PE鋼骨架管道與鋼管、玻璃鋼夾砂管的對比

鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管

與其他管道的性能比較2014年10月26日三、鋼骨架塑料復(fù)合管與玻璃鋼夾砂管比較分析排污用玻璃鋼管主要用石英砂采用短玻璃纖維離心或長纖維纏繞工藝制成。內(nèi)層外層采用不飽和聚脂樹脂作保護(hù)層，為了降低成本,很多廠家的不飽和聚脂樹脂內(nèi)村壁厚小于國家規(guī)定1.2mm,從而縮短了玻璃鋼管道的使用壽命；另外內(nèi)襯層過薄易使玻璃布內(nèi)的玻璃纖維混入水流，污染水源。工藝及特點1、玻璃鋼夾砂管摻粉料，采用短纖維離心或長纖維纏繞，管壁為復(fù)合材料壁，由外壁（樹指、纖維構(gòu)成）、結(jié)構(gòu)層（樹脂、石英砂、纖維）、內(nèi)襯層（樹指、玻纖布）復(fù)合材料構(gòu)成。2、玻璃鋼夾砂管采用石英砂作為填充材料，既增加了剛度又節(jié)約了成本，石英砂填充過多時使其變成了剛性管、而其彈性模量小，容易受剪切力作用而破裂。3、鋼骨架塑料復(fù)合管管材是由纏繞并焊接成型的管狀鋼絲網(wǎng)作為加強(qiáng)骨架鑲嵌在熱塑性塑料管壁中間構(gòu)成，管件的加強(qiáng)骨架是用薄鋼板均勻沖孔后卷筒焊接制成。管材的所能承受的壓力等級及管道整體的柔性都優(yōu)于玻璃鋼夾砂管。施工安裝及抗不均勻沉降鋼骨架塑料復(fù)合管的重量僅為為玻璃鋼管的30%左右，運輸簡單，接頭采用電熔套筒連接，安裝簡便。玻璃鋼夾砂管密度為1.9-2.1kg/cm3,管道自重較大，對溝槽墊層的處理程度要求較高，必須達(dá)到承載力要求才能下管安裝，管道對機(jī)械依賴性強(qiáng)，增加施工難度,采用承插式密封圈連接的方式，使得管道必須在溝槽內(nèi)安裝，大口徑管道施工主要依賴機(jī)械作業(yè)，當(dāng)溝槽內(nèi)地下水位較高或者無法有效降低時，往往影響到施工工期，而且玻璃鋼夾砂管道的脆性很大，在施工過程中，一旦出現(xiàn)損傷或刮痕暗傷，管道則無法修復(fù)，而且在之后的使用過程中極易出現(xiàn)應(yīng)力集中，從而破壞管道的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)爆管或破裂的工程事故發(fā)生。鋼骨架塑料復(fù)合管采用以網(wǎng)狀鋼絲和高密度聚乙烯為主要原料，其柔性好，敷設(shè)時對基礎(chǔ)要求不高，且可以適當(dāng)彎曲，隨地形起伏布置，特別適合在山地敷設(shè)。玻璃鋼夾砂管接口采用0形圈密封連接，要求管徑NDN500轉(zhuǎn)角度W1。，管徑NDN400轉(zhuǎn)角度W2。管徑WDN300轉(zhuǎn)角度W3。施工時管道對于溝槽平整度的要求較高，當(dāng)?shù)鼗霈F(xiàn)不均勻沉降時，管道接頭因為轉(zhuǎn)角度無法滿足要求出現(xiàn)，接頭漏水，甚至破壞的情況；另外管材的脆性大，在接口處容易形成損失并延伸，破壞管材的密封性。管道系統(tǒng)適應(yīng)環(huán)境能力差（如不均勻沉降、地震擾動容易破壞管道連接，密封圈會受微酸堿物腐蝕而老化）。在地形蜿蜒起伏、障礙物多的地區(qū)，玻璃鋼夾砂管必須才用彎頭等配件，使得整個管網(wǎng)系統(tǒng)的接頭數(shù)量增多，安全隱患也增加，同時也加大了成本。因此,鋼骨架塑料復(fù)合管比玻璃鋼夾砂管具有更強(qiáng)的抗變形和不均勻沉降能力，對地震等外力有較強(qiáng)的抵抗能力。衛(wèi)生特性比較鋼骨架塑料復(fù)合管內(nèi)壁采用高密度聚乙烯材料，管材環(huán)保衛(wèi)生，衛(wèi)生指標(biāo)符合GB9687《食品包裝用聚乙烯成型品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和GB/T17219《生活飲用水輸配誰設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評價標(biāo)準(zhǔn)》，即便長期運行后內(nèi)壁不結(jié)垢，內(nèi)壁不滋長微生物，確保自來水的質(zhì)量。由于目前市場上的普通玻璃鋼夾砂管內(nèi)襯層過薄易使玻璃鋼管內(nèi)的玻璃纖維混入水流，污染水源。綜合使用壽命比較由于鋼骨架塑料復(fù)合管基材采用高密度聚乙烯，具有優(yōu)異的抗腐蝕能力，對非強(qiáng)氧化性酸、堿和有機(jī)溶劑介質(zhì)有很好的耐腐蝕性。雙面具有同樣的防腐能力，管道內(nèi)外壁不需做防腐處理，使用方便，可以確保50年的使用壽命，較鋼管要長很多。