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浅析克拉管与其他排水管材的优劣对比

时间:2017-08-16 10:28来源:都得利克拉管 作者:都得利克拉管 点击:
克拉管与波纹管、中空管、玻璃钢管等几种排水管材有什么区别呢?克拉管与波纹管、中空管、玻璃钢管等几种排水管材孰优孰劣呢?
  克拉管与波纹管、中空管、玻璃钢管等几种排水管材有什么区别呢?克拉管与波纹管、中空管、玻璃钢管等几种排水管材孰优孰劣呢?
 
克拉管图片
 
  一、国家标准号对比
 
  1、克拉管国家标准号:GB/T19472.2-2004。
 
  2、HDPE双壁波纹管国家标准号:GB/T19472.1-2004。
 
  3、HDPE中空壁管国家标准号:GB/T19472.2-2004 。
 
  4、UPVC双壁波纹管国家标准号:GB/T18477-2001 。
 
  5、玻璃钢管:HGJ 534-1991 HG/T 21633-1991。
 
 
  二、成型工艺对比
 
  1、克拉管成型工艺:
 
  克拉管是由主挤塑机挤出平板带,副挤塑机挤出U形带并内包PP骨架管在模具上同步热态缠绕成型的,在整个生产过程连续并都由计算机进行监视和控制,采用滚动自然风冷却。克拉管属热熔状态缠绕成型工艺。
 
 
  2、HDPE双壁波纹管成型工艺:
 
  HDPE双壁波纹管是通过直接挤出两个同心管胚,并经吸塑成型的管材。属挤出成型工艺。
 
 
  3、HDPE中空壁管成型工艺:
 
  HDPE中空壁管是由两台挤出机共同完成的,主挤出机挤出圆管,经过真空定型和水冷却使之成为方管,然后将方管缠绕到成型机上,同时辅挤出机挤出辅料,将缝隙填充上,在焊缝过程中,必须不断采用水冷却,以保持管胚不因受热变形。
 
 
  4、UPVC双壁波纹管成型工艺:UPVC双壁波纹管是通过直接挤出两个同心管胚,并经 吸塑成型的管材,采用挤出成型。
 
 
  5、玻璃钢管成型工艺:排污用玻璃钢管主 要用掺粉料,采用短玻璃纤维离心或长纤维缠绕工艺制成。
 
 
  6、金属内增强PE螺旋波纹管成型工艺:产品中间层采用钢带增强,内外层均为聚乙烯。采用水冷方式。
 
克拉管与PE双壁波纹管的区别
 
  三、工艺及结构特点对比
 
  1、克拉管工艺及结构特点
 
  1)采用热态缠绕并采用自然风滚动冷却,结构壁无内有应力,无焊缝。管材壁厚均匀。
 
  2)聚乙烯材料膨胀系数较大,发生热胀冷缩时,管道外壁肋管和回填土共同作用,将有效抑制管道系统的纵向移位,防止管道在两端头发生应力集中,破坏与检查井的连接。
 
  3)缠绕成型可以生产出大口径的管,采用螺旋肋管后,可以增加管材的环刚度。环 刚度超过20 KN/m2,并且可以连续可调,最大埋深可达20m。
 
 
  2、HDPE双壁波纹管工艺及结构特点:
 
  1)采用挤出成型,管材的外观性较好。
 
  2)可以生产长度12m的管材
 
  3)受工艺设备和挤出模头,所生产管材的口径较小,主要以生产DN1200mm以下管材。
 
  4)HDPE双壁波纹管的 环刚度相对缠绕B型结构壁管低很多,主要以S1和S2两种顶级,当口径大于等于DN800以上时,环刚度难以达到8KN/m2。
 
 
  3、HDPE中空壁管工艺及结构特点:
 
  1)采用缠绕成型和水冷方式,结构壁之间存在应力,实际使用中 存在隐患。
 
  2)在冷态进行焊接,焊缝长,焊缝质量难以 保证。
 
  3)外壁光滑,无法有效 抑制因PE材料热胀冷缩引起的纵向位移,经常造成在管道两端形成应力集中,破坏接头或管道与检查井的连接,形成漏 水。
 
  4)最大环刚度为8  KN/m2。
 
  5)管道端口为平口,经水冷后出现端口缩径现象。
 
 
  4、UPVC双壁波纹管工艺及结构特点:
 
