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克拉管是什么？克拉管生产工艺、优势全面解析
发表于：2020-07-02 来源：
克拉管是什么？克拉管的产品性能和生产工艺如何？克拉管在当下的市政建设项目中具有什么优势？卡拉管可以应用到我国那些工程建设中去？以及克拉管的施工流程及价格等都是人们密切关注的问题。今日就为大家浅析一下克拉管是什么，及克拉管生产工艺、优势相关的那些事儿。
克拉管是什么
一、克拉管简介
什么是克拉管？克拉管即是高密度聚乙烯结构壁热态缠绕管，HDPE缠绕结构壁管，它是一种新型异形结构壁管材，采用高密度聚乙烯热缠绕成型工艺制成。克拉管产品主要以高密度聚乙烯树脂（HDPE）为原料，以PP或PE波纹管做辅助支撑管，采用热缠绕成型工艺生产的高密度聚乙烯大口径缠绕增强管。因为这种管道最初由国内公司从德国克拉公司引进，所以在国内俗称这种管为克拉管。这种管道在中国的正式名字是：高密度聚乙烯结构壁热态缠绕管，国家标准为GB/T 19472. 2-2004 B型结构壁管。该克拉管产品是一种环保安全型产品，具有重量轻、承压能力强、接口质量高、寿命长、耐腐蚀、环刚度高、施工方便等优点，广泛应用于城市供水、排水、远距离输水及农田水利灌溉等工程。口径从DN300-DN4000，管材重量轻，整体柔性好，是目前埋地排污排水首选的主要管材。
二、克拉管标准与规格参数
1、克拉管标准
1.执行标准：德国DN16961标准
《埋地用聚乙烯（PE）结构壁管道系统第2部分：聚乙烯缠绕结构壁管材》（GB/T19472.2-2004）
《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》（CECS164：2004）
《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）
2.生产标准：CJJ143-2010
2、克拉管产品规格（mm）：DN300、DN400、DN500、DN600、DN700、DN800、DN900、DN1000、DN1100、DN1200、DN1300、DN1400、DN1500、DN1600、DN1700、DN1800、DN1900、DN2000、DN2200、DN2400、DN2500、DN2600、DN2800、DN3000
3、克拉管环刚度： 可达20KN/m2 （根据用户需要，SN8；SN10；SN12.5；SN16），覆土深度可达20m。
4、克拉管内压等级：0.3MPa， 最大压力可达0.45Mpa。
5、克拉管柔韧性：183m可以盘成一个圆。
克拉管图片
三、克拉管产品分类
克拉管产品可分为PR、OP、SQ、VW三种系列，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、弯头、二次加工成型的管件， 产品中应用最多的是PR系列，该产品内表面光滑、外部为异型增强结构，管材标准长度为6米，管内径范围为DN300-DN4000，产品指标 均达到GB/T 19472. 2-2004 B型结构壁管标准及PREN-13476欧洲标准要求。
四、克拉管性能特点
HDPE缠绕结构壁管（克拉管）的性能特点有如下几点：
1、热态缠绕成型熔缝质量高
从挤塑机口模挤出的处于熔融状态的平料带和U型料带，按预定的位置均匀的缠绕在加热的滚筒模具上，保证了结构壁管熔接缝质量。特别是结构设计中平料带的熔接缝被聚乙烯包覆支撑管所覆盖，提高了制品整体的抗外压能力。
