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      管道知識

      克拉管與雙壁波紋管的比較

      HDPE高密度聚乙烯纏繞增強管與HDPE高密度聚乙烯雙壁波紋管的比較
      克拉管與雙壁波紋管的比較
           
      本文所述HDPE高密度聚乙烯管是指: 
      產品名稱:高密度聚乙烯(HDPE)纏繞增強管(下稱:纏繞增強管) 
      采用標準:管材必須符合GB/T19472.2-2004規定的B型結構壁管; 
      連接方式:采用承插式電熔連接方式的纏繞管材。 
      本文所述HDPE雙壁波紋管是指:
      產品名稱:高密度聚乙烯(HDPE)雙壁波紋管(下稱:雙壁波紋管); 
      采用標準:管材必須符合GB/T19472.1-2004規定的B型結構壁管; 
      連接方式:緊力型承插式填料連接。
       1、生產工藝比較
       纏繞增強管 是全程采用計算機控制熱態纏繞并采用自然風滾動冷卻,結構壁無內有應力,無焊縫,管材壁厚均勻。纏繞成型生產的大口徑管,主要生產DN300mm―DN4000mm,采用螺旋肋管加強,大大增加了管材的環剛度。環剛度超過20 KN/m2,并且根據工程要求環剛度還可以連續可調,最大埋深可達20m。 
      雙壁波紋管是通過直接擠出兩個同心管胚,并經吸塑成型的管材。屬擠出成型工藝。由于擠出成型管的口徑與設備口模成比例當達到一定口徑時,設備開發成了技術難題且提高了生產成本,所以生產管材的口徑較小,主要生產DN600mm以下管材,另外由于雙壁波紋管雙壁復合程度不好,在受壓時容易出現內外壁分層,且外層肋形壁薄,受力能力差,受擠壓時出現凹陷等現象,因此環剛度低,口徑越大,安全性越低,國內雖有少數廠家可生產DN1200mm以下的管材,但實際應用案例不多。 
      2、原材料比較 
      同等管徑的纏繞增強管的重量要比雙壁波紋管重60%以上,并且為了保證其品質上的柔性和接口良好的熔接性能必須用100%的全新原材料,所以生產出來的的管材質量可靠穩定。而雙壁波紋管擠出工藝簡單,管材結構上相對分層的雙壁,管材失去了柔性;并且生產時添加再生料往往超過70% ,增加了管材的品質的不穩定和脆弱,改變了管材的柔性和熔體質量流動速率,造成管材外觀不光滑,并且環剛度和焊縫拉伸強度降低,容易在地質上有不均勻沉降的地區造成斷管、裂管。由于這種管材在生產過程中添加的再生料遠遠大于聚乙烯材料,所以就會出現在市面上可以用很低的價格就能買到這種管材。
       
      3、連接方式比較 
      纏繞增強管采用的連接方式是:“承插式電熔連接”,這種管材它一端為內嵌電熔絲的承口,另一端為平壁插口(承口和插口見下圖),施工時只需將插口 放入承口,電熔絲通上電即熔為一體,全程幾十公里長的管道猶如一根整管。 
      承插式電熔連接具有以下優點: 
      a、承插口完全熔合,接口處剛度和強度與管材本體一致,屬于本體連接。當管道受力產生變形,變形將順暢地通過接頭分散到整段管上不會在接頭處形成應力集中。在軟基或灘涂等地質狀況復雜地區,地基經常發生不均勻沉降,采用承插式電熔連接纏繞增強管就如一根整管一樣充分發揮其密封性和柔性等特點,適應地質變化。在地質不穩定地區,頻繁重載荷作用的埋地敷設,采用承插式電熔連接的纏繞管有極強的抗沖擊能力。而這對于雙壁波紋管是不可想象的。 
      b、采用承插式電熔連接的纏繞增強管是真正能夠讓施工快捷,并且在有地下水且排降水困難時、容易塌坊地區及長時開挖會影響交通、建筑物及人員安全時,采用承插式電熔連接的HDPE纏繞增強管可以做到邊開挖邊敷管邊回填。由于接口為本體連接,抵抗應力能力強,管道可以在溝槽邊焊接后,以一整段一整段管放入溝槽,除與其它塑料管材一樣要求有嚴格的回填的密實度外,對于溝槽的平整度,溝槽開挖寬度,以及放坡等要求較低,減少了開挖量和外運地土方量。然而雙壁波紋管不但要注重溝槽的平整度,增加工程量,而且采用密封圈連接,此種連接采用了聚乙烯以外的材料,使得管道系統的有較大溫差的情況下,接頭處因膨脹系數的差別可能出現漏水、或塑性變形,影響管道系統的通流能力和密封性。在通常情況下,聚乙烯材料抗老化能力、壽命長都是無可否認的,但由于現有雙壁波紋管接頭都采用橡膠密封圈,橡膠材料的耐老化能力及壽命遠遠低于聚乙烯材料,且橡膠材料不耐腐蝕和易老化,老化后表現為硬化無彈性或橡膠圈糜爛(例如世界上最好的密封圈壽命也只有15年),因此將大大降低聚乙烯管道系統運行質量和聚乙烯管道系統的壽命。
      4、環剛度比較
      所有異形管材都采用調整慣性矩(管材結構壁重心與管外徑頂端的距離)方式提調整環剛度,HDPE纏繞增強管的慣性距是連續可調,并且可以通過多層方式來提高慣性矩(即兩層的主PR型,慣性矩最大值可達19.8cm,SQ型的可以為四層以上,其慣性矩≥2*19.8cm),所以所有口徑的管材環剛度高,可以超過國家標準GB/T19472.2-2004標準規定的最大SN16(≥16KN/㎡)。而雙壁波紋管在DN600以下口徑環剛度只可以達到S2級(S2≥8KN/㎡),DN800以上口徑環剛度只能達到S1級(S1≥4KN/㎡)。
      5、維護和使用壽命比較
       纏繞增強管所用的主要材料(高密度聚乙烯)壽命超過50年,連接采用承插式電熔連接(即本體連接)無需輔助材料,所以管道系統壽命超過50年.而雙壁波紋管連接需要輔助材料,所以管道系統壽命隨輔助材料(例如:橡膠密封圈)壽命影響(加上生產過程中再生料的添加,一般不到15年),管道系統需維護并且維護比較困難。 
      結語:通過以上兩種管材的對比可以看出, 纏繞增強管無論從重量、質量和綜合性能都要遠遠高于雙壁波紋管。纏繞增強管作為成熟的產品在國外早已得到廣泛應用, 在國內也被建設部評為重點推廣產品,,在沿海地區市政、電力、碼頭、化工等領域大量采用(僅福建省內大口徑部分已超過200公里,得到一致好評)并且在深圳和哈爾濱已應用DN2200及以下的管材。目前HDPE纏繞增強管被中國石化、中國石油、中國核電,中國廣東核電、中國鋁業、冶金等國家重要項目和行業已成功使用的背景下,作為唯一的新型材料排水管材;中國五大電力集團在沿海地區也在廣泛使用。環保和工程質量是全世界都在關注的問題, 更是人文工程,這就要求這些不易維護的地下管線要有穩定的質量,較長的壽命,高安全性,免維護。百年大計的決策需要大智慧。

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