一、克拉管既熱態(tài)纏繞成型高密度聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管，HDPE纏繞結(jié)構(gòu)壁管簡介 HDPE纏繞結(jié)構(gòu)壁管是以高密度聚乙烯樹脂為主要原材料，采用熱態(tài)纏繞楊型工藝，以聚丙烯(PP)單壁波紋管為支撐結(jié)構(gòu)制成具有較高抗外壓能力的特殊結(jié)構(gòu)壁管材。

二、 克拉管產(chǎn)品可分為PR、OP、SQ、VW三種系列，其中： PR、OP-主要用做埋地排水管道， SQ-主要用于制造容器或窨井， VW-主要用于三通、彎頭、二次加工成型的管件， 產(chǎn)品中應(yīng)用的是PR系列，該產(chǎn)品內(nèi)表面光滑、外部為異型增強結(jié)構(gòu)，管材標(biāo)準(zhǔn)長度為6米，管內(nèi)徑范圍為DN300-DN4000，產(chǎn)品指標(biāo) 均達到GB/T 19472. 2-2004 B型結(jié)構(gòu)壁管標(biāo)準(zhǔn)及PREN-13476歐洲標(biāo)準(zhǔn)要求。

三、HDPE纏繞結(jié)構(gòu)壁管的性能特點有如下幾點

1.熱態(tài)纏繞成型熔縫質(zhì)量高 從擠塑機口模擠出的處于熔融狀態(tài)的平料帶和U型料帶，按預(yù)定的位置均勻的纏繞在加熱的滾筒模具上，保證了結(jié)構(gòu)壁管熔接縫質(zhì)量。特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計中平料帶的熔接縫被聚乙烯包覆支撐管所覆蓋，提高了制品整體的抗外壓能力

2.安裝性能優(yōu)異 管道連接采用在承口預(yù)埋電熔絲同材質(zhì)承插電熔連接技術(shù)，連接質(zhì)量高?？勺龅?00%無泄露，保證了管道系統(tǒng)壽命的相同性和運行的安全性。同時，由于該產(chǎn)品在同等應(yīng)用條件下比其它管材重量輕，便于運輸，施工方便快捷，可降低施工費用，在應(yīng)用范圍，不需混凝土墊層和混凝土管基溝槽合格后即可直接敷管，基本上呆做到邊開挖、邊下管、邊回填，簡化了施工程序，縮短了工期。在工程驗收時，采用閉氣檢驗代替閉水試驗，既加快了驗收速度，又節(jié) 閉水試驗中繁雜的工作和大量的試驗費用.

3.較好的柔韌性 高密度聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材在宏觀上上具有很好的柔韌性，而局部管段又有很強的剛性和整體抗外壓能力，在有超重荷載路面下使用時，可保證通行安全。由于管材的柔韌性，發(fā)生地震、在面不均勻沉降等地質(zhì)活動時，也能將管道破壞損失降為較小，從而提高了公用設(shè)施抗震減災(zāi)的能力

4.HDPE可循環(huán)回收使用，屬綠色環(huán)保型產(chǎn)品纏繞結(jié)構(gòu)壁管的主要原材料高密度聚丙烯，無任何毒性，在生產(chǎn)過程中也無任何染物產(chǎn)生，廢管道可100%回收再利用。確屬環(huán)保安全型綠色產(chǎn)品

5.抗腐蝕、耐老化、使用壽命確保50年 高密度聚乙烯具有極強的耐化學(xué)藥品腐蝕和侵蝕的能力。因此纏繞結(jié)構(gòu)壁管在輸送腐蝕性流體或在腐蝕性地土壤中敷設(shè)時，不須防腐處理，性能大大優(yōu)于其它管材。該產(chǎn)品在設(shè)計過程中，選擇合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，確保塑管的使用壽命在50年以上，并在壽命期內(nèi)免維護

