高密度聚乙烯中空壁螺旋纏繞管的應(yīng)用

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

摘要：本文敘述了我國排水管的現(xiàn)狀，以及塑料排水管的發(fā)展趨勢(shì)，介紹了高密度聚乙烯中空壁螺旋纏繞管的性能特點(diǎn)，使用要點(diǎn)。

　　關(guān)鍵詞：聚乙烯 中空壁螺旋纏繞管 施工 應(yīng)用

　　一、我國塑料排水管的發(fā)展綜述：

　　我國是水資源短缺的國家，城市缺水問題尤為突出。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，當(dāng)前相當(dāng)部分城市水資源短缺，城市缺水范圍不斷擴(kuò)大，缺水程度日趨嚴(yán)重。與此同時(shí)，節(jié)水措施不落實(shí)和水污染嚴(yán)重等問題也比較突出，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，中國每年廢水排放量已達(dá)620億噸，相當(dāng)于每人每年平均排放49噸，其中大部分未經(jīng)處理直接排入江河湖泊，53％的近海海域受到污染，一些城市的供水水源水質(zhì)惡化，直接影響到人民身體健康。在調(diào)查評(píng)價(jià)的163座城市受到不同程度的污染，其中19座城市污染嚴(yán)重。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，以及政府相關(guān)政策的出臺(tái)，綠色環(huán)保型管材逐漸成為建材行業(yè)新寵。由于我國城市污水處理設(shè)施水平還很低，還需大力完善城市排水管網(wǎng)建設(shè)，這給高密度聚乙烯中空壁螺旋纏繞管的發(fā)展帶來了很好的機(jī)遇。

　　傳統(tǒng)的排水排污管道如混凝土管、陶瓷管等，由于其使用壽命短，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，連接可靠性差，易滲漏，環(huán)境污染嚴(yán)重，管道有施工不便、施工費(fèi)用昂貴等諸多缺點(diǎn)，不但對(duì)資源造成浪費(fèi)，而且也對(duì)地下水進(jìn)行了二次污染。

　　根據(jù)近幾年對(duì)國內(nèi)76個(gè)城市的管網(wǎng)進(jìn)行調(diào)查，供水管網(wǎng)漏損現(xiàn)象非常嚴(yán)重，采用的管道98％以上是用傳統(tǒng)材料制作，管道破損和接頭滲漏情況尤為嚴(yán)重。據(jù)環(huán)保部門檢測(cè)，全國已有90％的城鎮(zhèn)飲用水受到污染，水污染已成為“城市殺手”。因此，污水處理對(duì)城市排水、排污管網(wǎng)提出了更高的要求。化學(xué)建材協(xié)調(diào)組在《十五規(guī)劃綱要》中提出：“加速淘汰耗能高、壽命短、不符合節(jié)能環(huán)保政策的落后產(chǎn)品，大力推廣使用新型化學(xué)建材，在2010城市排水管系統(tǒng)，塑料管使用率要達(dá)到85％，基本淘汰混凝土管、鋼筋水泥管及鑄鐵管。”國家已將城市污水資源化作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略問題來抓，因而開發(fā)和使用無滲漏、使用壽命長的排水管已成為今后市政排水排污管網(wǎng)建設(shè)中關(guān)注的重點(diǎn)。

　　二、高密度聚乙烯中空壁螺旋纏繞管介紹：

　　杭州邦德市政塑管有限公司引進(jìn)韓國先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，生產(chǎn)的高密度聚乙烯纏中空壁螺旋纏繞管材是一種內(nèi)外壁光滑，為中空工字形結(jié)構(gòu)，它是以高密度聚乙烯（HDPE）為主要原料，根據(jù)選用口徑的不同，先擠出不同規(guī)格的四方管，經(jīng)纏繞機(jī)纏繞模具纏繞，并以熔融PE相熔接而成的，具有較高抗外壓能力的一種結(jié)構(gòu)壁管材?？缮a(chǎn)管材內(nèi)徑范圍為DN150mm-DN3500mm，這種大口徑塑料排水管填補(bǔ)了國內(nèi)大口徑塑料排水管的空白，并具有當(dāng)今國際先進(jìn)水平。

 

圖一  管材結(jié)構(gòu)

