“克拉管”介绍、由来、对比、使用国标及检测项目

简介

克拉管即热态缠绕成型高密度聚乙烯（HDPE）缠绕结构壁管。该壁管是以高密度聚乙烯树

脂为主要原材料，采用热态缠绕杨型工艺，以聚丙烯(PP)单壁波纹管为支撑结构制成具有较高抗外压能力的特殊结构壁管材。

你知道克拉管为什么叫克拉管吗?

克拉管最初是由德国克拉公司研制制作，所以世界上俗称这种管为克拉管，而这种管材在我国正式姓名为：高密度聚乙烯增强结构壁环绕管，是一种环保安全型产品，而且广泛应用到市政排水，电力、城市排水等领域，在国内也被建设部评为重点推广产品。

克拉管又分为两种管一种是A型克拉管，一种是B型克拉管，今日咱们就来区别一下A型、B型两种管材有什么不同：

A型管为中空环绕管，口端是平口的;B型为承插口环绕管，口端是承插口的。

A型管端部没有电熔丝，B型管端部有电熔丝;

B型环绕管又名承插式增强环绕管，它们是一种以高密度聚乙烯HDPE为质料，经环绕焊接成型的一种管材，因为其共同的成型工艺，可以出产直径达3米的管材，这是其他出产工艺难以完成的。高密度聚乙烯HDPE因为其本身优异的融焊接功用不光确保了产品成型工艺和产品质量，而且也 为施工连接供给了多种可靠方法，如电热熔焊接，热收缩连接等等，一起这也是渗漏状况很少呈现的一个重要原因，也正是因为这个原因，这种管材才具有其它管材 不具备的共同的环保功用，这对当前人们关注的污染防治供给了十分有用的方法，而且本管材使用寿命可长达50年以上

（B型管）典型结构形式:PR、SQ、SP、VW四个系列。

PR系列：管材为内壁光滑，外部加强筋结构的管材。主要被用做埋地排污、排水和通风管道使用，其重量轻、刚度大、经济合理。

SQ系列：管材内壁光滑、中空加强、外部平整的结构。高刚度和大直径管道使用；大型排海工程管道铺设首选结构形式。 用于加工检查井、弯头、三通及竖井和容器等。

SP系列：管材内壁光滑、中空加强、外部加强筋结构的管材。用于超高刚度工程和超深竖井制造。

VW系列：管材内壁光滑、外部平整的结构，最大厚度350MM 。主要用于检查井、弯头、三通、竖井等管件和容器制造等。作为低压输水管材使用，依据DIN 8074压力公式核算校核。

PR、OP-主要用做埋地排水管道， SQ-主要用于制作容器或窨井， 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，该产品内外表润滑、外部为异型增强结构，管材规范长度为6米，管内径范围为DN300-DN4000，产品目标 均达到GB/T 19472. 2-2017 B型结构壁管规范及PREN-13476欧洲规范要求。

　　二、克拉管优点如下

　　原材料

　　高密度聚乙烯(PE-80或许PE-100)

　　无规共聚聚丙烯(PP-R)

　　无规共聚聚丙烯(PP-R)

　　均聚聚丙烯(PP-H)

　　阻燃聚丙烯PP-S

克拉管与波纹管、中空管、玻璃钢管等几种排水管材有什么区别呢？今日就和大家聊聊克拉管与其他几种排水管材的优劣对比情况。

克拉管的安装工艺流程：

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。

3、3.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，对于软土地基，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，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。

4、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。

5、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。

6、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。

7.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。

8、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。

9、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。

10、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。

11、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。

浅析克拉管与其他排水管材的优劣

　　一、国家标准号对比

1、克拉管国家标准号：GB/T19472.2-2017。

2、HDPE双壁波纹管国家标准号：GB/T19472.1-2004。

3、HDPE中空壁管国家标准号：GB/T19472.2-2017 。

4、UPVC双壁波纹管国家标准号：GB/T18477-2001 。

5、玻璃钢管：HGJ 534-1991 HG/T 21633-1991。

　　二、成型工艺对比

1、克拉管成型工艺：

　　克拉管是由主挤塑机挤出平板带，副挤塑机挤出U形带并内包PP骨架管在模具上同步热态缠绕成型的，在整个生产过程连续并都由计算机进行监视和控制,采用滚动自然风冷却。克拉管属热熔状态缠绕成型工艺。

