HDPE钢带增强管与玻璃钢夹砂管及混凝土管的对比.doc

埋地钢带增强螺旋缠绕排水管与玻璃钢夹砂管及钢筋混凝土排水管的对比说明本说明是以一项排水管施工工程为例，在相同的施工要求下，不同材质的排水管道，对其工程综合造价、经济效益、社会效益等方面进行对比分析，目的是使广大用户知道新型排水管虽然材料价格高但综合工程造价不一定高的事实。同时，埋地钢带增强缠绕排水管还具有寿命长（使用期保证50年）、零泄漏（目前还没有其他排水管能做到这点）、环保（产品使用期结束可回收利用）、施工进度快等优点。一、 方案设计1、 设计条件：相同施工要求：施工100米长，管道内表面最低点平均为负2.3米，管道内径为1000mm。不同材质的管道：玻璃钢夹砂管按照JC/T838-1998，钢筋混凝土排水管按照GB/T11836，埋地钢带增强缠绕排水管按照CJT225-20112、 玻璃钢夹砂管3、 钢筋混凝土排水管4、 埋地钢带增强螺旋缠绕排水管二、 造价计算1、 预算编制说明三方案采用相同的计价方式、人工及取费标准。均采用机械挖槽（边坡1:0.33）。设计地面标高即为自然地面标高，余缺土费用暂未考虑。造价计算均采用辽宁省市政工程计价表及相关文件。材料价格均采用2014年沈阳市工程造价管理第四期公布的指导价。2、 预算造价排水管名称规格万元/100米使用寿命（年）埋地钢带增强缠绕排水管DN1000174078.1750玻璃钢夹砂管DN1000185320.820混凝土排水管DN1000127139.520根据2004年3月18日发布的中华人民共和国建设部第218号公告要求：玻璃钢夹砂管及混凝土排水管为限制使用产品，推荐使用钢带增强缠绕排水管，从本公告发布之日起执行。三、 性能比较埋地钢带增强绕排水管玻璃钢管成型方法及性能综述主要原材料预制成“U”型板带，板带在管道成型机上缠绕并熔接成管道。具有双面防腐、机械力学性能好、流体力学特性好、不脱层、密封性好、重量轻、输送节能和使用寿命长等优点。使用环刚度范围：8KN/16KN/将纤维纱浸渍树脂胶液后直接缠绕到芯模上成型。具有耐腐蚀性、强度高、水力学特性优良及正确安装后，在正常使用条件下使用寿命长等优点。缺点：耐冲击性差，对储存、搬运、安装要求较高，使用过程中渗漏现象比较严重；弯曲强度低，受剪应力时管材易破坏。使用压力范围：中高压5.5Mpa24Mpa耐化学腐蚀性对非氧化性酸、稀硝酸、碱和盐溶液、有机溶剂等约275种腐蚀性介质有很好的耐腐蚀性。典型不推荐使用介质：强氧化性酸、卤族元素、氯苯等。取决于树脂基体。蓝纹酸酐环氧管线典型不推荐使用介质：乙醛、醋酸、冰醋酸、丙酮丙烯酸、氨水、苯胺、戌烷基醋酸盐、硫化钡、硫磺酸、溴、四氯化碳、氯气、硫酸、盐酸、甲醇等。内壁特性内壁光滑、粗糙度为0.009mm，内壁不易结垢、结蜡，比同口径钢管输送时节能30%。Hazen-Willams公式系数C=155内壁粗糙、输送阻力大。Hazen-Willams公式系数C=150导热系数0.43W/mk0.36W/mk连接形式管道连接主要采用热熔对接焊连接、热收缩套连接、电热熔带连接、不锈钢活套连接及承插连接五种连接方式。可根据施工现场及环境采取不同的连接方式。螺丝连接。连接要求高，操作较为复杂。1、除下螺纹保护套，用铁刷或硬毛刷将阴、阳螺纹都刷干净。使用清洁剂或氯乙烷等有机溶剂清洗螺纹。2、使用管架和木块将管线对直，管线不直可能造成拧紧假象。3、涂螺纹专用密封剂或螺纹膏加特佛隆带。力学性能具有良好的耐冲击性、耐磨性和适中的柔韧性。耐冲击性极差，弯曲强度低，抗剪应力差。施工施工要求不高，施工费用低。施工安装方便，速度较快。施工条件苟刻，施工费用高。典型要求如下：1、管沟：沟底部必须平整、均匀，不能有直径大于38mm的圆石或直径大于25mm的尖石块；沟底部要铺沙，四周填沙最少150mm。2、回填：充填物必须没有尖石块、大土块或冻土块，管线下部必须完全填实。3、管线连接须避免急转弯或突然升高，如无法避免，则需要弯头、真空消除阀或单向阀等。失效现象由于非使用因素导致管线破坏，主要是外力造成的破坏。