摘要:介绍了
HDPE双壁波纹管的特点以及该管材与传统排水管材的差异,探讨了HDPE 管的应用范围,根据HDPE管自身的特点,分析了HDPE管材在应用过程中的连接方式,指出将
HDPE双壁波纹管管材与传统管材 结合使用是未来市政工程管材的发展方向。
关键词:
HDPE双壁波纹管管材,优势,管材连接,性能,刚性管道
排水管材是排水系统的重要组成部分,其性能的优劣将直接影响到排水系统的可靠性及安全性。而作为城市重要基础设施的排水系统的安全性及可靠性又直接影响到市政建设,以及城市的正常运转和城市安全,因而优质的新型管材在排水系统中就显得尤为重要。HighDensityPolyethylene,即HDPE作为新管材的一种,其性能及施工难易程度都优于传统管材,正日益受到人们的青睐。
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HDPE双壁波纹管概述高密度聚乙烯塑料管是一种具有环状波纹结构外壁和平滑内壁的新型塑料管材。
HDPE双壁波纹管于20世纪80年代初在德国首先研制成功,经过近20年的发展和完善,已经由单一的品种发展到完整的产品系列。根据管壁结构的不同,HDPE管可分为双壁波纹管和缠绕增强管两种类型。 HDPE管具有优异的化学稳定性,优良的耐候性,并具有良好的综合机械性能,其主要特点如下:
1)绿色环保。
2)化学稳定性佳,使用寿命长。
3)适当的挠曲度。
4)摩阻系数小,通过能力强。
5)抗压能力强。
6)施工便捷。
HDPE管与其他排水管材的性能比较见表1。
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HDPE双壁波纹管的应用范围
2.1在软土地基中的应用 HDPE管道属柔性管道,与刚性管道在设计上有明显差异,对于刚性管道,通常 被视为一个独立的承力结构,强度上需承受全部的内、外压力,而柔性管道是管道与填土共同形成系统承力结构,即管道与填土之间,由于力的相互传递以及变形的互相协调,使二者结合成一个高度有效的整体结构。根据以上受力特点,管材较高的变形能力以及管道接口通常采用电熔连接,可保证接头与管材的同一性等优点,使它能在软土中得到应用,特别是它的焊接接头适应变形能力比普通混凝土管强。利用HDPE 管道能较好地适应软土地基不均匀沉降、接口性能良好、糙率低、自重轻、安装方便,有利于快速施工和文明施工。
2.2在处理管道交叉或与道路构造物相碰中的应用城市道路下管线众多,因种种原因地下管线图很难翔实准确,所以设计与施工中经常会出现排水管道与其他管线或道路构筑物相碰的情况。由于HDPE管道的低粗糙系数,可以在相同使用条件下,管径减小一个等级(对小管径)或更多(对大管径),再加上它的管壁较混凝土管壁薄,如果矛盾不大时,就可以解决。
2.3在抢险工程、应急工程和临时工程中的应用 HDPE管道具有重量轻、安装方便、接口牢靠、施工安全和对管基要求低等特点,所以能快速完成铺设,城市修(改)建排水管道时,常遇到需要临时改排水或某路段交通特别繁忙,日间施工难度较大,只能在夜间抢建的情况,此时由于柔性管道的上述优点,常被用到抢险、应急和临时工程中。
2.4在起吊设备难以到达的工程中的应用在一些老城区,由于排水干管建设不规范或根本没有建设, 随着人们环保意识的加强,需要在老城区改建或增设排水管道, 而老城区一般道路狭窄,建筑物密布,在这些起吊设备难以到达的地方,HDPE管道的优势可得到充分发挥。一方面,其自重轻, 易于运输安装,另一方面,因其粗糙系数小,在相同流量情况下, 管径比混凝土管小,因而减小了开挖面和回填量,加快施工进度, 对周围环境影响降至最小。
2.5在非开挖施工技术工程中的应用对于小直径管道铺设在不能开槽放管的地段,如支管横穿道路,道路不允许破除路面的地段,采用非开挖施工技术,用定向钻孔拖入铺设,可以在不破坏地面又不损伤道路下已有管道的条件下完成新管道的铺设。
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HDPE双壁波纹管的连接方式
3.1对焊连接对焊连接适用于管径从32mm~315mm的管件。该连接方法的性能特点是:刚性连接、不可拆装、抗拉力强。对焊的焊接断面很小,焊接边缘不会干扰管道,管道内部截面也几乎没有任何变化。对焊接面容许的厚度近乎与管壁厚度一样,所以也不浪费管材。通过对焊连接法,管子长度和弯头连接处都能得到充分利用。管径小于75mm时可采用手动焊接法,采用电焊机焊接,管径范围一般为40mm~315mm。
3.2电焊管箍连接件连接电焊管箍连接件连接法适用于管径从40mm~315mm的管件连接。其性能特点:刚性连接、不可拆装、抗拉力强。电焊管箍连接件连接法由于易于使用、连接可靠、简单、快捷,通常用于现场焊接、改装、加补安装和修补。焊接时所需的压力值是通过加热时管箍的收缩作用而产生。加热时,压力均匀的分布在焊接面上,且收缩作用引起管径尺寸也在容许的范围内变化。
3.3丝扣连接法丝扣连接法适用于管径从32mm~110mm的管件连接。其 性能特点:非刚性连接、可拆装、抗拉力强。
3.4防伸缩套管连接法防伸缩套管适用于管径从50mm~315mm的管件连接。连接方法的性能特点:刚性连接、不可拆装、抗拉力强。在安装时, 首先把专用橡皮圈套在管端安装处,要保证橡皮圈正好放在套管长度1/2处。然后把管道插入套管内,用力推入。不断地移动喷灯或柔和光灯,用低温(大约125)使套管周围均匀受热。经以上处理后,套管会收缩,从而使连接件更为牢固、密封。最后用锚固管卡固定防伸缩套管。
3.5法兰连接法法兰连接适用于管径从50mm~315mm的管件连接。其性能特点:非刚性连接、可拆装、抗拉力强。法兰连接法通常作为低压输送管线(工厂、水泵、储液罐、游泳池)上可拆卸的连接件。另外,法兰连接法也是与铸铁管及钢管之间最简单的连接方法。而法兰盲板则可用于检查口的开口上。
3.6带密封圈的承插短管连接法带密封圈的承插短管连接法适用于管径从32mm~160mm 的管件连接。其性能特点:非刚性连接、可拆装、抗拉力强。带密封圈的承插短管连接件常用于各种简单的预制安装管件间的装配,在装配时可以采取水平式或垂直式安装。
3.7承插式伸缩短管连接法承插式伸缩短管连接法适用于管径从32mm~315mm的管件连接。其性能特点:非刚性连接、可拆装、抗拉力强。安装承插式伸缩短管连接件,必须使用锚固管卡进行固定,以防止在热胀冷缩中承插管位置的移动。在楼板与楼板间的垂直立管上、长距离的收集管网上以及埋地管道必须至少安装一个承插式伸缩短管。
4结语
HDPE管作为一种绿色环保型管材,其优越的综合性能完全能满足现代人高质量的生活需求。作为柔性管道的一种,HDPE 管还没有完全取代传统的刚性管道,但HDPE管道以其独有的特点补充了刚性管道的不足,拓宽了管道的使用范围。在实际使用中,根据具体的工程需要,充分发挥传统管材与HDPE管材各自的特点,因地制宜,使刚、柔管道得到最合理的应用,以取得最好的经济效益和社会效益。