2、HDPE双壁波纹管成型工艺：

HDPE双壁波纹管是通过直接挤出两个同心管胚，并经吸塑成型的管材。属挤出成型工艺。

3、HDPE中空壁管成型工艺：

HDPE中空壁管是由两台挤出机共同完成的，主挤出机挤出圆管，经过真空定型和水冷却使之成为方管，然后将方管缠绕到成型机上，同时辅挤出机挤出辅料，将缝隙填充上，在焊缝过程中，必须不断采用水冷却，以保持管胚不因受热变形。

4、UPVC双壁波纹管成型工艺：UPVC双壁波纹管是通过直接挤出两个同心管胚，并经 吸塑成型的管材，采用挤出成型。

5、玻璃钢管成型工艺：排污用玻璃钢管主 要用掺粉料，采用短玻璃纤维离心或长纤维缠绕工艺制成。

6、金属内增强PE螺旋波纹管成型工艺：产品中间层采用钢带增强，内外层均为聚乙烯。采用水冷方式。

浅析克拉管与其他排水管材的优劣|广东克拉管|广东内肋管|广东钢丝网骨架管

三、工艺及结构特点对比

1、克拉管工艺及结构特点

1）采用热态缠绕并采用自然风滚动冷却，结构壁无内有应力，无焊缝。管材壁厚均匀。

2）聚乙烯材料膨胀系数较大，发生热胀冷缩时，管道外壁肋管和回填土共同作用，将有效抑制管道系统的纵向移位，防止管道在两端头发生应力集中，破坏与检查井的连接。

3）缠绕成型可以生产出大口径的管，采用螺旋肋管后，可以增加管材的环刚度。环 刚度超过20 KN/m2，并且可以连续可调，最大埋深可达20m。

2、HDPE双壁波纹管工艺及结构特点：

1）采用挤出成型，管材的外观性较好。

2）可以生产长度12m的管材

3）受工艺设备和挤出模头，所生产管材的口径较小，主要以生产DN1200mm以下管材。

4）HDPE双壁波纹管的 环刚度相对缠绕B型结构壁管低很多，主要以S1和S2两种顶级，当口径大于等于DN800以上时，环刚度难以达到8KN/m2。

3、HDPE中空壁管工艺及结构特点：

1）采用缠绕成型和水冷方式，结构壁之间存在应力，实际使用中 存在隐患。

2）在冷态进行焊接，焊缝长，焊缝质量难以 保证。

3）外壁光滑，无法有效 抑制因PE材料热胀冷缩引起的纵向位移，经常造成在管道两端形成应力集中，破坏接头或管道与检查井的连接，形成漏 水。

4）最大环刚度为8  KN/m2。

5）管道端口为平口，经水冷后出现端口缩径现象。

4、UPVC双壁波纹管工艺及结构特点：

1）采用挤出成 型，管材的外观性较好。

2）可以生产长度 12m的管材。

3）受工艺设备和 UPVC材料熔体流动速率的影响，所生产管材的口径较小，主要生产DN500mm以下管材。

4）UPVC双壁波 纹管的环刚度相对缠绕B型结构壁管低很多，主要以S1和S2两种顶级。

5、玻璃钢管工艺及结构特点：

1）掺粉料、采用短纤维离心或长纤维缠绕。管壁为复合材料壁，由外壁（树脂、砂、纤维构成）、增强层（树脂、纤维构成）、结构层（树脂、砂、纤维）、内衬层（树脂）复合材料构成。

2）管壁采用复合材料构成、管材内壁和外壁采用不饱和聚脂树脂，容易受到破坏，玻璃纤维混入水流，污染水源。采用短纤维离心管，管材脆性大，并且刚度大，当在运输和施工过程中受到碰、刮等损伤无法修复，并且创口容易撕裂延伸。

