HDPE管的应用及经济性评价

摘要：塑料管材在建筑中的设计理论和施工技术等方面取得了很大的发展和完善，并积累了丰富的实践经验，促使塑料管材在建筑给排水管道工程中占据了相当重要的位置，并形成一种势不可挡的发展趋势。在我国，给水管道中用的较多的塑料管材主要有PVC－U给水管、PP－R管、铝塑复合管(PAP)、钢塑复合管(SP)、HDPE管等。HDPE管是最近两三年才出现于市场，是采用先进的生产工艺和技术，通过热挤塑而成型，具有耐腐蚀、内壁光滑、流动阻力小、强度高、韧性好、重量轻等特点。
HDPE管道是继PVC-U给水管道之后，成为了世界上消费量第二大的塑料管道品种。

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一、HDPE给水管的发展
目前，在给排水管道系统中，塑料管材逐渐取代了铸铁管和镀锌钢管等传统管材成为了主流使用管材。塑料管和传统管材相比，具有重量轻，耐腐蚀，水流阻力小，节约能源，安装简便迅速，造价较低等显著优势，受到了管道工程界的青睐。同时，随着石油化学工业的飞速发展，塑料制造技术的不断进步，塑料管材产量迅速增长，制品种类更加多样化。而且，塑料管材在建筑中的设计理论和施工技术等方面取得了很大的发展和完善，并积累了丰富的实践经验，促使塑料管材在建筑给排水管道工程中占据了相当重要的位置，并形成一种势不可挡的发展趋势。
在我国，给水管道中用的较多的塑料管材主要有PVC－U给水管、PP－R管、铝塑复合管(PAP)、钢塑复合管(SP)、HDPE管等。HDPE管是最近两三年才出现于市场，是采用先进的生产工艺和技术，通过热挤塑而成型，具有耐腐蚀、内壁光滑、流动阻力小、强度高、韧性好、重量轻等特点。
HDPE管道是继PVC-U给水管道之后，成为了世界上消费量第二大的塑料管道品种。目前，输送燃气应采用PE80和PE100等级的中或高密度聚乙烯管；给水管通常采用PE80和PE100等级的中或高密度聚乙烯管，PE63已经逐渐趋于淘汰。在输水方面，增长最快的则是PE100管道系统，今后五年的增长率有望达到10%以上。
在欧洲，HDPE管道得到了更为迅猛的发展和应用，HDPE管道逐渐取代了PVC-U管道的地位，成为主要消费管道。同时，HDPE管在欧洲以外地区也逐渐得以使用。从下面两个图可以说明：
（1）欧洲HDPE、PVC-U在给水管应用方面的发展
（2）欧洲及欧洲以外地区人均聚烯烃管用量

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二、HDPE管规格及连接方式
HDPE管道的口径从DN16到DN315，共分18个级别。压力等级在0.25Mpa~1.0Mpa之间，共4个等级。HDPE管在温度190℃n240℃之间将被熔化，利用这一特性，将管材(或管件)两熔化的部份充分接触，并保持适当压力，冷却后两者便可牢固地融为一体。因此，PE管的连接方式与
U－PVC管不同，通常采用电热熔连接及热熔对接两种方式，按照管径大小情况具体可分为：DN≤63时，采用注塑热熔承插连接；DN≥75时，采用热熔对接连接或电熔承插连接；与不同材质连接时采用法兰或丝扣连接。
三、HDPE的应用领域
HDPE管道主要用于：市政工程供水系统，建筑物室内给水系统，室外埋地给水系统及居住小区、厂区埋地给水系统，旧管线修复，水处理工程管道系统，园林、灌溉及其他领域的工业用水管等。但需要注意的是，HDPE管道不能用于热水管路。
四、HDPE给水管道在应用上的优点
HDPE给水管道被广泛应用，主要在于其具有其它管道所无法比拟的优点：
1、易于对口焊接和电熔焊接而形成完成封闭的防渗系统。在沿沟槽敷设时，可减少沟槽开挖土方量和减少配件用量。
2、重量轻而易于安装处理；
3、强耐磨性和优异的液压性，在埋地管道可无需外层保护。可适用于地震和矿区土层沉降区，还可用沉入法在江河底敷设。
4、耐化学腐蚀，抗内、外部及微生物腐蚀，耐腐蚀性强，具有健康性。适合于输送酸性、碱性物质，输送污水、天然气、煤气等物质；
5、良好的环境适应性和抗冻性。可用于室内和室外给水管道。
6、使用年限长，具有超过几乎50年的使用寿命；
7、易回收使用。

