1、聚乙烯鋼骨架復(fù)合管的生產(chǎn)原理
1.1聚乙烯鋼骨架復(fù)合管的生產(chǎn)原理 復(fù)合管增強用鋼絲為高強度鍍層低碳鋼絲,纏繞前鋼絲外層包覆層具有熱熔粘接性能和阻水作用。在芯管上纏繞后,經(jīng)過加熱,中間結(jié)合層擠出包覆、外層PE擠出包覆,將高強度鋼絲與內(nèi)外層PE之間完全熱熔粘接為一體,而包覆層中的高性能粘接材料與鋼有極強的粘接性能(200N/25mm),正是這一性能,解決了傳統(tǒng)復(fù)合型管材的最大缺陷,即鋼絲與PE之間,無連接介質(zhì),只是機械的包覆關(guān)系。
2、聚乙烯鋼骨架復(fù)合管的主要性能
2.1抗阻性能 鋼骨架復(fù)合管內(nèi)壁光滑,呈鏡面形式,流動阻力小于一般塑料管、抗結(jié)垢、結(jié)蠟?zāi)芰?。能有效防止沉降物滯留,及微生物的滋生?.1.1粗糙度對比:聚乙烯鋼骨架復(fù)合管管壁粗糙度0.22—0.47μm;鋼管管壁粗糙度20—50μm;PE管管壁粗糙度 8—20μm2.1.2輸送能力對比:比同規(guī)格鋼管提高20%—30%;比同規(guī)格鑄鐵管提高25%—35%;2.1.3抗結(jié)垢能力比鋼管高20%;2.1.4管道水頭損失比鋼管低30%。
2.2抗磨損性能 聚乙烯鋼骨架復(fù)合管的基材為管材專用的高密度聚乙烯,耐磨性能為鋼管的6-7倍。如果對比四種管材:玻璃纖維增強聚丙烯管、工程級聚丙烯管、高密度聚乙烯管、鋼管的抗磨損性能,則對比結(jié)果為:高密度聚乙烯管>玻璃纖維增強聚丙烯管>工程級聚丙烯管>鋼管
2.3抗腐蝕性能 傳統(tǒng)鋼管耐壓不耐腐,塑料管耐腐不耐壓,將這兩種材料復(fù)合在一起后,克服了鋼管和塑料管各自的缺點,又保持了各自的優(yōu)點,且雙面具有同樣的防腐能力,管道內(nèi)外壁均不需要做防腐處理有效的避免了二次污染的產(chǎn)生。
2.4抗壓、抗蠕變性能 網(wǎng)狀鋼骨架本身是一種螺旋纏繞結(jié)構(gòu),這使得管材在軸向上是一種柔性結(jié)構(gòu),這種特性使得管材宜隨地形自然或刻意的設(shè)置程度不同的彎曲鋪設(shè),也可使管材具有一定震動載荷能力和抗熱變形能力。而鋼在徑向上的剛性特點,使得管材能夠承受土地沉降、復(fù)雜地形及地面交通等附加荷載,這種徑向鋼、軸向柔的特殊性能,使得管材相對具有抗自然災(zāi)害的優(yōu)越性
2.5耐溫、保溫性能 聚乙烯鋼骨架復(fù)合管的適用溫度為-40℃—70℃,短期使用溫度可達到80℃。2.5.1與鋼管比較:鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)為46.06W/m2k;作為基材的高密度聚乙烯的導(dǎo)熱系數(shù)為0.48W/m漢儀書宋一簡k。比較得出鋼骨架復(fù)合管的導(dǎo)熱系數(shù)僅約為鋼管導(dǎo)熱系數(shù)的1%。2.5.2與純塑料管比較:溫度每提高10℃,純塑料管的強度降低10%以上,在同樣條件下,鋼骨架復(fù)合管強度降低小于5%。優(yōu)良的保溫性能可以有效的降低生產(chǎn)過程中的保溫費用。
2.6施工方便 復(fù)合管比鋼管輕3~5倍左右,搬運方便,勞動強度低,一般情況下,DN250以下管道施工、安裝,無須動用吊裝設(shè)備,也無須配備大量其它施工機具。施工簡便,安裝費用低,維護保養(yǎng)費用低。且由于鋼骨架的存在,使埋入地下的管材可以用通常的磁性探測來尋找定位,能有效的避免其它挖掘工程造成的破壞。
2.7綜合性能 鋼材價格是塑料價格的1/2左右。由于鋼絲強度是塑料的十倍左右,采用鋼絲加強后,使管材壁厚大大降低,在同種輸送能力條件下,對Dn150mm以上規(guī)格管材,壁厚可降低30%—60%左右。因此較大口徑鋼骨架復(fù)合管的制造成本低于與其同等使用功能的塑料管,具有較強的市場競爭力。通過以上性能列舉,我們可以看出塑、鋼加強形式的優(yōu)勢,而以塑代鋼和發(fā)展管道運輸業(yè)是當(dāng)今世界材料和運輸業(yè)的發(fā)展方向,應(yīng)用于我們的油田及化工石化企業(yè),其抗壓、耐腐的綜合素質(zhì)可解決石油化工企業(yè)對油、氣、腐蝕性含氣污水、油氣混合物、含油污水的輸送問題,也能大大降低由于長時間輸送腐蝕性產(chǎn)品而導(dǎo)致管道穿孔的事故率,間接為企業(yè)創(chuàng)效。
