HDPE管的應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

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摘要： 塑料管材在建筑中的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)等方面取得了很大的發(fā)展和完善，并積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，促使塑料管材在建筑給排水管道工程中占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，并形成一種勢(shì)不可擋的發(fā)展趨勢(shì)。在我國(guó)，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(fù)合管（PAP）、鋼塑復(fù)合管（SP）、HDPE管等。HDPE管是最近兩三年才出現(xiàn)于市場(chǎng)，是采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)，通過熱擠塑而成型，具有耐腐蝕、內(nèi)壁光滑、流動(dòng)阻力小、強(qiáng)度高、韌性好、重量輕等特點(diǎn)。 HDPE管道是繼PVC-U給水管道之后，成為了世界上消費(fèi)量第二大的塑料管道品種。

　　關(guān)鍵詞： HDPE管 應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

　　一、HDPE給水管的發(fā)展

　　目前，在給排水管道系統(tǒng)中，塑料管材逐漸取代了鑄鐵管和鍍鋅鋼管等傳統(tǒng)管材成為了主流使用管材。塑料管和傳統(tǒng)管材相比，具有重量輕，耐腐蝕，水流阻力小，節(jié)約能源，安裝簡(jiǎn)便迅速，造價(jià)較低等顯著優(yōu)勢(shì)，受到了管道工程界的青睞。同時(shí)，隨著石油化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，塑料管材產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)，制品種類更加多樣化。而且，塑料管材在建筑中的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)等方面取得了很大的發(fā)展和完善，并積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，促使塑料管材在建筑給排水管道工程中占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，并形成一種勢(shì)不可擋的發(fā)展趨勢(shì)。

　　在我國(guó)，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(fù)合管（PAP）、鋼塑復(fù)合管（SP）、HDPE管等。HDPE管是最近兩三年才出現(xiàn)于市場(chǎng)，是采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)，通過熱擠塑而成型，具有耐腐蝕、內(nèi)壁光滑、流動(dòng)阻力小、強(qiáng)度高、韌性好、重量輕等特點(diǎn)。

　　HDPE管道是繼PVC-U給水管道之后，成為了世界上消費(fèi)量第二大的塑料管道品種。目前，輸送燃?xì)鈶?yīng)采用PE80和PE100等級(jí)的中或高密度聚乙烯管；給水管通常采用PE80和PE100等級(jí)的中或高密度聚乙烯管，PE63已經(jīng)逐漸趨于淘汰。在輸水方面，增長(zhǎng)最快的則是PE100管道系統(tǒng)，今后五年的增長(zhǎng)率有望達(dá)到10%以上。

　　在歐洲，HDPE管道得到了更為迅猛的發(fā)展和應(yīng)用，HDPE管道逐漸取代了PVC-U管道的地位，成為主要消費(fèi)管道。同時(shí)，HDPE管在歐洲以外地區(qū)也逐漸得以使用。從下面兩個(gè)圖可以說明：

　?。?）歐洲HDPE、PVC-U在給水管應(yīng)用方面的發(fā)展

單位：萬噸

　?。?）歐洲及歐洲以外地區(qū)人均聚烯烴管用量

　　二、HDPE管規(guī)格及連接方式

　　HDPE管道的口徑從DN16到DN315，共分18個(gè)級(jí)別。壓力等級(jí)在0.25Mpa ~1.0Mpa之間，共4個(gè)等級(jí)。

　　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(dāng)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(duì)接兩種方式，按照管徑大小情況具體可分為：DN≤63時(shí)，采用注塑熱熔承插連接；DN≥75時(shí)，采用熱熔對(duì)接連接或電熔承插連接；與不同材質(zhì)連接時(shí)采用法蘭或絲扣連接。

　　三、HDPE的應(yīng)用領(lǐng)域

　　HDPE管道主要用于：市政工程供水系統(tǒng)，建筑物室內(nèi)給水系統(tǒng)，室外埋地給水系統(tǒng)及居住小區(qū)、廠區(qū)埋地給水系統(tǒng)，舊管線修復(fù)，水處理工程管道系統(tǒng)，園林、灌溉及其他領(lǐng)域的工業(yè)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(yīng)用上的優(yōu)點(diǎn)

　　HDPE給水管道被廣泛應(yīng)用，主要在于其具有其它管道所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：

　　1、易于對(duì)口焊接和電熔焊接而形成完成封閉的防滲系統(tǒng)。在沿溝槽敷設(shè)時(shí)，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(qiáng)耐磨性和優(yōu)異的液壓性，在埋地管道可無需外層保護(hù)。可適用于地震和礦區(qū)土層沉降區(qū)，還可用沉入法在江河底敷設(shè)。

　　4、耐化學(xué)腐蝕，抗內(nèi)、外部及微生物腐蝕，耐腐蝕性強(qiáng)，具有健康性。適合于輸送酸性、堿性物質(zhì)，輸送污水、天然氣、煤氣等物質(zhì)；