2、安装性能优异
管道连接采用在承口预埋电熔丝同材质承插电熔连接技术，连接质量高。可做到100%无泄露，保证了管道系统寿命的相同性和运行的安全性。同时，由于该产品在同等应用条件下比其它管材重量轻，便于运输，施工方便快捷，可降低施工费用，在应用范围，不需混凝土垫层和混凝土管基沟槽合格后即可直接敷管，基本上呆做到边开挖、边下管、边回填，简化了施工程序，缩短了工期。在工程验收时，采用闭气检验代替闭水试验，既加快了验收速度，又节 闭水试验中繁杂的工作和大量的试验费用。
3、较好的柔韧性
高密度聚乙烯缠绕结构壁管材在宏观上上具有很好的柔韧性，而局部管段又有很强的刚性和整体抗外压能力，在有超重荷载路面下使用时，可保证通行安全。由于管材的柔韧性，发生地震、在面不均匀沉降等地质活动时，也能将管道破坏损失降为最小，从而提高了公用设施抗震减灾的能力。
五、克拉管的主要生产工艺流程
1、缠绕：熔融状态的HDPE平料带及包覆PP的圆形加强筋同步缠绕在加热到预定温度的钢模上
2、切削：管材承、插端口按加工到标准尺寸
3、脱模：管材从模具上脱离
4、修整：使外观平滑规范
5、电熔丝预埋：承口预埋电热熔丝
6、称重、检验：判定产品状态
六、聚乙烯缠绕结构壁管材（克拉管）的安装流程
1、管材下管前，必须按产品标准逐节进行检验，不符合标准者，严禁下管敷设。
2、根据直径大小、沟槽和施工机具装备情况，确定用人或机械将管材放入沟槽，下管时必须采用可靠的吊具，平稳下沟，不得与沟壁、沟底激烈碰撞，吊装应有两个支撑点，不得两根或多根焊接后吊入沟槽，严禁穿心吊。
克拉管的安装流程
对一般的土质，应在管底以下原状土地基或经回填夯实的地基上铺设一层厚度为100mm的中砂基础层；当地基土质较差时，可采用垫层不小于200mm的砂砾基础层，也可分两层铺设，下层用粒径为5——32mm的碎石，厚度100——150mm，上层铺中粒砂，厚度不小于50mm，对软土地基，当地基承载力小于设计要求或由于施工降水等原因，地基原状土被扰动而影响地基承载能力是，必须先对地基进行加固处理，在达到规定地基承载能力后，再铺设中粗砂基础层。
管道基础中在承插接口、机械连接等部位的凹槽，宜在铺设管道时随铺随挖。凹槽的长度、宽度和深度可按管道接口尺寸确定。在接口后，应立即用中粗砂回填密实。
对用于管道荷载、地层土质变化等因素可能产生管道纵向不均匀沉降的地段，应在管道铺设前对基础进行加固处理。
聚乙烯排水管管道地基处理宜采用砂桩、块石灌注桩等复合地基处理办法。不采用打入桩、砼垫块、砼条基等刚性地基处理措施。
管道采用人工安装。漕深不大时可由人工抬管道两端传给漕底施工人员。明开槽，漕深大于3m或管径大于DN400mm的管道时，可用非金属绳溜管，使管道平稳的放在砂砾基础管位上。严禁用金属绳索勾住两端管口或将管道漕边翻滚入漕中，克拉管必须在漕底将管道运至安装位置进行安装。
承插口管装应将插口顺水流方向，承口逆水流方向，由低向高点依次安装。承口不得留在井壁内。
接口作业时，应将承口和插口的内、外工作面用面纱清理干净，不得有泥土和水等杂物，然后立即将插口端的中心对准承口的中心对的中心轴线就位。插入前应根据插入深度作为位置识别，以便判断是否插入到位。
插口插入承口时，严禁用铁锤敲击管体，逐节依次安装。对于DN>400mm的管道可用缆绳系住管道用手动葫芦等提力工具安装。
插口插入承口时，根据克拉管标准设计要求，插口插入70mm后，预热铜丝，预热完毕后再继续插入承口，最后达到承插口完全紧闭效果
