什么是PE克拉管？

PE克拉管簡介

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

二、 克拉管產品可分為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， 產品中應用最多的是PR系列，該產品內表面光滑、外部為異型增強結構，管材標準長度為6米，管內徑范圍為DN300-DN4000，產品指標 均達到GB/T 19472. 2-2004 B型結構壁管標準及PREN-13476歐洲標準要求。

三、HDPE纏繞結構壁管的性能特點有如下幾點

1.熱態纏繞成型熔縫質量高 從擠塑機口模擠出的處于熔融狀態的平料帶和U型料帶，按預定的位置均勻的纏繞在加熱的滾筒模具上，保證了結構壁管熔接縫質量。特別是結構設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.安裝性能優異 管道連接采用在承口預埋電熔絲同材質承插電熔連接技術，連接質量高?？勺龅?00%無泄露，保證了管道系統壽命的相同性和運行的安全性。同時，由于該產品在同等應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 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構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，發生地震、在面不均勻沉降等地質活動時，也能將管道破壞損失降為最小，從而提高了公用設施抗震減災的能力

4.HDPE可循環回收使用，屬綠色環保型產品纏繞結構壁管的主要原材料高密度聚丙烯，無任何毒性，在生產過程中也無任何染物產生，廢管道可100%回收再利用。確屬環保安全型綠色產品

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藥品腐蝕和侵蝕的能力。因此纏繞結構壁管在輸送腐蝕性流體或在腐蝕性地土壤中敷設時，不須防腐處理，性能大大優于其它管材。該產品在設計過程中，選擇合理的產品結構形式，確保塑管的使用壽命在50年以上，并在壽命期內免維護

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

四、生產原材料介紹

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，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、提高環剛度的作用。

選用北京燕山石化8101。

電熱元件：管材承口預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量。l特別是結構設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量及制品整體的抗外壓能力 。

主要生產工藝流程：

l纏繞：熱態纏繞成型工藝熔融狀態的HDPE平料帶及包覆PP的圓形

加強筋同步纏繞在加熱到預定溫度的鋼模上

切削：承、插口按既定尺寸成型

脫模：管材從模具上脫離

修整：使外觀平滑規范電熔絲

預埋：承口預埋電熱熔絲

檢驗：判定產品狀態

六、產品對比

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） 

采用標準：管材必須符合GB/T19472.2-2004規定的B型結構壁管; 

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）； 

采用標準：管材必須符合GB/T19472.1-2004規定的B型結構壁管； 

連接方式：緊力型承插式填料連接。

 1、生產工藝比較

 纏繞增強管 是全程采用計算機控制熱態纏繞并采用自然風滾動冷卻，結構壁無內有應力，無焊縫，管材壁厚均勻。纏繞成型生產的大口徑管,主要生產DN300mm―DN4000mm，采用螺旋肋管加強，大大增加了管材的環剛度。環剛度超過20 KN/m2，并且根據工程要求環剛度還可以連續可調，最大埋深可達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備口模成比例當達到一定口徑時，設備開發成了技術難題且提高了生產成本，所以生產管材的口徑較小，主要生產DN600mm以下管材，另外由于雙壁波紋管雙壁復合程度不好，在受壓時容易出現內外壁分層，且外層肋形壁薄，受力能力差，受擠壓時出現凹陷等現象，因此環剛度低，口徑越大，安全性越低，國內雖有少數廠家可生產DN1200mm以下的管材，但實際應用案例不多。 

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，所以生產出來的的管材質量可靠穩定。而雙壁波紋管擠出工藝簡單，管材結構上相對分層的雙壁，管材失去了柔性；并且生產時添加再生料往往超過70% ，增加了管材的品質的不穩定和脆弱，改變了管材的柔性和熔體質量流動速率，造成管材外觀不光滑，并且環剛度和焊縫拉伸強度降低，容易在地質上有不均勻沉降的地區造成斷管、裂管。由于這種管材在生產過程中添加的再生料遠遠大于聚乙烯材料，所以就會出現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。當管道受力產生變形，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力集中。在軟基或灘涂等地質狀況復雜地區，地基經常發生不均勻沉降，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揮其密封性和柔性等特點，適應地質變化。在地質不穩定地區，頻繁重載荷作用的埋地敷設，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，使得管道系統的有較大溫差的情況下，接頭處因膨脹系數的差別可能出現漏水、或塑性變形，影響管道系統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，老化后表現為硬化無彈性或橡膠圈糜爛(例如世界上最好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運行質量和聚乙烯管道系統的壽命。

