HDPE缠绕B型结构壁管与其他管道对比资料要点.docx
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HDPE缠绕B型结构壁管与其他管道对比资料要点
HDPE缠绕B型结构壁管与其他管道对比资料
HDPE缠绕B型结构壁管产品说明
1.管材名称：
高密度聚乙烯（HDPE）缠绕B型结构壁管（术名“克拉”管），是国家标准GB/T19472.2-2004规定的B型缠绕结构壁管。
生产工艺：
我公司生产的HDPE缠绕B型结构壁管是通过引进德国克拉公司2000年开发的KR600生产线生产的，管材采用热缠绕成型，并经风冷后冷态脱模，管材壁厚均匀，焊缝可靠，两层壁之间没有内应力。
HDPE缠绕B型结构壁管由主挤塑机挤出平板带，副挤塑机挤出U形带并内包PP骨架管在模具上同步热态缠绕成型的，在整个生产过程连续并都由计算机进行监视和控制,采用滚动自然风冷却。
HDPE缠绕B型结构壁管属热熔状态缠绕成型工艺，管道整体为HDPE材质，材料分子式为（CH2-CH2）n，材料环保，可以达食品卫生等级，在生产时亦不会污染环境，聚乙烯分子的无极性使得其耐酸碱、腐蚀性很强，在埋地使用过程也不会被污染。
2.结构壁型式：
管材内表面光滑，外表面为螺形肋管表面。
3.接口方式：
HDPE缠绕B型结构壁管采用承插式电熔连接，管材承口在生产时预设电热丝，在连接时只需通电即可。
管材的密封性好，接头部部分壁厚=2倍壁厚，强度和刚度都大于等于管材本体，熔接件长度为60mm（见下图），实现完全密封，并成为很好的受力结构，多管连接时如同一个管，所以其适应软基、不均匀沉降等恶劣地质环境敷设的能力很强。
4.管材特点：
结构壁无内有应力，无焊缝，管材壁厚均匀，埋地使用时管道整体成为受力结构使得管道在埋地环境下的受力均匀。
HDPE缠绕B型结构壁管采用承插式电熔连接在一定程度上杜绝了渗漏情况，保证通水能力的同时、减少了对地下水源的破坏；
曼宁系数=0.0096，内壁光滑，过流量大，可以用较小管径代替较大管径的混凝土管。
很强的耐磨性，正常使用寿命高达50年以上。
规格齐全，管材公称尺寸DN300~DN4000mm，环刚度SN2、SN4、SN8、SN12.5、SN16。
很好的柔韧性，其柔性特点，适应地质变化。
管身及接头抗拉能力（缝拉伸强度，单位N）
DN≤300≥380
400≤DN≥500≥510
600≤DN≥700≥760
DN≥800≥1020
重量轻，采用承插式电熔连接的HDPE缠绕B型结构壁管施工快捷。
可以利用承插式电熔连接的方法，在地面上焊接管道，然后整体用吊装设备下管，来解决由于地下水位较高无法彻底降水地区敷设；在地质较软的区域，减少沟槽内工作时间，防止由于沟槽塌陷引发安全事故。
在一些交通要道或繁华市区道路需要快速施工的区域使用。
原材料采用进口PE80级原材料，采用100%原材料。
管材短期弹性模量≥800MPA（材料的粘弹性使得管材在埋地环境下铺设时间多久，材料都是按短期弹性模量反应）。
符合环保要求，能够100%回收利用。
抗不均匀沉降性能好，对基础技术处理要求低，可适用于软土流沙地基；
施工受季节、气温的约束要求低，在-40~60℃温度内可正常操作；
超强的耐酸碱、耐腐蚀能力；
化学性质
浓度
温度
化学性质
浓度
温度
20℃
60℃
20℃
60℃
盐酸
纯
○
○
铬酸
○
○
35%
○
○
氢氧化钙
10%
○
○
硫酸
50%
○
○
40%
○
○
60%
○
○
氢氧化钠
50%
○
○
70%
○
△
氢氧化铜
10%
○
○
95%
△
醋酸银
50%
○
○
硝酸
25%
○
○
碳酸钠
○
○
50%
○
○
氢氧化氨
○
○
70%
○
○
过氧化氢
30%
○
○
95%
○
○
90%
○
○
磷酸
25%
