综合版 排水管材综合比较分析2

排水管材综合对比分析
一、聚乙烯塑钢缠绕管和水泥承插管性能及造价对比
(一)、技术性能对比
序号管材对比项目聚乙烯塑钢缠绕管水泥管
1 卫生性能绿色环保，国家推荐产品有污染，国家淘汰产品
2 柔韧性优差
3 定长9m,可根据客户需要订制 2.5m,长度受限
4 重量轻重
5 抗震及地壳变形优差
6 水力特性内壁光滑、输送阻力小内壁粗糙，输送阻力大
7 粗糙度0.009 0.014
8 耐腐蚀性优差
9 输水渗透率优，无二次污染差，易造成二次污染
10 连接方式接头少，可靠接头多，不可靠，易泄露
11 维修简单难
12 运输费用低高
13 气候影响低依赖性高
14 使用寿命50年短
15 安装施工塑钢缠绕管质量轻，连接简便，施工难度低；
定长为9米一根，接头少，能大大缩短工期；
便于运输与安装，无损耗
水泥管质量重，连接复杂，定长为2.5米一根，接
头多，导致施工周期长；不便于运输与安装，在运
输与安装时易损耗
16 基础层要求塑钢缠绕管即具有聚乙烯的柔性又具有钢
材的刚性，对沟底要求不高，一般不需要打
基础层
水泥管材为纯刚性管，沟底必须处理平整，需要打
基础层，并且要求施工人员有很强的责任心
17 抗非正常突发载荷能力聚乙烯的伸长率为钢管的20多倍，是PVC
的6倍半，其断裂伸长率却非常高，延伸性
很强。

当地面沉降或地壳有变动的情况下，
塑钢缠绕管能够产生抗性变形而不断裂
无弹性，当地面沉降或地壳有变动的情况下，容易
产生断裂
18 渗透率聚乙烯本身不会产生渗透，塑钢缠绕管连接
密封效果好，渗透率远远低于水泥管材，对
地下水不会造成二次污染
混凝土渗透率高，连接口密封效果差，特别是施工
人员由于水泥管材重，施工难，索性不管承插的效
果，导致胶圈失去作用，使管材渗透率提高
19 选择口径塑钢缠绕管内壁光滑，不带正负电核，不结
垢、粗糙系数低，当管道通过流量、坡降及
埋深相同时，塑钢缠绕管可以比水泥管小一
到两个型号
内壁粗糙系数高，易结垢，结垢后，使管径缩小，
影响通流量，同等情况下，口径需比塑钢缠绕管大
一到两个型号
(表1)
（二）、水泥管和塑钢缠绕管输水能力对比表
序号管材管径充满度水力坡降粗糙系数n流速m/s流量m³/s
1 II承插接口钢筋砼管DN400 65% 0.0023 0.014 0.738 0.093
2 II承插接口钢筋砼管DN500 70% 0.002
3 0.01
4 0.856 0.168
3 II承插接口钢筋砼管DN600 70% 0.0023 0.01
4 0.967 0.273
4 II承插接口钢筋砼管DN800 70% 0.0023 0.014 1.172 0.589
5 II承插接口钢筋砼管DN1000 75% 0.0023 0.014 1.359 1.068
6 II承插接口钢筋砼管DN1200 75% 0.0023 0.014 1.535 1.736
7 II承插接口钢筋砼管DN1400 75% 0.0023 0.014 1.701 2.619
8 II承插接口钢筋砼管DN1600 75% 0.0023 0.014 1.860 3.739
9 II承插接口钢筋砼管DN1800 75% 0.0023 0.014 2.012 5.119
10 II承插接口钢筋砼管DN2000 75% 0.0023 0.014 2.158 6.780
1 聚乙烯塑钢缠绕管DN300 65% 0.0023 0.009 0.948 0.067
2 聚乙烯塑钢缠绕管DN400 65% 0.002
3 0.009 1.148 0.144
3 聚乙烯塑钢缠绕管DN500 70% 0.0023 0.009 1.332 0.262
4 聚乙烯塑钢缠绕管DN600 70% 0.0023 0.009 1.504 0.425
5 聚乙烯塑钢缠绕管DN800 70% 0.0023 0.009 1.822 0.916
6 聚乙烯塑钢缠绕管DN1000 75% 0.0023 0.009 2.115 1.661
7 聚乙烯塑钢缠绕管DN1200 75% 0.0023 0.009 2.388 2.701
8 聚乙烯塑钢缠绕管DN1400 75% 0.0023 0.009 2.646 4.074
9 聚乙烯塑钢缠绕管DN1600 75% 0.0023 0.009 2.893 5.816
10 聚乙烯塑钢缠绕管DN1800 75% 0.0023 0.009 3.129 7.963
公式计算：流量Q=A*R^(2/3)*H^(1/2)/n
流速V=Q/A
式中：公称直径：D (口径)；水力坡降：H
过流面积：A=3.1416*D^2/4 ；水力半径：R=D/4
管内壁糙率：水泥管n=0.014，塑钢缠绕管n=0.009
(表2)
（1）聚乙烯塑钢缠绕管管内壁粗糙系数n=0.009，再加上管道中不易产生沉积，长期使用后摩阻几乎不变，而混凝土或钢筋混凝土管管内壁粗糙系数n=0.014，管道中又易产生沉积，内壁粗糙系数随着使用年限的增加而增大，需要定期对管道进行冲洗。