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五、HDPE给水管道在应用上应注意的事项
1、室外露天敷设，有阳光照射的地方，建议做遮蔽措施。
2、埋地HDPE给水管道，DN≤110的管路夏天安装可稍微蛇形铺设，DN≥110的管路因有足够的土壤阻力，可抵抗热应力，无需预留管长；冬天，均无须预留管长。
3、HDPE管道安装时，如果操作空间太小（如：管道井、吊顶内施工等），应采用电熔式连接方式。
4、热熔承插连接时，加热温度不能过高、过长，温度最好控制在210±10℃，不然会造成配件内挤出的熔浆过多，减少通水内径；承插时管件或管材接口处应清洁干净，不然会造成承插口脱开漏水；同时，要注意控制好管件的角度和方向，避免造成返工。
5、热熔对接连接时，要求电压在200～220V之间，如果电压过高，会造成加热板温度过高，电压过低，则对接机不能正常工作；对接时应保持对接口对齐，不然会造成对接面积不够要求、焊口强度不够，以及卷边不对成；加热板加热时管材接口处未处理干净，或加热板有油污、泥沙等杂质，会造成对接口脱开漏水；加热时间要控制好，加热时间短，管材吸热时间不够，会造成焊口卷边过小，加热时间过长，会造成焊口卷边过大，有可能形成虚焊。
六、HDPE给水管道的经济性评价
HDPE管与PVC－U管、PP－R管、铝塑复合管的价格比较：
室外给水管道主要有球墨铸铁管、镀锌钢管、PVC-U给水管、HDPE管等，HDPE给水管道之所以能取得如此快速的发展和应用，还在于HDPE管道具有经济实用的特点，下面以一工程实例说明。
××项目室外供水管道需从500m外的市政给水管道引入，引入管管径为DN400。至建筑红线处，分两路进水，管径为DN300，室外环管总长约800米。原设计为球墨铸铁管。按照公司规定，需要对管道系统进行经济性比较，我们就对球墨铸铁管和HDPE管分别进行造价分析并估计工程造价。经过比较分析，我们发现：
（1）球墨铸铁管的管材价格为：DN400－ 元/m，DN300－ 元/m；HDPE管的管材价格为：DN400－元/m，DN300－ 元/m。从管材单价上看，球墨铸铁管的价格要优于HDPE管材。
（2）由于HDPE管是采用热熔连接，施工难度较大，安装费用比球墨铸铁管的要高约40%以上。
（3）由于HDPE管材的柔韧性比较好，在遇到障碍物或管沟开挖不直的情况下可以不用管件直接铺设，但球墨铸铁管就不行了，有时必须用弯头或之字管之类管件来过渡连接。这样，在管件部分HDPE管就优于球墨铸铁管。
（4）HDPE管材采用热熔对接连接，接口部位的强度非常好。球墨铸铁管采用承插连接，在三通、弯头等部位要求捣制混凝土加固墩进行加固。这方面费用自然是选用球墨铸铁管的比选用HDPE管要高。
（5）HDPE管材不需要防腐。若给水管道选用球墨铸铁管，就要求对球墨铸铁管管的内、外壁进行防腐处理。
（6）球墨铸铁管进行管内、外壁防腐处理后，正常的使用寿命为20～25年。而HDPE管不存在腐蚀情况，正常的使用寿命为50年。同时，我们对分别使用两种管材的造价进行分析和比较，情况如下表：

