HDPE高密度聚乙烯缠绕增强管与HDPE高密度聚乙烯中空壁管的比较

1、一、HDPE高密度聚乙烯缠绕增强管与HDPE高密度聚乙烯中空壁管的比较  1.      HDPE缠绕增强管又名克拉管，是采用德国设备和技术，以高密度聚乙烯（HDPE）材料为原料，在热熔状态下缠绕成型，采用自然风冷却后，冷态脱模,符合国标GB/T19472.2-2004规定的B型结构壁管。 主要特点有：A）、热熔状态缠绕,结构壁内外壁同步缠绕，管材整体均匀、没有焊缝。 B）、采用风冷，管材在成型内贮热量完全散发，不会形成内应力，不会分层和开裂。C）、冷态脱模，管材冷却至常温时，采用模具收缩方式脱

2、模，管材不会变形。而HDPE中空壁缠绕管，采用国产设备和技术，以高密度聚乙烯材料（HDPE）为原料，在热熔状态下缠绕成型，采用水冷,符合国标GB/T19472.2-2004规定的A型结构壁管。在工艺上先挤出方形管，经水冷却后定形，再缠绕成圆形管，再用水冷却。这样就会出现以下缺陷:A）、存在明显的焊缝，且长度较长，质量难以控制。B）、水快速冷却，热量散发不均匀，结构壁存在应力。控制不好时经常出现弹簧状裂开。 C）、外壁光滑，无法有效抑制因PE材料热胀冷缩引起的纵向位移，经常造成在管道两端形成应力集中，破坏接头或管道与检查井的连接，形成漏水。 2.  

3、60;   HDPE高密度聚乙烯缠绕增强管的惯性距是连续可调的且最大值可达19.8，所以管材环刚度高，DN1500以上的管材仍可以生产出16KN/m2以上的管材。而HDPE中空壁缠绕管,结构壁型高受限,可调惯性矩较小只能达到5,所能生产的管材环刚度低,基本为 8KN/,当管材大于DN1000以上时其环刚度为SN4(4KN/). 3.      HDPE高密度聚乙烯缠绕增强管在生产时对产品原料性能要求极高，所以除了2%的色母粒以外，其它都为HDP E材料,所以价格相对低。而HDPE中空壁缠绕增强管单位环刚度所产生耗材较多，所以

4、成本较高。但由于生产设备投资较小，门坎较低，所以厂家较多，在无序的市场竞争下，为了在成本上取得优势，大量采用无机物（碳酸钙）和再生料，以致市场的价格差矩较大，并且低得离谱。 4.      HDPE缠绕增强管采用承插式电熔连接（刚性接口），接口部采用承插和电熔两种方式同时使用，确保了管材接口的受力能力，同时也保证了接口的密封性。HDPE缠绕增强管承受不均匀能力极强，并且施工方式可以多样化，在需要快速回填地区，HDPE缠绕增强管可以在地面上进行多根预焊，再放入沟槽。而HDPE中空壁缠绕管采用（电）热熔带方式进行连接，由于管材端口变形，（电）热熔带

5、不能与管材完全粘后，施工时必须在沟槽内焊接，需要较大的土方开挖，施工速度慢。（电）热熔带连接，受力结构较差，加上管材焊了缝长，无法适应软基或不均匀沉降地区敷设。5.        在同材质的HDPE缠绕增强管（B型管）和HDPE中空壁管（A型管）相比，在技术上B型管要优于A型管、应用上B型管还要优于A型管，在相同的指标下，两种型式的管材用料相差不多，正常价位也应相差无几，所B型管的性价比明显要优于A型管。 6.      HDPE缠绕增强管，在国家及省市重点工程中大量使用，尤其是沿海地

6、区存在不均匀沉降地区更是普遍使用。而HDPE中空壁缠绕管由于工艺和结构较不合理，用料不够纯，工程安全性太低，在一些重点工程中已被限制使用，在沿海地区已普遍不使用。 综上所述:我们不难得出，采用承插式电熔连接的HDPE缠绕增强管柔性最好，且接口为刚性接口，既确保了接口的密封性又有受力结构。在工程施工过程中，如果沟槽地下水位高，大面积降水困难，或者塌方严重，可以在地面上完成多根管的焊接在放入沟槽，这种方式是其它管材无法做到的，采用这种方式既可以加快施工进度、同时又可避免危险施工，并降低施工成本. 二、HDPE高密度聚乙烯缠绕增强管与HDPE高密度聚乙烯双壁波纹管的比较 