由于目前世界上最好的密封圈也只有十幾年壽命，當(dāng)密封圈失去作用時，玻璃鋼管將嚴(yán)重漏水，大大縮短了玻璃鋼管管網(wǎng)的使用壽命；目錄一、鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管的管材性能二、鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管與鋼管的比較三、鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管與玻璃鋼夾砂管的比較一、鋼骨架塑料復(fù)合管的管材性能鋼骨架塑料復(fù)合管是一種以纏繞并焊接成型的鋼絲網(wǎng)作為加強(qiáng)骨架，以聚乙烯（PE）或聚丙烯（PPR）等熱塑性塑料為基體，并將兩者均勻地復(fù)合在一起，在生產(chǎn)線上連續(xù)生產(chǎn)的復(fù)合結(jié)構(gòu)管道。管道采取內(nèi)定徑方式，內(nèi)表面光滑如鏡，外表呈自然收縮狀態(tài)。加強(qiáng)鋼絲網(wǎng)可按不同要求靈活地調(diào)整，其復(fù)合結(jié)構(gòu)見下圖。鋼骨架塑料復(fù)合管件的骨架是用薄鋼板均勻沖孔（且孔打磨倒圓）后卷筒焊接而成，以注塑方式將其與聚乙烯或聚丙烯等熱塑材料均勻地復(fù)合在一起，如下圖所示。plasticsteelmeshplasticsteelmeshpipefittingstructureplasticsteelmeshplasticsteelmeshpipefittingstructure鋼骨架塑料復(fù)合管是一種承壓管材，由于它獨特的結(jié)構(gòu)決定了鋼骨架塑料復(fù)合管具有集鋼材和熱塑性塑料兩種材料優(yōu)點于一身，同時也決定了鋼骨架塑料復(fù)合管具有卓越的性能特點。鋼骨架塑料復(fù)合管主要性能參數(shù)：（1）受壓開裂穩(wěn)定性取長度為100±10mm的管材樣品進(jìn)行試驗，樣品置于液壓機(jī)壓板間進(jìn)行緩慢下壓，10?15s壓至管材直徑的50%時管材未發(fā)現(xiàn)裂紋,則認(rèn)為合格。(2)縱向尺寸收縮(110。,保持向)，按GB6671.2的規(guī)定進(jìn)行測定為W0.4%。(3)短期靜液壓強(qiáng)度試驗，按GB6111的規(guī)定進(jìn)行測定。20C。，lh,壓力為：公稱壓力xl.580C°,165h,壓力為:公稱壓力x1.5x0.6輸送燃?xì)鈺r：20C0,lh,壓力為:公稱壓力x2x2.29180C°,165h,壓力為：公稱壓力xl.5x1.6x2.291(4)熱穩(wěn)定性按GB15558.1—1995中5.9的規(guī)定或要求原料生產(chǎn)廠家提供。(5)耐應(yīng)力開裂(80C°,8MPa)為NlOOOh(6)聚乙烯的長期靜液壓強(qiáng)度(20C。,50年,95%)為28.OMpa；(7)耐侯性試驗(管材積累接受"3.5KMJ/H老化能量后,仍能滿足上述⑶項性能要求，并保持良好的焊接性能。(8)不圓度管材、管件不圓度應(yīng)不大于5%。(9)管材彎曲度管材公稱內(nèi)徑，mm506580100125150200250300350400450500彎曲度(%)W2.0W1.2WL0W0.8W0.6注：彎曲度指同方向彎曲，同一根管不允許呈S形彎曲。(10)公稱壓力修正系數(shù)溫度t(c°)0<t^2020<1近3030<1這4040。這5050<1式6060<lW70公稱壓力修正系數(shù)10.950.900.860.810.76(11)線膨脹系數(shù)管材線膨脹系數(shù)35.4-35.9x10^(1/C°)°(12)管材允許彎曲半徑公稱內(nèi)徑d,mm506580100125150200250300350400450500允許彎曲半徑0,nun80d80d80d80d80d80d100cllOOdlOOdHOdHOd110d110cl注：管段上有接頭時,R不應(yīng)小于200do(13)架空敷設(shè)支架間距規(guī)格506580100125150200250300350400450500支架間距m3.03.54.04.04.55.05.55.56.06.06.06.06.0(14)管材、管件爆破壓力管材、管件爆破壓力2公稱壓力x3輸送燃?xì)鈺r：管材、管件爆破壓力2公稱壓力x3.3x2.291(15)鋼骨架塑料復(fù)合管輸送介質(zhì)溫度不超過70C。。(16)管材表面電阻為＞10”Qxcm體電阻率為介電強(qiáng)度為700KV/cm(17)管材20C。時熱導(dǎo)率0.43Wx(mxk)管材20C。