  1)采用挤出成 型,管材的外观性较好。
 
  2)可以生产长度 12m的管材。
 
  3)受工艺设备和 UPVC材料熔体流动速率的影响,所生产管材的口径较小,主要生产DN500mm以下管材。
 
  4)UPVC双壁波 纹管的环刚度相对缠绕B型结构壁管低很多,主要以S1和S2两种顶级。
 
 
  5、玻璃钢管工艺及结构特点:
 
  1)掺粉料、采用短纤维离心或长纤维缠绕。管壁为复合材料壁,由外壁(树脂、砂、纤维构成)、增强层(树脂、纤维构成)、结构层(树脂、砂、纤维)、内衬层(树脂)复合材料构成。
 
  2)管壁采用复合材料构成、管材内壁和外壁采用不饱和聚脂树脂,容易受到破坏,玻璃纤维混入水流,污染水源。采用短纤维离心管,管材脆性大,并且刚度大,当在运输和施工过程中受到碰、刮等损伤无法修复,并且创口容易撕裂延伸。
 
 
  6、金属内增强PE螺旋波纹管工艺及结构特点:
 
  采用缠绕工艺成型,管材采用水冷。管材结构壁采用聚乙烯和金属材料复合结构,由于聚乙烯材料和金属材料的各项指标差距较大,结构壁之间存在应力,在 实际使用中存在隐患。
 
 
  四、管材口径对比:
 
  1、克拉管管材口径:DN300mm-DN4000mm
 
  2、HDPE双壁波纹管管材口径:主要生产DN600mm以下管材,国内现有少数厂家可生产DN1200mm以下的管材,但实际应用案不多。
 
  3、HDPE中空壁管管材口径:DN3000mm以下。
 
  4、UPVC双壁波纹管管材口径:DN500以下。
 
  5、玻璃钢管管材口径:采用离心或缠绕成型,管材可生产较大的口径。
 
  6、金属内增强PE螺旋波纹管管材口径:≤DN1200。
 
 
  五、材料对比:
 
  1、克拉管材料: 需100%的原材料,管材质量稳定。
 
  2、HDPE双壁波纹管材料:挤出工艺影响,再生料可以超过70% ,采用再生料将改变管材的柔性、和熔体质量流动速率,造成 管材外观不光滑,并且焊缝拉伸强度降低,容易在有地下水或不均匀沉降地区造成裂管。
 
  3、HDPE中空壁管材料:同双壁波纹管一样,再生料可以超过70%。
 
  4、UPVC双壁波纹管材料:PVC管在生产过程中必须加入碳酸钙以提高管材刚度,但这往往使管材变脆,降低使用年限。
 
  5、玻璃钢管材料:内层外层采用不饱和聚脂树脂作保护层,并且必须达到规定的厚度。为了降低成本,采用饱和树脂 代替不饱和聚脂树 脂或不饱和聚脂树脂厚度小于国家规定是现在市场上玻璃钢管常见的质量问题。
 
  6、金属内增强PE螺旋波纹管材料:可100%采用再生料。

 
克拉管与中空管的区别
 
  六、连接方式对比:
 
  1、克拉管连接方式:承插口电熔连接,HDPE缠绕B型结构壁管一端为内嵌电熔丝的承口,另一端为平壁插口,施工时只需将插口放入承口,电熔丝通上电即可,承插入电熔焊接具有以下优点:
 
  1)承插口完全熔合,接口处刚度和强度与管材本体一致,属于本体连接。当管道受力产生变形,变形将顺畅通过接头分散到整段管上不会在接头出形成应力集中。
 
  2)在软基或滩涂等地质状况复杂地区,地基经常发生不均匀沉降,采用承插式电熔连接克拉管就如一根管一样充分发挥其柔性特点,适应地质变化。
 
  3)在地震多发地区,频繁重载荷作用的埋地敷设,采用承插式电熔连接的克拉管有极强的抗冲击能力。
 
  4)采用承插式电熔连接的克拉管是真正能够让施工快捷,做到边开挖边敷管边回填。由于接口为本体连接,抵抗应力能力强,管道可以在沟槽边焊接后,以一段管放入沟槽,管道只注重回填的质量,而不在注重沟槽的平整度,减少了开挖量。
 