缠绕管又名B型克拉管，大口径HDPE高密度聚乙烯缠绕结构壁管材是以高密度聚乙烯为主要原料，先经第一台挤出机挤出异型线管，再由第二台挤出机挤出异型胶条，经热成型机缠绕复合而成。其内外壁光滑平整，规格φ300mm～φ3000mm，根据不同的使用条件，环刚度分为五个等级，最高可达到16KN/m2，可适应浓度在10%以下的酸碱液体。
缠绕管材具有耐腐蚀、质量轻、安装简便、通流量大、寿命长等优点，可替代高能耗材质（水泥、铸铁、陶瓷等）制作的管道，广泛用于高速公路、市政建设、住宅小区、农业等领域的排水、排污管道。
产品严格按照GB/T19472.2-2004《埋地用聚乙烯（PE）结构壁管道系统 第2部分：聚乙烯缠绕结构壁管材》组织生产，确保该产品各环节均处于受控状态。
七、克拉管管材结构
1、管材直径
克拉管的直径可以从300mm到4000mm，两相邻规格的管材直径可相差100mm. 克拉管的公称直径为管材的内径，因此在管材的环刚度或者壁厚变化时，管材的内径不变，从而保证水流量不受影响。
克拉管管材直径
2、管材结构
克拉管的公称长度一般为6米，克拉管管身分为三部分，第一部分为承口，第二部分为管材主体，第三部分为插口。这三部分都是在线一次性成型。每一部分的厚度都可以根据工程需求灵活生产,因而管材的整体强度非常高。
克拉管的承口处为锥形内径，插口处为锥形外径，这种结构可以保证在采用电熔连接时，两根管子将会被牢牢的焊接在一起而没有任何的缝隙。
3、管壁结构
克拉管的水接触层的厚度可从2mm做到300mm，因而克拉管可以做为排污排水或者供水管。考虑到管材的可靠性及施工，建议水平层的壁厚最小为4mm.
克拉管的承重层可根据工程要求采用多种管壁结构来增强环刚度。这些管壁结构在增加环刚度的同时减轻了管材的重量，节省了材料。管材的环刚可以从2KN/M2到32KN/M2。
克拉管管壁结构
八、管壁结构命名
1、结构PR
这种结构内壁光滑，外壁呈波纹状，环刚度高，重量低，这种结构主要用于生产排水，排污管等。这种结构的PP支撑管规格为 21，25，30，34，42， 54， 65， 75， 80， 90， 110mm
克拉管PR结构
结构OP
这种结构内壁光滑，外壁呈波纹状，环刚度高，重量低，这种结构主要用于生产大口径排水，排污管等。这种结构的PP支撑管规格为 54， 65， 75， 80 mm
克拉管OP结构
2、结构SQ
这种结构内外壁光滑，由一层或者多层PP管支撑，环刚度高，这种结构主要用于生产大口径，高环刚度的排水，排污管，管件，储罐，检查井等。这种结构的PP支撑管规格为 34，42，54， 65， 75， 80 mm
克拉管SQ结构
3、结构SP
当上面所有结构的管材不能满足工程要求时，可以根据需求来灵活的组合管壁结构，从而生产出符合要求的管材，这种结构内外壁光滑，由一层或者多层PP管支撑，环刚度高，这种结构主要用于生产大口径，高环刚度的排水，排污管，管件，储罐，检查井等。这种结构的PP支撑管规格为 34，42，54， 65， 75， 80 mm
克拉管SP结构
4、结构VW
这种结构内外壁光滑,可用于承受内压的管材
克拉管VW结构
5、结构ST
这种结构内外壁光滑,管材壁厚由上到下逐渐加厚，主要是用于立式储罐。
克拉管结构ST
九、克拉管的应用领域
克拉管其外壁光滑，规格φ300mmφ3000mm，这取决于使用的条件下，环刚度分为五个等级，最高16KN/m2，可适应于下面的酸洗液中10％的浓度。
1、排污系统