6、金属内增强PE螺旋波纹管工艺及结构特点：

　　采用缠绕工艺成型，管材采用水冷。管材结构壁采用聚乙烯和金属材料复合结构，由于聚乙烯材料和金属材料的各项指标差距较大，结构壁之间存在应力，在 实际使用中存在隐患。

四、管材口径对比：

1、克拉管管材口径：DN300mm-DN4000mm

2、HDPE双壁波纹管管材口径：主要生产DN600mm以下管材，国内现有少数厂家可生产DN1200mm以下的管材，但实际应用案不多。

3、HDPE中空壁管管材口径：DN3000mm以下。

4、UPVC双壁波纹管管材口径：DN500以下。

5、玻璃钢管管材口径：采用离心或缠绕成型，管材可生产较大的口径。

6、金属内增强PE螺旋波纹管管材口径：≤DN1200。

五、材料对比：

1、克拉管材料： 需100%的原材料，管材质量稳定。

2、HDPE双壁波纹管材料：挤出工艺影响，再生料可以超过70% ，采用再生料将改变管材的柔性、和熔体质量流动速率，造成 管材外观不光滑，并且焊缝拉伸强度降低，容易在有地下水或不均匀沉降地区造成裂管。

3、HDPE中空壁管材料：同双壁波纹管一样，再生料可以超过70%。

4、UPVC双壁波纹管材料：PVC管在生产过程中必须加入碳酸钙以提高管材刚度，但这往往使管材变脆，降低使用年限。

5、玻璃钢管材料：内层外层采用不饱和聚脂树脂作保护层，并且必须达到规定的厚度。为了降低成本，采用饱和树脂 代替不饱和聚脂树 脂或不饱和聚脂树脂厚度小于国家规定是现在市场上玻璃钢管常见的质量问题。

6、金属内增强PE螺旋波纹管材料：可100%采用再生料。

六、连接方式对比：

1、克拉管连接方式：承插口电熔连接，HDPE缠绕B型结构壁管一端为内嵌电熔丝的承口，另一端为平壁插口，施工时只需将插口放入承口，电熔丝通上电即可，承插入电熔焊接具有以下优点：

1）承插口完全熔合，接口处刚度和强度与管材本体一致，属于本体连接。当管道受力产生变形，变形将顺畅通过接头分散到整段管上不会在接头出形成应力集中。

2）在软基或滩涂等地质状况复杂地区，地基经常发生不均匀沉降，采用承插式电熔连接克拉管就如一根管一样充分发挥其柔性特点，适应地质变化。

3）在地震多发地区，频繁重载荷作用的埋地敷设，采用承插式电熔连接的克拉管有极强的抗冲击能力。

4）采用承插式电熔连接的克拉管是真正能够让施工快捷，做到边开挖边敷管边回填。由于接口为本体连接，抵抗应力能力强，管道可以在沟槽边焊接后，以一段管放入沟槽，管道只注重回填的质量，而不在注重沟槽的平整度，减少了开挖量。

2、HDPE双壁波纹管连接方式：HDPE双壁波纹管连接方式主要有单层承口+密封圈连接、外固哈夫块+密封圈连接、套筒管件+密封圈连接。

1）不管是欧州标准还是国家标准都明确规定采用承插口连接方式，承口和插口的厚度，例如DN500，标准规定接口处承口壁和插口壁的厚度均必须≥11.4mm，但目前所有双壁波纹管单层承口连接方式都无法满足要求。现在出现了双层承口连接方式，由于无法有效解决双壁粘接问题，即使在DN400mm以下的小口径管材加工成双层扩口技术也成品率极低，以致生产厂家都不愿采用此类连接。

2）采用哈夫块+密封圈连接，此种连接采用了聚乙烯以外的材料，使得管道系统的有较大温差的情况下，接头处因膨胀系数的差别可能出现漏水、或塑性变形，影响管道系统的通流能力和密封性。

