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高密度聚乙烯(HDPE)缠绕增强管

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高密度聚乙烯(HDPE)缠绕增强管

发布日期:2017-08-16 作者: 点击:

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DN300mm―DN2000mm,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。 

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(S2≥8KN/㎡),DN800以上口径环刚度只能达到S1级(S1≥4KN/㎡)。


5、维护和使用寿命比较

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已超过200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。


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