁管临盆会排放大批有毒物资，如铅、汞、锰、锌、铬化合物、三甲胺、二甲苯、甲醇和苯酚，被腐化的铁管会损坏水质。

• 铁制饮水管中的细菌和菌膜是引发水流传疾病的罕见缘故原由，同时也会腐化铁管和水泥管。PVC管道不被细菌和菌膜腐化，也不会繁殖细菌。

5.2 PVC高效收受接管应用

PVC产物平日是可收受接管的，尤其是应用于可收受接管根基举措措施范畴内，可完整收受接管。有研讨注解：

• PVC管道可收受接管再临盆高达8次，且机械机能没有明显低落。

• 假如管道中参加50%-60%的再生PVC，在管道性命周期中原资料的本钱可低落50%。管道性命周期内回用料对情况影响微不足道。环保修建周刊（Environmental Building News）的一篇文章提到，根据绿色标准请求，铸铁管因其资料自己内讧高、净化重大而被更绿色环保的PVC排水管代替。

• 水泥行业是世界上第三大温室气体排放行业，水泥厂的二氧化碳排放跨越环球总量的5%。临盆混凝土管道所发生的温室气体排放量高于PVC管道，是以抉择管道资料要周全评估全部周期内的一切关键。

• PVC是惰性资料，不容易分化，以是即就是管道到了应用寿命而被抛弃，对情况的影响也是异常小的。不外PVC管道是可完整收受接管的，以是应用寿命到了今后还能够发掘进去收受接管，经由过程加工掺入到各类新的乙烯基产物中，包括壁板、窗、盖板等其余产物，如斯也低落了新产物临盆对情况的影响。

5.3 PVC管道耐腐化、外面滑腻，可历久节俭动力

• 管道应用进程中，压力管道体系的输水能耗是影响情况的一个紧张的潜伏身分，PVC管道内壁滑腻有助于将这类情况影响最小化。别的，PVC具备耐腐化性，以是在全部管道体系筹划应用寿命范围内，比拟有腐化偏向的管道资料，应用PVC管道削减了水泵的动力耗费且勤俭了经营本钱。

• 愈来愈多的大众事业单元和地方政府将温室气体减排目的作为历久计谋的一部分。市政水处理和运送体系必要大批动力用于水运送，此中饮用水运送和污水处理单元的动力耗费占到了市政动力耗费的30%-40%。是以，将来的管道体系应抉择一种自己情况影响低、管壁连续滑腻管道，有助于大众事业单元和地方政府的动力耗费最小化（异样可削减温室气体排放）。

• LCA对分歧资料管道的应用寿命停止了广泛研讨。根据申报、研讨和颁发的文献，球墨铸铁管应抉择50年作为筹划应用寿命。曩昔曾抉择100年，但如许资料自己的能耗会更高，由于在这100年内至多必要调换一次管道，假如不调换，在后50年里，管道内层摩阻增长，供水压力低落，摩擦力增长，将招致输水本钱增大；另一方面，50年调换的管道摩阻系数明显小于100年的管道。如24英寸的铸铁管，50年换一次，动力耗费为144100MJ/100’/100年，100年调换一次（固然在大多数情况下不现实），动力耗费为162300MJ/100’/100年（参见图1、图2）。

• 运送量损失和运送本钱高不是由于铁管与PVC管内径分歧，更多的是由于铁管腐化、透露和结垢会招致管道不圆度增长和供水压力降低。

• 现有公开可用LCA文献注解，与其余资料管道比拟，PVC管道能够低落资料自己和应用阶段的影响。

5.4 重力流输水的PVC管道水力效力更高

• 与其余管道比拟较，在雷同的斜度下，重力流管道PVC资料具备更大的水力上风。换而言之，PVC管道铺设坡度小于其余资料管道，仍能到达最低速率请求。由于其更好的水力效力，较小口径的PVC管道能够代替其余资料稍大口径的管道，具备雷同或许更大的流畅能力（参见图3、图4）。

5.5 PVC管道的认证和ISO尺度

• LCA能加倍综合、公开地阐发产物全部寿命进程的情况影响，是一个比繁多属性请求（像收受接管身分含量）更好的环保机能目标。有些资料，比方金属，收受接管时耗能大，且与原生金属加工比拟，再加工进程会开释额定的有毒气体。往后，致力于低落情况影响的采购方和水利体系筹划者都邑将验证过的LCA成果和EPD认证作为环保机能的实在基准。

• 球墨铸铁管的SMaRT认证并不相符相干的ISO情况认证尺度的公开性请求。产物的环保信息没有表露、认证没有可比性、性命周期影响数据没有供给，根据14025尺度，SMaRT认证不适用于一切资料的管道。

• 球墨铸铁管道SMaRT认证短缺公开性，障碍了消费者充足懂得其产物可连续性的请求。未经验证就被推行成“绿色”产物的行动，其实是一种“掩饰”。

5.6 PVC塑料管道行业发展从重产能向重品德改变
下一个新闻资讯：含平面缺陷的压力管道在静载下的可靠性指标