3）采用套管管件+密封圈连接此种连接施工方便，但由于其接头的强度较低，在荷载作用下或地基不均匀沉降下都容易造成漏水甚至接头脱落。

　　聚乙烯材料抗老化能力、寿命长都是无可否认的，但由于现有HDPE双壁波纹管接头都采用橡胶密封圈，橡胶材料的耐老化能力及寿命远远低于聚乙烯材料，且橡胶材料耐腐蚀及耐酸碱能力都很差，老化后表现为硬化无弹性或橡胶圈糜烂，将大大降低聚乙烯管道系统运行质量和聚乙烯管道系统的寿命。

3、HDPE中空壁管连接方式：

HDPE中空壁管道系统主要有对口式电熔接方式（BEF）、电热熔带（E/F-S）连接方式、热收缩套方式（h/s-s）、扣带式等连接方式。

中空壁四种连接方式有几个共同特点，对接的两根端口为平口、连接的方式为都强掉在两根管的外壁浅层焊接、热收缩及扣紧，忽略了管道接头的应力。

1）中空壁管由于采用平口对接方式，不论哪一种连接方式，在连接时要求管道必须在同一轴线上，稍有错位将导致接头的密封性降低。

2）对口熔接方式焊接面主要局限在管道端口截面，焊接率极低。电热熔带、热收缩套及扣带式连接，采用的材料厚度远远低于管道壁厚，管道又是平口对接。上述四种连接方式在发生弯曲拉伸变形和扭转剪切变形时，接口将无法避免地成为应力集中点，造成接头破裂，而这两种变形和管道纵向变形是埋地管道最常见的问题。

3）由于工艺特点，中空壁管会出端口缩径现象，使得管道的密封性不可靠。

4）中空壁管由于两层壁之间存在应力，且采用的接头方式在接头点容易出现应力集中，所以不能应用于软基或存在不均匀沉降地区。

中空壁管接头受力能力差，当管道局部承受应力发生变形时，变形无法通过接头分散到整段管上，所以抗冲击能力极差，不能在存在地震地区和重载荷频繁作用的地区埋地敷设。

4、UPVC双壁波纹管连接方式：

UPVC管的连接主要以承插式密封圈连接，接头处为活动点，接头抗沉降能力极低，D500口径的UPVC允许沉降必须≤1°。大于1°，管道系统就要漏水，一般在存在软基或地质条件较为恶劣或地震频发地区都不推荐使用。另外采用密封圈连接，管道在10到15年间需要进行维护。

5、玻璃钢管连接方式：

排污用玻璃钢管也主要采用承插式密封圈连接，管材抗承降能力极小，D500口径允许沉降度小于 1°。对于地质条件或管道埋设基础要求较高。另外管材的脆性大，在接口处容易形成损失并延伸，破坏管材的密封性。

