HDPE雙壁纏繞管成型及環剛度的選取
文章作(zuò)者：admin 發布時(shí)間(jiān)：2020-07-31 10:08:09
HDPE雙壁纏繞管成型工藝
HDPE雙壁纏繞管是一(yī)種以高密度聚乙烯為(wèi)原料，經高溫高壓纏繞焊接成型的管材，通過特殊的方管纏繞成類似彈簧的結構，并通過相同材質改性的高溫焊條在高壓下(xià)熔焊接成管材。管材具有彈簧的可扭曲、可壓縮、可拉伸、但(dàn)不可壓扁的特點，這(zhè)一(yī)點對于基本無内壓，外壓比較大的市(shì)政管材來(lái)講非常重要。因為(wèi)這(zhè)種結構為(wèi)管材提供了(le)非常優異的抗外壓能(néng)力。焊接方管的焊條與方管形成了(le)個(gè)“工”字鋼形的加強結構，這(zhè)個(gè)結構又被内外雙層壁所束縛，其位置相對穩定，管材在外壓作(zuò)用時(shí)結構穩定，大幅度提高的管材的耐外負荷能(néng)力，螺旋中空的結構壁管材抗外壓提高的同時(shí)産品的重量降低(dī)。由于其獨特的成型工藝，可生(shēng)産口徑答(dá)DN3000mm的大口徑管材。這(zhè)種管材具有柔韌性好(hǎo)(hǎo)、壽命長、重量輕、防腐、耐磨、抗低(dī)溫沖擊性能(néng)好(hǎo)(hǎo)等優點，是市(shì)政排水、排污的優質管材。
HDPE雙壁纏繞管的主要物理(lǐ)及化(huà)學特征
抗化(huà)學腐蝕性能(néng)：不受酸、堿、鹽的侵蝕，不受有機物侵蝕，無細菌、藻類滋生(shēng)，不生(shēng)鏽、不結垢；
使用壽命長： 材料老化(huà)壽命在112年以上(shàng)，管材設計壽命50年；
抗沖擊能(néng)力強：冰點以下(xià)依然具有很好(hǎo)(hǎo)的沖擊性能(néng)，不會因水結凍而凍破，優于UPVC、玻璃鋼夾砂等材料管材；
重量輕：密度不足1，比水輕，僅為(wèi)同等規格砼管的1/8，裝卸、運輸、安裝方便，不需大型吊裝、運輸設備；
水阻系數低(dī)：n=0.0078-0.009，一(yī)般設計取0.01，而砼管 n=0.013-0.014，同口徑管材相比可增加30%-40%的流量和流速；
耐磨性能(néng)好(hǎo)(hǎo)：耐磨性能(néng)遠(yuǎn)優于砼管、UPVC管、玻璃鋼夾砂管等管材；
連接方便：采用擴口承插連接方式，管材連接時(shí)方便、快(kuài)捷，單口承插，不需要大型安裝設備，大量減少施工時(shí)間(jiān)；管材管件為(wèi)同等材質，冷熱收縮同步，受壓變化(huà)同步，配合特殊結構設計的橡膠圈，密封性能(néng)更可靠；
環保産品： 産品100%可以回收，不污染環境；
管壁平整：平整的管壁便于回填，施工快(kuài)速，質量穩定，更好(hǎo)(hǎo)的體(tǐ)現(xiàn)塑料埋地排水管材的管土(tǔ)共同作(zuò)用理(lǐ)論；
綜合成本低(dī)：水阻小，流量大，可降低(dī)尺寸使用口徑較小的管材，同時(shí)開挖量也(yě)随之降低(dī)，無需基礎，砂石墊層即可，工程費用低(dī)，長達50年的使用壽命，日常維護費用低(dī)，綜合造價可與砼管相當。
HDPE雙壁纏繞管和其它埋地排水管的比較
1、 HDPE雙壁纏繞管與U-PVC加筋管及波紋管
(1) 從材質上(shàng)講，HDPE雙壁纏繞管是以高密度聚乙烯為(wèi)原料，為(wèi)目前國際上(shàng)推薦使用的品種，為(wèi)國家建設部大力推廣産品。HDPE的彈性模量比較低(dī)，柔性好(hǎo)(hǎo)，同時(shí)HDPE的玻璃化(huà)溫度是-68℃、PVC的玻璃化(huà)溫度為(wèi)81℃ ，所以在常溫（-30℃到40℃）HDPE的塑料特征表現(xiàn)明顯，而PVC一(yī)直處于玻璃化(huà)狀态，所以HDPE的柔性比較好(hǎo)(hǎo)。另外在-20℃, HDPE不脆化(huà)，可進行０℃測試，管材在生(shēng)産，運輸過程中不會産生(shēng)破損。而U-PVC在０℃測試難度大，施工中易出現(xiàn)破損，所以HDPE的抗沖擊能(néng)力要比U-PVC強。還有管材的性能(néng)受配方的影響很大，目前的市(shì)場(chǎng)生(shēng)産廠家較多，導緻惡性競争，U-PVC很多生(shēng)産廠商(shāng)在生(shēng)産過程中加入過量的碳酸鈣，大大影響的管材的質量。
(2)從結構上(shàng)講，HDPE雙壁纏繞管的内外壁比較光滑平整，管壁用中空型材經螺旋纏繞制成的具有中空結構的管材，剖面為(wèi)“工”字鋼型結構，從力學角度講，雙壁纏繞管材在受到外負荷時(shí)能(néng)更好(hǎo)(hǎo)保持結構的穩定性。而U-PVC加筋管及波紋管為(wèi)加強筋結構，以加強筋來(lái)抵抗外壓。另外，結構的不同對管土(tǔ)共同作(zuò)用的體(tǐ)現(xiàn)也(yě)不同。影響管土(tǔ)共同作(zuò)用的主要因素有，管材外壁的平整程度和回填材料的變形模量值及密實度等因素。因此HDPE雙壁纏繞管平整的外壁更有利于提高回填材料的密實度，更好(hǎo)(hǎo)的體(tǐ)現(xiàn)管土(tǔ)共同作(zuò)用理(lǐ)論。
