文/四川金石東方新材料設(shè)備股份有限公司 陳紹江 姬昱川 韓洪濤

SRPCP管在國(guó)外的應(yīng)用情況分析

文/四川金石東方新材料設(shè)備股份有限公司 陳紹江 姬昱川 韓洪濤

自2004年四川金石東方新材料設(shè)備股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“金石東方”）成功開(kāi)發(fā)出第一條鋼帶增強(qiáng)聚乙烯(PE) 螺旋波紋管(國(guó)外一般簡(jiǎn)稱SRPCP管)生產(chǎn)線以來(lái)，該種新型螺旋增強(qiáng)波紋管不僅在中國(guó)的大直徑埋地排水管領(lǐng)域內(nèi)越來(lái)越多地被采用，逐步成為大直徑埋地排水管領(lǐng)域的主流產(chǎn)品；而且在全球十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的大直徑排水管領(lǐng)域也得到較為廣泛的應(yīng)用，提升了這種產(chǎn)品在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的價(jià)值。本文擬就SRPCP管在國(guó)外的應(yīng)用情況做一簡(jiǎn)要的分析。由于資料有限，本文難免有疏漏和錯(cuò)誤之處，望專家和讀者指正與諒解。

SRPCP管在全球十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)獲得成功應(yīng)用

采用金屬增強(qiáng)的螺旋波紋管解決方案起源于日本上世紀(jì)90年代初的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念。該方案是結(jié)合金屬和塑料的優(yōu)點(diǎn)從而達(dá)到既有高剛度又能降低材料消耗的一種理想辦法。該套管道系統(tǒng)不僅在日本國(guó)內(nèi)得到大量的應(yīng)用，而且被介紹到美國(guó)、南美洲及以色列等國(guó)家和地區(qū)，并且形成了ASTM F2435的美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和SII458以色列標(biāo)準(zhǔn)。但是，日本的管道設(shè)備設(shè)計(jì)也具有一定局限性，例如：1.設(shè)備能生產(chǎn)的最大管道直徑最初僅為900 mm，后來(lái)擴(kuò)展到1 000 mm、1 200 mm，最新型的設(shè)備能生產(chǎn)1 500 mm的管材；2.鋼帶成型系統(tǒng)不夠強(qiáng)壯，只能加工厚度較薄的鋼帶，例如0.4～0.8 mm。所以，日本設(shè)備生產(chǎn)的SRPCP管以中小直徑（300～1 200 mm）為主。

四川金石東方新材料設(shè)備股份有限公司根據(jù)客戶對(duì)大口徑排水管的需求自主開(kāi)發(fā)了一套全新的金屬增強(qiáng)螺旋波紋管解決方案，采用不同的鋼帶成型裝置和管道纏繞成型裝置，可以滿足從300 mm直到3 000 mm的大直徑螺旋波紋管的生產(chǎn)。自2006年出口第一條生產(chǎn)線以來(lái)，金石東方先后向意大利、以色列、土耳其、蘇丹、俄羅斯、伊朗、阿塞拜疆、烏克蘭、泰國(guó)和塞爾維亞等國(guó)家提供了全套的生產(chǎn)設(shè)備和管道技術(shù)方案，新近又推廣到了美國(guó)、加拿大和英國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，并且在上述地區(qū)取得了大量的應(yīng)用實(shí)例。以下將分別對(duì)這些國(guó)家和地區(qū)在生產(chǎn)和使用鋼帶增強(qiáng)螺旋波紋管方面的一些成功經(jīng)驗(yàn)和存在的問(wèn)題做一簡(jiǎn)要的介紹。

1.以色列

以色列的一家公司接觸鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管技術(shù)比較早，于1995年就引進(jìn)了一條日本生產(chǎn)設(shè)備和全套工藝技術(shù)，并且在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了一套實(shí)用的承插連接技術(shù)。鑒于日本設(shè)備可生產(chǎn)的最大管道直徑只有1 000 mm，該公司于2008年從金石東方采購(gòu)了新型的最大直徑為1 600 mm的SRPCP管生產(chǎn)設(shè)備。此后，該公司生產(chǎn)的SRPCP管在以色列被成功用于排水排污、雨水收集以及農(nóng)業(yè)灌溉等領(lǐng)域，并且出口到歐洲，在意大利、法國(guó)和西班牙都有許多工程實(shí)例。

