高密度聚乙烯中空壁螺旋缠绕管的应用

　 一、我国塑料排水管的发展综述：

　　我国是水资源短缺的国家，城市缺水问题尤为突出。随着经济发展和城市化进程的加快，当前相当部分城市水资源短缺，城市缺水范围不断扩大，缺水程度日趋严重。与此同时，节水措施不落实和水污染严重等问题也比较突出，据统计资料表明，中国每年废水排放量已达620亿吨，相当于每人每年平均排放49吨，其中大部分未经处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质恶化，直接影响到人民身体健康。在调查评价的163座城市受到不同程度的污染，其中19座城市污染严重。随着人们环保意识的不断加强，以及政府相关政策的出台，绿色环保型管材逐渐成为建材行业新宠。由于我国城市污水处理设施水平还很低，还需大力完善城市排水管网建设，这给高密度聚乙烯中空壁螺旋缠绕管的发展带来了很好的机遇。

　　传统的排水排污管道如混凝土管、陶瓷管等，由于其使用寿命短，化学性质不稳定，连接可靠性差，易渗漏，环境污染严重，管道有施工不便、施工费用昂贵等诸多缺点，不但对资源造成浪费，而且也对地下水进行了二次污染。

　　根据近几年对国内76个城市的管网进行调查，供水管网漏损现象非常严重，采用的管道98％以上是用传统材料制作，管道破损和接头渗漏情况尤为严重。据环保部门检测，全国已有90％的城镇饮用水受到污染，水污染已成为“城市杀手”。因此，污水处理对城市排水、排污管网提出了更高的要求。化学建材协调组在《十五规划纲要》中提出：“加速淘汰耗能高、寿命短、不符合节能环保政策的落后产品，大力推广使用新型化学建材，在2010城市排水管系统，塑料管使用率要达到85％，基本淘汰混凝土管、钢筋水泥管及铸铁管。”国家已将城市污水资源化作为国民经济发展战略问题来抓，因而开发和使用无渗漏、使用寿命长的排水管已成为今后市政排水排污管网建设中关注的重点。

　　 二、高密度聚乙烯中空壁螺旋缠绕管介绍：

　　杭州邦德市政塑管有限公司引进韩国先进的生产设备和技术，生产的高密度聚乙烯缠中空壁螺旋缠绕管材是一种内外壁光滑，为中空工字形结构，它是以高密度聚乙烯（HDPE）为主要原料，根据选用口径的不同，先挤出不同规格的四方管，经缠绕机缠绕模具缠绕，并以熔融PE相熔接而成的，具有较高抗外压能力的一种结构壁管材。可生产管材内径范围为DN150mm-DN3500mm，这种大口径塑料排水管填补了国内大口径塑料排水管的空白，并具有当今国际先进水平。

图一 管材结构

工艺流程图

　　和其它管材相比，高密度聚乙烯缠中空壁螺旋缠绕管材具有以下特点：

　　1.具有较好的柔韧性、抗震性能好

　　HDPE是高分子聚合物，属于粘塑性材料，具有很好的柔韧性，能较好地适应沉降从而提高了管道抗震能力。

　　2.具有很高的环刚度

　　管道以缠绕工艺成型，在节省材料的前提下，提高了管材的环刚度。

　　3.连接简单，接头密封形式合理，安全可靠

　　管道采用电热熔带连接技术，施工快捷，连接质量高，接头强度大，可做到100%无泄漏。

　　4.抗化学、耐老化能力强

　　高密度聚乙烯具有极强的耐腐蚀和抗化学物质侵蚀的能力，在输送腐蚀流体或在腐蚀性极强的土壤中敷设时无须任何防腐处理。由于极强的耐老化能力，故使用寿命可达50年。

　　5.卫生性能好

　　高密度聚乙烯缠绕结构壁管材在加工过程中不加任何助剂，100%使用高密度聚乙烯无任何毒性，不结垢，不繁殖微生物。产品在生产过程中冷却水循环使用，对环境无污染物产生，同牌号的废旧管道可100%回收再利用。

　　6.主要质量指标

项目	标准要求
外观	管材的内外表面应没有影响产品质量的表面缺陷，管材的端面应平整、光滑、无毛刺且与管中心轴线垂直。管材应色泽均匀。一般为黑色。
环刚度，kN/m2	≥4，≥6.3，≥8，≥12.5，≥16kN/m2
纵向回缩率，％	≤3，管材应该没有分层、开裂和起泡。
环柔性，30％	1） 无分层、破裂； 　　2） 管材的任何部位任何方向不发生永久地屈曲变形，撕裂小于0.075d； 　　3） 试验完毕30min，管材受力处最小内径大于原内径80％。
落锤冲击试验 TIR（0℃±1℃）	≤10%
熔缝拉伸强度	熔缝拉伸强度 　　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 单位：N 　　380 　　510 　　760 　　 1020
连接密封试验，（0.05Mpa,15min）	无破裂、无渗漏现象。