热态结构壁缠绕管的各种管壁结构和管材，检查井，管件因其可靠的连接性能，可用于先进的排浅层系统，
克拉管可用于排污系统
2、排水系统
用于将液体和气体物质排放到河流或者海中。热态结构壁缠绕管具有重量轻，安全，连接可靠，耐腐蚀及环刚度高等优点，因而采用热态结构缠绕管具有很大的优势。
克拉管可用于排水系统
3、储罐与容器
采用聚乙烯或者聚炳烯的管材可用于生产立式或者卧式储罐，且具有以下优点。
适用于粮食储存；耐酸碱；强度高；100 % 可靠；系统完整；双平壁不渗漏。
克拉管可用于储罐与容器
4、管路整修
采用“管中衬管”的方法重新整修破损管路的方法越来越重要
克拉管可用于管路整修
5、特殊应用
热态缠绕壁缠绕管还可以做特殊的用途像通风，通道等
十、克拉管的优势
1、原料符合国家环保要求，无污染的生产过程，是一种绿色环保产品。
2、绕组热成型钢板，高熔管焊缝质量。
3、良好的柔韧性，改善公共设施抗震，减灾能力。
4、系统配件，配有各种配套管件和人孔，管道可以组装成一个完整的系统。
5、循环性能优越的排水，管道内壁光滑，比摩擦，流速，流量较小。
6、防腐蚀，抗老化，使用寿命长，良好的弹性管的耐磨性和韧性，化学稳定性好，各种酸，碱腐蚀的能力，确保50年以上的使用寿命。
7、克拉管重量轻：增强的结构和高密度聚乙烯管道壁缠绕结构的科学设计，采用相同的工程条件下，它的重量只有水泥管，钢管的一小部分，施工更方便。
8、采用socket连接的技术，优质的喷嘴连接，安装的运行速度，保证百分百无渗漏电熔管件连接。
9、采用计算机设计和选择产品的结构和强度校核的，为用户提供快速，准确的工程解决方案，并选择最优化的产品。
10、结构壁缠绕管因其管壁结构灵活，因而可适应于各种应用工程。
十一、克拉管管材的优点
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。
1、优异的物理性能。高密度聚乙烯有很好的刚性、强度，也有很好的柔性、耐蠕变性，而且较高密度聚乙烯更有热熔连接性能优良的特点，有利于塑料管的安装。
2、耐腐蚀，使用寿命长，在我国沿海地区，地下水位偏高，土地湿度大，而PE管可耐多种化学介质的侵蚀，不需防腐处理。此外，它也不会促进藻类、细菌或真菌生长，使用寿命达100年。
3. 热态缠绕成型熔缝质量高，从挤塑机口模挤出的处于熔融状态的平料带和包覆料带，按预定的位置均匀的缠绕在加热的滚筒模具上，保证了结构壁管熔接缝质量,管材采用风冷却，材料冷却均匀。特别是结构设计中平料带的熔接缝被料带包覆支撑管所覆盖，提高了制品整体的抗外压能力。 管材的水平层与加强结构层在熔融状态下熔接，熔缝质量高，没有内应力，管材的整体强度高。
克拉管 热态缠绕成型熔缝质量高
4、环柔性
塑料管属于柔性管，在受外压负荷时，柔性管和刚性管的承受负载的机理是完全不同的。柔性管在受压破坏之前，可以有较大的变形，而刚性管在受外压破坏之前不可能有较大变形。当刚性管受外压时，负载完全经过管材壁传递到底部的管床上，在管材壁内产生弯矩，随着管材直径加大，管壁的弯矩和应力急剧加大，所以大直径的混凝土排水管常常需加钢筋:而柔性管在受压破坏前先变形— 横向外扩，管材周围的回填土壤可以起到阻止柔性管变形和外扩的作用，外压负载就被传递和分摊到周围的回填土中去了。所以，在同样外压负载下柔性管管壁内的应力较小，它和周围的回填土共同承受负载，管土共同作用。因此，塑料埋地排水管不需和刚性混凝土管一样的强度和刚度，在合理的刚度下，是完全可以达到使用要求的，这一点已被欧洲发达国家的应用实践所证实阴。