6.管內(nèi)壁糙率低，輸水量大 繞結(jié)構(gòu)壁管產(chǎn)品內(nèi)壁糙率N約為0.010，因此輸送流體時比摩阻小，相對同內(nèi)徑其它客票和，在同等使用條件下輸水量較水泥管可大幅度提高。因此可用內(nèi)徑較小的纏繞結(jié)構(gòu)壁管替代內(nèi)徑較大的水泥管 在應(yīng)用中，同等條件下使用纏繞結(jié)構(gòu)壁管的工程和可靠性與傳統(tǒng)管材相比都將提高，綜合效益明顯，特別是在施工場地狹窄、建筑密集、地下管線復(fù)雜和交通繁忙路段以及在酸堿性土壤鋪設(shè)時，更具優(yōu)越性

四、生產(chǎn)原材料介紹

主要原材料：為HDPE(高密度聚乙烯），我公司主要選用北京燕山石化公司6100M、大韓油化P600，前者為專門按照克拉管的要求而開發(fā)，后者為給水管材級材料；

輔助原材料：管材外壁螺旋增強材料為PP,即聚丙烯，其彈性模量和熱變形溫度高于聚乙烯，起到增強抗外壓能力、提高環(huán)剛度的作用。

選用北京燕山石化8101。

電熱元件：管材承口預(yù)埋電熱元件為黃銅絲，由天津有色金屬拔絲有限公司提供。

五、主要成型工藝-熱態(tài)纏繞成型

從擠塑機口模擠出的190 ℃的平料帶和U型料帶按預(yù)定的位置均勻地纏繞在加熱的鋼制輥筒模具上，自然冷卻后保證了管材熔接縫質(zhì)量。l特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計中平料帶的熔接縫被包覆支撐管所覆蓋，也提高了管材熔接縫質(zhì)量及制品整體的抗外壓能力 。

主要生產(chǎn)工藝流程：

l纏繞：熱態(tài)纏繞成型工藝熔融狀態(tài)的HDPE平料帶及包覆PP的圓形加強筋同步纏繞在加熱到預(yù)定溫度的鋼模上

切削：承、插口按既定尺寸成型

脫模：管材從模具上脫離

修整：使外觀平滑規(guī)范電熔絲

預(yù)埋：承口預(yù)埋電熱熔絲

檢驗：判定產(chǎn)品狀態(tài)

六、產(chǎn)品對比

6.1、克拉管與雙壁波紋管的比較

所述HDPE高密度聚乙烯管是指： 

產(chǎn)品名稱：高密度聚乙烯(HDPE)纏繞增強管（下稱：纏繞增強管） 

采用標(biāo)準(zhǔn)：管材必須符合GB/T19472.2-2004規(guī)定的B型結(jié)構(gòu)壁管; 

連接方式：采用承插式電熔連接方式的纏繞管材。 

本文所述HDPE雙壁波紋管是指：

產(chǎn)品名稱：高密度聚乙烯(HDPE)雙壁波紋管（下稱：雙壁波紋管）； 

采用標(biāo)準(zhǔn)：管材必須符合GB/T19472.1-2004規(guī)定的B型結(jié)構(gòu)壁管； 

連接方式：緊力型承插式填料連接。

 1、生產(chǎn)工藝比較

 纏繞增強管 是全程采用計算機控制熱態(tài)纏繞并采用自然風(fēng)滾動冷卻，結(jié)構(gòu)壁無內(nèi)有應(yīng)力，無焊縫，管材壁厚均勻。纏繞成型生產(chǎn)的大口徑管,主要生產(chǎn)DN300mm―DN4000mm，采用螺旋肋管加強，大大增加了管材的環(huán)剛度。環(huán)剛度超過20 KN/m2，并且根據(jù)工程要求環(huán)剛度還可以連續(xù)可調(diào)，可埋深可達20m。 

