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浅析新型管材克拉管与PE钢塑管的区别有哪些

发布时间:2017-11-05 16:23:10 阅读:
  新型管材克拉管与PE钢塑管有什么区别呢?新型管材克拉管与PE钢塑管在市政建设项目中孰优孰劣呢?今日都得利管业就和大家聊聊新型管材克拉管与PE钢塑管区别的那些事儿。
 
  克拉管特点
 
  目前市场上比较常见的PE钢塑管(聚乙烯钢塑复合排水管材)主要包括:聚乙烯塑钢缠绕排水管、钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管、双平壁钢塑复合排水管,以下简称钢塑管。
 
  一、PE钢塑管的结构及优缺点分析
 
  1、钢塑管种类
 
  按照管道外壁结构形式分类,分为钢带增强管、塑钢缠绕管两种管材。两者外壁均为凸凹型,即外壁不平整,受力面不均匀;而双平壁钢塑复合管外壁为平面,受力面均匀。
 
  钢带增强管、塑钢缠绕管,管壁的熔焊均只有单层(即单壁),这单壁的熔焊焊缝一旦有问题,管道会渗漏,钢塑管的钢带也会与PE板带紧密粘合,由于PE的膨胀系数是钢的10倍,因此钢塑管很容易造成焊缝处拉裂和钢带暴露。
 
PE钢塑管  
 
  2、钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管的结构:
 
  钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管是一种钢塑复合缠绕管材,是将经涂塑的钢带成型为倒U型与内、外聚乙烯在熔融状态下,经过挤出缠绕成型一种钢塑管材。
 
  管材规格:DN200mm—DN3200mm 。
 
  连接方式:热缩套连接,个别厂家采用承插电热熔连接。
 
  3、钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管的优点:
 
  钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管是以钢带为增强体,钢塑复合缠绕成型,具有抗压、耐冲击好、环刚度高等优点。
 
  4、钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管的缺点:
 
  ①钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管中的钢与塑的密度不一样,两者的膨胀系数相差近16倍(PE=0.195mm/m.k , 钢=0.012mm/m.k),在温度有所变化时,将导致热胀冷缩的程度不一样,从而使得钢塑开裂或分层。由于胶粘剂的拉伸强度比聚乙烯低,在热胀冷缩过程中板带熔接缝容易被拉开,事实上这种管道产出后,若稍长时间不埋地,就会出现很多开裂的缝,因此可以说钢带和板带的粘接是“弄巧反拙”。
 
  ②PE塑料包住钢带,钢带在没有外露的理想状态下,钢带也会慢慢被腐蚀,因为PE塑料有透氧性,水分子、氧分子可以通过PE渗透到钢带导致腐蚀(聚乙烯不能做防腐材料,因为PE属于高分子,分子间存有间隙)。
 
  ③钢与塑料在受外力时,钢塑变形肯定不一样(即弹性模量不一样),这样会导致钢塑分层或拉裂。
 
  ④钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管的带材存在预应力,钢塑易脱开。
 
  钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管的环柔性能差,在地基沉降时易受切力使得接口脱开或钢骨架与聚乙烯分层。
 
  ⑤钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管在装卸、运输以及安装过程中必须要小心翼翼,若在此过程中不小心摩擦碰撞管材表面导致钢带外露,将会加速钢带腐蚀(污水管更为严重)。
 
  ⑥钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管在安装过程中,如果管材切面没有密封好将导致钢带外露及腐蚀,从而导致管道整体受力下降,最终将有可能发生管材坍塌事故。
 
  ⑦连接:单壁熔接,管道发生渗漏的几率较大;卡箍连接,塑料管材设计使用寿命为50年,而卡箍本身不锈钢及辅料(发泡橡胶板)却不能与管材本身达到相同寿命(5-10年),并且大管径使用卡箍连接密闭性极差(几条螺栓进行紧固)。钢肋“无根”,压迫下可能发生“偏倒”,从而使环刚度降低。
 
  5、钢塑管需谨慎使用的范围:
 
  1.在沿海地区或地下水富含电解质的地区。
 
  2.雨、污水管道系统。
 
  二、PE钢塑管缺陷照片、事故图片
 
PE钢塑管缺陷照片

PE钢塑管缺陷照片2

PE钢塑管缺陷照片3

PE钢塑管缺陷照片4
 
  
 
  三、管网管理单位对PE钢塑管的评价
 
  1、原设计雨、污水管材均采用塑钢缠绕管,鉴于该类管材在多个项目使用过程中均出现不同程度的塌管事故,我司不同意使用该类管材。应结合前海片区的地质情况(属填海区、土壤腐蚀性较强等),进行管材比选,并慎重选用;
 