6、金属内增强PE螺旋波纹管连接方式：

1）采用挤出式焊接，接口处焊接部分凹凸不平，降低了管材的通流能力。

2）接头处金属存在断点，两根管金属部分无法连接，当存在沉降时，接断点将形成锐角导致应力集中，将使接头处破裂。

3）接头处采焊枪焊接无法保证密封性，同时接头处金属部分容易生锈腐蚀，破坏结构壁。

七、最大环刚度对比：

1、克拉管最大环刚度：SN16≥16KN/m2

克拉管的惯性矩是连续可调的且最大值可达19.8,所以管材环刚度高，DN1200的环刚度可以达到29 KN/m2。

2、HDPE双壁波纹管最大环刚度：S2≥8KN/m2

HDPE双壁波纹管在D600以下口径环刚度可以达到S2级，D800以上口径环刚度只能达到S1级（≥4KN/m2）。

3、HDPE中空壁管最大环刚度：

中空壁管的惯性矩较小只能达到5，所以管材的环刚度较低，当管材大于DN1000以上时其环刚度为SN4（≥4KN/m2）。

4、UPVC双壁波纹管最大环刚度：S2≥8KN/m2

UPVC双壁波纹管基本上只生产D500以下口径的管材，管材环刚度可分S2和S1两个等级。

5、玻璃钢管最大环刚度：玻璃钢管采用掺粉（一般为石英砂），其环刚度较高，但脆性大，抗撕裂能力差。

6、金属内增强PE螺旋波纹管最大环刚度：金属内增强PE螺旋波纹管尚无国家标准与其相适应，其环刚度没有标准检测办法。

八、通流能力(曼宁系数)对比

1、克拉管通流能力：0.0093。

2、HDPE双壁波纹管通流能力：0.0093。

3、HDPE中空壁管通流能力：0.0093(当管材出现缩径时,曼宁系数将加大,影响通流能力)。

4、UPVC双壁波纹管通流能力：0.0096。

5、玻璃钢管通流能力：0.0096。

6、金属内增强PE螺旋波纹管通流能力：≥1。

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九、正常使用寿命对比

1、克拉管正常使用寿命：主材寿命超过50年,连接采用承插式电熔连接(即本体连接)无需辅助材料,所以管道系统寿命超过50年。

2、HDPE双壁波纹管正常使用寿命：主材寿命超过50年,连接需要辅助材料(例如世界上最好的密封圈寿命也只有15年),所以管道系统寿命随辅助材料寿命决定,管道系统需维护。

3、HDPE中空壁管正常使用寿命：100%主材寿命超过50年。

4、UPVC双壁波纹管正常使用寿命：15年,需维护。

5、玻璃钢管正常使用寿命：15年,需维护

6、金属内增强PE螺旋波纹管正常使用寿命：

　　金属内增强PE螺旋波纹管寿命受以下因素决定，

1）结构壁采用的金属材质。

2）焊接质量。

3）在埋地时，管材与土壤形成受力结构，必须不断变形，金属和聚乙烯的变形能力差距较大，破坏管材结构壁程度。

十、业绩状况对比

1、克拉管业绩状况：在沿海地区市政、电力、化工、码头等领域大量采用（其中福建省内大口径部分已超过200公里）并且在深圳和哈尔滨已应用DN2200及以下的管材。

2、HDPE双壁波纹管业绩状况：以DN800以下较多。

3、HDPE中空壁管业绩状况：一般。

4、UPVC双壁波纹管业绩状况：以D500以下为主，较多。

5、玻璃钢管业绩状况：近几年使用较少。

6、金属内增强PE螺旋波纹管业绩状况：近几年使用少。

十一、外观对比

1、克拉管外观：内壁光滑，外壁为螺旋状加强肋结构壁。所适用国家标准规定B形结构壁管。

2、HDPE双壁波纹管外观：内壁光滑，外壁为环状波纹壁。

3、HDPE中空壁管外观：内外壁光滑，管材壁轴向剖面为工字形结构。所适用国家标准规定A形结构壁管。

4、UPVC双壁波纹管外观：内壁光滑，外壁为环状波纹壁。

5、玻璃钢管外观：内外壁光滑。

6、金属内增强PE螺旋波纹管外观：内壁有明显的凹凸状，外壁有金属材料撑起的玻纹管，内外壁之间加有金属材料。

执行国家标准：

国家标准要求检测项目：

1原料要求：

2管材物理力学性能

统适用性试验

出厂检验要求

形式检验要求

所需配套检测设备：

新标准所需检测设备

1原料：

内压试验-管材静液压试验机组（只针对原料生产企业）

熔体流动速率测定仪

DSC差式扫描量热仪

塑料密度计

管材物理性能：

纵向回缩率：鼓风干燥箱

灰分：马弗炉

氧化诱导时间：DSC差式扫描量热仪

密度：塑料密度计

管材的力学性能

环刚度：管材环刚度试验机

冲击性能：管材落锤冲击试验机

蠕变比率：管材环刚度试验机（添加蠕变比率组件）

焊接处的拉伸力：电子万能试验机（缝拉伸夹具）

管件物理力学性能试验

烘箱：鼓风干燥箱

灰分：马弗炉

氧化诱导时间：DSC差式扫描量热仪

密度：塑料密度计

环刚度：环刚度试验机

系统适用性试验：

系统适用性：系统适用性综合试验机（管材负压试验机）

焊接或熔接连接的拉伸力：电子万能试验机