一家以色列公司開(kāi)發(fā)的帶雙唇橡膠密封圈的承插口管

該公司采用了一種比較新穎的管道連接方法：（1）先將管材切割成平口。（2）在管道設(shè)備上生產(chǎn)一種特殊尺寸的母管，保證其內(nèi)徑稍大于管體本身的外徑尺寸。然后將這種管子切割成4～5個(gè)螺距的一小段管作為承口。在中間焊接一根PE管作為承插的止口。（3）將承口插入管體，并采用內(nèi)外手工焊接牢固地安裝在管體上形成承口管。（4）用一個(gè)直徑比較大的實(shí)壁管切割成環(huán)狀并開(kāi)槽，形成插口和橡膠密封圈槽。最終成品為帶雙唇橡膠密封圈的承插口管。

2.意大利

意大利的一家公司于2006年從金石東方引進(jìn)一條1 500 mm的SRPCP生產(chǎn)線，配合其自行研制的滾塑承插接頭，在意大利和法國(guó)實(shí)施了一些工程。由于滾塑連接頭的手工焊接工序比較多，后期他們也采用了上述以色列公司開(kāi)發(fā)的承插口方式。

這家意大利公司是上述以色列公司在意大利的合作工廠，于2009年又從金石東方采購(gòu)了一條1 600 mm的SRPCP管生產(chǎn)線。鑒于現(xiàn)采用的以色列公司開(kāi)發(fā)的承插連接方案成本非常高，該公司也在試驗(yàn)采用我國(guó)比較成熟的電熱熔帶焊接連接方案。

該意大利公司在歐洲地區(qū)，包括意大利、法國(guó)、西班牙、波蘭及希臘等地有多項(xiàng)工程實(shí)例。之前SRPCP管在歐洲都是參考使用雙壁波紋管的EN13476標(biāo)準(zhǔn)，2012年底SRPCP管的意大利國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)UNI11434得以正式實(shí)施，而且有望升級(jí)成為歐盟的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。目前該公司生產(chǎn)的SRPCP管全部采用承插連接方案，承插連接管的最大直徑達(dá)1 600 mm。SRPCP管道以其所提供的高性能、高強(qiáng)度受到市場(chǎng)的歡迎，但是由于其昂貴的連接方式造成了管道的價(jià)格比其他類型的競(jìng)爭(zhēng)管道高而阻礙了SRPCP管在歐洲的廣泛推廣。

3.俄羅斯

俄羅斯的一家公司于2010年從金石東方訂購(gòu)了一條1 600 mm的SRPCP管道生產(chǎn)線，并于次年增加了第二條2 400 mm的生產(chǎn)線。該條生產(chǎn)線主要用于生產(chǎn)2014年俄羅斯索契冬季奧運(yùn)會(huì)的主排水管道系統(tǒng)，這也是金石東方的SRPCP管道系統(tǒng)在北京奧運(yùn)會(huì)之后第二次應(yīng)用在奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館上。2014年底，該公司從金石東方又訂購(gòu)了一條新的2 000 mm生產(chǎn)線，用于生產(chǎn)大口徑的高環(huán)剛度（SN16）管材。

在大口徑管的連接上，該俄羅斯公司還是采用比較成熟的內(nèi)外焊接加熱收縮套的方式。根據(jù)目前已經(jīng)完成的工程來(lái)看，效果還是不錯(cuò)的。

一家意大利公司根據(jù)客戶的需要，開(kāi)發(fā)了多種管道連接口

4.土耳其

土耳其是SRPCP管開(kāi)發(fā)應(yīng)用較早、工程量較大的國(guó)家之一。早在2007年，土耳其ECETAS公司就引進(jìn)了金石東方的鋼帶增強(qiáng)螺旋波紋管生產(chǎn)技術(shù)。稍后，又相繼有NEOBORU、OZALTIN及NEOPLAS等幾家公司投產(chǎn)了1 600 mm、2 000 mm和2 200 mm的生產(chǎn)線，市場(chǎng)的認(rèn)可程度比較高。在大口徑排水管領(lǐng)域，SRPCP管在土耳其的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是FIRAT公司引進(jìn)的德國(guó)Krah纏繞管，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，SRPCP管占領(lǐng)了土耳其大約1/3的市場(chǎng)份額。

一家俄羅斯公司的SRPCP管工程實(shí)例

另外，在土耳其市場(chǎng)上，大口徑的鋼帶增強(qiáng)螺旋波紋管在攔水壩、農(nóng)田引水等新的應(yīng)用領(lǐng)域也實(shí)施了一些示范工程。

