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HDPE管知識大講堂

2019-08-01

HDPE管 - 國內建材巿場上新興的一種優質管材,市麵上又稱為“PE管”,“PE塑料管”,其中可區分為HDPE實壁管、HDPE複合管、HDPE結構壁管等類別。

目前國內新型態的高分子(塑膠)管材正在穩定發展,PE管、PP-R管、UPVC管都占有一席之地,其中PE管在公共工程中的使用發展Z為令人矚目。PE管的使用領域廣泛,其中供/排水管、電力/通訊用管、燃氣管、汙水管是主要的用途。


與傳統的金屬管、水泥管相比,PE管具有質量輕、耐腐蝕、水流阻力小、綜合節能性好、運輸安裝方便、使用壽命長等優點。高分子管材(塑料管)使用的材料主要有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)及聚丙烯等。與其他塑料管(如PVC)相比,高密度聚乙烯(HDPE)管材具有密度低(重量輕)、韌性好、耐腐蝕、絕緣性能好、易於施工和安裝等特點。

聚氯乙烯(PVC)在熱、氧、光作用下,結構會發生變化。因此,PVC加工中一定要加入穩定劑。由於 PVC 所使用的添加劑(如安定劑、可塑劑)近年來頻遭非議,加上其可撓性、耐化學品性也不甚理想, HDPE管於是日漸受到重視與普及化。各種電氣用管、供/排水管、汙水管、燃氣管乃至於大型抽沙管、涵管、高樓用水管也愈來愈普遍的使用HDPE管。

管材比較表2(1)
HDPE管(高密度聚乙烯管、碳素管)的競爭優勢



★剛性與撓性


由於本島地質處於地震帶,再加上部份地區過度的抽取地下水或挖取砂石所引起地層不均勻沉陷,此時剛性結構體之混凝土管、鑄鐵管等管材,遇強震或地層不均勻變位時,很容易在管體或接頭部位發生破裂,進而破壞結構體。


★施工接合


每支管材的長度愈長,施工所需的接合點就相對減少,使用接頭用量少,可以降低費用並減少滲漏的機會。HDPE管一支製式長度達5~10m,使用盤管更可達到50~100m,可以有效降低工程成本。


★耐用年限


混凝土管本身有裂縫滲水現象且不抗酸鹼;PVC管由於外壓強度較差,不適合較深的埋設,且PVC管本身具有毒性,在歐洲已全麵禁用;水泥管屬於剛性結構,其防震性較差,且破損率亦高。至於HDPE管不僅耐候、且具化學腐蝕抵抗力,其使用年限亦可達50年。


★價格


從整個管材使用設計上的安全性、使用年限及施工費用來綜合評估時,HDPE管是十分具有競爭性的,尤其量產達到經濟規模時,其優勢不言可喻。


★環保性


現今台灣地區普遍使用的PVC(聚氯乙烯)管,經實驗證明其添加的重金屬安定劑在長期使用後,會微量滲出進而影響人體健康,且回收燃燒時會產生大量氯氣與有毒物質戴奧辛(Dioxin),嚴重影響環境質量。PVC管早已被歐、美等先進國家列為限製使用管材,更有多數國家提出禁用之要求。
現今環保意識高漲,許多國家皆大量采用高密度聚乙烯管材,歐美等先進國家甚至使用HDPE管材的比率超過90%,由於HDPE易於回收和再製,即使燃燒也不會產生對人體或地球環境有害的物質,可說是相當具有環保概念的好產品。


聚乙烯 - HDPE管(碳素管)原料介紹



聚乙烯樹脂,是由單體乙烯聚合而成,由於在聚合時因壓力、溫度等聚合反應條件不同,可得出不同密度的樹脂,因而又有高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯之分。在加工不同類型PE管材時,根據其應用條件的不同,選用原料的不同,同時對擠出機和模具的要求也有所不同。


HDPE管材(PE管、碳素管、聚乙烯管)的主要用途


★土木及公共工程應用:


HDPE電力管、HDPE電信管、HDPE螺旋管及HDPE通用管搭配各種PE管接頭、PE管配件,廣泛的被應用於電信(力)管道外護管、電信(力)管道內護管、電信(力)及光纖管線引上用管、簡易自來水管、都市暴雨收集排放係統、下水道汙排水用管、山坡地排水用管、擋土牆排水用管、鐵公路與橋梁排水用管、產業道路排水用管、橋梁排水用管、橋梁鋼索保護管、隧道排水用管、涵管、暗渠。


★建築工程應用:


HDPE水管、HDPE自來水管及HDPE通用管搭配各種HDPE管接頭、PE管配件,廣泛的被應用於建築物地基排水用管、家庭汙水排放係統、屋頂集排水係統、水池溢流處理、邊溝排水、大樓集排水係統、空中花園集排水係統、地基積水處理、陰井排水、落水管設施。工廠廢水排放用管。


★休閑工程應用:


HDPE纏繞管、HDPE積層螺旋管、HDPE網管及HDPE通用管搭配各種PE管接頭、PE管配件,、廣泛的被應用於各種運動場地暗渠排水係統、園藝供水係統、公園遊樂場排水設施用管、停車場雨水收集排放用管。


★農業工程應用:


