HDPE双壁波纹管应用发展前景调查报告
院：化学与材料科学学院 年级：2014级 专业：高分子材料与工程
姓名：我只看看不玩的 学号：#########
前言
HDPE双壁波纹管管材它主要用在市政工程雨水、污水排放、工业废水排放、小区排水工程、盐业输卤、渔业输水、矿井通风、排水工程、农林排灌、凿井工程的井壁管（开孔的双壁波纹管）、水利工程、低压电缆与通信电缆护套管等方面。如今排水设备是现代化市政建设必不可少的重要基础建设，与发达国家相比，我国市政排水设施水平十分落后，我国正面临全国大量投资建设排水管网的历史机遇。本文主要对HDPE双壁波纹管的性能、造价、施工、市场潜力，通过实习公司的了解，和国内外资料整合的调查方法，分析现我国HDPE双壁波纹管的应用发展前景。
主体
HDPE双壁波纹管生产设备及生产技术于九十年代初期发展成熟，目前在发达国家的诸多领域广泛使用。尤其在美国、加拿大、日本、韩国及欧洲各国，双壁波纹管广泛用于工农业大型输水、各种领域排水、排污、排气等。我国近几年来才开始引进此类设备，且集中于大中型企业，其原因是从国外购置此类设备价格昂贵，每套约400-500万美元，使中小型企业望而却步，而大型企业在发展规模上也受资金限制，从而限制了双壁波纹管的发展。为了更好的说明HDPE双壁波纹管的使用价值和其优异性，现就对HDPE双壁波纹管的各方面进行具体分析。
一、HDPE双壁波纹管的基本性能： 1、抗外压能力强：
外壁呈环形波纹状结构，大大增强了管材的环刚度，从而增强了管道对土壤负荷的抵抗力，在这个性能方面，HDPE双壁波纹管与其他管材相比较具有明显的优势。
2、工程造价低：
在等负荷的条件下，HDPE双壁波纹管只需要较薄的管壁就可以满足要求。因此，与同材质规格的实壁相管比，能节约一半左右的原材料，所以HDPE双壁波纹管造价也较低。这是该管材的又一个很突出的特点。
3、施工方便：
由于HDPE双壁波纹管重量轻，搬运和连接都很方便，所以施工快捷、维护工作简
单。在工期紧和施工条件差的情况况下，其优势更加明显。
4、摩阻系数小，流量大：
采用HDPE为材料的HDPE双壁波纹管比相口径的其他管材可通过更大的流量。换言之，相同的流量要求下，可采用口径相对较小的HDPE双壁波纹管。
5、良好的耐低温，抗冲击性能：
HDPE双壁波纹管的脆化温度是-70℃。一般低温条件下（-30℃以上）施工时不必采取特殊保护措施，冬季施工方便，而且，HDPE双壁波纹管有良好的抗冲击性。
6、化学稳定性佳：
由于HDPE分子没有极性，所以化学稳定性极好。除少数的强氧化剂外，大多数化学介质对其不起破坏作用。一般使用环境的土壤、电力、酸碱因素都不会使该管道破坏，不滋生细菌，不结垢，其流通面积不会随运行时间增加而减少。
7、使用寿命长：
在不受阳光紫外线条件下，HDPE的双壁波纹管的使用年限可达50年以上。 8、优异的耐磨性能：
德国曾用试验证明，HDPE的耐磨性甚至比钢管还要高几倍。 9、适当的挠曲度：
一定长度的HDPE双壁波纹管轴向可略为挠曲，不受地面一定程度的不均匀沉降的影响，可以不用管件就直接铺在略为不直的沟槽。
二、HDPE双壁波纹管与其他塑料管道的比较：