5.中東歐市場(chǎng)

中東歐市場(chǎng)目前有塞爾維亞和馬其頓的客戶使用SRPCP管。他們先前有使用KWH雙壁纏繞管和Krah的纏繞復(fù)合管的經(jīng)驗(yàn)。該地區(qū)使用要求與標(biāo)準(zhǔn)與歐盟一致，對(duì)管道的質(zhì)量要求比較高，使用承插口連接方案。一家塞爾維亞公司根據(jù)歐盟的管道連接標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)了一種獨(dú)特的連接技術(shù)，即通過(guò)設(shè)計(jì)一套新的施工規(guī)范和管道連接方法，將柔性的焊接、熱縮套連接與剛性的水泥模具結(jié)合起來(lái)?？梢钥闯?，國(guó)外業(yè)者對(duì)于管道的連接有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃伎己椭?jǐn)慎的施工，這一點(diǎn)值得我們中國(guó)的同行進(jìn)行深刻地反思。

6.埃及和蘇丹

目前在非洲地區(qū)只有埃及和蘇丹有使用SRPCP管道，主要用于排水和農(nóng)業(yè)。在管體上開(kāi)孔或者開(kāi)槽，作為雨水收集管在沙漠地區(qū)包括以色列和北非的應(yīng)用是比較多的。另外還有用戶將鋼帶波紋管切平后在底部焊接一張8～10 mm的HDPE厚板形成一個(gè)儲(chǔ)水罐。

7.泰國(guó)及東南亞

泰國(guó)的一家公司于2012年從金石東方引進(jìn)了泰國(guó)市場(chǎng)的第一條生產(chǎn)線，可生產(chǎn)從600 mm到1 800 mm的增強(qiáng)波紋管?，F(xiàn)在正處于市場(chǎng)推廣階段，工程量還不是很多。但是，這種新型的管道已引起了良好的市場(chǎng)反應(yīng)，得到了泰國(guó)農(nóng)業(yè)部門的青睞，有望在農(nóng)業(yè)管道方面發(fā)展一些新型的用途，例如儲(chǔ)水罐、農(nóng)田灌溉用飲水管等。

該公司已確定將在2016年增加一條3 000 mm管設(shè)備和新型的1 000 mm管設(shè)備來(lái)滿足市場(chǎng)的需求。其2 400～3 000 mm口徑的管道計(jì)劃應(yīng)用在農(nóng)業(yè)輸水工程和儲(chǔ)水罐項(xiàng)目。如果在泰國(guó)試驗(yàn)效果比較好，鋼帶波紋管在東南亞農(nóng)業(yè)灌溉用管的市場(chǎng)可能有巨大的開(kāi)發(fā)潛力。

值得注意的是，鋼帶管用于儲(chǔ)水罐系統(tǒng)的需求在明顯增加，包括非洲、東南亞和東歐客戶都提出了儲(chǔ)水應(yīng)用的要求。隨著缺水問(wèn)題在世界范圍內(nèi)表現(xiàn)得越來(lái)越嚴(yán)重，類似于中國(guó)倡導(dǎo)的海綿城市管網(wǎng)工程項(xiàng)目，很多國(guó)家和地區(qū)對(duì)于儲(chǔ)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用有了廣泛的認(rèn)識(shí)和足夠的重視。在這種背景下，使用大口徑的鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管來(lái)構(gòu)建儲(chǔ)水罐系統(tǒng)是一個(gè)非常經(jīng)濟(jì)可行的優(yōu)秀方案。如果有幾個(gè)儲(chǔ)水示范工程成功應(yīng)用，則將啟動(dòng)這個(gè)巨大的市場(chǎng)。這一潛在的市場(chǎng)需求勢(shì)必引起各個(gè)鋼帶管生產(chǎn)廠家足夠的重視，著力研發(fā)相關(guān)的封頭技術(shù)與施工機(jī)具。

