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HDPE纏繞管性能特點

塑料埋地管材在國外已經得到廣泛的應用，在國內的應用也發展迅速。原因就在于塑料埋地管比傳統埋地管材如鑄鐵管、鋼管、水泥管有太多的優點，表現在以下方面：

1．在強度和剛性方面：從表面上看塑料埋地管不及水泥管，特別是鋼筋混凝土管，但從實際應用看，塑料埋地管是屬于“柔性管”，當“剛性管”受外壓負載時，負載完全經過管材壁傳遞到底部的管床上。在管材壁內產生彎矩，管材的上下兩點壁內外側受壓拉；管材的左右兩點管壁上側受拉、內側受壓。隨著直徑加大，管壁內的彎矩和應力急劇加大因此大直徑的混凝土排水管常常需要采用鋼筋加強。但“柔性管”受外壓負載時，“柔性管”首先橫向外擴變形，如在“柔性管”周圍有密實的回填土壤當中。所以，同樣外壓負載下，“柔性管”管壁承受應力比較小，它和周圍的回填土壤共同承受負載，工程上被稱為“管----土共同作用”。因此，“柔性管”鋪設時回填土的設計和施工就顯得尤為重要。所以塑料埋地管不需要達到“鋼性管”混凝土管一樣的強度和剛性就可以滿足埋地使用中的力學性能的要求。

2．在水力特性方面：由于塑料管內壁光滑、阻力小、水流通量大，所以在同等口徑下塑料管的水流量要比混凝土管大，對于地形有坡度時，塑料管可減少管材口徑，即施工量可以減小。

3．在密封性方面：水泥管的泄漏造成環境污染是水泥管的主要缺點，據統計在城市污水管網中水泥管的泄漏量達30%以上。主要是因為水泥管在保證密封性方面很差，國內平接口混凝土管在連接處就靠抹一圈混凝土，施工中不能保證不泄漏，又因為是剛性管稍有移動例如土壤的不均勻沉降就可造成連接處的破壞，再者水泥管使用的硫化橡膠密封圈其使用壽命也不如塑料管連用的熱塑性彈性體密封圈，加上塑料管的連接和密封有一系列嚴格要求，能夠最大限度地保證不會發生泄漏。

4．在使用壽命和耐腐蝕方面：在這方面塑料管的優點更為突出。水泥管的壽命只有15年而塑料管的壽命可達50-100年。埋地排水管輸送的生活污水、雨水常帶有腐蝕性，工業污水腐蝕性更大，金屬管、水泥管耐腐蝕方面不如塑料管。室外的自然環境有的地區腐蝕性非常大，例如天津市塘沽新區圍海造地，鋪設的水泥排污管三年后找不到了都被海水中的鹽腐蝕了，只好二次再鋪設塑料管。

5．在鋪設施工方面：塑料管由于質量輕、長度大，接頭少塑料管的優越性更大，它對管溝的要求低、連接方便、施工快捷、施工費用少。在城市和惡劣自然條件下，優點更加突出。

6．在綜合經濟方面：在綜合經濟方面，塑料管的優勢正在被越來越多的用戶認識。塑料管的單價比水泥管略高，但總的工程造價不比水泥管高。天津市政工程設計院從1998年起對PE雙壁管應用于埋地排水管進行了系統研究，他們的結論是：“雙壁管的工程造價可與混凝土平口管造價相當，比承插口混凝土管的造價降低30%。施工周期大大縮短，經濟效益顯著”。

近十年來，PE管的發展速度十分迅速，PE管超過UPVC管的主要原因：

1．管材用聚乙烯（PE）材料不斷取得重大發展：在塑料管發展的初期，聚乙烯（PE）管的應用最遠遠小于聚氯乙烯（PVC）管，其主要原因是經濟性。那時高性能聚乙烯管材料沒有被開發出來，只能使用相當于PE63等級的聚乙烯材料，因為強度低，在同樣的條件下PE的管壁要比UPVC管厚一倍以上。不僅材料成本高而且只能應用在壓力較低、直徑較小的管材上，否則壁厚太厚無法使用。例如在中國1992年制定的標準中，直徑200mm給水管的壁厚是18.2mm(壓力為1Mpa)而同等直徑的UPVC管的壁厚只有8.7mm，兩者相關的厚度比是2.09：1。換算成質量比是1.42：1。可是由于聚乙烯管材專用料的開發研究，新一代高強度的材料不斷涌現。不僅出現PE80級產品，還出現PE100級產品。隨著聚乙烯材料的升級換代，聚乙烯管的各種應力提高了許多，聚乙烯的壁厚就越來越薄了，甚至超過了PVC管。例如在2000年中國標準中（GB/T3663-2000），在給水用直徑為200mm的聚乙烯管，若使用PE100為原料，在壓力等級是1Mpa時其壁厚已降到11.9mm。其與PVC管厚之比是1.37：1，換算成質量比是0.93：1。這樣PVC壁厚較薄因而成本低的優勢已經失去了。

2．聚乙烯管獨特的柔韌性和可熔接性使得管路的鋪設方便經濟，使用更加安全可靠，用途也增加了。

從成本上看，高等級的聚乙烯管材專用料比PVC管材料要高但是為什么發達國家還是大量使用，是因為高性能的聚乙烯材料做成的管材具有許多獨特的優點，其中之一是PE管的獨特的柔韌性，其斷裂伸長率達500以上，彎曲半徑可以小到管材直徑的20-25倍以下，還有優良的耐刮傷能力。因此鋪設時很容易移動、彎曲和穿插。聚乙烯管對管溝的要求低，一方面管溝的費用可降低，另一方面當基礎發生不均沉降和錯位時管道也不易損壞。例如在1995年日本神戶大地震中聚乙烯氣管和輸水管是唯一沒有破壞的。此外PE管可以使用比較方便的熱熔對接，也可以在大口徑管材上采用熱收縮帶聯接。由于PE管這些優點還可以看到五種新穎的用途：A、較長直徑的聚乙烯小管可以用長盤管方式供貨，使用運輸、鋪設安裝十分方便；B、較大直徑柔韌的聚乙烯管一般可在地面上連接好再鋪入管溝，這樣施工大為方便；C、在某些場合可以不用開挖管溝可用頂管技術鋪設PE管；D、可以用長管沉入的方法在江湖河海的水底鋪設PE管也可在沙漠上面不挖溝鋪設PE輸水管；E、可用聚乙烯管來做內補管，來修復舊的排水管。

3．低溫韌性：聚乙烯管比PVC管優越的性能表現在低溫韌性上，一般在我國華北、東北、西北地區冬季的氣溫在零下0℃---30℃。這時PVC管會變硬變脆，容易損壞而PE管仍然保持其良好的柔韌性，即使到-30℃它也不會變脆。

4．耐老化性：現在聚乙烯管被要求做成藍色或黑色，特別是加入2%碳黑后會防止光線和紫外線的傷害而PVC管還是做成黃色和白色不能長期在陽光下暴曬。

5．環保的壓力：PE管對人對環境無害，而PVC管由于使用重金屬鹽類做穩定劑會對水質和埋入管材的土壤產生重金屬污染，在回收舊廢管材時如焚燒會產生二噁英等有害物質。