克拉管环柔性好
5、韧性、挠性好。
PE管是一种高韧性管材、其断裂伸长率超过500％，对管基础不均匀沉降和错位的适应能力非常强，抗震性好，因此，最适宜于有地震危险地区，世界各地的实践证明PE管是耐震性最好的管道。有报道说1995年日本的神户地震中，PE管和供水管是唯一没有被破坏的管道。另外，PE管的挠性是PE管可以盘卷（尤其是管径小的PE管），减少了大量连接管件。PE管的走向容易按照施工方法的要求进行改变。在施工时，可在管子允许的弯曲半径内绕过障碍，降低施工难度。
克拉管韧性、挠性好
6、流通能力大， 经济 上合算。PE管内壁光滑，不结垢。PE管内表面当量绝对粗糙比值是钢管的1/20，相同管径、相同长度、相同压力下的PE管其流通能力要比钢管大30％左右，因此经济优势明显。与金属管道相比，PE管道可减少工程投资三分之一左右（直径200毫米以上大管成本略高些），可盘卷的小口径管材，可进一步降低工程造价。水利性能好，内部光滑，磨擦阻力小，排水速度快。
流通能力大
7、安装性能优异， 管道连接采用在承口预埋电熔丝同材质承插电熔连接技术，连接质量高。可做到100%无泄露，保证了管道系统寿命的相同性和运行的安全性。同时，由于该产品 在同等应用条件下比其它管材重量轻，便于运输，施工方便快捷，可降低施工费用，在应用范围，不需混凝土垫层和混凝土管基沟槽合格后即可直接敷管，基本上做到边开挖、边下管、边回填，简化了施工程序，缩短了工期。在工程验收时，采用闭气检验代替闭水试验，既加快了验收速度，又节闭水试验中繁杂的工作和大量的试验费用。
克拉管安装性能优异
8、密封性好。PE管本身采用熔接连接（热熔或电熔），本质上保证了接口材质，结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。其接口的抗拉强度与爆破强度均高于管材本体，可有效抵抗内压力产生的环向应力轴向应力。因此，与橡胶圈类接应或其他机械接头相比，不存在接应扭曲造成的泄露危险，密封性能十分良好。
克拉管密封性好
9、抗应力开裂性好：PE管具有低的缺口敏感性，高抗剪切强度的段异的抗痕能力，耐环境应力性非常突出；抗地震扰动性能好：不会在接头处形成应力集中，产品抗震设防烈度达9度；
10、低温抗冲击性好：PE管的低温脆化温度极低，可在-60摄氏度温度范围内安全使用。而在我国北方地区，在冬季野外铺设的聚乙烯埋地给水时， 总结 出一条经验是在零度以下就不适宜铺设施工，因为这时聚乙烯管容易脆裂。
卡拉管低温抗冲击性好
11、耐磨性好。聚乙烯管与钢管的耐磨性对比实验表明：它的耐磨性是钢管的4倍。
12、具有良好的抵抗222刮痕能力。研究 证明，PE等级的PE管有较好的抵抗SCG的能力和耐刮痕能力。PE100级管材则具有更加出色的抗刮痕能力。
13、良好的抵抗快速裂纹传递能力。开裂是指管道发生开裂时，裂纹以很快的速度传递，瞬间就可能使管道破坏，后果不堪设想。实践表明，在塑料管道中的PE管抵抗裂纹传递能力比其他管道要强。
14、缠绕管材料，高密度聚乙烯和聚炳烯可100%回收利用。
15、施工成本低：重量轻，连接方便，能节省所需的工作时间和工程费用；
16、不污染环境：无毒性可再生利用原材料，不会污染环境；零渗漏能防止二次污染；
17、规格齐全：生产DN300-DN3000系列全套产品并实现全塑化管道系统；
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