比熱L74KJ/kgC。(18)管材介電常數(shù)2.33(19)介電損耗：50Hz時6X10-4103Hz時8X10-4104Hz時7X10-4105Hz時6x10^(20)管材內(nèi)壁粗糙度為0.22?0.47即；(21)鋼骨架塑料復(fù)合管的剛度如下表。規(guī)格Dnl50Dn200Dn250Dn300Dn400Dn500剛度KPa47.5221.2616.059.287.325.52(22)管材的彈性模量2?3Gpa；(23)維卡軟化點117.9C。；二、鋼骨架塑料復(fù)合管與鋼管比較分析鋼管是一種傳統(tǒng)管材,由鋼板螺旋纏繞成圓筒狀后焊接而成。從強(qiáng)度和剛度來看,鋼骨架塑料復(fù)合管和鋼管都具有優(yōu)良的特性。但從耐腐蝕性與使用壽命、施工安裝及抗不均勻沉降、水力特性、衛(wèi)生特性、保溫性能、耐磨性能以及價格等方面分析,鋼骨架塑料復(fù)合管比鋼管更優(yōu)越、更具有競爭力。一、耐腐蝕性與使用壽命由于鋼骨架塑料復(fù)合管基材采用高密度聚乙烯，具有優(yōu)異的抗腐蝕能力，對非強(qiáng)氧化性酸、堿和有機(jī)溶劑介質(zhì)有很好的耐腐蝕性。雙面具有同樣的防腐能力，管道內(nèi)外壁不需做防腐處理，使用方便，可以確保50年的使用壽命，較鋼管要長很多。鋼管使用壽命一般為20年。運行期間維護(hù)頻繁,維修難度大,費用高。鋼管在埋入地下運行時，管內(nèi)水質(zhì)、周圍土壤、地下水，埋設(shè)地帶附近是否存在電場等因素,均會使管內(nèi)外壁產(chǎn)生腐蝕。因此,國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:鋼管體內(nèi)外表面應(yīng)涂覆瀝青質(zhì)或其他防腐材料。由于涂覆材料與鋼管的材質(zhì)不同，在長期運行中，受到氣候冷熱、水力沖擊等作用,容易產(chǎn)生界面分層脫落，而逐步失去防腐涂覆層,從而使管的內(nèi)表面鐵分子產(chǎn)生氧化作用、電化學(xué)腐蝕等，必將減少使用壽命。二、施工安裝及抗不均勻沉降鋼骨架塑料復(fù)合管的重量僅為為鋼材的30%左右，運輸簡單，接頭采用電熔套筒連接，安裝簡便。而鋼管施工接頭需要人工焊接，且管壁內(nèi)外層均需作防腐處理，長距離管線還需陰極保護(hù)，施工麻煩，效率極低。鋼骨架塑料復(fù)合管采用以網(wǎng)狀鋼絲和高密度聚乙烯為主要原料，其柔性好，敷設(shè)時對基礎(chǔ)要求不高，且可以適當(dāng)彎曲，隨地形起伏布置，特別適合在山地敷設(shè)。鋼管雖然也是柔性管，但與鋼骨架塑料復(fù)合管相比，柔性小，剛性大，特別是接口采用焊接形式，受外力或不均運沉降作用易發(fā)生剪切破壞或焊口開裂現(xiàn)象。在地形蜿蜒起伏、障礙物多的地區(qū)，必須才用彎頭等配件，使得整個管網(wǎng)系統(tǒng)的接頭數(shù)量增多，安全隱患也增加，同時也加大了成本。因此，鋼骨架塑料復(fù)合管比鋼管具有更強(qiáng)的抗變形和不均勻沉降能力，對地震等外力有較強(qiáng)的抵抗能力。三、水力特性比較鋼骨架塑料復(fù)合管內(nèi)壁比鋼管光滑，當(dāng)量絕對粗糙度為0.08mm,而鋼管內(nèi)表面當(dāng)量絕對粗糙度為0.20mm,在同等條件下，流量比鋼管高30%以上，抗結(jié)垢能力比鋼管高20%以上。四、衛(wèi)生特性比較鋼骨架塑料復(fù)合管內(nèi)壁采用高密度聚乙烯材料，管材環(huán)保衛(wèi)生，衛(wèi)生指標(biāo)符合GB9687《食品包裝用聚乙烯成型品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和GB/T17219《生活飲用水輸配誰設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評價標(biāo)準(zhǔn)》，即便長期運行后內(nèi)壁不結(jié)垢，內(nèi)壁不滋長微生物，確保自來水的質(zhì)量。由于鋼管必須涂覆涂料，因此GB13295-91標(biāo)準(zhǔn)對涂料作了嚴(yán)格規(guī)定:涂料應(yīng)不溶于水,不得使水產(chǎn)生臭和味,涂料中的有害物質(zhì)應(yīng)符合衛(wèi)生部引水的有關(guān)規(guī)定。此外，由于鋼管壁粗糙,即使采取涂覆防腐材料工藝也難以達(dá)到和玻璃鋼管內(nèi)壁的光滑性，且長期使用后會產(chǎn)生腐蝕，因而會生長微生物和結(jié)垢,從而影響水質(zhì)。五、保溫性能比較鋼骨架塑料復(fù)合管還具有優(yōu)良的保