 
  2、HDPE双壁波纹管连接方式:HDPE双壁波纹管连接方式主要有单层承口+密封圈连接、外固哈夫块+密封圈连接、套筒管件+密封圈连接。
 
  1)不管是欧州标准还是国家标准都明确规定采用承插口连接方式,承口和插口的厚度,例如DN500,标准规定接口处承口壁和插口壁的厚度均必须≥11.4mm,但目前所有双壁波纹管单层承口连接方式都无法满足要求。现在出现了双层承口连接方式,由于无法有效解决双壁粘接问题,即使在DN400mm以下的小口径管材加工成双层扩口技术也成品率极低,以致生产厂家都不愿采用此类连接。
 
  2)采用哈夫块+密封圈连接,此种连接采用了聚乙烯以外的材料,使得管道系统的有较大温差的情况下,接头处因膨胀系数的差别可能出现漏水、或塑性变形,影响管道系统的通流能力和密封性。
 
  3)采用套管管件+密封圈连接此种连接施工方便,但由于其接头的强度较低,在荷载作用下或地基不均匀沉降下都容易造成漏水甚至接头脱落。
 
  聚乙烯材料抗老化能力、寿命长都是无可否认的,但由于现有HDPE双壁波纹管接头都采用橡胶密封圈,橡胶材料的耐老化能力及寿命远远低于聚乙烯材料,且橡胶材料耐腐蚀及耐酸碱能力都很差,老化后表现为硬化无弹性或橡胶圈糜烂,将大大降低聚乙烯管道系统运行质量和聚乙烯管道系统的寿命。
 
 
  3、HDPE中空壁管连接方式:
 
  HDPE中空壁管道系统主要有对口式电熔接方式(BEF)、电热熔带(E/F-S)连接方式、热收缩套方式(h/s-s)、扣带式等连接方式。
 
  中空壁四种连接方式有几个共同特点,对接的两根端口为平口、连接的方式为都强掉在两根管的外壁浅层焊接、热收缩及扣紧,忽略了管道接头的应力。
 
  1)中空壁管由于采用平口对接方式,不论哪一种连接方式,在连接时要求管道必须在同一轴线上,稍有错位将导致接头的密封性降低。
 
  2)对口熔接方式焊接面主要局限在管道端口截面,焊接率极低。电热熔带、热收缩套及扣带式连接,采用的材料厚度远远低于管道壁厚,管道又是平口对接。上述四种连接方式在发生弯曲拉伸变形和扭转剪切变形时,接口将无法避免地成为应力集中点,造成接头破裂,而这两种变形和管道纵向变形是埋地管道最常见的问题。
 
  3)由于工艺特点,中空壁管会出端口缩径现象,使得管道的密封性不可靠。
 
  4)中空壁管由于两层壁之间存在应力,且采用的接头方式在接头点容易出现应力集中,所以不能应用于软基或存在不均匀沉降地区。
 
  中空壁管接头受力能力差,当管道局部承受应力发生变形时,变形无法通过接头分散到整段管上,所以抗冲击能力极差,不能在存在地震地区和重载荷频繁作用的地区埋地敷设。
 
 
  4、UPVC双壁波纹管连接方式:
 
  UPVC管的连接主要以承插式密封圈连接,接头处为活动点,接头抗沉降能力极低,D500口径的UPVC允许沉降必须≤1°。大于1°,管道系统就要漏水,一般在存在软基或地质条件较为恶劣或地震频发地区都不推荐使用。另外采用密封圈连接,管道在10到15年间需要进行维护。
 
 
  5、玻璃钢管连接方式:
 
  排污用玻璃钢管也主要采用承插式密封圈连接,管材抗承降能力极小,D500口径允许沉降度小于 1°。对于地质条件或管道埋设基础要求较高。另外管材的脆性大,在接口处容易形成损失并延伸,破坏管材的密封性。
 
 
  6、金属内增强PE螺旋波纹管连接方式:
 
  1)采用挤出式焊接,接口处焊接部分凹凸不平,降低了管材的通流能力。
 
  2)接头处金属存在断点,两根管金属部分无法连接,当存在沉降时,接断点将形成锐角导致应力集中,将使接头处破裂。
 
  3)接头处采焊枪焊接无法保证密封性,同时接头处金属部分容易生锈腐蚀,破坏结构壁。
 
克拉管剖面图
 
  七、最大环刚度对比:
 