○
○
氯水
○
○
50%
○
○
海水
○
○
70%
○
○
四氯化碳
○
○
95%
○
○
甲醇
○
○
氢氧酸
6%
○
○
汽油
△
纯
○
△
牛乳
○
○
硼酸
○
○
啤酒
○
○
规格齐全、管件配套完善。
HDPE缠绕B型结构壁管规格范围为DN300~DN4000，管件齐全，包括与管材配套的HDPE检查井、HDPE三通、HDPE弯头、HDPE变径管及其它管件，管材与管件的连接都采用承插式电熔连接。
管材与管件的配合，实现管道系统的全塑化、整体化，密封性更好，适应沉降能力更强。
在市政、电力包括核电、化工、码头等领域大量采用（其中福建省内大口径部分已超过200公里）并且在深圳、石家庄和哈尔滨已应用DN3000及以下的管材。
柔韧性好
PE管属柔性管道,韧性好,能适应较差土壤条件及不均匀沉降的情况.特别是在软基情况下,这种管道比其他管道更具优越性.
HDPE管材与同材质检查井的连接都采用承插式电熔连接。
管材与管件的配合，实现管道系统的全塑化、整体化，密封性更好，适应沉降能力更强。
混凝土管道与hdpe缠绕B型结构壁管的综合对比
一、输送相同流量情况下的管径替换对比
混凝土管的粗糙系数为0.013，hdpe缠绕B型结构壁管的粗糙系数为0.009。
这样hdpe缠绕B型结构壁管的输水量相对于同内径混凝土管在同等使用条件下可提高30%左右。
达到设计流量相同的hdpe缠绕B型结构壁管与混凝土管内径对应关系见下表：
输送相同流量情况下的管径替换对比
序号
Hdpe缠绕B型结构壁管径（mm）
可替代混凝土管径（mm）
1
300
400
400
500
500
600
600
800
2
800
1000
3
1000
1350
4
1200
1500
5
1500
1600-1800
6
2000
2500
7
2500
3000
二、hdpe缠绕B型结构壁管与混凝土管道的性能对比
管材
性能
Hdpe缠绕B型结构壁管
混凝土管
构造特性
受负载时能在不破坏结构下变形和移动
刚性管道承载能力强但脆性大接口易开裂破损
连接方式
承插式电熔连接
平口连接承插胶圈连接
水密性
融为一体密封性好管道无渗漏，管道外地下水也不能进入
密封性较差连接处极易漏水会对环境造成二次污染
施工特点
柔性好，对基础处理要求低，管道弯曲性良好，重量轻，施工容易等。
刚性大，对基础处理的要求较高，弯曲部位不易处理，不易同其他管材的过度连接，重量大，配套施工工具与辅助设备多。
现场管理
质轻安全性高搬运过程中破损得可能性少。
安全性差，已损坏，施工管理较为复杂。
使用特点
埋设后系统运行安全性高，可通过电热熔方式进行维修，操作简单方便。
埋设后系统运行的安全性低，管材维修需要彻底进行更换，工作量大
对比内容
Hdpe缠绕B型结构壁管
钢筋混凝土管
安全性
开挖工程量小、管道重量轻
开挖工程量大、管道重
检查井
间距100M，检查井1个
间距50M，检查井2个
接头
现场电熔焊接
设连接井
试验情况
闭气试验、闭水实验无渗漏
闭水试验有渗漏
场地情况
适应恶劣条件下施工
混凝土垫层必须养护7天后方可安装、对降水条件要求较高
运行维护
内壁光滑，清淤方便，，适合水力冲刷，运行费用低
内壁粗糙，人工清淤，运行费用高
坡度关系
同管径，通流量hdpe缠绕B型结构壁管的坡度是混凝土管的0.5倍，可减少管道的埋深
三、hdpe缠绕B型结构壁管与钢筋混凝土管工程造价对比
以下是在一般埋深情况的对比，随着管道埋深深度的增加HDPE缠绕B型结构壁管的优势将更加明显。
铺设每延米HDPE缠绕B型结构壁管道综合单价编制说明
（一）本预算工程量按每延米管道铺设工程量计算。
管道开挖土质按三类土考虑,其中①DN300-DN800HDPE管按管内底埋深2.0米,1:
0.33放坡系数,每侧管基工作面宽度按30cm计算，10cm厚砂垫层管基,管顶回填砂至50cm;②DN800-DN900HDPE管按管内底埋深3.5米,1:
0.67放坡系数,每侧管基工作面宽度按50cm计算，10cm厚砂垫层管基,管顶回填砂至50cm;③DN1000-DN2400HDPE管按管内底埋深3.5米,1:
1放坡系数,每侧管基工作面宽度按50cm计算，10cm厚砂垫层管基,管顶回填砂至50cm;所有管道回填后余土按7Km外运。
（二）套价依据：
1、本预算套用鄂建筑[2005]68号文发布的《全国统一市政工程预算定额湖北省综合单价表（2005版）》及费用定额。
2、鄂建筑[2003]54号文发布的“湖北省建设厅关于调整建设工程人工预算单价的通知”。
3、2009年7月黄石市市区建设工程材料预算价格。
4、本工程按市政三类取费，税金按3.445%,劳动保险费未计入。
5、主要材料价格取定如下：
综合人工：
48元/工日普工：
36元/工日32.5R水泥:
390元/T天然砂（海砂）:
35元/m3
管径
HDPE缠绕B型结构壁管
材料价
施工费
综合造价
数量
金额
元/M
元/M
元/M
（m）
（元）
DN400HDPE管
569
192
761
100
76100
ψ500钢筋砼管
328
433.51
761.51
100
76151
DN500HDPE管
701
200.55
901.55
100
90155
ψ600钢筋砼管
433
433.51
866.51
100
86651
DN600HDPE管
948
200.55
1148.55
100
114855
ψ800钢筋砼管
836
743.33
1579.33
100
157933
DN800HDPE管
1542
294.52
1836.52
100
183652
ψ1000钢筋砼管
1289
853.64
2142.64
100
214264
DN1000HDPE管
2116
575.37
2691.37
100
269137
ψ1350钢筋砼管
1599
933
2532
100
253200
HDPE管道合计（元）
733899
钢筋混凝土管道合计（元）
788199
钢筋混凝土管道综合造价：
例：
管径为ψ1350；
管槽基础平台处理：
对于地基承载力fK≥80KPa的原土上沟槽，HDPE缠绕B型结构壁管到可利用原状土或换填100~300mm的砂垫层，作为安装平台，而PCCP管道对沟槽地基承载力fK≥120KPa，低于时，需要做地基处理：
（距离以100米计、埋深按2.5米计）：
钢筋混凝土管土方费用:
掘施工费用：
4.5元/立方米×10.2立方米×100米=4590元
残土运输费用:
21元/立方米×6.202立方米×100米=12600元
回填撼沙费用:
48元/立方米×4.173立方米×100米=20280元
基础处理换填配砂砾碎石：
51元/立方米×1.3立方米×100米=6630元
软基处理：
410元/立方米×1.2立方米×100米=49200元
土方总费用:
1+2+3+4+5=93330元
管材综合造价费（按100米计）
钢筋混凝土管ψ1350单价:
1599元/米
总费用:
钢筋混凝土管管单价（1599元/米）×100米=159900元
综上计算，两种管材的施工总造价为:
钢筋混凝土管管总造价:
93330元+159900元=253230元
ψ1350钢筋混凝土管道综合单价为2532元/米
DN1000HDPE缠绕B型结构壁管道综合单价为2691元/米
国家标准号
GB/T19472.2-2004
GB/T19472.1-2004
GB/T19472.2-2004
GB/T18477-2001
HGJ534-1991
HG/T21633-1991
无
成型工艺