（2）从水泥管和塑钢缠绕管输水能力对比表可以看出，相同口径的管道，聚乙烯塑钢缠绕管的流速及通水能力更强，在输送同样流量的雨、污水时，选用聚乙烯塑钢缠绕管时，可以减小管材口径。

（3）敷设时，聚乙烯塑钢缠绕管管材的最小水力坡降可以小到2‰，而水泥管最小水力坡降3‰，这样，使用聚乙烯塑钢缠绕管还可
以有效降低管道埋深。

(三)、综合造价比较表（以米为单位计算）
序号管材
管材规
格
管材预算价
(元/米)
安装
费
地基
费
挖沟土
方费
土方回
填费
残土运
输费
综合造价
(元/米)
安装工日
（天）
1 II承插接口钢筋砼管DN400 8
2 17 0 22 256 88 465 2
2 II承插接口钢筋砼管DN500 105 22 0 55 320 115 617 3
3 II承插接口钢筋砼管DN600 148 35 0 98 359 138 778 4
4 II承插接口钢筋砼管DN800 280 59 0 130 398 180 1047 5
5 II承插接口钢筋砼管DN1000 650 70 114 160 420 210 1624 7
6 II承插接口钢筋砼管DN1200 820 102 235 210 580 296 2243 9
7 II承插接口钢筋砼管DN1400 1300 165 325 260 730 370 3150 11
8 II承插接口钢筋砼管DN1600 1500 198 278 310 860 330 3476 12
9 II承插接口钢筋砼管DN1800 1850 235 521 380 950 350 4286 13
10 II承插接口钢筋砼管DN2000 2150 275 670 420 1150 390 5055 15
1 聚乙烯塑钢缠绕管DN300 160 5 0 9 154 60 388 1
2 聚乙烯塑钢缠绕管DN400 260 6 0 12 18
3 70 531 1
3 聚乙烯塑钢缠绕管DN500 350 7 0 45 242 95 739 2
4 聚乙烯塑钢缠绕管DN600 530 12 0 80 270 12
5 1017 2
5 聚乙烯塑钢缠绕管DN800 860 20 0 110 305 157 1452 3
6 聚乙烯塑钢缠绕管DN1000 1345 22 0 145 356 195 2063 3
7 聚乙烯塑钢缠绕管DN1200 2050 31 0 190 455 220 2946 4
8 聚乙烯塑钢缠绕管DN1400 2720 55 0 234 560 256 3825 4
9 聚乙烯塑钢缠绕管DN1600 3560 72 0 287 718 288 4925 5
10 聚乙烯塑钢缠绕管DN1800 4480 86 0 330 780 310 5986 5
(表3)
二、聚乙烯塑钢缠绕管与中空壁缠绕管及钢带增强管的性能特点比较(一)、技术性能对比
项目聚乙烯中空壁缠绕管钢带增强聚乙烯螺旋波纹管聚乙烯塑钢缠绕管
管材结构为纯塑管材，为了增加环刚度等级，
必须增加塑料的厚度，以此来满足
设计要求，尤其大口径聚乙烯中空
缠绕管的生产速度慢，成本相对高；
外部拱形的钢片太薄，是很薄的普通铁皮冲
压而成，拱形中间是空的，因此抗击外压能
力差，尤其在发生突发载荷时，容易变形导
致破洞，从而大大影响环刚度，并容易导致
钢片直接受到腐蚀，导致承压能力降低。