7、;     本文所述HDPE高密度聚乙烯管是指： 产品名称：高密度聚乙烯(HDPE)缠绕增强管（下称：缠绕增强管） 采用标准：管材必须符合GB/T19472.2-2004规定的B型结构壁管; 连接方式：采用承插式电熔连接方式的缠绕管材。 本文所述HDPE双壁波纹管是指： 产品名称：高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管（下称：双壁波纹管）； 采用标准：管材必须符合GB/T19472.1-2004规定的B型结构壁管； 连接方式：紧力型承插式填料连接。 1、生产工艺比较 缠

8、绕增强管是全程采用计算机控制热态缠绕并采用自然风滚动冷却，结构壁无内有应力，无焊缝，管材壁厚均匀。缠绕成型生产的大口径管,主要生产DN300mmDN4000mm，采用螺旋肋管加强，大大增加了管材的环刚度。环刚度超过20 KN/m2，并且根据工程要求环刚度还可以连续可调，最大埋深可达20m。 而双壁波纹管是通过直接挤出两个同心管胚，并经吸塑成型的管材。属挤出成型工艺。由于挤出成型管的口径与设备口模成比例，当达到一定口径时，设备开发成了技术难题且提高了生产成本，所以生产管材的口径较小，主要生产DN600mm以下管材，另外由于双壁波纹管双壁复合程度不好，在受压时容易出现内外壁分层，且外层肋

9、形壁薄，受力能力差，受挤压时出现凹陷等现象，因此环刚度低，口径越大，安全性越低，国内虽有少数厂家可生产DN1200mm以下的管材，但实际应用案例不多。 2、原材料比较 同等管径的缠绕增强管的重量要比双壁波纹管重60%以上，并且为了保证其品质上的柔性和接口良好的熔接性能必须用100%的全新原材料，所以生产出来的的管材质量可靠稳定。而双壁波纹管挤出工艺简单，管材结构上相对分层的双壁，管材失去了柔性；并且生产时添加再生料往往超过70% ，增加了管材的品质的不稳定和脆弱，改变了管材的柔性和熔体质量流动速率，造成管材外观不光滑，并且环刚度和焊缝拉伸强度降低，容易在地质上有不均匀沉降的

10、地区造成断管、裂管。由于这种管材在生产过程中添加的再生料远远大于聚乙烯材料，所以就会出现在市面上可以用很低的价格就能买到这种管材。 3、连接方式比较 缠绕增强管采用的连接方式是:“承插式电熔连接”，这种管材它一端为内嵌电熔丝的承口，另一端为平壁插口（承口和插口见下图），施工时只需将插口 放入承口，电熔丝通上电即熔为一体，全程几十公里长的管道犹如一根整管。 承插式电熔连接具有以下优点： a、承插口完全熔合，接口处刚度和强度与管材本体一致，属于本体连接。当管道受力产生变形，变形将顺畅地通过接头分散到整段管上不会在接头处形成应力集中。在软基或滩涂等地质状况复杂

11、地区，地基经常发生不均匀沉降，采用承插式电熔连接缠绕增强管就如一根整管一样充分发挥其密封性和柔性等特点，适应地质变化。在地质不稳定地区，频 繁重载荷作用的埋地敷设，采用承插式电熔连接的缠绕管有极强的抗冲击能力。而这对于双壁波纹管是不可想象的。 b、采用承插式电熔连接的缠绕增强管是真正能够让施工快捷，并且在有地下水且排降水困难时、容易塌坊地区及长时开挖会影响交通、建筑物及人员安全时，采用承插式电熔连接的HDPE缠绕增强管可以做到边开挖边敷管边回填。由于接口为本体连接，抵抗应力能力强，管道可以在沟槽边焊接后，以一整段一整段管放入沟槽，除与其它塑料管材一样 要求有严格的

12、回填的密实度外，对于沟槽的平整度，沟槽开挖宽度，以及放坡等要求较低，减少了开挖量和外运地土方量。 然而双壁波纹管不但要注重沟槽的平整度，增加工程量，而且采用密封圈连接，此种连接采用了聚乙烯以外的材料，使得管道系统的有较大温差的情况下，接头处因膨胀系数的差别可能出现漏水、或塑性变形，影响管道系统的通流能力和密封性。在通常情况下，聚乙烯材料抗老化能力、寿命长都是无可否认的，但由于现有双壁波纹管接头都采用橡胶密封圈，橡胶材料的耐老化能力及寿命远远低于聚乙烯材料，且橡胶材料不耐腐蚀和易老化，老化后表现为硬化无弹性或橡胶圈糜烂(例如世界上最好的密封圈寿命也只有15年)，因此将大大降低聚乙烯管道