而雙壁波紋管是通過直接擠出兩個同心管胚，并經(jīng)吸塑成型的管材。屬擠出成型工藝。由于擠出成型管的口徑與設(shè)備口模成比例當(dāng)達到一定口徑時，設(shè)備開發(fā)成了技術(shù)難題且提高了生產(chǎn)成本，所以生產(chǎn)管材的口徑較小，主要生產(chǎn)DN600mm以下管材，另外由于雙壁波紋管雙壁復(fù)合程度不好，在受壓時容易出現(xiàn)內(nèi)外壁分層，且外層肋形壁薄，受力能力差，受擠壓時出現(xiàn)凹陷等現(xiàn)象，因此環(huán)剛度低，口徑越大，安全性越低，國內(nèi)雖有少數(shù)廠家可生產(chǎn)DN1200mm以下的管材，但實際應(yīng)用案例不多。 

2、原材料比較 

同等管徑的纏繞增強管的重量要比雙壁波紋管重60%以上，并且為了保證其品質(zhì)上的柔性和接口良好的熔接性能必須用100%的全新原材料，所以生產(chǎn)出來的的管材質(zhì)量可靠穩(wěn)定。而雙壁波紋管擠出工藝簡單，管材結(jié)構(gòu)上相對分層的雙壁，管材失去了柔性；并且生產(chǎn)時添加再生料往往超過70% ，增加了管材的品質(zhì)的不穩(wěn)定和脆弱，改變了管材的柔性和熔體質(zhì)量流動速率，造成管材外觀不光滑，并且環(huán)剛度和焊縫拉伸強度降低，容易在地質(zhì)上有不均勻沉降的地區(qū)造成斷管、裂管。由于這種管材在生產(chǎn)過程中添加的再生料遠遠大于聚乙烯材料，所以就會出現(xiàn)在市面上可以用很低的價格就能買到這種管材。

3、連接方式比較 

纏繞增強管采用的連接方式是:“承插式電熔連接”，這種管材它一端為內(nèi)嵌電熔絲的承口，另一端為平壁插口（承口和插口見下圖），施工時只需將插口 放入承口，電熔絲通上電即熔為一體，全程幾十公里長的管道猶如一根整管。 

承插式電熔連接具有以下優(yōu)點： 

a、承插口完全熔合，接口處剛度和強度與管材本體一致，屬于本體連接。當(dāng)管道受力產(chǎn)生變形，變形將順暢地通過接頭分散到整段管上不會在接頭處形成應(yīng)力集中。在軟基或灘涂等地質(zhì)狀況復(fù)雜地區(qū)，地基經(jīng)常發(fā)生不均勻沉降，采用承插式電熔連接纏繞增強管就如一根整管一樣充分發(fā)揮其密封性和柔性等特點，適應(yīng)地質(zhì)變化。在地質(zhì)不穩(wěn)定地區(qū)，頻繁重載荷作用的埋地敷設(shè)，采用承插式電熔連接的纏繞管有極強的抗沖擊能力。而這對于雙壁波紋管是不可想象的。 

b、采用承插式電熔連接的纏繞增強管是真正能夠讓施工快捷，并且在有地下水且排降水困難時、容易塌坊地區(qū)及長時開挖會影響交通、建筑物及人員安全時，采用承插式電熔連接的HDPE纏繞增強管可以做到邊開挖邊敷管邊回填。由于接口為本體連接，抵抗應(yīng)力能力強，管道可以在溝槽邊焊接后，以一整段一整段管放入溝槽，除與其它塑料管材一樣要求有嚴(yán)格的回填的密實度外，對于溝槽的平整度，溝槽開挖寬度，以及放坡等要求較低，減少了開挖量和外運地土方量。然而雙壁波紋管不但要注重溝槽的平整度，增加工程量，而且采用密封圈連接，此種連接采用了聚乙烯以外的材料，使得管道系統(tǒng)的有較大溫差的情況下，接頭處因膨脹系數(shù)的差別可能出現(xiàn)漏水、或塑性變形，影響管道系統(tǒng)的通流能力和密封性。在通常情況下，聚乙烯材料抗老化能力、壽命長都是無可否認的，但由于現(xiàn)有雙壁波紋管接頭都采用橡膠密封圈，橡膠材料的耐老化能力及壽命遠遠低于聚乙烯材料，且橡膠材料不耐腐蝕和易老化，老化后表現(xiàn)為硬化無彈性或橡膠圈糜爛(例如世界上的密封圈壽命也只有15年)，因此將大大降低聚乙烯管道系統(tǒng)運行質(zhì)量和聚乙烯管道系統(tǒng)的壽命。