(3)從口徑上(shàng)來(lái)比較，雙壁纏繞管的生(shēng)産口徑為(wèi)DN200-DN3000mmU-PVC的生(shēng)産口徑為(wèi)DN200mm-DN600 mm
2、 HDPE雙壁纏繞管與HDPE雙壁波紋管
（1）從材質上(shàng)來(lái)比較，二者同采用的為(wèi)高密度聚乙烯為(wèi)原材料。
（2）從結構上(shàng)來(lái)比較，雙壁纏繞管的成型工藝為(wèi)擠壓、纏繞成型，管材的内管壁平滑，管壁用中空型材經螺旋纏繞制成具有中空結構的管材，為(wèi)“工”字鋼型結構。而波紋管的成型工藝為(wèi)注塑，擠壓成型，外壁為(wèi)波紋狀。所以，雙壁纏繞管能(néng)更好(hǎo)(hǎo)的體(tǐ)現(xiàn)管土(tǔ)共同作(zuò)用，提高回填土(tǔ)的密實度。另外，波紋管由于其成型工藝以及管材本身(shēn)結構使該種類管材結構抗外壓方面比較薄弱，這(zhè)是波紋管屢屢出現(xiàn)工程事(shì)故的重要原因。
（3）從口徑上(shàng)來(lái)比較，雙壁纏繞管的生(shēng)産口徑為(wèi)DN200-DN3000mm
HDPE雙壁波紋管的生(shēng)産口徑為(wèi)DN200-DN1200 mm
3、 HDPE雙壁纏繞管與增強聚丙烯（FRPP）加筋管
（1） 從材質與成型工藝來(lái)比較，增強聚丙烯加筋管，主要原料為(wèi)玻纖增強聚丙烯。屬半剛性管，有限的彈性，抗沖擊性能(néng)較低(dī)。FRPP加筋管為(wèi)人(rén)工模壓成型，人(rén)為(wèi)性很強，産品的質量不穩定，近幾年在實際工程運用中，多次因産品本身(shēn)質量問題産生(shēng)重大的工程事(shì)故。HDPE雙壁纏繞的材質與成型工藝在前文已作(zuò)介紹，在此不再重複。
（2） 從結構來(lái)比較，FRPP加筋管同屬于加筋管，所以主要以加強筋來(lái)增強抗外壓能(néng)力。而且加筋結構對回填土(tǔ)的密實度有一(yī)定的影響，不能(néng)很好(hǎo)(hǎo)的體(tǐ)現(xiàn)管土(tǔ)共同作(zuò)用理(lǐ)論。
（3） 從生(shēng)産口徑來(lái)比較，雙壁纏繞管的生(shēng)産口徑為(wèi)DN200-DN3000mm
增強聚丙烯加筋管的生(shēng)産口徑為(wèi)DN200-DN1200 mm
4、 HDPE雙壁纏繞管與玻璃鋼夾砂管
（1） 從材質上(shàng)來(lái)講，玻璃鋼夾砂管屬于剛性管，易脆，抗沖擊性能(néng)差，尤其在管材埋地之後的養護過程中，要求用高壓水槍對管道内部進行沖淤，按标準的沖擊力度，管材内部極易被沖破。
（2） 從管材的生(shēng)産口徑來(lái)講，二者都可以做到大口徑。
（3） HDPE材料的抗化(huà)學腐蝕能(néng)力，耐磨性能(néng)要比玻璃鋼夾砂管更強，從環保角度來(lái)講，纏繞管屬于環保産品，100%可以回收，而玻璃鋼夾砂管則不易回收。
（4） 華東地區軟土(tǔ)地基，柔性管能(néng)更好(hǎo)(hǎo)的發揮抗不均勻沉降的優勢。
5、 HDPE雙壁纏繞管與混凝土(tǔ)管材的比較
（1） 從材質上(shàng)來(lái)比較，混凝土(tǔ)材質的耐腐蝕、耐磨等性能(néng)遠(yuǎn)低(dī)于HDPE材質。
（2） 混凝土(tǔ)管在華東地區的使用壽命為(wèi)10-15年，而HDPE雙壁纏繞管在50年以上(shàng)。
（3） 纏繞管的水阻系數為(wèi)0.0078-0.0092，一(yī)般設計取0.01，混凝土(tǔ)管的水阻系數為(wèi)0.013-0.014，比纏繞管高30%-40%。也(yě)就(jiù)是說(shuō)流量和流速低(dī)30%-40%。實際證明，同等流量時(shí)，纏繞管可以換用低(dī)一(yī)個(gè)的管材口徑，如(rú)可用DN500mm的纏繞管代替DN600mm的混凝土(tǔ)管。
（4） 纏繞管是環保産品，可100%回收，混凝土(tǔ)管則不能(néng)。
（5） 纏繞管施工方便，砂石基礎，即時(shí)開挖即時(shí)回填，重量公為(wèi)同等水泥管的1/8，無需大型吊車等工具，施工周期短，日常維護費用低(dī)，綜合造價與水泥管相當。
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