PE钢塑管的评价

PE钢塑管的评价2

PE钢塑管的评价3

PE钢塑管的评价4
 
 
  2、贵州
 
  路为何总塌?地下排污管太脆弱,钢塑管在贵阳管网中被广泛使用,但它很容易变形破裂;埋在地下,埋下的是安全隐患。近年来,一种名为HDPE塑胶钢带管(以下简称钢塑管)的新型材料在贵阳市地下排污管网建设中被广泛使用。但近期记者对贵阳多条新建市政道路的排污管网进行走访调查发现,新安装建设的许多大口径钢塑管已经出现严重变形、破裂和垮塌,这座城市的道路屡屡出现塌陷、裂缝,问题的根源就是这些隐蔽在地底之下的排污管网。
 
  钢带管缺陷案例

钢带管缺陷案例2

钢带管缺陷案例3

钢带管缺陷案例4
  
 
  “由于贵阳市市政道路路面下密集铺设的钢塑管出现变形、破裂和垮塌,污水、雨水已经从管道缝隙中渗入地下,丧失了排污、排水的功能,并因此导致了城市道路屡屡出现塌陷、裂缝,贵阳这座城市的地基并不松软,只因滥用了所谓的新型材料钢塑管。”贵州省政协委员、贵州省国际国内公共关系协会秘书长齐新潮向记者直言不讳道。
 
  事实是否如此?记者近两个月来对多条出现过塌陷、裂缝和下沉的贵阳市政道路进行调查发现,这些脆弱的城市道路都能找到一个共同点,那就是在道路之下使用的排水管都是钢塑管。
 
  许多贵阳市民还清楚记得,今年6月13日下午2时,一辆“渝B”牌照、载有11吨粮食的货车途经油榨街与青年路交叉路口时,将道路压垮,致使道路中间出现一深约50厘米、直径约为3米的大坑。如今出现塌陷的这段路面已经修复,但记者近期下到路面之下的排水管道发现,路面之下使用钢塑管已经变形、破裂。
 
  今年8月和11月,贵阳市新建的北京西路人行道两次出现塌陷并两次修补,记者近日前往现场还能看到修补的痕迹。但在路面之下,记者同样看到已经变形、破裂的钢塑管。
 
  记者走访贵阳市新建的水东路、甲秀南路、甲秀北路、花溪国宾大道以及金阳新区的多条主次干道,尽管没有看到道路塌陷,但出现裂缝的地方不少。
 
  记者揭开井盖深入路面之下发现,路面之下的排污、排水管道使用的都是钢塑管,而且多数大口径钢塑管已经出现了破裂和变形。
 
  采访中记者了解到,贵阳近年来新建的市政道路之下污水管网几乎全部使用钢塑管材。同时记者发现,一些之前建好的道路污水管网原本使用的钢筋混凝土管,但也被更换成了钢塑管,而被挖出来的钢筋混凝土管虽然已经使用多年,却依旧完好无损。
 
  记者调查:钢塑管脆弱得令人吃惊
 
  11月7日,记者根据读者的反映来到花溪区国宾大道,这条道路于2009年底建成投入使用,地下排污管网一同建成。
 
  揭开路中井盖下到离地4米有余的地下排水管道,眼前的情景让记者不寒而栗:路面之下的排水管道使用的本应是圆形的钢塑管,已经被压成了椭圆形;管道与管道的结合处全都不密封,泥沙从缝隙中渗入管道内,形成一个个“肠梗阻”;而钢塑管中包裹的钢带因管道破裂暴露在外,而且已经生锈。记者用卷尺测量后发现,原本直径1500毫米的圆形钢塑管,如今已经被压成了竖向直径1450毫米、横向直径1750毫米的椭圆形管,两者相差300毫米。据了解,根据建设部发布的城镇建设行业标准规定,内径为1500毫米的钢塑管,允许偏差为正负15毫米。然而这段钢塑管的误差超出国家标准20倍。
 
  记者调查金阳新区在建体育路地下排水管道发现,这段还未正式投入使用的道路之下使用的是1500毫米的钢塑管,尽管距离地面仅2米左右,但同样出现破裂、变形和渗漏,甚至其中一段完全垮塌,垮塌的沙石完全将管道堵塞。
 
  在金阳新区一条在建的市政道路工地现场,记者看到正在安装直径1800毫米的钢塑管,工人将钢塑管放入坑内后,便直接进行覆土,简单地将钢塑管掩埋。
 
  那么,缘何使用不久的钢塑管会大面积出现变形、破裂和渗漏呢?是钢塑管本身存在质量问题,还是施工质量问题?
 