　　 三、管材连接

　　1、大口径中空螺旋壁缠绕管的连接方法有螺纹连接、法兰盘管件连接、热收缩套连接、电热熔带连接、焊枪焊接、承插连接等连接方法，可根据不同的土质和施工条件进行选择。

　　2、管件：大口径中空螺旋壁缠绕管的管件不用注塑成型，可用短尺寸管材根据施工要求直接焊接加工。

　　 四、施工

　　高密度聚乙烯中空壁螺旋缠绕管属柔性管，我公司通过几年的实践，得出以下几点需注意的事项：

　　1、选材：

　　施工前的选材很重要，一定要通过计算确定合适的管材型号。

　　2、施工方法的影响：

　　施工中管材变形量的大小一般取决于以下因素：施工方法、管沟胸腔填土的密实度、回填材料、管道刚度、管沟胸腔承载力的均匀性，管道外圆的椭圆度、安装工艺水平等。对于软土地斟的开槽埋管普遍采用的钢板桩沟槽支撑，拔桩时，由于钢板桩槽内带出部分土，使基底土和沟槽管侧填土移动导致管侧填土回填密实度减少从而使管道的变形量增加。因此采用二步法或拔一跳二方法减少其影响。

　　3、管道连接：

　　管道连接一般采用刚性连接，刚性连接可保证接头的密封性能，防止地下根系进入接头破坏管道系统的密封性。管道与其它材质的管道连接是，采用检查井或工作专用的连接接头连接。

　　4、回填：

　　本产品属柔性管道，与刚性管在设计上有明显差异。对于刚性管，通常被视为一个独立的承力结构，上须承受全部的内、外压力，而柔性管则是“管道与填土共同作用”系统承力结构，即管道与填土之间由于力的相互传递，以及变形的互相协调，使二者结合成一个高度有效的整体结构。

　　管区填土施工必须在管道两侧同步进行，管腋部填土必须捣实、保持与管道紧密接触，管道周围回填土必须夯实到设计要求密实度。总之，回填材料和回填密实度应严格按设计要求进行，保证管土共同作用的充分发挥，使管道安全运行。

　　5、管道与检查井连接：

　　管道与检查井连接采用增加中间层或安装止水环，可以增加管材与检查井的连接效果和止水能力。为了防止管材由于温度相差太大引起的收缩问题，也可以采用管材和检查井的柔性连接，该方法通过我公司在富阳春江工业园区的应用，现管材已经运行了8个月，运行良好，受到了很好的效果。

　　6、工程实例：

序号	用户名称	规 格	长度（m）	工程地点	备注
1	富阳春江造纸工业园区	DN600/DN700/DN800/DN900DN1000/DN1100	5000	春江
2	富阳市大源工业园	DN350/DN400/DN500/DN600DN800/DN900/DN1000	2100	大源
3	富阳市灵桥工业园区	DN300/DN400/DN500/DN600DN800/DN1000	2600	灵桥
4	富阳市东洲工业园区	DN300/DN350/DN400/DN450DN500/DN700/DN800/DN900	8141	东洲
5	富阳市金桥工业园区	DN500/DN700/DN900/DN1100	2700	育才西路金秋大道公园西路
6	富阳市城建局	DN300/DN400/DN500DN600/DN800	1648	文教路
7	富阳春江经济开发区	DN300/DN400/DN500/DN600	2200	高尔夫路
8	杭州韩益塑料管材有限公司	DN1200	284	杭州
11	富阳市污水处理厂	（DN500/DN700）牵引/DN800DN900/DN1100/DN1200	1460	富阳	532
12	杭州拓展非开挖工程有限公司	DN500	554	乔司	牵引
13	富阳高桥污水处理站	DN900	500	高桥	牵引
14	嘉善县大地污水处理有限公司	DN400/DN600	1500	嘉善	牵引
15	杭州顺昌非开挖工程技术（有）	DN500	740	杭州市祥符桥	牵引

　　 五、结束语

　　高密度聚乙烯中空壁螺旋缠绕管在国内外已得到广泛应用。为确保其在埋地排水领域中的合理应用和正确发展。通过有关行业主管部门的牵头，现该类产品的国家标准和施工安装规范已都进入了报批阶段。可为生产、设计、施工、监理、质检等部门，正确合理的应用塑料管产品提供依据，可推进化学建材大量进入市政领域。

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