　　5、良好的環(huán)境適應(yīng)性和抗凍性?？捎糜谑覂?nèi)和室外給水管道。

　　6、使用年限長(zhǎng)，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(yīng)用上應(yīng)注意的事項(xiàng)

　　1、室外露天敷設(shè)，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(shè)，DN≥110的管路因有足夠的土壤阻力，可抵抗熱應(yīng)力，無需預(yù)留管長(zhǎng)；冬天，均無須預(yù)留管長(zhǎng)。

　　3、HDPE管道安裝時(shí)，如果操作空間太小（如：管道井、吊頂內(nèi)施工等），應(yīng)采用電熔式連接方式。

　　4、熱熔承插連接時(shí)，加熱溫度不能過高、過長(zhǎng)，溫度最好控制在210±10℃，不然會(huì)造成配件內(nèi)擠出的熔漿過多，減少通水內(nèi)徑；承插時(shí)管件或管材接口處應(yīng)清潔干凈，不然會(huì)造成承插口脫開漏水；同時(shí)，要注意控制好管件的角度和方向，避免造成返工。

　　5、熱熔對(duì)接連接時(shí)，要求電壓在200～220V之間，如果電壓過高，會(huì)造成加熱板溫度過高，電壓過低，則對(duì)接機(jī)不能正常工作；對(duì)接時(shí)應(yīng)保持對(duì)接口對(duì)齊，不然會(huì)造成對(duì)接面積不夠要求、焊口強(qiáng)度不夠，以及卷邊不對(duì)成；加熱板加熱時(shí)管材接口處未處理干凈，或加熱板有油污、泥沙等雜質(zhì)，會(huì)造成對(duì)接口脫開漏水；加熱時(shí)間要控制好，加熱時(shí)間短，管材吸熱時(shí)間不夠，會(huì)造成焊口卷邊過小，加熱時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)造成焊口卷邊過大，有可能形成虛焊。

　　六、HDPE給水管道的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

　　HDPE管與PVC－U管、PP－R管、鋁塑復(fù)合管的價(jià)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(fā)展和應(yīng)用，還在于HDPE管道具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)，下面以一工程實(shí)例說明。

　　××項(xiàng)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(jìn)水，管徑為DN300，室外環(huán)管總長(zhǎng)約800米。原設(shè)計(jì)為球墨鑄鐵管。按照公司規(guī)定，需要對(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，我們就對(duì)球墨鑄鐵管和HDPE管分別進(jìn)行造價(jià)分析并估計(jì)工程造價(jià)。經(jīng)過比較分析，我們發(fā)現(xiàn)：

　?。?）球墨鑄鐵管的管材價(jià)格為：DN400－ 元/m，DN300－ 元/m；HDPE管的管材價(jià)格為：DN400－ 元/m，DN300－ 元/m.從管材單價(jià)上看，球墨鑄鐵管的價(jià)格要優(yōu)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(fèi)用比球墨鑄鐵管的要高約40%以上。

　?。?）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(shè)，但球墨鑄鐵管就不行了，有時(shí)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(yōu)于球墨鑄鐵管。

　　（4）HDPE管材采用熱熔對(duì)接連接，接口部位的強(qiáng)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(jìn)行加固。這方面費(fèi)用自然是選用球墨鑄鐵管的比選用HDPE管要高。

　?。?）HDPE管材不需要防腐。若給水管道選用球墨鑄鐵管，就要求對(duì)球墨鑄鐵管管的內(nèi)、外壁進(jìn)行防腐處理。

　?。?）球墨鑄鐵管進(jìn)行管內(nèi)、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(shí)，我們對(duì)分別使用兩種管材的造價(jià)進(jìn)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(jià)比較計(jì)算表  （單位：萬元）

施工項(xiàng)目名稱 球墨管 HDPE管 一、工程直接費(fèi) 11.78 10.31 1.1、人工挖溝槽費(fèi)用 6.12 4.90 1.2管道安裝費(fèi)用 0.99 1.79 1.3回填費(fèi)用 2.46 1.84 1.4余泥清運(yùn) 2.21 1.78 二、材料費(fèi) 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(fèi)用總計(jì) 54.38 48.26 每米造價(jià)（元/米） 418.31 371.3

　　從上述造價(jià)分析可以說明，采用HDPE管材比球墨鑄鐵管的單價(jià)要節(jié)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(gè)問題

　　1、大力加強(qiáng)HDPE管的科普教育工作，提高人們對(duì)HDPE管的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)HDPE管的普及和應(yīng)用。

　　1、盡快制訂國(guó)家統(tǒng)一的管道設(shè)計(jì)規(guī)范及施工驗(yàn)收規(guī)范，目前HDPE管尚沒有國(guó)家統(tǒng)一的管道設(shè)計(jì)規(guī)范及施工驗(yàn)收規(guī)范。

　　2、加強(qiáng)對(duì)管道設(shè)計(jì)人員及施工安裝人員的素質(zhì)培訓(xùn)，因?yàn)镠DPE管對(duì)安裝的工藝要求較高，避免因設(shè)計(jì)和施工人員責(zé)任心不強(qiáng)以致出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題和不按操作步驟操作而返工。