HDPE缠绕B型结构壁管由主挤塑机挤出平板带，副挤塑机挤出U形带并内包PP骨架管在模具上同步热态缠绕成型的，在整个生产过程连续并都由计算机进行监视和控制,采用滚动自然风冷却。
HDPE缠绕B型结构壁管属热熔状态缠绕成型工艺。
HDPE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。
HDPE中空壁管是由两台挤出机共同完成的，主挤出机挤出圆管，经过真空定型和水冷却使之成为方管，然后将方管缠绕到成型机上，同时辅挤出机挤出辅料，将缝隙填充上，在焊缝过程中，必须不断采用水冷却，以保持管胚不因受热变形
UPVC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，采用挤出成型。
排污用玻璃钢管主要用掺粉料，采用短玻璃纤维离心或长纤维缠绕工艺制成。
产品中间层采用钢带增强，内外层均为聚乙烯。
采用水冷方式。
外观
内壁光滑，外壁为螺旋状加强肋结构壁。
所适用国家标准规定B形结构壁管
内壁光滑，外壁为环状波纹壁。
内外壁光滑，管材壁轴向剖面为工字形结构。
所适用国家标准规定A形结构壁管.
内壁光滑，外壁为环状波纹壁。
内外壁光滑。
内壁有明显的凹凸状，外壁有金属材料撑起的玻纹管，内外壁之间加有金属材料。
特点
工艺及结构特点
1、采用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。
2、聚乙烯材料膨胀系数较大，发生热胀冷缩时，管道外壁肋管和回填土共同作用，将有效抑制管道系统的纵向移位，防止管道在两端头发生应力集中，破坏与检查井的连接。
3、缠绕成型可以生产出大口径的管，采用螺旋肋管后，可以增加管材的环刚度。
环刚度超过20KN/m2，并且可以连续可调，最大埋深可达20m
1.采用挤出成型，管材的外观性较好。
2.可以生产长度12m的管材
3.受工艺设备和挤出模头，所生产管材的口径较小，主要以生产DN1200mm以下管材。
4.HDPE双壁波纹管的环刚度相对缠绕B型结构壁管低很多，主要以S1和S2两种顶级，当口径大于等于DN800以上时，环刚度难以达到8KN/m2。
1、采用缠绕成型和水冷方式，结构壁之间存在应力，实际使用中存在隐患。
2、在冷态进行焊接，焊缝长，焊缝质量难以保证。
3、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。
4、最大环刚度为8KN/m2。
5、管道端口为平口，经水冷后出现端口缩径现象。
1.采用挤出成型，管材的外观性较好。
2.可以生产长度12m的管材
3.受工艺设备和UPVC材料熔体流动速率的影响，所生产管材的口径较小，主要生产DN500mm以下管材。
4.UPVC双壁波纹管的环刚度相对缠绕B型结构壁管低很多，主要以S1和S2两种顶级。
1、掺粉料、采用短纤维离心或长纤维缠绕。
管壁为复合材料壁，由外壁（树脂、砂、纤维构成）、增强层（树脂、纤维构成）、结构层（树脂、砂、纤维）、内衬层（树脂）复合材料构成。
2、管壁采用复合材料构成、管材内壁和外壁采用不饱和聚脂树脂，容易受到破坏，玻璃纤维混入水流，污染水源。
采用短纤维离心管，管材脆性大，并且刚度大，当在运输和施工过程中受到碰、刮等损伤无法修复，并且创口容易撕裂延伸。
采用缠绕工艺成型，管材采用水冷。
管材结构壁采用聚乙烯和金属材料复合结构，由于聚乙烯材料和金属材料的各项指标差距较大，结构壁之间存在应力，在实际使用中存在隐患。
管材口径
DN300mm-DN4000mm
主要生产DN600mm以下管材，国内现有少数厂家可生产DN1200mm以下的管材，但实际应用案不多。
DN3000mm以下
DN500以下
采用离心或缠绕成型，管材可生产较大的口径。
≤DN1200
材料
需100%的原材料，管材质量稳定。