HDPE通用管搭配各種PE管接頭、PE管配件,廣泛的被應用在農地排水用管、農作物灌溉係統、倉儲通風係統、耕地整理暗渠排水係統、儲水池暗渠排水保水係統、水道係統。 


HDPE管材(PE管)的特殊用途


★衛生垃圾掩埋場雨、汙水排放及沼氣收集用管

★各種有抗酸鹼、耐腐蝕需求的管道

★天然氣、瓦斯輸送用燃氣管

★礦場汙水收集排放用管

★水產養殖業用管

★船筏用管




HDPE管材的性能介紹


1 . 密封性能好

HDPE管采用電熔連接、熱熔對接、套焊及機械式管件(鎖式接頭)連接.界麵處強度高於管材本身.不會由於土壤移動或載荷的作用而斷裂。

2 . 良好的柔韌性

HDPE管具有獨特的柔韌性  其斷裂伸長率超過500%.彎曲半徑可以小到直徑的2 0—2 5倍,在鋪設時很容易移動  彎曲和穿插同時由幹熔接接頭軸向負荷而不發生滲漏和脫開,因此在鋪設時在接合處和彎曲處不需要進行費用不小的「錨定」。

3 . 抗震、抗衝擊

HDPE管在重物直接壓過管道,不會導致管道破裂在使用過程中對幹管道基礎的適應能力強.在管基發生不均勻沉降和錯位時也不客易損壞.同時對管基的要求低,可大大節約費用。據報道在1 995年日本神戶地震中.PE燃氣管和供水管是唯沒有被破壞的管道。

4 . 耐低溫、抗凍

PE管耐低溫的性能遠遠優於PVC-U等其他供水管和燃氣管,在很低的環境溫度下也不發生脆化和脆性斷裂。

5 . 低磨擦係數

PE管具有優良的流體磨擦性能,在輸送泥漿、原油等流體介質時,流速優於金屬及混凝土管,同時使用壽命是鋼管的4倍。

6 . 便於運輸

PE管的重量輕,密度僅為鋼管的1/8,在運輸過程中可根據用戶需要采用管中管方式運輸。



HDPE管材及其他材質管徑和規格的表達方式:


1 水、煤氣輸送鋼管(鍍鋅或非鍍鋅)、鑄鐵管和塑料管等管材,應標注公稱直徑“DN”(如DN15、DN50);
2 無縫鋼管、焊接鋼管(直縫或螺旋縫)、銅管、不鏽鋼管等管材,管徑宜以外徑×壁厚表示(如De108×4、De159×4.5 等);對無縫鋼管或有色金屬管道,應標注“外徑×壁厚”。例如ф108×4,ф可省略。
3 鋼筋混凝土(或混凝土)管、陶土管、耐酸陶瓷管等管材,管徑宜以內徑d 表示(如d230、d380 等);
4 HDPE管等塑料管材,管徑宜按產品標準的方法表示;
5 當設計均用公稱直徑DN 表示管徑時,應有公稱直徑DN 與相應產品規格對照表。

De、DN、D、d、Φ的含義

一般來說,管子的直徑可分為外徑(De)、內徑(D)、公稱直徑(DN)。
1、DN 是指管道的公稱直徑,是外徑與內徑的平均值。DN 的值=De 的值-0.5*管壁厚度。注意:這既不是外徑也不是內徑。
水、煤氣輸送鋼管(鍍鋅鋼管或非鍍鋅鋼管)、鑄鐵管、鋼塑複合管和聚氯乙烯(PVC)管等管材,應標注公稱直徑“DN”(如DN15、DN50)。
2、De 主要是指管道外徑,PPR、PE 管、聚丙烯管外徑,一般采用De 標注的,均需要標注成外徑*壁厚的形式,例De25×3。
3、D 一般指管道內徑。
4、d 混凝土管內直徑。鋼筋混凝土(或混凝土)管、陶土管、耐酸陶瓷管、缸瓦管等管材,管徑宜以內徑d 表示(如d230、d380等)
5、Φ表示普通圓的直徑;也可表示管材的外徑,但此時應在其後乘以壁厚。如:Φ25×3,表示外徑25mm,壁厚為3mm 的管材。對無縫鋼管或有色金屬管道,應標注“外徑×壁厚”。例如ф108×4,ф可省略。中國、ISO 和日本部分鋼管標準采用壁厚尺寸表示鋼管壁厚係列。對這類鋼管規格的表示方法為管外徑×壁厚。例如ф60.5×3.8。
6、DN 為Nominal diameter 意思是公稱直徑。
7、De 為external diameter 意思是外徑。

De、DN、d、ф各自的表示範圍

1、De--PPR、PE 管、聚丙烯管外徑
2、DN--高密度聚乙烯(HDPE)管、鑄鐵管、鋼塑複合管、鍍鋅鋼管公稱直徑
3、d --混凝土管公稱直徑
4、ф--無縫鋼管或有色金屬管道應標注“外徑×壁厚”,如:ф108 X 4
注:
公稱直徑(nominal diameter),又稱平均外徑(mean outside diameter)。為了使管子、管件連接尺寸統一,采用DN 表示其公稱直徑(也稱公稱口徑、公稱通徑)。
因為單位有公製(mm)及英製(inch)的區分,所以有下列的稱呼方法。
1、以公製mm(metric unit)為基準,稱 DN (nominal diameter)
2、以英製inch(inch unit)為基準,稱 NB (nominal bore)

2014 03 21截圖 1


SDR(標準尺寸比) = D / S 
D =管外徑(mm) S =管壁厚度(mm) 
SDR11是指外徑是管壁厚的11倍


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