13、系统运行质量和聚乙烯管道系统的寿命。 4、环刚度比较 所有异形管材都采用调整惯性矩（管材结构壁重心与管外径顶端的距离）方式提调整环刚度，HDPE缠绕增强管的惯性距是连续可调，并且可以通过多层方式来提高惯性矩（即两层的主PR型，惯性矩最大值可达19.8cm，SQ型的可以为四层以上，其惯性矩2*19.8cm），所以所有口径的管材环刚度高，可以超过国家标准GB/T19472.2-2004标准规 定的最大SN16（16KN/）。而双壁波纹管在DN600以下口径环刚度只可以达到S2级(S28KN/),DN800以上口径环刚度只能达到S1级(S14KN/)。 5、维

14、护和使用寿命比较 缠绕增强管所用的主要材料(高密度聚乙烯)寿命超过50年,连接采用承插式电熔连接(即本体连接)无需辅助材料,所以管道系统寿命超过50年.而双壁波纹管连接需要辅助材料,所以管道系统寿命随辅助材料（例如：橡胶密封圈）寿命影响（加上生产过程中再生料的添加，一般不到15年）,管道系统需维护并且维护比较困难。 结语：通过以上两种管材的对比可以看出, 缠绕增强管无论从重量、质量和综合性能都要远远高于双壁波纹管。缠绕增强管作为成熟的产品在国外早已得到广泛应用， 在国内也被建设部评为重点推广产品,在沿海地区市政、电力、码头、化工等领域大量采用(仅福建省内大口径部分

15、已超过200公里，得到一致好评)并且在深圳和哈尔滨已应用DN2200及以下的管材。目前HDPE缠绕增强管被中国石化、中国石油、中国核电，中国广东核电、中国铝业、冶金等国家重要项目和行业已成功使用的背景下，作为唯一的新型材料排水管材；中国五大电力集团在沿海地区也在广泛使用。环保和工程质量是全世界都在关注的问题, 更是人文工程，这就要求这些不易维护的地下管线要有稳定的质量，较长的寿命，高安全性，免维护。百年大计的决策需要大智慧。    HDPE高密度聚乙烯管与混凝土管管材的综合性能与综合造价说明 本文所述HDPE高密度聚乙烯管是指： 产品名称：高密

16、度聚乙烯(HDPE)缠绕增强管; 采用标准：管材必须符合GB/T19472.2-2004规定的B型结构壁管;连接方式：采用承插式电熔连接方式的缠绕管材。 本文所述混凝土管是指：产品名称：钢筋混凝土管或预应力钢筋混凝土管； 采用标准：GB/50268； 连接方式：承口式水泥连接或企口式水泥连接。    前    言  建设部2008年技术公告【建设领域推广应用新技术管理规定（建设部令第109号）、建设部推广应用新技术管理细则（建科2002222号）和实施建设事业“十一五”重点推广技术领域（建科20

17、06315号）的要求，我部组织编制了建设事业“十一五”推广应用和限制禁止使用技术（第一批）（以下简称技术公告，后附文件全部内容】：禁止使用水泥管作为雨污水管的材料。水泥管的生产是一个高能耗的过程，并造成大量污染。水泥管在生产和收集水、排放水的过程中产生大量的粉尘、颗粒及渗漏，易造成多次污染。混凝土水泥管属于刚性管，采用水泥、沙石和钢筋等按照一定比例混凝而成，该类产品属于淘汰产品，由于其具有重量笨重、刚性硬脆、易老化、施工时对于地质要求高、接口质量差、维护频率高、维护成本高、不益于环保、施工复杂等缺点。2008年建设部技术公告已明令禁止使用水泥管作为污水管的材料。 （一）、 

18、       HDPE高密度聚乙烯管简介HDPE高密度聚乙烯管是一种新型异形结构壁管材，采用高密度聚乙烯热缠绕成型工艺制成。该产品是一种环保安全型产品，具有重量轻、承压能力强、接口质量高、寿命长、耐腐蚀、环刚度高、施工方便等优点，广泛应用于城市供水、排水、远距离输水及农田水利灌溉等工程。口径从DN300-DN4000，管材重量轻，整体柔性好，是目前埋地排污排水首先的主要管材。但由于管材单体材料与传统水泥管价格差距较大，所以个别用户对使用HDPE高密度聚乙烯管的投资犹豫不决。事实上，在已经使用HDPE高密度聚乙烯管客户反应都认为综合造价差不多，我

