钢丝网骨架聚乙烯复合管是一种创新型管材,它以高强度钢丝左右螺旋缠绕成型的网状骨架作为增强体,以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,通过高性能的 HDPE 改性粘结树脂,将钢丝骨架与内、外层高密度聚乙烯紧密相连。
这种独特的结构使复合管兼具钢管和塑料管的优点,同时克服了它们各自的缺点。其采用优质材质和先进生产工艺,具备更高的耐压性能,且具有优良的柔性,适用于长距离埋地供水、输气管道系统。复合管所采用的管件是聚乙烯电熔管件,连接时,管件内部发热体使管材外层塑料与管件内层塑料熔融,从而将管材与管件可靠连接。
该复合管以高密度聚乙烯(HDPE)和强钢丝螺旋缠绕框架为原料,创造出高拉伸强度,增强了管材本体。以 HDPE 为原料,使管材重量轻,能抵抗化学侵蚀,可承受冻融循环及持续低温而不开裂。HDPE 耐磨性高,不受酸碱影响。此外,钢丝与 HDPE 结合形成的管材,既具有高强度和耐久性,又轻巧灵活。更重要的是,其专用电熔管件成本低,管道连接安装无故障。
正因这些特质,钢丝网骨架聚乙烯复合管常用于城市供水、土木工程、石油天然气、化工、电力传输、冶金矿山、海水运输、造船、农业及光纤电缆铺设等领域。它具有防腐、不结垢、光滑低阻、保温不结蜡、耐磨、质量轻等塑料管的共同特点,同时其独特结构还带来了诸多其他特性:
其一,抗蠕变性能好,持久机械强度高。塑料在常温及应力作用下会蠕变,在较高持久应力下会脆性断裂,纯塑料管材许用应力及承压能力低(一般在 1.0Mpa 以内),而钢材机械强度约是热塑性塑料的 10 倍,且在塑料使用温度范围内稳定不蠕变。钢丝网骨架与塑料复合后,有效约束了塑料蠕变,大大提高了塑料的持久强度,使复合管材许用应力比塑料管材提高一倍。
其二,耐温性能好。塑料管材强度在使用温度范围内通常随温度升高而降低,每提高 10℃强度约降低 10%以上。而钢丝网骨架聚乙烯复合管约 2/3 的强度由钢丝网状骨架承担,其强度随温度升高而降低的程度低于纯塑料管,实验表明每提高 10℃,该复合管强度降低在 5%以下。
其三,刚性、耐冲击性好、尺寸稳定性好,又有适度柔性,刚柔相济。钢的弹性模量约为高密度聚乙烯弹性模量的 200 倍,钢丝网骨架的加强作用使复合管在刚性、耐冲击性及尺寸稳定性方面优于纯塑料管材。同时,网状钢骨架本身的柔性结构使复合管在轴向上也有一定柔性,使其在装卸、运输、安装及运行可靠性方面表现优异。地上安装可节省支座数量、降低成本;地下安装能有效承受沉降、滑移、车辆等造成的突发性冲击载荷,小口径管材可弯曲布置,节省管件。
其四,热膨胀系数小。塑料管用钢丝线膨胀系数为 10.6 - 12.2×10 - 6(1/℃),纯塑料管材线膨胀系数为 170×10 - 6(1/℃),钢丝网骨架聚乙烯复合管在网状钢骨架约束下,热膨胀性大大改善,其线膨胀系数为 35.4 - 35.9×10 - 6(1/℃),仅为普通碳钢管材的 3 - 3.4 倍。埋地安装时一般无需热补偿装置,采用蜿蜒状铺设即可吸收或释放热胀冷缩,降低安装成本。
其五,不会发生快速开裂。纯塑料管在低温持久环向应力作用下易快速开裂,而低碳钢不存在脆性断裂问题,钢网的存在使塑料的变形及应力不会达到快速开裂的临界点,从理论上讲,钢丝网骨架聚乙烯复合管不存在快速开裂的情况。
其六,钢、塑两种材料复合均匀可靠。市场上的钢塑复合管钢、塑复合面在交变应力作用下易脱层,导致连接处泄漏,而钢丝网骨架聚乙烯复合管是网状结构,通过专用热熔胶使塑料与钢丝网紧密结合,浑然一体,两种材料相互约束力大且均匀,应力集中小。
其七,双面防腐。钢丝网骨架通过专用热熔胶层复合在塑料中,管材内外表面防腐性能相同,耐磨,内壁光滑输送阻力小,不结垢、不结蜡,节能效果明显,用于埋地及腐蚀性环境更经济方便。
其八,自示踪性好。钢丝网骨架的存在使埋地的复合管可通过磁性探测定位,避免其他挖掘工程造成破坏,这是纯塑管等非金属管常见的破坏情况。