  记者查阅中国国家建设部和贵州省建设厅有关文件规定了解到,直径600毫米(含600毫米)以上管径的排水管,要求“应当使用”钢筋混凝土排水管,而对于直径600毫米以下管径的排水管,建设部和建设厅的意见才是“推荐应用”。然而,贵阳目前市政污水管网工程中,管径小到300毫米,大到1800毫米的排水管,统统使用钢塑管。而根据钢塑管的施工要求,对钢塑管接缝粘合、覆土有着严格规定。
 
  专家:埋下的不是钢塑管,是安全隐患
 
  12月初,原国家建材局生产协调司司长张树凯,北京市市政设计研究院院长、高级工程师曹生龙和北京市工程设计总院总工程师王憬山先后来到贵阳调研,针对贵阳污水管网密集使用钢塑管材,三位专家语出惊人:“直径1800毫米的排水管竟然使用钢塑管,太可怕了。”
 
  “HDPE塑胶管的滥用将给贵阳这座城市埋下严重的安全隐患。”据张树凯介绍,北京、天津和广州等大中城市也有使用钢塑管的先例,但因为相继出现严重变形、破裂和渗漏问题,许多城市紧急叫停了钢塑管的使用。而目前贵阳污水管网使用的钢塑管出现的问题,已经可以被定性为“事故”。张树凯认为,贵阳是地形起伏较大的城市,由于钢塑管抗压性差,很容易出现问题。而且钢塑管是塑料管材,不可降解,是非环保材料。目前贵阳使用的钢塑管已经大面积出现渗漏,这还将给城市的环保带来严重威胁。
 
  曹龙升在现场考察贵阳污水管网钢塑管材的施工后表示,贵阳市政污水排污工程中使用的钢塑管材可能存在质量问题,而且在施工中,钢塑管材对安装要求是非常高的,但在贵阳,他看到施工单位仅仅是进行简单的覆土。
 
  而据王憬山介绍,由于钢塑管材本身可能存在的质量问题以及施工中出现的问题,钢塑管抗压力不足,因此,容易导致城市道路出现塌陷、裂缝。而因为钢塑管的渗漏,雨水和污水不能进行有效分流,在渗入地下之后,污染城市地下水,进而污染城市居民饮用水。另外,由于雨水渗漏到地下冲刷泥沙,久而久之将使城市成为一座“悬空之城”,诱发地面塌陷。
 
  四、克拉管(HDPE缠绕结构壁B型管)结构及优缺点分析
 
  PR型---外缠绕型,即产品内表面光滑、外部为异形增强结构;主要用作埋地排水管道
 
克拉管结构  
 
  1、克拉管主要生产工艺流程:
 
  ①缠绕:熔融状态的HDPE平料带及包覆PP的圆形加强筋同步缠绕在加热到预定温度的钢模上。
 
 
克拉管主要生产工艺流程之缠绕  
 
  ②切削:管材承、插端口按加工到标准尺寸。
 
  克拉管主要生产工艺流程之切削
 
  ③脱模:管材从模具上脱离。
 
克拉管主要生产工艺流程之脱模  
 
  ④修整:使外观平滑规范。
 
克拉管主要生产工艺流程之修整
  
 
  ⑤电熔丝预埋:承口预埋电热熔丝
 
 克拉管主要生产工艺流程电容式预埋 

 
  ⑥称重、检验:判定产品状态。
 
  克拉管主要生产工艺流程之称重检验
 
  2、克拉管性能特点:
 
  (1)柔韧性好:能适应地基较差条件下施工及抗不均匀沉降;
 
  (2)环柔性:管道属于柔性管,柔性管在受压破坏之前,可以有较大的变形,外压负载会被传递和分摊到周围的回填土中;
 
  (3)耐腐蚀:管道材料抗腐蚀,因此不会被污水及废水中的酸碱及油份等腐蚀;
 
  (4)抗地震扰动性能好:不会在接头处形成应力集中,产品抗震设防烈度达9度;
 
  (5)连接方便:采用承插式电熔连接及承插式密封圈连接,简便、快速。
 
  (6)密封性好,安全零渗漏:采用承插式电熔连接,可实现零渗漏;
 
  (7)耐老化:由于管道的基材特性,可有效使用50年以上,维护费用低;
 
  (8)耐寒耐热:在零下60℃的环境里管材不会冻破或膨胀漏水,45℃以内管道能保持良好性能;
 