挤出工艺影响，再生料可以超过70%，采用再生料将改变管材的柔性、和熔体质量流动速率，造成管材外观不光滑，并且焊缝拉伸强度降低，容易在有地下水或不均匀沉降地区造成裂管。
同双壁波纹管一样，再生料可以超过70%
UPVC管在生产过程中必须加入碳酸钙以提高管材刚度，但这往往使管材变脆，降低使用年限。
内层外层采用不饱和聚脂树脂作保护层，并且必须达到规定的厚度。
为了降低成本，采用饱和树脂代替不饱和聚脂树脂或不饱和聚脂树脂厚度小于国家规定是现在市场上玻璃钢管常见的质量问题。
可100%采用再生料。
连接方式
承插口电熔连接，HDPE缠绕B型结构壁管一端为内嵌电熔丝的承口，另一端为平壁插口，施工时只需将插口放入承口，电熔丝通上电即可，承插入电熔焊接具有以下优点：
1、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，变形将顺畅通过接头分散到整段管上不会在接头出形成应力集中。
2、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HDPE缠绕B型结构壁管就如一根管一样充分发挥其柔性特点，适应地质变化。
3、在地震多发地区，频繁重载荷作用的埋地敷设，采用承插式电熔连接的HDPE缠绕管有极强的抗冲击能力。
4、采用承插式电熔连接的HDPE缠绕B型结构壁管是真正能够让施工快捷，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，以一段管放入沟槽，管道只注重回填的质量，而不在注重沟槽的平整度，减少了开挖量。
HDPE双壁波纹管连接方式主要有单层承口+密封圈连接、外固哈夫块+密封圈连接、套筒管件+密封圈连接。
1、不管是欧州标准还是国家标准都明确规定采用承插口连接方式，承口和插口的厚度，例如DN500，标准规定接口处承口壁和插口壁的厚度均必须≥11.4mm，但目前所有双壁波纹管单层承口连接方式都无法满足要求。
现在出现了双层承口连接方式，由于无法有效解决双壁粘接问题，即使在DN400mm以下的小口径管材加工成双层扩口技术也成品率极低，以致生产厂家都不愿采用此类连接。
2、采用哈夫块+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。
3、采用套管管件+密封圈连接此种连接施工方便，但由于其接头的强度较低，在荷载作用下或地基不均匀沉降下都容易造成漏水甚至接头脱落。
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HDPE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，且橡胶材料耐腐蚀及耐酸碱能力都很差，老化后表现为硬化无弹性或橡胶圈糜烂，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。
HDPE中空壁管道系统主要有对口式电熔接方式（BEF）、电热熔带（E/F-S）连接方式、热收缩套方式（h/s-s）、扣带式等连接方式。
中空壁四种连接方式有几个共同特点，对接的两根端口为平口、连接的方式为都强掉在两根管的外壁浅层焊接、热收缩及扣紧，忽略了管道接头的应力。
1、中空壁管由于采用平口对接方式，不论哪一种连接方式，在连接时要求管道必须在同一轴线上，稍有错位将导致接头的密封性降低。
2、对口熔接方式焊接面主要局限在管道端口截面，焊接率极低。
电热熔带、热收缩套及扣带式连接，采用的材料厚度远远低于管道壁厚，管道又是平口对接。
上述四种连接方式在发生弯曲拉伸变形和扭转剪切变形时，接口将无法避免地成为应力集中点，造成接头破裂，而这两种变形和管道纵向变形是埋地管道最常见的问题。
3、由于工艺特点，中空壁管会出端口缩径现象，使得管道的密封性不可靠。