4、環(huán)剛度比較

所有異形管材都采用調(diào)整慣性矩（管材結(jié)構(gòu)壁重心與管外徑頂端的距離）方式提調(diào)整環(huán)剛度，HDPE纏繞增強管的慣性距是連續(xù)可調(diào)，并且可以通過多層方式來提高慣性矩（即兩層的主PR型，慣性矩值可達19.8cm，SQ型的可以為四層以上，其慣性矩≥2*19.8cm），所以所有口徑的管材環(huán)剛度高，可以超過國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19472.2-2004標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的SN16（≥16KN/㎡）。而雙壁波紋管在DN600以下口徑環(huán)剛度只可以達到S2級(S2≥8KN/㎡),DN800以上口徑環(huán)剛度只能達到S1級(S1≥4KN/㎡)。

5、維護和使用壽命比較

 纏繞增強管所用的主要材料(高密度聚乙烯)壽命超過50年,連接采用承插式電熔連接(即本體連接)無需輔助材料,所以管道系統(tǒng)壽命超過50年.而雙壁波紋管連接需要輔助材料,所以管道系統(tǒng)壽命隨輔助材料（例如：橡膠密封圈）壽命影響（加上生產(chǎn)過程中再生料的添加，一般不到15年）,管道系統(tǒng)需維護并且維護比較困難。 

結(jié)語：通過以上兩種管材的對比可以看出, 纏繞增強管無論從重量、質(zhì)量和綜合性能都要遠遠高于雙壁波紋管。纏繞增強管作為成熟的產(chǎn)品在國外早已得到廣泛應(yīng)用， 在國內(nèi)也被建設(shè)部評為重點推廣產(chǎn)品,,在沿海地區(qū)市政、電力、碼頭、化工等領(lǐng)域大量采用(僅福建省內(nèi)大口徑部分已超過200公里，得到一致好評)并且在深圳和哈爾濱已應(yīng)用DN2200及以下的管材。目前HDPE纏繞增強管被中國石化、中國石油、中國核電，中國廣東核電、中國鋁業(yè)、冶金等國家重要項目和行業(yè)已成功使用的背景下，作為唯一的新型材料排水管材；中國五大電力集團在沿海地區(qū)也在廣泛使用。環(huán)保和工程質(zhì)量是全世界都在關(guān)注的問題, 更是人文工程，這就要求這些不易維護的地下管線要有穩(wěn)定的質(zhì)量，較長的壽命，高安全性，免維護。百年大計的決策需要大智慧。

 6.2、克拉管與中空管的比較

1.HDPE纏繞增強管又名克拉管，是采用德國設(shè)備和技術(shù)，以高密度聚乙烯（HDPE）材料為原料，在熱熔狀態(tài)下纏繞成型，采用自然風(fēng)冷卻后，冷態(tài)脫模,符合國標(biāo)GB/T19472.2-2004規(guī)定的B型結(jié)構(gòu)壁管。

 主要特點有：

A）、熱熔狀態(tài)纏繞,結(jié)構(gòu)壁內(nèi)外壁同步纏繞，管材整體均勻、沒有焊縫。

B）、采用風(fēng)冷，管材在成型內(nèi)貯熱量完全散發(fā)，不會形成內(nèi)應(yīng)力，不會分層和開裂。

C）、冷態(tài)脫模，管材冷卻至常溫時，采用模具收縮方式脫模，管材不會變形。而HDPE中空壁纏繞管，采用國產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，以高密度聚乙烯材料（HDPE）為原料，在熱熔狀態(tài)下纏繞成型，采用水冷,符合國標(biāo)GB/T19472.2-2004規(guī)定的A型結(jié)構(gòu)壁管。在工藝上先擠出方形管，經(jīng)水冷卻后定形，再纏繞成圓形管，再用水冷卻。這樣就會出現(xiàn)以下缺陷:

A）、存在明顯的焊縫，且長度較長，質(zhì)量難以控制。

B）、水快速冷卻，熱量散發(fā)不均勻，結(jié)構(gòu)壁存在應(yīng)力?？刂撇缓脮r經(jīng)常出現(xiàn)彈簧狀裂開。

C）、外壁光滑，無法有效抑制因PE材料熱脹冷縮引起的縱向位移，經(jīng)常造成在管道兩端形成應(yīng)力集中，破壞接頭或管道與檢查井的連接，形成漏水。

 2.HDPE高密度聚乙烯纏繞增強管的慣性距是連續(xù)可調(diào)的且值可達19.8，所以管材環(huán)剛度高，DN1500以上的管材仍可以生產(chǎn)出16KN/m2以上的管材。而HDPE中空壁纏繞管,結(jié)構(gòu)壁型高受限,可調(diào)慣性矩較小只能達到5,所能生產(chǎn)的管材環(huán)剛度低,基本為 8KN/㎡,當(dāng)管材大于DN1000以上時其環(huán)剛度為SN4(≥4KN/㎡).

 3.HDPE高密度聚乙烯纏繞增強管在生產(chǎn)時對產(chǎn)品原料性能要求極高，所以除了2%的色母粒以外，其它都為HDP E材料,所以價格相對低。而HDPE中空壁纏繞增強管單位環(huán)剛度所產(chǎn)生耗材較多，所以成本較高。但由于生產(chǎn)設(shè)備投資較小，門坎較低，所以廠家較多，在無序的市場競爭下，為了在成本上取得優(yōu)勢，大量采用無機物（碳酸鈣）和再生料，以致市場的價格差矩較大，并且低得離譜。 

4.HDPE纏繞增強管采用承插式電熔連接（剛性接口），接口部采用承插和電熔兩種方式同時使用，確保了管材接口的受力能力，同時也保證了接口的密封性。HDPE纏繞增強管承受不均勻能力極強，并且施工方式可以多樣化，在需要快速回填地區(qū)，HDPE纏繞增強管可以在地面上進行多根預(yù)焊，再放入溝槽。而HDPE中空壁纏繞管采用（電）熱熔帶方式進行連接，由于管材端口變形，（電）熱熔帶不能與管材完全粘后，施工時必須在溝槽內(nèi)焊接，需要較大的土方開挖，施工速度慢。（電）熱熔帶連接，受力結(jié)構(gòu)較差，加上管材焊了縫長，無法適應(yīng)軟基或不均勻沉降地區(qū)敷設(shè)。

5.在同材質(zhì)的HDPE纏繞增強管（B型管）和HDPE中空壁管（A型管）相比，在技術(shù)上B型管要優(yōu)于A型管、應(yīng)用上B型管還要優(yōu)于A型管，在相同的指標(biāo)下，兩種型式的管材用料相差不多，正常價位也應(yīng)相差無幾，所B型管的性價比明顯要優(yōu)于A型管。 

6.HDPE纏繞增強管，在國家及省市重點工程中大量使用，尤其是沿海地區(qū)存在不均勻沉降地區(qū)更是普遍使用。而HDPE中空壁纏繞管由于工藝和結(jié)構(gòu)較不合理，用料不夠純，工程安全性太低，在一些重點工程中已被限制使用，在沿海地區(qū)已普遍不使用。

 綜上所述:我們不難得出，采用承插式電熔連接的HDPE纏繞增強管柔性好，且接口為剛性接口，既確保了接口的密封性又有受力結(jié)構(gòu)。在工程施工過程中，如果溝槽地下水位高，大面積降水困難，或者塌方嚴(yán)重，可以在地面上完成多根管的焊接在放入溝槽，這種方式是其它管材無法做到的，采用這種方式既可以加快施工進度、同時又可避免危險施工，并降低施工成本.