HDPE管材、PVC-U管材及管件山東生產廠家
1998年起生產塑料管道，至今已有27年，專注于HDPE和PVC-U管材管件的生產與研發，實力源于技術，堅持鑄就輝煌
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PVC-U、PE80、PE100 三種管材在目前熱塑性塑料給水管材工程應用中所占比例相當大。尤其是PVC-U 給水管材經過幾十年的發展，生產技術比較成熟，原料基本國內自給，產品價格相對較低，并且經過市場檢驗，性能達到國家或國際標準，故此在熱塑性塑料管材中極具競爭力。PE80、PE100 給水管材在國內為新興產品，主要因為其原料均依靠進口，且其價格相對較高，所以盡管其比PVC-U管材具有生產和施工中多方面的優勢，仍然發展很慢。但是，相信在不久的將來，隨著我國原材料廠家的共同努力，必將開發出我國自有的原料，PE 給水管材也必將取得長足的發展，其多方面的優勢也會得到市場的認同。 首先做工程材料費用比較。假定三種管材的工程外徑為Ф160，公稱壓力為1.0Mpa,查閱我公司PVC-U管材企標數據和PE生產采用的國標數據，三種規格分別為PVC-UФ160×6.2、PE80Ф160×11.8、PE100Ф160×9.5；再據三者近似比重1.44g/mm3、0.95 g/mm3、0.95 g/mm3，則三者參考米重分別為4.647Kg/m、5.583Kg/m、4.581Kg/m 。根據國內市場保守價格，PVC-U、PE80、PE100三種給水管材噸價比約為1:1.22:1.55，對應米價比約為1:1.4:1.5。因此在施工較簡單、所需管件較少的地區，單就工程材料費用方面比較PVC-U 管材占優勢 。 (一)、PE 管道韌性很好，在實驗溫度30-3℃條件下，測得三種管材動態斷裂韌性KD值與管子尺寸無關，其中PVC-U為1.8MNm－3/2、PE80為2.6 MNm－3/2、PE100為3.5 MNm－3/2，KD值高表明材料耐快速裂紋擴展(RCP)能力高，因此PE 比PVC-U 管材耐突發性開裂能力強。 (二)、PE 耐沖擊強度比PVC-U管道高8 倍左右，低溫時PVC-U 耐沖擊性較PE 更弱，故PVC-U 管道在寒冷地帶和冬季搬運及施工時應特別注意，嚴禁受到沖擊或強行彎曲。 (三)、PE 管道具有優異的抗刮痕能力，使其在施工、搬運過程中不易破壞管材外表面，在通水使用過程中，其優良的耐摩性使沙子等不易破壞其內表面。PVC-U材質卻存在“刻痕效應”(在試片上劃一刻痕，經沖擊實驗，會發現試片必定在刻痕處斷裂)，要求在運輸和施工中避免受到硬物刻劃，尤其是承口突出部位。在埋地時管道四周不得直接與石頭、磚頭等堅硬物體接觸，否則經輪壓施壓后，壓力會集中于石頭之接觸點，易導致管破裂。另外PVC-U 管道在使用中，其70度傾角磨損質量和體積約為PE 的8～9倍。 (四)、冬季施工時，PE 較低的脆化溫度(-70℃)，使管子不會發生脆裂。PE 工作溫度是-40℃～40℃，而PVC-U管材工作溫度是0℃～45℃。 (五)、PVC-U 和PE 管道作為熱塑性塑料，其承載能力與工作溫度有關，隨溫度升高，其耐內壓能力下降。 最后做工程施工比較。 (一)、PVC-U 管材撓性不如PE 好，故在施工中PVC-U 管材彎曲敷設半徑要比PE 大，這在地形復雜的地區，顯然不如PE 便于施工，其所需管件數量也多，整體費用也會大幅提高。 (二)、在冬季和高寒地區施工，PE 焊接只需保證焊接環境穩定和操作參數適宜，即可達到要求的強度；而PVC-U 粘接連接不宜在以下5℃施工，膠圈連接不宜在-10℃以下施工。 (三)、PE 管道最主要的連接方式是熔接連接，包括電熔連接和熱熔連接，其因材質相同，接頭強度高于本體強度。但PE管道的焊接必須由經過專門培訓的焊工進行操作，才能確保合適工作參數下其強度要求。另外在大風的工作環境下，可能因冷卻加熱板，并導致不均勻溫度分布，故可能會對熔接質量有致命的影響，當塵土污染加熱板和管端也將會導致接頭壽命大為減少。同時不同管材料的熔接要考慮MFR值差異，其值越接近，管道熔接質量越好。盡管如此，PE 焊接仍比PVC-U 焊接操作既簡單又保險(不足之處是熔接需要電力)。