工藝流程圖

　　和其它管材相比，高密度聚乙烯纏中空壁螺旋纏繞管材具有以下特點(diǎn)：

　　1.具有較好的柔韌性、抗震性能好

　　HDPE是高分子聚合物，屬于粘塑性材料，具有很好的柔韌性，能較好地適應(yīng)沉降從而提高了管道抗震能力。

　　2.具有很高的環(huán)剛度

　　管道以纏繞工藝成型，在節(jié)省材料的前提下，提高了管材的環(huán)剛度。

　　3.連接簡單，接頭密封形式合理，安全可靠

　　管道采用電熱熔帶連接技術(shù)，施工快捷，連接質(zhì)量高，接頭強(qiáng)度大，可做到100%無泄漏。

　　4.抗化學(xué)、耐老化能力強(qiáng)

　　高密度聚乙烯具有極強(qiáng)的耐腐蝕和抗化學(xué)物質(zhì)侵蝕的能力，在輸送腐蝕流體或在腐蝕性極強(qiáng)的土壤中敷設(shè)時(shí)無須任何防腐處理。由于極強(qiáng)的耐老化能力，故使用壽命可達(dá)50年。

　　5.衛(wèi)生性能好

　　高密度聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材在加工過程中不加任何助劑，100%使用高密度聚乙烯無任何毒性，不結(jié)垢，不繁殖微生物。產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中冷卻水循環(huán)使用，對(duì)環(huán)境無污染物產(chǎn)生，同牌號(hào)的廢舊管道可100%回收再利用。

　　6.主要質(zhì)量指標(biāo)

 

　　項(xiàng)目

　　標(biāo)準(zhǔn)要求

　　外觀

　　管材的內(nèi)外表面應(yīng)沒有影響產(chǎn)品質(zhì)量的表面缺陷，管材的端面應(yīng)平整、光滑、無毛刺且與管中心軸線垂直。管材應(yīng)色澤均勻。一般為黑色。

　　環(huán)剛度，kN/m²

　　≥4，≥6.3，≥8，≥12.5，≥16kN/m²

　　縱向回縮率，％

　　≤3，管材應(yīng)該沒有分層、開裂和起泡。

　　環(huán)柔性，30％

　　1）  無分層、破裂；

　　2）  管材的任何部位任何方向不發(fā)生永久地屈曲變形，撕裂小于0.075d；

　　3）  試驗(yàn)完畢30min，管材受力處最小內(nèi)徑大于原內(nèi)徑80％。

　　落錘沖擊試驗(yàn) TIR（0℃±1℃）

　　≤10%

　　熔縫拉伸強(qiáng)度

　　熔縫拉伸強(qiáng)度

　　DN/ID≤375

　　400≤DN/ID≤500

　　600≤DN/ID≤700

　　DN/ID≥800

　　管材能承受的最小拉伸力 單位：N

　　380

　　510

　　760

　　 1020

　　連接密封試驗(yàn)，（0.05Mpa,15min）

　　無破裂、無滲漏現(xiàn)象。

 

　　三、管材連接

　　1、大口徑中空螺旋壁纏繞管的連接方法有螺紋連接、法蘭盤管件連接、熱收縮套連接、電熱熔帶連接、焊槍焊接、承插連接等連接方法，可根據(jù)不同的土質(zhì)和施工條件進(jìn)行選擇。

　　2、管件：大口徑中空螺旋壁纏繞管的管件不用注塑成型，可用短尺寸管材根據(jù)施工要求直接焊接加工。

　　四、施工

　　高密度聚乙烯中空壁螺旋纏繞管屬柔性管，我公司通過幾年的實(shí)踐，得出以下幾點(diǎn)需注意的事項(xiàng)：

　　1、選材：

　　施工前的選材很重要，一定要通過計(jì)算確定合適的管材型號(hào)。

　　2、施工方法的影響：

　　施工中管材變形量的大小一般取決于以下因素：施工方法、管溝胸腔填土的密實(shí)度、回填材料、管道剛度、管溝胸腔承載力的均勻性，管道外圓的橢圓度、安裝工藝水平等。對(duì)于軟土地斟的開槽埋管普遍采用的鋼板樁溝槽支撐，拔樁時(shí)，由于鋼板樁槽內(nèi)帶出部分土，使基底土和溝槽管側(cè)填土移動(dòng)導(dǎo)致管側(cè)填土回填密實(shí)度減少從而使管道的變形量增加。因此采用二步法或拔一跳二方法減少其影響。

