HDPE管的應用及經濟性評價

作者：admin 來源： 日期：2016/3/11 21:13:24

一、HDPE給水管的發展
    目前，在給排水管道系統中，塑料管材逐漸取代了鑄鐵管和鍍鋅鋼管等傳統管材成為了主流使用管材。塑料管和傳統管材相比，具有重量輕，耐腐蝕，水流阻力小，節約能源，安裝簡便迅速，造價較低等顯著優勢，受到了管道工程界的青睞。同時，隨著石油化學工業的飛速發展，塑料制造技術的不斷進步，塑料管材產量迅速增長，制品種類更加多樣化。而且，塑料管材在建筑中的設計理論和施工技術等方面取得了很大的發展和完善，并積累了豐富的實踐經驗，促使塑料管材在建筑給排水管道工程中占據了相當重要的位置，并形成一種勢不可擋的發展趨勢。
    在我國，給水管道中用的較多的塑料管材主要有PVC－U給水管、PP－R管、鋁塑復合管(PAP)、鋼塑復合管(SP)、HDPE管等。HDPE管是最近兩三年才出現于市場，是采用先進的生產工藝和技術，通過熱擠塑而成型，具有耐腐蝕、內壁光滑、流動阻力小、強度高、韌性好、重量輕等特點。
    HDPE管道是繼PVC-U給水管道之后，成為了世界上消費量第二大的塑料管道品種。目前，輸送燃氣應采用PE80和PE100等級的中或高密度聚乙烯管；給水管通常采用PE80和PE100等級的中或高密度聚乙烯管，PE63已經逐漸趨于淘汰。在輸水方面，增長最快的則是PE100管道系統，今后五年的增長率有望達到10%以上。
    在歐洲，HDPE管道得到了更為迅猛的發展和應用，HDPE管道逐漸取代了PVC-U管道的地位，成為主要消費管道。同時，HDPE管在歐洲以外地區也逐漸得以使用。從下面兩個圖可以說明：
（1）歐洲HDPE、PVC-U在給水管應用方面的發展
單位：萬噸
（2）歐洲及歐洲以外地區人均聚烯烴管用量
二、HDPE管規格及連接方式
    HDPE管道的口徑從DN16到DN315，共分18個級別。壓力等級在0.25Mpa ~1.0Mpa之間，共4個等級。
    HDPE管在溫度190℃n240℃之間將被熔化，利用這一特性，將管材(或管件)兩熔化的部份充分接觸，并保持適當壓力，冷卻后兩者便可牢固地融為一體。因此， PE管的連接方式與 U－PVC管不同，通常采用電熱熔連接及熱熔對接兩種方式，按照管徑大小情況具體可分為：DN≤63時，采用注塑熱熔承插連接；DN≥75時，采用熱熔對接連接或電熔承插連接；與不同材質連接時采用法蘭或絲扣連接。
三、HDPE的應用領域
    HDPE管道主要用于：市政工程供水系統，建筑物室內給水系統，室外埋地給水系統及居住小區、廠區埋地給水系統，舊管線修復，水處理工程管道系統，園林、灌溉及其他領域的工業用水管等。
    但需要注意的是，HDPE管道不能用于熱水管路。
四、HDPE給水管道在應用上的優點
    HDPE給水管道被廣泛應用，主要在于其具有其它管道所無法比擬的優點：
1、易于對口焊接和電熔焊接而形成完成封閉的防滲系統。在沿溝槽敷設時，可減少溝槽開挖土方量和減少配件用量。
2、重量輕而易于安裝處理；
3、強耐磨性和優異的液壓性，在埋地管道可無需外層保護。可適用于地震和礦區土層沉降區，還可用沉入法在江河底敷設。
4、耐化學腐蝕，抗內、外部及微生物腐蝕，耐腐蝕性強，具有健康性。適合于輸送酸性、堿性物質，輸送污水、天然氣、煤氣等物質；
5、良好的環境適應性和抗凍性。可用于室內和室外給水管道。
6、使用年限長，具有超過幾乎50年的使用壽命；
7、易回收使用。
五、HDPE給水管道在應用上應注意的事項
1、室外露天敷設，有陽光照射的地方，建議做遮蔽措施。
2、埋地HDPE給水管道，DN≤110的管路夏天安裝可稍微蛇形鋪設，DN≥110的管路因有足夠的土壤阻力，可抵抗熱應力，無需預留管長；冬天，均無須預留管長。
3、HDPE管道安裝時，如果操作空間太小（如：管道井、吊頂內施工等），應采用電熔式連接方式。