呈螺旋直肋结构，管壁外表面有等间距螺旋
环绕的肋片加强，钢带起到加强骨架的作
用，最大限度的利用了钢带强度和聚乙烯的
化学性能，决定了在相同的材质、口径和环
刚度情况下，该产品的性价比更高；
原材料选用本身聚乙烯耗材量大，加上同质化
竞争太多，为降低成本，中空壁管
必然大量使用回收料，从而大大降
低了产品寿命。

设计结构注定其成本不是最优的，再加上同
质化竞争，为降低成本，钢带增强管必然大
量使用回收料，从而大大降低了产品寿命。

同质化竞争相对少，采用全新聚乙烯材料，
化学性能优良。

特殊加工的钢带抗变形能力
持久，保证了产品的环刚度持久可靠，设计
使用寿命50年以上。

连接方式普遍采用热收缩带在接口处的管子
外表面进行层叠式缠绕，缠绕后再
在热收缩带内层外包覆点热熔带外
层，通过外层电热熔带的加热，使
内层热收缩带均匀的收缩。

由于管材本身是沿着波谷切割，在管材对接
时，需要波峰与波谷完全缝合才能合格，因
此在施工时需多次调整焊接处，导致连接速
度慢，密封效果较差，且发生位移、突发载
荷等情况时，连接处容易泄漏。

DN1200及以下管材采用卡箍连接和以上采
用热熔连接，两种密封连接方式均简单可
靠，连接速度快，密封性能及环保性能好；
镶嵌力度其外壁为直口状结构，与检查井其
沿线覆土层镶嵌不够紧密，在热胀
冷缩情况下容易产生跑管现象。

其外壁为螺旋波纹状结构，与检查井其沿线
覆土层镶嵌不够紧密，在热胀冷缩情况下容
易出现跑管，从而导致地质下沉及塌陷等。

其外壁为直肋螺旋缠绕结构，在与检查井及
沿线覆土层的镶嵌非常牢固，不会因为热胀
冷缩而导致管材与检查井分离的情况；
柔性、抗冲击性、纯塑料管的特点加上由于普遍使用
回收料，使得其抗冲击性低，柔韧
性大大不如塑钢复合管材。

由于普遍使用回收料，使得其抗冲击性低，
柔韧性大大降低。

优良的结构特点及原料的使用，使得其柔韧
性、抗冲击性能、抗磨损性、耐腐蚀性非常
优良。

抗磨
损性
项目聚乙烯中空壁缠绕管钢带增强聚乙烯螺旋波纹管聚乙烯塑钢缠绕管
环刚度需通过塑料本身的结构变化提高环
刚度，没有钢带的支撑，再加上回
收料的大量使用，使得这类产品环
刚度无法持久保证。

尤其在发生地
壳变形和突发载荷时，纯塑料管比
塑钢复合管材的环刚度的持久性有
较大差距。

受其结构影响，加上大量使用回收料，使得
这类产品环刚度无法持久保证。

在发生地壳
变形和突发载荷时，外部钢片冲压而成的结
构最容易受到损坏，从而大大降低环刚度。

由于塑料具有蠕变特性，而钢材在排水管材
的使用条件下不存在蠕变问题,因此以钢带
作为强度主体的该种管材比同类型其他塑
料管材具有更稳定的持久强度；其通过合理
调整钢带的厚度与宽度，可以获得多种规格
的环刚度等级(SN8～SN16)，从而可适应覆
土厚度从1～10几米不等的埋地深度；
抗非正常突发载荷能力由于聚乙烯具有蠕变特性，聚乙烯
结构壁排水管材的持久机械强度及
安全性难免要受到蠕变以及由于蠕
变所导致的应力开裂、承插连接弹
性密封失效等情况的影响。