3、聚乙烯鋼骨架復(fù)合管的施工方法及施工要點
3.1聚乙烯鋼骨架復(fù)合管的連接方式主要有兩種。電熔連接和法蘭連接。由于電熔連接施工方便、迅速,強度和密封性好,且能夠保持管道內(nèi)壁光滑,不影響流通面積,因此目前施工中,電熔連接的方式應(yīng)用較多。
3.2電熔連接施工流程。施工流程主要為:管溝開挖—管材、管件現(xiàn)場檢查—管材、管件搬運及布管—熱熔套及端口打磨—承插固定—電熔焊接—壓力試驗—回填
3.3電熔連接的施工要點及注意事項。3.3.1檢驗管材:檢驗尺寸時不僅要考慮圖紙設(shè)計的長度尺寸,還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場需要考慮管件的承插深度、管口的打磨余量,充分考慮過后再下料,避免溝底切割操作。3.3.2電熔面打磨:對于打磨好的電熔面,一定要做好保護,不應(yīng)用手觸摸或粘有其它污物,如不能立刻進行熱熔,應(yīng)將打磨好的端部用塑料袋套好,避免污染。3.3.3承插連接:承插時先將電熔套套在管材的一端,稍緊時用榔頭將電熔套從一端向另一段管材敲打,直至管材端部的標(biāo)記露出為止,承插完畢后,將管件與管材連接處調(diào)整到同一水平度,誤差角度不超過15度。大口徑管材可采用扶正器、絲杠拉緊器等輔助承插。3.3.4壓力試驗:試驗時,環(huán)境溫度不宜低于5℃,當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時,應(yīng)采取防凍措施;試驗壓力為設(shè)計壓力的1.25~1.5倍,應(yīng)采用分級升壓,管內(nèi)壓力每上升1/3,保持30min,檢查有無滲漏,無降壓無滲漏為合格。3.3.5回填:回填一般分兩次進行。在管道試壓前,留出接頭部位(長度500mm~600 mm),管頂以上回填厚度不應(yīng)少于500mm,以防試壓時管線串動或因管溝積水產(chǎn)生浮管現(xiàn)象。管道試壓合格后才可進行大面積回填,在覆土厚度達到管頂70cm以上時,才可使用機械在上方碾壓回填。3.3.6環(huán)境條件:在陽光曝曬的情況下,容易導(dǎo)致管材連接部位陰、陽面溫差變大,從而影響焊接性能,如果條件允許,應(yīng)避開在中午進行焊接;在大風(fēng)天進行施工,應(yīng)在焊接部位用布或其他材料進行遮蓋,防止泥土或其他贓物接觸焊接表面;由于在有水、或潮濕情況下焊接易產(chǎn)生氣泡,影響熔接面粘合,焊接質(zhì)量無法得到保證,原則上不允許在雨天進行施工,如遇到特殊情況必須施工,應(yīng)在操作坑加防雨帳篷圍護,并將連接部位用熱風(fēng)機吹干,才可進行焊接。3.3.7冬季施工:施工時不得使用凍硬的橡膠墊片,應(yīng)在室溫內(nèi)放置,對于已經(jīng)凍硬的橡膠墊片不能進行急加熱,應(yīng)在15℃以上的環(huán)境內(nèi)放置24h,徹底恢復(fù)彈性后才能使用。焊接完成后,應(yīng)對焊口處進行適當(dāng)?shù)谋?,可采用棉氈包裹,使其緩慢冷卻;
結(jié)語
水管就是小區(qū)的血管,現(xiàn)代人的生活觀念,已從過去的僅僅有房居住轉(zhuǎn)變?yōu)榻裉熳非蟾邩?biāo)準(zhǔn)的生活品質(zhì)。而聚乙烯鋼骨架復(fù)合管正是以其優(yōu)越的性能和簡便易控的施工方法得以在新型居住小區(qū)內(nèi)大批量投入使用,不但節(jié)省了工期、提高了效率,增長了使用壽命,更保證了水質(zhì)的健康,避免了二次污染。
(作者單位:大慶油田房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司)
作者簡介
胡蕊,女,助理工程師,2010年畢業(yè),現(xiàn)就職于大慶油田房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司創(chuàng)業(yè)城項目部.