HDPE管的應(yīng)用及經(jīng)濟性評價
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，安裝簡便迅速，造價較低等顯著優(yōu)勢，受到了管道工程界的青睞。同時，隨著石油化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料制造技術(shù)的不斷進步，塑料管材產(chǎn)量迅速增長，制品種類更加多樣化。而且，塑料管材在建筑中的設(shè)計理論和施工技術(shù)等方面取得了很大的發(fā)展和完善，并積累了豐富的實踐經(jīng)驗，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，并形成一種勢不可擋的發(fā)展趨勢。
在我國，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，是采用先進的生產(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、流動阻力小、強度高、韌性好、重量輕等特點。
HDPE管道是繼PVC-U給水管道之后，成為了世界上消費量第二大的塑料管道品種。目前，輸送燃?xì)鈶?yīng)采用PE80和PE100等級的中或高密度聚乙烯管；給水管通常采用PE80和PE100等級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，增長最快的則是PE100管道系統(tǒng)，今后五年的增長率有望達到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，成為主要消費管道。同時，HDPE管在歐洲以外地區(qū)也逐漸得以使用。從下面兩個圖可以說明：
（1）歐洲HDPE、PVC-U在給水管應(yīng)用方面的發(fā)展
單位：萬噸
（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個級別。壓力等級在0.25Mpa ~1.0Mpa之間，共4個等級。
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接兩種方式，按照管徑大小情況具體可分為：DN≤63時，采用注塑熱熔承插連接；DN≥75時，采用熱熔對接連接或電熔承插連接；與不同材質(zhì)連接時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
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：
1、易于對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，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、強耐磨性和優(yōu)異的液壓性，在埋地管道可無需外層保護。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，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。可用于室內(nèi)和室外給水管道。
6、使用年限長，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
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；冬天，均無須預(yù)留管長。
3、HDPE管道安裝時，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，加熱溫度不能過高、過長，溫度最好控制在210±10℃，不然會造成配件內(nèi)擠出的熔漿過多，減少通水內(nèi)徑；承插時管件或管材接口處應(yīng)清潔干凈，不然會造成承插口脫開漏水；同時，要注意控制好管件的角度和方向，避免造成返工。
5、熱熔對接連接時，要求電壓在200～220V之間，如果電壓過高，會造成加熱板溫度過高，電壓過低，則對接機不能正常工作；對接時應(yīng)保持對接口對齊，不然會造成對接面積不夠要求、焊口強度不夠，以及卷邊不對成；加熱板加熱時管材接口處未處理干凈，或加熱板有油污、泥沙等雜質(zhì)，會造成對接口脫開漏水；加熱時間要控制好，加熱時間短，管材吸熱時間不夠，會造成焊口卷邊過小，加熱時間過長，會造成焊口卷邊過大，有可能形成虛焊。
六、HDPE給水管道的經(jīng)濟性評價
HDPE管與PVC－U管、PP－R管、鋁塑復(fù)合管的價格比較：
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)濟實用的特點，下面以一工程實例說明。
××項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，分兩路進水，管徑為DN300，室外環(huán)管總長約800米。原設(shè)計為球墨鑄鐵管。按照公司規(guī)定，需要對管道系統(tǒng)進行經(jīng)濟性比較，我們就對球墨鑄鐵管和HDPE管分別進行造價分析并估計工程造價。經(jīng)過比較分析，我們發(fā)現(xiàn)：
（1）球墨鑄鐵管的管材價格為：DN400－ 元/m，DN300－ 元/m；HDPE管的管材價格為：DN400－ 元/m，DN300－ 元/m.從管材單價上看，球墨鑄鐵管的價格要優(yōu)于HDPE管材。
（2）由于HDPE管是采用熱熔連接，施工難度較大，安裝費用比球墨鑄鐵管的要高約40%以上。
（3）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管材采用熱熔對接連接，接口部位的強度非常好。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行加固。這方面費用自然是選用球墨鑄鐵管的比選用HDPE管要高。
（5）HDPE管材不需要防腐。若給水管道選用球墨鑄鐵管，就要求對球墨鑄鐵管管的內(nèi)、外壁進行防腐處理。
（6）球墨鑄鐵管進行管內(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，我們對分別使用兩種管材的造價進行分析和比較，情況如下表：
HDPE管道與球墨鑄鐵管材工程造價比較計算表 （單位：萬元）
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施工項目名稱
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球墨管
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HD
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一、工程直接費
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11.78
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10.31
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1.1、人工挖溝槽費用
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6.12
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4.90
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1.2
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0.99
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1.79
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1.3回填費用
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2.46
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1.84
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1.4余泥清運
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2.21
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1.78
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二、材料費
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11.78
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37.95
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2.1砂礫石
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5.07
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3.23
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2.2
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37.53
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34.72
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三、費用總計
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54.38
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48.26
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每米造價（元/米）
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418.31
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371.3
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從上述造價分析可以說明，采用HDPE管材比球墨鑄鐵管的單價要節(jié)約11%.所以，最終公司決定選用HDPE給水管。
七、推廣使用HDPE管需要注意的幾個問題
1、大力加強HDPE管的科普教育工作，提高人們對HDPE管的認(rèn)識，促進HDPE管的普及和應(yīng)用。
1、盡快制訂國家統(tǒng)一的管道設(shè)計規(guī)范及施工驗收規(guī)范，目前HDPE管尚沒有國家統(tǒng)一的管道設(shè)計規(guī)范及施工驗收規(guī)范。
2、加強對管道設(shè)計人員及施工安裝人員的素質(zhì)培訓(xùn)，因為HDPE管對安裝的工藝要求較高，避免因設(shè)計和施工人員責(zé)任心不強以致出現(xiàn)設(shè)計問題和不按操作步驟操作而返工。