4、環剛度比較

所有異形管材都采用調整慣性矩（管材結構壁重心與管外徑頂端的距離）方式提調整環剛度，HDPE纏繞增強管的慣性距是連續可調，并且可以通過多層方式來提高慣性矩（即兩層的主PR型，慣性矩最大值可達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剛度高，可以超過國家標準GB/T19472.2-2004標準規定的最大SN16（≥16KN/㎡）。而雙壁波紋管在DN600以下口徑環剛度只可以達到S2級(S2≥8KN/㎡),DN800以上口徑環剛度只能達到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,所以管道系統壽命隨輔助材料（例如：橡膠密封圈）壽命影響（加上生產過程中再生料的添加，一般不到15年）,管道系統需維護并且維護比較困難。 

結語：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品在國外早已得到廣泛應用， 在國內也被建設部評為重點推廣產品,,在沿海地區市政、電力、碼頭、化工等領域大量采用(僅福建省內大口徑部分已超過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、冶金等國家重要項目和行業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也在廣泛使用。環保和工程質量是全世界都在關注的問題, 更是人文工程，這就要求這些不易維護的地下管線要有穩定的質量，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，是采用德國設備和技術，以高密度聚乙烯（HDPE）材料為原料，在熱熔狀態下纏繞成型，采用自然風冷卻后，冷態脫模,符合國標GB/T19472.2-2004規定的B型結構壁管。

 主要特點有：

A）、熱熔狀態纏繞,結構壁內外壁同步纏繞，管材整體均勻、沒有焊縫。

B）、采用風冷，管材在成型內貯熱量完全散發，不會形成內應力，不會分層和開裂。

C）、冷態脫模，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，采用國產設備和技術，以高密度聚乙烯材料（HDPE）為原料，在熱熔狀態下纏繞成型，采用水冷,符合國標GB/T19472.2-2004規定的A型結構壁管。在工藝上先擠出方形管，經水冷卻后定形，再纏繞成圓形管，再用水冷卻。這樣就會出現以下缺陷:

A）、存在明顯的焊縫，且長度較長，質量難以控制。

B）、水快速冷卻，熱量散發不均勻，結構壁存在應力?？刂撇缓脮r經常出現彈簧狀裂開。

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，經常造成在管道兩端形成應力集中，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可調的且最大值可達19.8，所以管材環剛度高，DN1500以上的管材仍可以生產出16KN/m2以上的管材。而HDPE中空壁纏繞管,結構壁型高受限,可調慣性矩較小只能達到5,所能生產的管材環剛度低,基本為 8KN/㎡,當管材大于DN1000以上時其環剛度為SN4(≥4KN/㎡).

 3.HDPE高密度聚乙烯纏繞增強管在生產時對產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剛度所產生耗材較多，所以成本較高。但由于生產設備投資較小，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，HDPE纏繞增強管可以在地面上進行多根預焊，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，受力結構較差，加上管材焊了縫長，無法適應軟基或不均勻沉降地區敷設。

5.在同材質的HDPE纏繞增強管（B型管）和HDPE中空壁管（A型管）相比，在技術上B型管要優于A型管、應用上B型管還要優于A型管，在相同的指標下，兩種型式的管材用料相差不多，正常價位也應相差無幾，所B型管的性價比明顯要優于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，尤其是沿海地區存在不均勻沉降地區更是普遍使用。而HDPE中空壁纏繞管由于工藝和結構較不合理，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纏繞增強管柔性最好，且接口為剛性接口，既確保了接口的密封性又有受力結構。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.