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五、HDPE给水管道在应用上应注意的事项
1、室外露天敷设，有阳光照射的地方，建议做遮蔽措施。
2、埋地HDPE给水管道，DN≤110的管路夏天安装可稍微蛇形铺设，DN≥110的管路因有足够的土壤阻力，可抵抗热应力，无需预留管长；冬天，均无须预留管长。
3、HDPE管道安装时，如果操作空间太小（如：管道井、吊顶内施工等），应采用电熔式连接方式。
4、热熔承插连接时，加热温度不能过高、过长，温度最好控制在210±10℃，不然会造成配件内挤出的熔浆过多，减少通水内径；承插时管件或管材接口处应清洁干净，不然会造成承插口脱开漏水；同时，要注意控制好管件的角度和方向，避免造成返工。
5、热熔对接连接时，要求电压在200～220V之间，如果电压过高，会造成加热板温度过高，电压过低，则对接机不能正常工作；对接时应保持对接口对齐，不然会造成对接面积不够要求、焊口强度不够，以及卷边不对成；加热板加热时管材接口处未处理干净，或加热板有油污、泥沙等杂质，会造成对接口脱开漏水；加热时间要控制好，加热时间短，管材吸热时间不够，会造成焊口卷边过小，加热时间过长，会造成焊口卷边过大，有可能形成虚焊。
六、HDPE给水管道的经济性评价
HDPE管与PVC－U管、PP－R管、铝塑复合管的价格比较：
室外给水管道主要有球墨铸铁管、镀锌钢管、PVC-U给水管、HDPE管等，HDPE给水管道之所以能取得如此快速的发展和应用，还在于HDPE管道具有经济实用的特点，下面以一工程实例说明。
××项目室外供水管道需从500m外的市政给水管道引入，引入管管径为DN400。至建筑红线处，分两路进水，管径为DN300，室外环管总长约800米。原设计为球墨铸铁管。按照公司规定，需要对管道系统进行经济性比较，我们就对球墨铸铁管和HDPE管分别进行造价分析并估计工程造价。经过比较分析，我们发现：
（1）球墨铸铁管的管材价格为：DN400－ 元/m，DN300－ 元/m；HDPE管的管材价格为：DN400－元/m，DN300－ 元/m。从管材单价上看，球墨铸铁管的价格要优于HDPE管材。
（2）由于HDPE管是采用热熔连接，施工难度较大，安装费用比球墨铸铁管的要高约40%以上。
（3）由于HDPE管材的柔韧性比较好，在遇到障碍物或管沟开挖不直的情况下可以不用管件直接铺设，但球墨铸铁管就不行了，有时必须用弯头或之字管之类管件来过渡连接。这样，在管件部分HDPE管就优于球墨铸铁管。
（4）HDPE管材采用热熔对接连接，接口部位的强度非常好。球墨铸铁管采用承插连接，在三通、弯头等部位要求捣制混凝土加固墩进行加固。这方面费用自然是选用球墨铸铁管的比选用HDPE管要高。
（5）HDPE管材不需要防腐。若给水管道选用球墨铸铁管，就要求对球墨铸铁管管的内、外壁进行防腐处理。
（6）球墨铸铁管进行管内、外壁防腐处理后，正常的使用寿命为20～25年。而HDPE管不存在腐蚀情况，正常的使用寿命为50年。同时，我们对分别使用两种管材的造价进行分析和比较，情况如下表：
HDPE管道与球墨铸铁管材工程造价比较计算表 （单位：万元）
序号 施工项目名称 球墨管 HDPE管
一、 工程直接费 11.78 10.31
1.1、 人工挖沟槽费用 6.12 4.90
1.2 管道安装费用 0.99 1.79
1.3 回填费用 2.46 1.84
1.4 余泥清运 2.21 1.78
二、 材料费 11.78 37.95
2.1 砂砾石 5.07 3.23
2.2 管材、管件 37.53 34.72
三、 费用总计 54.38 48.26
每米造价（元/米） 418.31 371.3
从上述造价分析可以说明，采用HDPE管材比球墨铸铁管的单价要节约11%。所以，最终公司决定选用HDPE给水管。

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七、推广使用HDPE管需要注意的几个问题
1、大力加强HDPE管的科普教育工作，提高人们对HDPE管的认识，促进HDPE管的普及和应用。
2、尽快制订国家统一的管道设计规范及施工验收规范，目前HDPE管尚没有国家统一的管道设计规范及施工验收规范。
3、加强对管道设计人员及施工安装人员的素质培训，因为HDPE管对安装的工艺要求较高，避免因设计和施工人员责任心不强以致出现设计问题和不按操作步骤操作而返工。

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HDPE管的应用及经济性评价

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楼主资料很全面,谢谢!