4、熱熔承插連接時，加熱溫度不能過高、過長，溫度最好控制在210±10℃，不然會造成配件內擠出的熔漿過多，減少通水內徑；承插時管件或管材接口處應清潔干凈，不然會造成承插口脫開漏水；同時，要注意控制好管件的角度和方向，避免造成返工。
5、熱熔對接連接時，要求電壓在200～220V之間，如果電壓過高，會造成加熱板溫度過高，電壓過低，則對接機不能正常工作；對接時應保持對接口對齊，不然會造成對接面積不夠要求、焊口強度不夠，以及卷邊不對成；加熱板加熱時管材接口處未處理干凈，或加熱板有油污、泥沙等雜質，會造成對接口脫開漏水；加熱時間要控制好，加熱時間短，管材吸熱時間不夠，會造成焊口卷邊過小，加熱時間過長，會造成焊口卷邊過大，有可能形成虛焊。
六、HDPE給水管道的經濟性評價
HDPE管與PVC－U管、PP－R管、鋁塑復合管的價格比較：
    室外給水管道主要有球墨鑄鐵管、鍍鋅鋼管、PVC-U給水管、HDPE管等，HDPE給水管道之所以能取得如此快速的發展和應用，還在于HDPE管道具有經濟實用的特點，下面以一工程實例說明。
    ××項目室外供水管道需從500m外的市政給水管道引入，引入管管徑為DN400。至建筑紅線處，分兩路進水，管徑為DN300，室外環管總長約800米。原設計為球墨鑄鐵管。按照公司規定，需要對管道系統進行經濟性比較，我們就對球墨鑄鐵管和HDPE管分別進行造價分析并估計工程造價。經過比較分析，我們發現：
（1）球墨鑄鐵管的管材價格為：DN400－ 元/m，DN300－ 元/m；HDPE管的管材價格為：DN400－ 元/m，DN300－ 元/m。從管材單價上看，球墨鑄鐵管的價格要優于HDPE管材。
（2）由于HDPE管是采用熱熔連接，施工難度較大，安裝費用比球墨鑄鐵管的要高約40%以上。
（3）由于HDPE管材的柔韌性比較好，在遇到障礙物或管溝開挖不直的情況下可以不用管件直接鋪設，但球墨鑄鐵管就不行了，有時必須用彎頭或之字管之類管件來過渡連接。這樣，在管件部分HDPE管就優于球墨鑄鐵管。
（4）HDPE管材采用熱熔對接連接，接口部位的強度非常好。球墨鑄鐵管采用承插連接，在三通、彎頭等部位要求搗制混凝土加固墩進行加固。這方面費用自然是選用球墨鑄鐵管的比選用HDPE管要高。
（5）HDPE管材不需要防腐。若給水管道選用球墨鑄鐵管，就要求對球墨鑄鐵管管的內、外壁進行防腐處理。
（6）球墨鑄鐵管進行管內、外壁防腐處理后，正常的使用壽命為20～25年。而HDPE管不存在腐蝕情況，正常的使用壽命為50年。
    同時，我們對分別使用兩種管材的造價進行分析和比較，情況如下表：
    HDPE管道與球墨鑄鐵管材工程造價比較計算表 （單位：萬元）
    施工項目名稱 球墨管 HDPE管
一、工程直接費 11.78 10.31
1.1、人工挖溝槽費用 6.12 4.90
1.2管道安裝費用 0.99 1.79
1.3回填費用 2.46 1.84
1.4余泥清運 2.21 1.78
二、材料費 11.78 37.95
2.1砂礫石 5.07 3.23
2.2管材、管件 37.53 34.72
三、費用總計 54.38 48.26
每米造價（元/米） 418.31 371.3
從上述造價分析可以說明，采用HDPE管材比球墨鑄鐵管的單價要節約11%。所以，最終公司決定選用HDPE給水管。
七、推廣使用HDPE管需要注意的幾個問題
1、大力加強HDPE管的科普教育工作，提高人們對HDPE管的認識，促進HDPE管的普及和應用。
1、盡快制訂國家統一的管道設計規范及施工驗收規范，目前HDPE管尚沒有國家統一的管道設計規范及施工驗收規范。
2、加強對管道設計人員及施工安裝人員的素質培訓，因為HDPE管對安裝的工藝要求較高，避免因設計和施工人員責任心不強以致出現設計問題和不按操作步驟操作而返工。