8.美國(guó)及加拿大

經(jīng)過(guò)多年艱苦的努力，與客戶一起做了大量的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接工作和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)工作，金石東方開(kāi)發(fā)的鋼帶增強(qiáng)螺旋波紋管產(chǎn)品即將于2016年下半年進(jìn)入北美市場(chǎng)。在北美市場(chǎng)的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是DuroMaxx的鋼塑復(fù)合管道，與之相比，金石東方的鋼帶增強(qiáng)管無(wú)論在產(chǎn)品性能還是管道成本上都占據(jù)優(yōu)勢(shì)。我們?cè)诿绹?guó)的產(chǎn)品將按照ASTM F 2435-15 進(jìn)行生產(chǎn)，而在加拿大的管道將遵循最新改版增加了金石東方鋼帶增強(qiáng)纏繞管結(jié)構(gòu)的加拿大國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CSA B182.14-15。

在連接方面，美國(guó)及加拿大客戶將開(kāi)發(fā)符合ASTM D3212要求的承插或者焊接連接方式。

9.英國(guó)

金石東方的SRPCP管也將在2016年登陸英國(guó)市場(chǎng)。根據(jù)與英國(guó)客戶方面的協(xié)商，將按照英國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)訂制一臺(tái)鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管設(shè)備，主要用于替代目前使用的水泥混凝土管。

一家塞爾維亞公司開(kāi)發(fā)的獨(dú)特連接技術(shù)

國(guó)外SRPCP管發(fā)展的問(wèn)題

從國(guó)外鋼帶管生產(chǎn)控制方面來(lái)看，有以下幾點(diǎn)問(wèn)題值得我們注意：

1. 關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)

日本公司為SRPCP管在美國(guó)申請(qǐng)了標(biāo)準(zhǔn)ASTM F2435-05，于2005年發(fā)布，規(guī)定了使用鋼帶增強(qiáng)復(fù)合結(jié)構(gòu)的管道方式。其最新的版本為2015年發(fā)布的ASTM F2435-15，增加了雙平壁鋼帶增強(qiáng)結(jié)構(gòu)和方形波結(jié)構(gòu)的描述。

以色列參考ASTM標(biāo)準(zhǔn)制訂了SII 458-1997的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)比較詳細(xì)地規(guī)定了SRPCP管的結(jié)構(gòu)、材料、剛度，以及檢驗(yàn)、連接和鋪設(shè)方法等。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼帶抗拉強(qiáng)度至少在300 MPa以上，這實(shí)際上規(guī)定了只能使用鍍鋅鋼帶作增強(qiáng)材料。

意大利的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)UNI11434（012012）于2012年底發(fā)布，結(jié)合了ASTM和SII的標(biāo)準(zhǔn)并添加了歐盟的要求。該標(biāo)準(zhǔn)有望今后升級(jí)成為歐盟標(biāo)準(zhǔn)，為SRPCP管在歐洲的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

俄羅斯參考中國(guó)的CJ/T225-2006標(biāo)準(zhǔn)制定了俄羅斯的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但尚未升級(jí)成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。等歐盟的標(biāo)準(zhǔn)形成后，俄羅斯有可能實(shí)行歐盟的標(biāo)準(zhǔn)。

需要注意的是，ASTM標(biāo)準(zhǔn)的管徑尺寸和我們常用的標(biāo)準(zhǔn)有一定差別?？赡苁强紤]到日本設(shè)備能加工的鋼帶比較薄，在大口徑管應(yīng)用時(shí)鋼帶強(qiáng)度不夠，ASTM標(biāo)準(zhǔn)使用了比我們?cè)O(shè)計(jì)大得多的波高以達(dá)到較高的環(huán)剛度，從而使得整個(gè)管子的外徑比我們的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要大一個(gè)規(guī)格。同時(shí)在螺距上面ASTM標(biāo)準(zhǔn)也比我們使用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要窄一些，這樣按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)管材的成本會(huì)比較高。我們認(rèn)為，在金石東方的設(shè)備進(jìn)入北美后，該標(biāo)準(zhǔn)會(huì)考慮到現(xiàn)在新的技術(shù)能加工更厚、更強(qiáng)的鋼帶材料，從而減少管材外徑、增大螺距使管道綜合成本顯著降低，由此可能會(huì)對(duì)波形和螺距做一定的放寬。

加拿大的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CSA B182.14-15新近增加了SRPCP管增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。