1、渗漏：（1）由于用于制做管道的树脂脆性大、断裂延伸率低，在外载荷（安装时运输、搬运、储存时受冲击、碰撞而产生的应力、剪切力和弯曲力）作用下，使玻璃纤维附近的树脂之间及玻璃纤维之间的界面产生应力集中，造成低应力开裂，液体介质沿裂纹以毛细管方式进行微渗，在外载荷的连续作用下裂纹不断扩展，导致组分材料剥离，最终出现渗漏现象。（2）由于增强材料玻璃纤维采用的浸润剂质量的影响，有可能增强材料的浸润性不好，影响树脂与纤维的粘接力，造成界面强度低，也容易形成应力集中，加剧了低应力开裂。（3）管线接头处由于螺纹配合的原因、粘接剂的原因、安装的原因等，是最容易产生渗漏的部位。2、管线破坏：因地基不均匀下沉、坚硬石块的挤压、不正确的吊装、埋设深度不够和回填土没有充分夯实等均会导致管路破坏。维护维修因HDPE管材具有可焊性，且材料重量较轻，维修维护方法相当简单便捷。1、切除管线的损坏部分，两端造锥，用修补短节粘接；或安装现场螺纹，安装组合管箍接头。2、切除损坏部位，安装现场螺纹，用量好长度的短节加管箍。3、整根管线加法兰接头：替换整根管线，再用法兰连接。对整体连接的管线需加一个短节以安装法兰头。四、 优势对比按照玻璃钢夹砂管及钢筋混凝土排水管的使用寿命20年，埋钢带增强缠绕排水管使用寿命50年。从最初投资费用上比较埋地钢带增强缠绕排水管方案费用稍高，而项目全寿命周期（都按照50年计算）费用玻璃钢夹砂管及钢筋混凝土排水管这两个方案费用比埋地钢带增强缠绕排水管方案总费用要大得多。埋地钢带增强缠绕排水管除费用较低外，还具有以下优势：1、 大大缩短工期和降低施工难度。由于埋地钢带增强缠绕排水管重量远轻于玻璃钢夹砂管及钢筋混凝土排水管，非常容易吊装与安装（300mm用人工安装即可），并且埋地钢带增强缠绕排水管一般为10米/根，而玻璃钢夹砂管及水泥管均为2米/根，所以大大缩短工期和降低施工难度。2、 埋地钢带增强缠绕排水管对沟底要求不高。由于玻璃钢夹砂管及钢筋混凝土排水管为刚性管，为保证接头密闭质量要求，沟底必须设置刚性基础，埋地钢带增强缠绕排水管为柔性管，对沟底要求不高。3、 埋地钢带增强缠绕排水管对地面下沉或地壳变动在一定范围内不会断裂。埋地钢带增强缠绕排水管的伸长率为刚性管的20多倍，是PVC的6.5倍，其断裂伸长率非常高，延伸性很强。这就意味着当地面下沉或发生地震时地壳有变动的情况下，埋地钢带增强缠绕排水管能够产生塑性变形而不断裂。这一点远优于刚性管，也优于有明显脆性的PVC管。这一性能已被国内外证明（日本阪神大地震和支南保山地震未造成埋地钢带增强缠绕排水管断裂等）。4、 埋地钢带增强排水管的泄露为零，对地下水不会造成污染。玻璃钢管连接方式有两种：其一，采用承插（中间加密封圈）连接方法，连接特点简单，但不可靠，由于地壳变化及不均匀沉降造成连接处脱开，产生泄漏；其二，采用法兰连接，连接特点相对简单，但不可靠，由于地壳变化及不均匀沉降造成泄漏。钢筋混凝土管材无弹性，即使配有胶圈，但密封效果仍然较差，特别是施工人员由于管材笨重，不好施工，索性不管承插的质量，导致胶圈失去作用，从而使钢筋混凝土管及玻璃钢夹砂管泄漏率大为增加。地下水一旦受到污染将永不再生。而埋地钢带增强缠绕排水管采用承插连接，将嵌有膨胀止水条的承插接头焊在管道的端头形成承口，安装时只要将另一条管道对中并插入承口内就可以，待膨胀止水条遇水膨胀后就将两个管道做密封连接；管道与检查井连接时，将接头固定在井壁，管道插入即可，这样有效实现了管道的零泄漏。5、 埋地钢带增强缠绕排水管使用寿命长，50年以上。埋地钢带增强缠绕排水管的安全使用期为50年以上，这一点已被国内外认可。玻璃钢夹砂管及钢筋混凝土管理论上使用寿命20年，长期受到酸碱的腐蚀，寿命大大降低，地面下沉，接口断裂，导致污水渗漏几年内就不得不更换。6、 埋地钢带增强缠绕排水管内表面光滑，不易结垢。玻璃钢夹砂管及钢筋混凝土管内表面摩擦阻力大易结垢，结垢后使管径缩小，阻力增大，影响通流量。7、 埋地钢带增强缠绕排水管质量轻，便于运输与安装。玻璃钢夹砂管及钢筋混凝土管重量大，不便于运输与安装，特别是大口径管材。如汽车，每车仅能运2根，运输费用相对贵，并且在运输与安装时易损耗。8、 当管道通过流量、坡降及埋深相同时，埋地钢带增强缠绕排水管可以比玻璃钢夹砂管及水泥管小一个规格。埋地钢带增强缠绕排水管的摩擦系数是0.0090.01，而玻璃钢管摩擦系