　　3、管道連接：

　　管道連接一般采用剛性連接，剛性連接可保證接頭的密封性能，防止地下根系進(jìn)入接頭破壞管道系統(tǒng)的密封性。管道與其它材質(zhì)的管道連接是，采用檢查井或工作專用的連接接頭連接。

　　4、回填：

　　本產(chǎn)品屬柔性管道，與剛性管在設(shè)計(jì)上有明顯差異。對(duì)于剛性管，通常被視為一個(gè)獨(dú)立的承力結(jié)構(gòu)，上須承受全部的內(nèi)、外壓力，而柔性管則是“管道與填土共同作用”系統(tǒng)承力結(jié)構(gòu)，即管道與填土之間由于力的相互傳遞，以及變形的互相協(xié)調(diào)，使二者結(jié)合成一個(gè)高度有效的整體結(jié)構(gòu)。

　　管區(qū)填土施工必須在管道兩側(cè)同步進(jìn)行，管腋部填土必須搗實(shí)、保持與管道緊密接觸，管道周圍回填土必須夯實(shí)到設(shè)計(jì)要求密實(shí)度。總之，回填材料和回填密實(shí)度應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，保證管土共同作用的充分發(fā)揮，使管道安全運(yùn)行。

　　5、管道與檢查井連接：

　　管道與檢查井連接采用增加中間層或安裝止水環(huán)，可以增加管材與檢查井的連接效果和止水能力。為了防止管材由于溫度相差太大引起的收縮問題，也可以采用管材和檢查井的柔性連接，該方法通過我公司在富陽春江工業(yè)園區(qū)的應(yīng)用，現(xiàn)管材已經(jīng)運(yùn)行了8個(gè)月，運(yùn)行良好，受到了很好的效果。

　　6、工程實(shí)例：

 

序號(hào) 用戶名稱 規(guī)  格 長度（m） 工程地點(diǎn) 備注 1 富陽春江造紙工業(yè)園區(qū) DN600/DN700/DN800/DN900DN1000/DN1100 5000 春江   2 富陽市大源工業(yè)園 DN350/DN400/DN500/DN600DN800/DN900/DN1000 2100 大源   3 富陽市靈橋工業(yè)園區(qū) DN300/DN400/DN500/DN600DN800/DN1000 2600 靈橋   4 富陽市東洲工業(yè)園區(qū) DN300/DN350/DN400/DN450DN500/DN700/DN800/DN900 8141 東洲   5 富陽市金橋工業(yè)園區(qū) DN500/DN700/DN900/DN1100 2700 育才西路金秋大道公園西路   6 富陽市城建局 DN300/DN400/DN500DN600/DN800 1648 文教路   7 富陽春江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) DN300/DN400/DN500/DN600 2200 高爾夫路   8 杭州韓益塑料管材有限公司 DN1200 284 杭州   11 富陽市污水處理廠 （DN500/DN700）^牽引/DN800DN900/DN1100/DN1200 1460 富陽 532 12 杭州拓展非開挖工程有限公司 DN500 554 喬司 牽引 13 富陽高橋污水處理站 DN900 500 高橋 牽引 14 嘉善縣大地污水處理有限公司 DN400/DN600 1500 嘉善 牽引 15 杭州順昌非開挖工程技術(shù)（有） DN500 740 杭州市祥符橋 牽引

 

　　五、結(jié)束語

　　高密度聚乙烯中空壁螺旋纏繞管在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用。為確保其在埋地排水領(lǐng)域中的合理應(yīng)用和正確發(fā)展。通過有關(guān)行業(yè)主管部門的牽頭，現(xiàn)該類產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)和施工安裝規(guī)范已都進(jìn)入了報(bào)批階段?？蔀樯a(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、質(zhì)檢等部門，正確合理的應(yīng)用塑料管產(chǎn)品提供依據(jù)，可推進(jìn)化學(xué)建材大量進(jìn)入市政領(lǐng)域。

　　參考文獻(xiàn)：

　　1、《塑料管道及管件加工與應(yīng)用》中國石化出版社  主編張小文

　　2、《聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材》第二部分報(bào)批稿

　　3、相關(guān)論文資料