2. 關(guān)于原材料

土耳其的SRPCP管工程實(shí)例

按照歐盟的標(biāo)準(zhǔn)，雙壁波紋管內(nèi)壁是不允許使用回收料的。因此客戶有將內(nèi)壁制成黃色、藍(lán)色或者白色來(lái)說(shuō)明使用了全新料的習(xí)慣。對(duì)于外壁的PE料，各廠家也嚴(yán)格控制質(zhì)量，大都使用本廠第一次回收HDPE實(shí)壁管的粒料，因而品質(zhì)還是比較有保證的。也有使用外購(gòu)回收料的，但是會(huì)選用Class 1級(jí)的回收料，全部是PE100而不摻雜其他雜質(zhì)。另外以色列公司具有用片材級(jí)的PE制作內(nèi)壁的經(jīng)驗(yàn)，據(jù)稱可使內(nèi)壁相對(duì)更平滑一些，經(jīng)過(guò)多年的測(cè)試尚未發(fā)現(xiàn)有什么缺陷。

使用普通的冷軋鋼帶需要用去污劑洗去表面的油污，而這種洗滌后的廢水在歐洲是很難處理的，需要繳納高額的環(huán)保處理費(fèi)。處理這樣一箱廢水的成本往往比鋼帶清洗劑本身的成本高幾十甚至上百倍，所以客戶都愿意使用不需要使用化學(xué)清洗劑去除表面油污的鍍鋅鋼帶。環(huán)保的要求是一個(gè)趨勢(shì)，目前在中國(guó)還沒(méi)有像歐洲這么嚴(yán)格的規(guī)定，但是已經(jīng)有越來(lái)越多的客戶開(kāi)始認(rèn)識(shí)鍍鋅鋼帶的優(yōu)勢(shì)，基于高剛度和成本的原因而相繼開(kāi)始使用。

在粘接劑方面，各個(gè)廠家使用了不同的原料，比如三井化學(xué)的ADMER、杜邦的Bynel E529和Fusabond EMB158以及意大利和中國(guó)生產(chǎn)的粘接樹(shù)脂。綜合來(lái)看，使用中國(guó)生產(chǎn)的原料和金石東方提供的工藝制成的產(chǎn)品性能還是比較穩(wěn)定的，基本沒(méi)有出現(xiàn)脫層開(kāi)膠的現(xiàn)象，性價(jià)比較高，推薦使用。

3. 管道連接的問(wèn)題

阻礙鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管在歐洲地區(qū)推廣的一個(gè)重要原因就是目前這種管道技術(shù)尚缺乏系統(tǒng)性的連接方案，包括承插口密封圈連接、電熱熔承插連接、彎頭、三通、分支管道、檢查井，以及與其他類型的管道相連接等等。由于沒(méi)有形成系統(tǒng)的管道方案，不能滿足歐洲市場(chǎng)客戶的要求，鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管在市場(chǎng)上的表現(xiàn)十分乏力，推廣緩慢。我們應(yīng)該注意到，鋼帶波紋管在市場(chǎng)上面臨的競(jìng)爭(zhēng)不是單一產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)劣的競(jìng)爭(zhēng)，而是整個(gè)管道系統(tǒng)解決方案的競(jìng)爭(zhēng)。只有整個(gè)管道系統(tǒng)得到完善，同其他類似的管道系統(tǒng)進(jìn)行全面公平地競(jìng)爭(zhēng)，才能在這種整體系統(tǒng)的對(duì)決中取得優(yōu)勢(shì)。在歐洲要求使用歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的管道連接方式，即承插的柔性連接或者承插的電熱熔連接是目前唯一被認(rèn)可的方式。所以金石東方也在和客戶的配合下大力發(fā)展和完善承插的制造設(shè)備和制造工藝，以及相關(guān)的施工規(guī)范和專用機(jī)具，力求盡快完善管道的連接方式。

在國(guó)外的缺水地區(qū)，使用鋼帶增強(qiáng)管作為雨水收集管很普遍

在中國(guó)我們也應(yīng)該看到逐漸出現(xiàn)了這種將鋼帶波紋管連接技術(shù)進(jìn)行升級(jí)的要求，越來(lái)越多的客戶在探討使用承插等技術(shù)方案。目前從市場(chǎng)反應(yīng)來(lái)看小口徑管（300～1 000 mm）有發(fā)展注塑承插連接的趨勢(shì)，而大口徑管（1 200～3 000 mm）的各種纏繞成型方式都不是很成熟，尚在發(fā)展之中。

總體來(lái)說(shuō)，鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管在國(guó)外尚處于推廣階段，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及配套設(shè)施正在逐步完善之中，還有很長(zhǎng)的路要走。但是國(guó)外廠商在質(zhì)量控制、安全規(guī)范和多樣性的管道連接等方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒學(xué)習(xí)。