其九,产品结构性能调整方便灵活。可通过改变钢丝直径、网间距、塑料层厚度、塑料种类来调整产品结构与性能,满足不同的耐压、耐温、防腐要求。
其十,专用电熔接头,品种多样,安装快捷可靠。复合管连接采用电热熔连接和法兰连接两种方式。电热熔连接是将复合管插入电热熔管件,对管件内预埋的电热丝通电使其发热,使管件内表面熔化产生熔体,熔体膨胀充满管材管件间隙,直至管材外表面也产生熔体,两者相互熔融,冷却成型后,管材与管件紧密连接为一体。
该复合管在多个领域都有广泛应用,如市政工程中的城市给水、热网回水、煤气、天然气输送管道;化学工程中酸、碱、盐制造业等行业的腐蚀性气体、液体、固体粉末输送工艺管及排放管;油田气田的含油污水、气田污水、油气混合物输送管;热电工程的工艺用水、回水输送、除尘、废渣等输送管道;冶金矿山的有色金属冶炼腐蚀介质输送和矿浆、尾矿工艺用管;高速公路的埋地排水管、电缆输导管;海洋工程的海水输送、海底管线及光(电)缆导管等;船舶制造的船舶污水管、排水管、压舱水管、通风管等。
公称外经(dn)/mm | 公称压力/Mpa | |||||||
0.8 | 1.0 | 1.25 | 1.6 | 2.0 | 2.5 | 3.5 | ||
基本尺寸 | 极限偏差 | 公称壁厚en及极限偏差/mm | ||||||
50 | 0 | - | - | - | 4.50 | 5.00 | 5.50 | 5.50 |
63 | 0 | - | - | - | 4.50 | 5.00 | 5.50 | 5.50 |
75 | 0 | - | - | - | 5.00 | 5.00 | 5.50 | 6.00 |
90 | 0 | - | - | - | 5.50 | 5.50 | 5.50 | 6.00 |
110 | 0 | - | 5.50 | 5.50 | 7.00 | 7.00 | 7.50 | 8.50 |
140 | 0 | - | 5.50 | 5.50 | 8.00 | 8.50 | 9.0 | 9.50 |
160 | 0 | - | 6.00 | 6.00 | 9.00 | 9.50 | 10.00 | 10.50 |
200 | 0 | - | 6.00 | 6.00 | 9.50 | 10.50 | 11.00 | 12.50 |
225 | 0 | - | 8.00 | 8.00 | 10.00 | 10.50 | 11.00 | - |
250 | 0 | 8.00 | 10.50 | 10.50 | 12.50 | 12.00 | 12.50 | - |
315 | 0 | 9.50 | 11.50 | 11.50 | 13.00 | 13.00 | - | - |
355 | 0 | 10.00 | 12.00 | 12.00 | 14.00 | - | - | - |
400 | 0 | 10.50 | 12.50 | 12.50 | 15.00 | - | - | - |
450 | 0 | 11.50 | 13.50 | 13.50 | 16.00 | - | - | - |
500 | 0 | 12.50 | 15.50 | 15.50 | 18.00 | - | - | - |
560 | 0 | 17.00 | 20.00 | - | - | - | - | - |
630 | 0 | 20.00 | 23.00 | - | - | - | - | - |
首先,准备好切割机、打磨机、电熔焊机、钢尺、记号笔、大锤、垫木以及更换的管子和电熔管件。其次,提前排空管道内的积水,切除漏水部位的管子或电熔管件,用钢尺测量待更换部位的长度,截取相同长度的管子,如需电熔管件,要提前计算好位置及尺寸,避免误差。然后,将切好的管子或管件与原管线相连时,要保证角度合理,避免出现张力或其他作用力,防止电熔管件在焊接时发生位移而漏水。接着,焊接更换的电熔管件时,要确保管道内部没有积水存留,否则难以将电熔管件焊接牢固。最后,焊接完成后,要使其冷却 120 分钟以上,方可通水试压。