  1、克拉管最大环刚度:SN16≥16KN/m2
 
  克拉管的惯性矩是连续可调的且最大值可达19.8,所以管材环刚度高,DN1200的环刚度可以达到29 KN/m2。
 
 
  2、HDPE双壁波纹管最大环刚度:S2≥8KN/m2
 
  HDPE双壁波纹管在D600以下口径环刚度可以达到S2级,D800以上口径环刚度只能达到S1级(≥4KN/m2)。
 
 
  3、HDPE中空壁管最大环刚度:
 
  中空壁管的惯性矩较小只能达到5,所以管材的环刚度较低,当管材大于DN1000以上时其环刚度为SN4(≥4KN/m2)。
 
 
  4、UPVC双壁波纹管最大环刚度:S2≥8KN/m2
 
  UPVC双壁波纹管基本上只生产D500以下口径的管材,管材环刚度可分S2和S1两个等级。
 
 
  5、玻璃钢管最大环刚度:玻璃钢管采用掺粉(一般为石英砂),其环刚度较高,但脆性大,抗撕裂能力差。
 
 
  6、金属内增强PE螺旋波纹管最大环刚度:金属内增强PE螺旋波纹管尚无国家标准与其相适应,其环刚度没有标准检测办法。
 
 
  八、通流能力(曼宁系数)对比
 
  1、克拉管通流能力:0.0093。
 
  2、HDPE双壁波纹管通流能力:0.0093。
 
  3、HDPE中空壁管通流能力:0.0093(当管材出现缩径时,曼宁系数将加大,影响通流能力)。
 
  4、UPVC双壁波纹管通流能力:0.0096。
 
  5、玻璃钢管通流能力:0.0096。
 
  6、金属内增强PE螺旋波纹管通流能力:≥1。
 
克拉管图片2
  九、正常使用寿命对比
 
  1、克拉管正常使用寿命:主材寿命超过50年,连接采用承插式电熔连接(即本体连接)无需辅助材料,所以管道系统寿命超过50年。
 
  2、HDPE双壁波纹管正常使用寿命:主材寿命超过50年,连接需要辅助材料(例如世界上最好的密封圈寿命也只有15年),所以管道系统寿命随辅助材料寿命决定,管道系统需维护。
 
  3、HDPE中空壁管正常使用寿命:100%主材寿命超过50年。
 
  4、UPVC双壁波纹管正常使用寿命:15年,需维护。
 
  5、玻璃钢管正常使用寿命:15年,需维护
 
  6、金属内增强PE螺旋波纹管正常使用寿命:
 
  金属内增强PE螺旋波纹管寿命受以下因素决定,
 
  1)结构壁采用的金属材质。
 
  2)焊接质量。
 
  3)在埋地时,管材与土壤形成受力结构,必须不断变形,金属和聚乙烯的变形能力差距较大,破坏管材结构壁程度。
 
 
  十、业绩状况对比
 
  1、克拉管业绩状况:在沿海地区市政、电力、化工、码头等领域大量采用(其中福建省内大口径部分已超过200公里)并且在深圳和哈尔滨已应用DN2200及以下的管材。
 
  2、HDPE双壁波纹管业绩状况:以DN800以下较多。
 
  3、HDPE中空壁管业绩状况:一般。
 
  4、UPVC双壁波纹管业绩状况:以D500以下为主,较多。
 
  5、玻璃钢管业绩状况:近几年使用较少。
 
  6、金属内增强PE螺旋波纹管业绩状况:近几年使用少。
 
 
  十一、外观对比
 
  1、克拉管外观:内壁光滑,外壁为螺旋状加强肋结构壁。所适用国家标准规定B形结构壁管。
 
  2、HDPE双壁波纹管外观:内壁光滑,外壁为环状波纹壁。
 
  3、HDPE中空壁管外观:内外壁光滑,管材壁轴向剖面为工字形结构。所适用国家标准规定A形结构壁管。
 
  4、UPVC双壁波纹管外观:内壁光滑,外壁为环状波纹壁。
 
  5、玻璃钢管外观:内外壁光滑。
 
  6、金属内增强PE螺旋波纹管外观:内壁有明显的凹凸状,外壁有金属材料撑起的玻纹管,内外壁之间加有金属材料。
(责任编辑:都得利克拉管小刚)
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