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(guò)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(lèi)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(guò)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(shuō)明：

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

單位：萬(wàn)噸

　　（2）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(chǎng)區(qū)埋地給水系統(tǒng)，舊管線(xiàn)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(wú)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(kāi)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(wú)需外層保護(hù)?？蛇m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(guò)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(yáng)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(wú)需預(yù)留管長(zhǎng)；冬天，均無(wú)須預(yù)留管長(zhǎng)。

　　3、HDPE管道安裝時(shí)，如果操作空間太?。ㄈ纾汗艿谰?、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(guò)高、過(guò)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(guò)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(kāi)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(guò)高，會(huì)造成加熱板溫度過(guò)高，電壓過(guò)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(kāi)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(guò)小，加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成焊口卷邊過(guò)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(shuō)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(xiàn)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(guò)比較分析，我們發(fā)現(xiàn)：

　　（1）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(kāi)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(lèi)管件來(lái)過(guò)渡連接。這樣，在管件部分HDPE管就優(yōu)于球墨鑄鐵管。

　?。?）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。

　　（6）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(wàn)元）

施工項(xiàng)目名稱(chēng) 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(shuō)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(wèn)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(méi)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(wèn)題和不按操作步驟操作而返工。