在排水管和排污管市场，最初使用的塑料管道是实壁管道, 但是近年来塑料结构壁管的发展很快，由于结构壁管可以节省原料，降低成本，因此结构壁管已经成为大口径排水排污管道的主流产品。在我国用于排水和排污管道的结构壁管中，首先发展的是U-PVC双壁波纹管和环状肋管。90年代中期上海氯碱总厂引进了加拿大CORMA的U- PVC环状肋管生产线，安徽国风引进了德国尤尼克U- PVC双壁波纹管生产线，以后大连三垒首先开发成功国产的U- PVC双壁波纹管生产线，后来又有不少塑料机械设备厂也开发成功国产生产线。从这两种U- PVC结构壁管以后的发展状况来看，双壁波纹管逐渐占了上风。主要的原因是生产双壁波纹管比生产环状肋管要容易一些，还有一个重要的原因就是在同样直径条件下，达到同样的环刚度，双壁波纹管比环状肋管节省原料。U-PVC结构壁管由于原料加工性能的限制，我国最初只能生产直径500以下的管材，后来上海公元引进的生产线可以生产直径600的管材。理论上U- PVC双壁波纹管还可以
生产更大直径的，国内报道，杭州波达试生产了800的U- PVC双壁波纹管。应该讲U- PVC双壁波纹管可以向大直径做，关键是原材料的改性，使之有较好的流动性，又不能增加太多的成本。HDPE的加工性能比较好，因此用HDPE可以生产出直径比较大的双壁波纹管，国产生产线可以生产到直径800～1200，进口生产线中已经有多条线可以生产到直径1200，在国外HDPE双壁波纹管已经可以生产到直径1600。U- PVC双壁波纹管有刚度好、价格低等优点，但是也有低温抗冲击性能差的缺点，特别在我国北方，冬季施工时非常容易破损。近年来由于市场竞争激烈，U- PVC双壁波纹管的配方性能越来越差，以致在堆放和运输中也时常发生破损，影响U-PVC结构壁管市场的进一步开发。而HDPE结构壁管在低温韧性上有明显的优势。
三、HDPE双壁波纹管与水泥排水管（以往工程常用管材）详细比较：
HDPE双壁波纹管和水泥承插排水管总造价比较(以DN300为例)沟槽尺寸及土方量计算表，并分析HDPE结构壁管比水泥承插管显出更多经济效益和社会效益。
每延长米的相关费用比较：
HDPE结构壁管 沟槽底面宽度(米) 放坡系数 沟槽深度(米) 沟槽上口宽度(米) 管材外径(米) 管材截面积(平方米) 挖掘土方量(立方米) 残土土方量(立方米) 回填撼沙土方量(立方米) 挖掘土方费用(元/立方米) 残土运输费用(元/立方米) 回填撼沙费用(元/立方米)
1、土方费用计算（以100米计算） HDPE结构壁管土方费用:
水泥承插排水管 0.941 0.330 2.000 2.261 0.341 0.029 3.202 3.202 3.173 2.960 18.860 48.600 沟槽底面宽度(米) 放坡系数 沟槽深度(米) 沟槽上口宽度(米) 管材外径(米) 管材截面积(平方米) 挖掘土方量(立方米) 残土土方量(立方米) 回填撼沙土方量(立方米) 挖掘土方费用(元/立方米) 1.400 0.330 2.000 2.761 0.341 0.029 4.202 4.202 4.173 2.960 残土运输费用(元/立方米) 18.860 回填撼沙费用(元/立方米) 48.600
（1）挖掘施工费用：2.960元/立方米*3.202立方米*100米=947.792元 （2）残土运输费用: 18.860元/立方米*3.202立方米*100米=6038.972元 （3）回填撼沙费用: 48.600元/立方米*3.173立方米*100米=15420.780元 （4）土方总费用:1+2+3=22407.544元 水泥承插管土方费用:
（1）掘施工费用：2.960元/立方米*4.202立方米*100米=1243.792元 （2）残土运输费用: 18.860元/立方米*4.202立方米*100米=7924.972元 （3）回填撼沙费用: 48.600元/立方米*4.173立方米*100米=20280.780元 （4）土方总费用:1+2+3=29449.544元