结构设计的不足，因钢片横向受力能力远远
不如钢带的纵向受力能力，从而在抗突发载
荷能力与地壳变形能力方面，远不如塑钢缠
绕排水管。

由于管材环刚度高，轴向柔性好，当发生土
壤不均匀沉降、地下水浮升、地面局部载荷
过大或地震等突发性载荷及灾害时，管材可
通过弹性变形来化解由此产生的应力，避免
管材连接处因承受过大的应力及变形而泄
露或破坏。

(表4)
二、聚乙烯塑钢缠绕管与中空壁缠绕管及钢带增强管的性能特点比较
(三)、造价比较表（以米为单位计算）
公称内径（mm) 塑钢缠绕管中空壁缠绕管钢带增强波纹管SN8 SN8 SN8
DN200 115 142
DN300 192 268 272 DN400 312 473 428 DN500 420 677 564 DN600 636 977 706 DN700 859 1418 914 DN800 1032 1752 1054 DN900 1308 2426 1275 DN1000 1614 2696 1492 DN1100 1944 3252 1749 DN1200 2460 3707 1957 DN1300 3151 4716 2351 DN1400 3264 5220 1855 DN1500 3672 6480 3205 DN1600 4272 7920 3727 DN1700 4788 9235 4395 DN1800 5376 10080 4800 DN2000 6960 12168 5600 DN2200 8928 14400 7028 DN2400 10896 9774 DN2600 12941 12295 DN2700 15223
DN2800 17017
DN3000 20844
三、总结：
塑钢缠绕管是我国自主知识产权的产品，该产品是由钢塑复合的异型带材经螺旋缠绕焊接（搭接面上挤出焊接）制成，成型的管材呈螺旋直肋结构，管壁外表面有等间距螺旋环绕的肋片加强，钢带起到加强骨架的作用，管材的强度、环刚度主要靠钢带来承受，包覆的高密度聚乙烯主要起防腐作用。

塑钢缠绕管环刚度可从SN8到SN16，其生产工艺先进，工程造价低，且施工安装方便快捷，产品和技术均达到国际先进水平。

因生产厂家不多，均不用回收料，产品质量有保证，且能生产从200~3000mm系列产品，其3米口径的产品填补了国内的空白。

聚乙烯塑钢缠绕管结构如下图：
高密度聚乙烯加强钢带
(H D P E)()
聚乙烯塑钢缠绕管管壁结构、异性带材结构、管材结构（图1）
综上分析，从技术性能上，塑钢缠绕管远优于水泥管及其他同类型管材。

从综合造价上，因在输送同样流量的雨、污水时，选用聚乙烯塑钢缠绕管相对水泥管，可以减小管材口径；如上述造价比较表对比，达到同等流速流量，DN1200及以下口径，聚乙烯塑钢缠绕管的综合造价低于水泥管，在DN1400及以上口径，则稍高于水泥管造价；
地下管网为隐蔽工程，其质量要求比地面工程更高，由于道路线路较长，线路途经的地形、地貌及区域交通情况比较复杂。

项目
实施过程中，在交通运输不便、地质条件较差（如膨胀土路堤段、软弱下卧层等）、施工期间气候条件较差等特定情况下，为保证施工进度，本次设计雨、污管材（包含一米以上大口径管材）建议以聚乙烯塑钢缠绕排水管作为选材入图。

本工程所选用管材、管件必须是符合《聚乙烯塑钢缠绕排水管》（CJ/T270-2007）以及中国工程建设协会标准CECS248:2008《聚乙烯塑钢缠绕排水管管道工程技术规程》的规定，管材的外观质量及尺寸应符合现行国家产品标准的质量要求。

管顶覆土 1.0m≤H≤6.0m时，环刚度采用SN10；管顶覆土6.0m≤H≤10.0m时，环刚度SN12.5；管顶覆土＞10.0m时，环刚度SN16，基础采用120度砂基础，管道接口采用不锈钢钢箍连接（200≤DN≤1200）或电热熔带连接（1200≤DN≤3000），管材连接所用管件、连接材料等均应由厂家配套提供现场指导施工。