发展大直径塑料检查井的探讨
□ 张玉川
为了贯彻科学发展观，实现可持续发展，近年我国各地大量投资环境工程，建设排水管网形成热潮。塑料埋地排水管发展十分迅猛，每年用量已超过百万吨。塑料检查井的应用也日益广泛。塑料埋地排水管只有配套应用塑料检查井才能构成一个完整的排水管道系统，才能实现可靠的长期密封，具有能适应土壤变动的柔性，铺设轻便迅速，抗腐蚀耐磨损且不易结垢等优势。目前我国生产塑料检查井的能力已经很大，每年的产量估计接近百万套，可以说我国的塑料检查井业的开创期已经完成。
当前国内应用比较普及的是为中小直径（1000mm以下）排水管道配套的中小直径塑料检查井，但大直径排水管道还很少用到塑料检查井，通常仍采用砖或混凝土检查井。我国的独特国情是城镇居民众多并且密集，大直径排水管道用量比国外大（国外把大直径检查井称“人孔”，本文按中国规范统一都称检查井），所以大直径塑料检查井的需求也很高。当前，我国如何发展大直径塑料检查井是值得探讨的课题。
大直径塑料检查井不宜采用注塑成型件组合
目前国内中小直径检查井绝大部分采用注塑成型件组合的结构。注塑成型工艺制品结构可合理设计（如井座可以设计成带加强筋的近球形状提高抗外压性能），尺寸精度好，生产效率高，且比较容易保证质量稳定。因此，尺寸较小而用量较大的建筑小区用中小直径塑料检查井是很适合的。但国内有企业在计划采用注塑成型件组合生产很大直径的塑料检查井，笔者认为这是不合宜的，理由如下：
1．注塑成型工艺不宜用于过大尺寸
注塑成型工艺可以高效地制造形式复杂、尺寸精确的塑料件，但不宜制造尺寸过大、质量过重的塑料件。因为注塑成型是通过强制熔态塑料流动填充模具并在压力下熔合成型的，尺寸过大下流程过长容易造成熔态塑料温度的不均匀，形成过大内应力，影响熔合强度。所以，不是只要有更大注塑机就可以无限制地增大注塑件。
2．注塑成型工艺用于需要数量少的制品经济性差
注塑成型工艺需要昂贵的注塑模具和注塑机，但是生产效率高、材料消耗少（通过结构设计），应用于生产需要数量很大的中小尺寸塑料件（通常年用量要在数万以上）是经济的。而市政用的大直径塑料检查井因为用量较少，采用注塑成型件组合很难达到经济性。投资几百万的模具每年只生产几千件，成本太高。
大直径塑料检查井宜采用焊接成型
焊接成型塑料检查井用常规PE或PP管材（包括实壁管和结构壁管）为基体，经过机械加工（锯切、孔等）后采用焊接（通常用挤出熔接机）成型，配上用注塑或模压的小型构件完成一个功能完全的检查井。
焊接成型检查井的优点是：不需要投资昂贵的大型注塑模具和注塑机，只需要投资比较少的机械加工设备和焊接设备和工装；利用可以大量生产、成本较低、性能可靠的常规管材（包括实壁管和结构壁管）为基体；要求配合精度的局部用注塑或模压的小型构件（如承口插口、井盖座等），只需要小型模具和设备，可以利用中小塑料检查井部件；设计灵活，可以根据每个检查井的不同使用条件调整结构，可以在承受负载高的部位局部进行加强。
这个工艺的缺点是生产效率比较低，部分要依靠人工，材料消耗高于注塑成型，对于用量大的中小直径塑料检查井不适用。为市政工程用大直径（1000mm以上）排水管道配套的大直径塑料检查井，因为尺寸很大，用量又比较少，最适合采用焊接成型。
焊接成型塑料检查井直径可以很大，例如美国Performance Pipe公司的塑料检查井直径达36～120英寸(914～3048mm)，德国Baoku公司塑料检查井的管道直径为800～3500mm。