对比结果：HDPE结构壁管比水泥承插管节约百分之二十四。 2、施工费用计算（以100米计算） HDPE结构壁管连接施工费用: （1）单价：2.8元/口
（2）施工口数量:施工长度(100米)/管材长度(6米/根)=16.67个 （3）施工费用总计:单价(2.8元/口)*施工口数量(16.67)=46.648元 水泥承插管连接施工费用: （1）单价：3.6元/口
（2）施工口数量:施工长度(100米)/管材长度(2.5米/根)=40 （3）施工费用总计:单价(3.6元/口)*施工口数量(40)=144元 对比结果：HDPE结构壁管比水泥承插管节约百分之六十八。 3、管材造价费用 HDPE结构壁管造价:
HDPE结构壁管单价：115.85元/米
总费用: HDPE双壁波纹管单价(115.85元/米)*100米=11585.000元 水泥承插管造价:
水泥承插管单价: 47.00元/米
总费用: 水泥承插管单价( 47.00元/米)*100米=4700元
综上计算，两种管材的施工总造价上虽然HDPE结构壁管材料费比水泥承插管材料费高，但是在只比较上三项费用中即可得出结论，两种管材工程总造价基本持平。
另外，除以上三项指标外，HDPE结构壁管比水泥承插管显出更多经济效益和社会效
益：
1、大大缩短工期和缩小施工难度：
由于HDPE双壁波纹管质量远轻于水泥管材，非常容易承插，所以大大缩小了施工难度；并且HDPE双壁波纹管最短为6米一根，而水泥管为2.5米一根， 大大缩短工期。
2、HDPE双壁波纹管对沟底要求不高：
由于水泥管材为钢性管，为保证承插效果，沟底必须处理平整，最好打基础层，并且要求施工人员有绝对的责任心。HDPE双壁波纹管为柔性管，对沟底要求不高。
3、HDPE管对地面下沉或地壳变动不断裂：
HDPE管的伸长率为钢管的20多倍，是PVC的六倍半，其断裂伸长率却非常高，延伸性很强。这就意味着当地面下沉或发性地震时地壳有变动的情况下，HDPE管能够产生抗性变形而不断裂。这一点远优于钢管，也优于有明显脆性的PVC管。这一性能已被国内外的证明（日本阪神大地震未造成管断裂；HDPE管在支南保山地震中未破坏都是证明）。
4、HDPE管的渗透率远低于水泥管材，低于2%，对地下水不会造成二次污染，水泥管材无弹性，虽然配有胶圈，但密封效果差，特别是施工人员由于水泥管材重，不好施工，索性不管承插的效果，导致胶圈失去作用，从而使管材渗透率提高。
5、HDPE管使用寿命长：
PE管的安全使期为50年以上，这一点不仅已为国际标准和新国际所证明，而且已被先进国家证明。水泥管理论上使用寿命20年，但是其为硅酸盐类，长期受到酸碱的腐蚀，寿命大大降低。全国各地均有水泥管材由于污水渗漏导致地面下沉，接口断裂，几年内就不得不更换的实例。
6、HDPE管内表面光滑，不带正负电核，不结垢，水泥管材易结垢，结垢后，使管径缩小，影响通流量。
7、HDPE质量轻，便于运输与安装，无损耗，水泥管材质量重，不便于运输与安装，并且在运输与安装时易损耗。
8、当管道通过流量、坡降及埋深相同时，HDPE可以比水泥管小一两个型号，HDPE内表面粗糙系数为0.009，水泥管材内表面粗糙系数为0.014，按照世界公认的谢才定律，进行同流量计算，HDPE管材可以比水泥管材小两个型号，而实际应用中，建议小一个型号即可。如设计为600口径的水泥管材可以用500口径的HDPE替换。
四、HDPE双壁波纹管市场潜力分析：
中国是水资源严重短缺的国家，人均水量不足2400立方米，仅为世界人均水量的
高分子材料与工程实习调查报告