因為就PVC-U 管的焊接而言，PVC-U管的熱熔對接焊的焊接質量穩定，但焊接過程比電熔焊復雜，其材質因原料變化使配方變化較大，故需要控制的參數不易掌握，設備投資也較高；而電熔焊接時，必須使用專門的電熔接頭，焊接成本高，且大直徑管電熔焊接質量不穩定。所以PVC-U 給水管幾乎不使用焊接。不過PVC-U管在使用壓力不高，發生泄露情況時，可用PVC-U 焊條進行緊急停水焊接修補。 (四)、PVC-U管在有水情況下可進行膠圈連接，這在雨季或多 雨地區以及管溝有水情況時施工是最理想的，但PE 管卻不宜帶電焊接施工。 (五)、就施工方法而言，PE 管道特別適用于非開挖工程，因其具有一些獨特的關鍵性質：一體化的管道連接方式，優良的撓性和良好的抗刮痕能力(尤其PE100 具有更加出色的抗刮痕能力)。優良撓性使得PE 管道走向容易依照施工方法的要求進行改變。如PE采用定向鉆進技術，施工速度快，且鋪管方向控制準確，管徑300～1500mm，管線最大長度可達到1500m，能適應各種地層主要用于穿越河流、湖泊、建筑物等障礙物；采用導向鉆進技術，管徑可達50～350mm，管線長度一般可達300～400m，深度通常在10m 以內。在舊管線更換施工中，由于PE 管道的抗刮痕能力，接頭強度高，不易損壞而漏水，或將其損壞，所以其比PVC-U 管道更適合于爆管法施工，尤其是較長管道，而PVC-U 僅適于短管施工。在管線修復施工中，采用傳統內襯法PE 給水管道很適宜，而PVC-U給水管道則不可用。PVC-U 管材現施工已有頂管施工的事例，這在一定程度上擴大了其用途，而PE 管材目前沒有此方面應用的統計資料。另外在地形平坦的地區施工，材料和施工費用要比PE少。 (六)對于大口徑管材，因PE 熔接時間較長，且熔接技術要求較高，較難保證管道焊接質量；而PVC-U 管道可采用柔性承插連接，只需手動葫蘆即可，人工素質要求不高，施工速度快，且安裝質量穩定。但PVC-U大口徑管件除風焊外，還需用玻璃鋼復合，工序復雜；而PE 大口徑管件只需切割后熔接即可工序簡單。Φ50 以下的PE管材的可彎曲性能使其可以連續生產收盤、發運；而PVC-U 管材無論何種口徑，其三倍于PE的彈性模量，使之在一般生產和運輸條件下，是不可能實現收盤、發運的。作為小口徑給水管，如果是暗敷，中間最好不要有接頭，PVC-U 管材是不能做到，而PE管材是可以做到中間沒接頭，按定尺(Φ50以下的PE 管材每卷長度可達40～120米)要求來生產，施工方便。從經濟的角度來講，少接頭應體現經濟性。 (七)、就試壓和使用方面說，PE 管材因施工經驗還不足，緊急搶修方法遠不如PVC-U 那樣多。 注：公式中參數含義如下
其次做一水力計算比較。熱塑性塑料管管壁絕對當量粗糙度Δ值很低，一般為0.0015～0.015mm 之間，PVC - U 、PE 管多采用0.003mm。作為給水管，在通常的流速條件下，一般處于水力光滑區，因此管壁絕對當量粗糙度取值的變化在這種情況下，對結果影響非常小(柯列勃洛克-魏特公式：1∕√λ=-21g(Δ∕3.7 di+2.51∕Re√λ))或沒有影響(布拉修斯公式：λ=0.3164∕Re0.25,Re 因很小，故Δ∕di 值可略)。基于以上理論，對于PVC-U、PE80、PE100 給水管在應用中，其水利坡降可按下式計算(假設水溫為10℃，則υ=1.3×10-6m2/s)I=0.000915Q1.774/di4.774,根據我廠企標數據(其他同種標準雷同)，三者在相同公稱外徑、公稱壓力下的公稱壁厚PE80>PE100>PVC-U，因此在相同給定流量下，水力坡降值PE80>PE100>PVC-U，亦即管道沿程水頭損失hf(hf=L×I)為PE80>PE100>PVC-U。因此要保證流量一致，三者所需源動力是不同的；若源動力相同，要保證流量相同，必須使PE 管內徑和PVC-U 管內徑相同，故PE 管材外徑和壁厚必須同時增加，材料費用也相應增加。此方面PVC-U 也占優勢。
再次做材料性能比較。
λ-- 水力摩阻系數；
Δ-- 管壁絕對當量粗糙度；
g-- 重力加速度，m/s2；
di-- 管內徑，m；
Re-- 雷諾準數；
υ-- 平均流速；m/s
I-- 水利坡降，m/m；
Q-- 計算流量，m3/s
L-- 管材長度，m
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