19、们提供以下几项 说明： 1、在DN600-DN1600管径之间，同等口径的HDPE高密度聚乙烯管与水泥管的综合单价比为11.3。 2、HDPE高密度聚乙烯管的通流能力为水泥管的1.3倍以上，假若采用DN800的水泥管，那么采用HDPE高密度聚乙烯管则只需DN700(800/1.3)口径。 3、HDPE高密度聚乙烯管连接方式简单快捷，其施工进度大大提高，按正常条件只需要水泥管的30%施工时间，从而大量节省施工工时费用。 4、HDPE高密度聚乙烯管标准长度为6m，全部采用高密度聚乙烯原材料制作，管材重量轻，机械使用度大大降低。 5、HDP

20、E高密度聚乙烯管放坡系数小，工作面小，管材可以在地面进行焊接，所以沟槽开挖量可以降低30%以上，从大大地节省工程费用。 6、HDPE高密度聚乙烯管能适应软基等不均匀沉降地质的埋设，管道沟槽不需要基础处理。 7、HDPE高密度聚乙烯管管材使用寿命超过50年，管道系统的寿命也超过50年，这是水泥管理论寿命2.5倍以上，基本上是一次投资即长期受益 ，无需维护费用。 三、HDPE高密度聚乙烯管与钢筋混凝土管的比较   1、强度和刚度HDPE高密度聚乙烯管属于柔性管,在受外压负荷时,柔性管与刚性管的承受负载的机理是完全不同;柔性管在受压破坏之前可以有较大

21、的弹性变形,而刚性管只能开裂损,同样外压负载下柔性管管壁内的应力较小,它和周围的回填土共同承受负载,管土共同作用,因此,HDPE管不需要和刚性混凝土管一样的强度和刚度,在合理的条件下,完全达到和超越使用要求,这一点已经被众多欧洲国家和亚洲的新加坡和韩国的应用实践所证实。 2、水力特性比 在水力特性方面，HDPE管由于内壁光滑，输送液体时比摩阻力明显小于混凝土管，HDPE管的内壁粗糙率为0.009，而混凝土管为0.013,因此,在相同的条件下,HDPE管的输水量可比混凝土管提高30%,即：通流能力是水泥管材的1.3倍以上。实践证明,在同样的坡度下,采用直径较小的HDPE管就可

22、以达到要求的流量。同时水泥管在使用一段时间后，由于管壁裂缝、粗糙和气隙常在管道内出现长草、根阻、积淤等现象，大大减小水泥管的通流能力，并且需要不断维护。而HDPE高密度聚乙烯管不会出现这种情况。 3、环保方面和密封性 环保方面：水泥管的生产是一个高能耗的过程，并造成大量污染，同时在使用过程中容易受到根阻、酸碱腐蚀、沉降、破裂；在水泥管生产和收集水、排放水的过程中产生大量的粉尘、颗粒及渗漏，易造成二次污染。而HDPE高密度聚乙烯缠绕增强管不存在此类问题。 在密封性方面，HDPE管采用电热熔连接，安装操作速度快、无泄漏，而混凝土排水管在保证密封方面是比较困难的，国内绝

23、大多数使用的平接口混凝土排水管在连接处只抹一圈混凝土，时间一长由于应力作用很难保证不泄漏。又因为其完全是刚性的连接，地基稍有松动或不均匀沉降，管道和连接处就有可能被破坏，从而造成管道堵塞影响排放和污水泄漏对地下水和土壤的污染，因此，国家有明文规定对水泥管的使用,建设部也明确要求淘汰水泥管,大力发展HDPE管材的使用。 4、使用寿命  使用寿命、耐腐蚀方面，高密度聚乙烯（HDPE）管的优点最为突出，埋地排水管生活污水和雨水常带有腐蚀性（雨水流过地面时常常溶入腐蚀性物质），或成酸性或成碱性，生产污水如工业排水更是带有强腐蚀性，HDPE管的耐腐蚀性远胜于金属管，也明显优于混凝土管

24、，同时，HDPE缠绕增强管的抗磨损性能也很好，在欧美等较早命名用 HDE管的地区,HDPE管材的寿命已被充分证实超过50年，而混凝土管的设计寿命只有15年,实际使用则更短。并且水泥管需要经常性维护，通流能力差。 5、 使用铺设安装 凡项目地处沿海地区的，通常地质条件差、地下水位高、管径大、施工条件恶劣，采用水泥管将使施工难度加大，并且施工周期加长。（水泥管施工通常流程：管沟开挖软基处理砼基础下管管材水泥接口90º至180º砼封包砼保养回填）。高密度聚乙烯(HDPE)管连接方式简单快捷，其施工进度大大提高，按正常条件只需要水泥管的30%的施工时间，个别案例只有水泥管的20%不到的施工工期。 在铺设安装方面，HDPE高密度聚乙烯管采用电热熔连接,对沟槽基础要求低,敷设时不需要桩基等基础,敷设粗沙即可,同时对基础平整度要求很低,大大提高了施工进度,