  (9)重量轻:管材对地基承载力要求低,且有利于降低机械使用率;
 
  (10)耐磨损:PE是一种耐磨材料,沙浆磨损试验证明,HDPE缠绕结构壁B型管的寿命是钢管道的4倍以上,使用寿命长;
 
  (11)施工成本低:重量轻,连接方便,能节省所需的工作时间和工程费用;
 
  (12)水利性能好:内部光滑,磨擦阻力小,排水速度快;
 
  (13)不污染环境:无毒性可再生利用原材料,不会污染环境;零渗漏能防止二次污染;
 
  (14)规格齐全:生产DN300-DN3000系列全套产品并实现全塑化管道系统;
 
  (15)德国成熟技术,现国家标准规范配套齐全。
 
  五、克拉管(HDPE缠绕结构壁B型管)结构及优缺点分析
 
  1、产品的结构:HDPE缠绕结构壁B型管是目前市场上最新的全塑增强缠绕波纹管,以高密度聚乙烯树脂为主要原材料,采用热态成型工艺制作,管材具有大的外表面积,形成管土共同抗压。承插熔接效果好,增强缝的拉伸强度。內覆PP的圆形加筋波纹管为骨架管的顶级管材,由于聚丙烯本身的强度,有利于提高环刚度的稳定性。
 
  管材规格:DN300mm—DN3000mm。
 
  连接方式:承插电热熔连接。
 
  2、HDPE缠绕结构壁B型管优点:
 
  ①HDPE缠绕结构壁B型管具有较大的比表面积,扩大了与土壤的接触面,管材表面均匀受外力,填入管道波谷内的回填土和管道本身共同承受周边土壤的压力,形成管土共同作用,能够将外部荷载迅速而彻底地分解传递到整条管线中去,最大限度地降低外部荷载对管线自身的冲击性影响;
 
  ②抗韧性破坏的能力:HDPE缠绕结构壁B型管中间有PP的圆形加筋波纹管为骨架管,而且是连续缠绕整条管线,能够极大提高波峰的结构稳定性、环刚度的稳定性和管材的抗蠕变性,韧性得到很大提高,具有优良的抗韧性破坏的能力,耐慢速裂纹增长性能显著提高;
 
  ③拉伸强度: HDPE缠绕结构壁B型管的外壁结构比中空壁管高30%—40%,因此HDPE缠绕结构壁B型管的PP的圆形加筋波纹管的粘接面较宽厚,大大增加了缝的拉伸强度,从而使得管材具有更优异的抗横向拉力;
 
  ④抗渗漏能力:HDPE缠绕结构壁B型管采用承插式电热熔连接,承口与插口是采用实壁钢塑管加工而成,其精密度很高,在承口预埋电热熔丝,当插口插入承口后、通过电流使得插口与承口的表面PE材料熔融在一起达到密封效果,整个熔接过程采用专用设备通过温度和时间控制来可靠实现,这样的连接方式不仅将渗漏的可能性从本质上降低,同时保证了接口的强度和提高了横向拉力强度。
 
  3、HDPE缠绕结构壁B型管与钢带管的成本说明:
 
  HDPE缠绕结构壁B型管(一种波纹带有內覆PP加筋波纹管的全塑管)与钢塑管在承受一样的压力时,同口径的米重是不一样的,HDPE缠绕结构壁B型管是一种全塑管,是通过增加管材的厚度(即重量)来实现的,而钢塑管则是通过增加钢片的厚度来实现的。
 
  举例如下:
 
  DN1000 SN8 的管材:HDPE缠绕结构壁B型管的米重为82KG/米;钢带管的米重为43KG/米。
 
  其中每米钢带管的塑与钢的比例为1:1,而钢原材料只有聚乙烯原料价的50%(大约),每米钢带管的原料成本换算成全塑管成本约为=43*1/2(聚乙烯的成本)+43*1/2*1/2(钢带换算成聚乙烯的成本)=32.25,即32.25/82=0.39,即DN1000SN8的管材:HDPE缠绕结构壁B型管的原材料成本与钢带管的材料成本比为1:0.39;因此HDPE缠绕结构壁B型管价格要比钢带管高。
 
克拉管施工案例  
 
  钢塑管是一种钢塑复合管,钢与塑属于两种性能的材料,因产品本身材料的缺陷,在实际应用中出现很多问题。HDPE缠绕结构壁B型管是一种全塑(聚乙烯、內覆聚丙烯波纹管)排水管,不存有钢塑复合管的缺点。

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