4、中空壁管由于两层壁之间存在应力，且采用的接头方式在接头点容易出现应力集中，所以不能应用于软基或存在不均匀沉降地区。
5、中空壁管接头受力能力差，当管道局部承受应力发生变形时，变形无法通过接头分散到整段管上，所以抗冲击能力极差，不能在存在地震地区和重载荷频繁作用的地区埋地敷设。
UPVC管的连接主要以承插式密封圈连接，接头处为活动点，接头抗沉降能力极低，D500口径的UPVC允许沉降必须≤1°。
大于1°，管道系统就要漏水，
一般在存在软基或地质条件较为恶劣或地震频发地区都不推荐使用。
另外采用密封圈连接，管道在10到15年间需要进行维护。
排污用玻璃钢管也主要采用承插式密封圈连接，管材抗承降能力极小，D500口径允许沉降度小于1°。
对于地质条件或管道埋设基础要求较高。
另外管材的脆性大，在接口处容易形成损失并延伸，破坏管材的密封性。
1、采用挤出式焊接，接口处焊接部分凹凸不平，降低了管材的通流能力。
2、接头处金属存在断点，两根管金属部分无法连接，当存在沉降时，接断点将形成锐角导致应力集中，将使接头处破裂。
3、接头处采焊枪焊接无法保证密封性，同时接头处金属部分容易生锈腐蚀，破坏结构壁。
最大环刚度
SN16≥16KN/m2HDPE缠绕B型结构壁管的惯性矩是连续可调的且最大值可达19.8,所以管材环刚度高，DN1200的环刚度可以达到29KN/m2
S2≥8KN/m2，HDPE双壁波纹管在D600以下口径环刚度可以达到S2级，D800以上口径环刚度只能达到S1级（≥4KN/m2）
中空壁管的惯性矩较小只能达到5，所以管材的环刚度较低，当管材大于DN1000以上时其环刚度为SN4（≥4KN/m2）
S2≥8KN/m2，UPVC双壁波纹管基本上只生产D500以下口径的管材，管材环刚度可分S2和S1两个等级。
玻璃钢管采用掺粉（一般为石英砂），其环刚度较高，但脆性大，抗撕裂能力差。
金属内增强PE螺旋波纹管尚无国家标准与其相适应，其环刚度没有标准检测办法。
通流能力（曼宁系数）
0.0093
0.0093
0.0093（当管材出现缩径时,曼宁系数将加大,影响通流能力）
0.0096
0.0096
≥1
正常使用寿命
主材寿命超过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
主材寿命超过50年,连接需要辅助材料（例如世界上最好的密封圈寿命也只有15年）,所以管道系统寿命随辅助材料寿命决定,管道系统需维护.
100%主材寿命超过50年.
15年,需维护
15年,需维护
管道系统寿命受以下因素决定：
1、结构壁采用的金属材质。
2、焊接质量
3、在埋地时，管材与土壤形成受力结构，必须不断变形，金属和聚乙烯的变形能力差距较大，破坏管材结构壁程度
业绩状况
在沿海地区市政、电力、化工、码头等领域大量采用（其中福建省内大口径部分已超过200公里）并且在深圳和哈尔滨已应用DN2200及以下的管材。
以DN800以下较多
一般
以D500以下为主，较多
近几年使用较少
少
管道抗沉降性能的比较简表
HDPE缠绕B型结构壁管
HDPE双壁波纹管
HDPE中空壁管
玻璃钢管
钢带缠绕波纹管
工艺
采用恒温同步成型
无焊缝
采用挤出成型
无焊缝
采用分步缠绕，先挤出方管水冷定形、再加热缠绕对缝焊接，存在焊缝，质量难以控制
玻璃纤维夹砂离心或缠绕
先对钢带涂树脂卷绕，复合PE成型
结构
以PE结构壁作为管道主要支撑
以PE结构壁作为管道主要支撑
以PE结构壁作为管道主要支撑
玻璃纤维夹砂复合结构壁作为主要支撑
以钢作为主要支撑
管材耐酸碱腐蚀能力
强、在温度60℃，对任何酸碱都稳定
强、在温度60℃，对任
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