焊接成型塑料检查井的质量可靠性，因为在正确的工艺下PE和PP的焊接强度可以达到本体强度。国外开发和应用焊接成型塑料检查井已经有几十年，通过多年试验研究和广泛应用积累了许多宝贵的经验。我国发展大直径塑料检查井可以借鉴这些技术成果。例如美国Performance Pipe 公司的‘人孔参考导则Manhole Reference Guide’中介绍了焊接成型塑料检查井的设计标准、材料要求、测试方法和安置规范。
焊接成型塑料检查井有两大类：可称为“管道井”和“直筒井”。
1．管道井
管道井的井座（井底通水部分）通常用横置的大直径（和要连接的埋地排水管相同）埋地排水结构壁管构成，通向地面的直立井筒也采用适当直径的结构壁管。井座和井筒通过机械加工和焊接形成一个整体。井筒上部可以再接上适当的部件，如井盖组件。井筒的轴线可以和井座的轴线一致，形成类似三通管件的结构。井筒的轴线也可以和井座的轴线不一致，让井筒偏于一侧以方便检查或清理。
管道井多数应用于排水干管直段的检查清理，井座只用一直段结构壁管构成，少量用于转向，汇流或分流等可以用多段结构壁管拼焊成井座。
国外生产焊接成型塑料检查井的企业大部分是生产大直径塑料结构壁管的。常用的有两种，一种是多层热态熔接的“聚乙烯缠绕圆形中空肋壁管”（国内俗称“克拉管”），如KRAH、Bauku的产品；一种是单层冷态熔接的“聚乙烯缠绕双壁矩形中空肋壁管”（国内俗称“中空壁管”），KWH有生产。
2．直筒井
直筒井应用于汇集或分流多根埋地排水管（例如用于垃圾填埋场汇集沥出的污水），或者要求大直径井筒的场合。外形特征是直立到底的大直径筒体，周围有多个连接管端。在直筒井的底部为了保证水流顺畅，通常焊接成适当的流道。
国外生产焊接成型塑料直筒井的企业有美国Performance Pipe 公司等。
大直径塑料检查井不宜采用滚塑成型
滚塑成型的突出优点是模具的成本远低于注塑模具，设备投资也低于注塑机；缺点是制品形状受到限制，内壁精度难保证，生产效率也比较低。
国内外都有一些企业采用滚塑成型生产塑料检查井，但是笔者建议国内发展大直径塑料检查井不采用此工艺。理由是：大直径塑料检查井用于下游干线，对于可靠性要求高，埋深较大，承受负载重，要求检查井的机械性能比较高。而滚塑成型不容易制造成刚度好、用料省的结构壁，不容易在不同位置灵活配置不同壁厚。此外，由粉料熔合成型的塑料体强度低于注塑或挤出成型的塑料体，所以通常原材料的消耗比较多。而且制造大尺寸滚塑成型塑料检查井需要的模具和设备投资也不低。至今，还没有发现国外采用滚塑成型生产大直径塑料检查井，如以色列Miki Burmil公司生产的滚塑成型塑料检查井最大井径是1250mm。
焊接塑料检查井可以为钢带增强聚乙烯波纹管配套
国内大直径埋地排水管大量采用钢带增强聚乙烯波纹管MRP，至今都是采用砖或混凝土检查井，连接处很难保持密封，施工的效率也很低。可喜的是，最近MRP的发展动向是两端加上塑料的承口插口，可以采用电熔的承插连接或胶圈密封的承插连接。这样就为采用塑料检查井创造了条件，生产MRP的企业可以用外购或自己生产的焊接塑料检查井配套。并且制造MRP的设备也可以制造没有钢带增强的全塑料结构壁管，作为焊接塑料检查井的基材。
当前，为大直径塑料埋地排水管配套的大直径塑料检查井市场需求巨大，希望相关企业抓住这个重大机遇。