聚乙烯鋼骨架復合管的性能及應用

1、聚乙烯鋼骨架復合管的生產原理

1.1聚乙烯鋼骨架復合管的生產原理 復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，經過加熱，中間結合層擠出包覆、外層PE擠出包覆，將高強度鋼絲與內外層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，解決了傳統復合型管材的最大缺陷，即鋼絲與PE之間，無連接介質，只是機械的包覆關系。

2、聚乙烯鋼骨架復合管的主要性能

2.1抗阻性能 鋼骨架復合管內壁光滑，呈鏡面形式，流動阻力小于一般塑料管、抗結垢、結蠟能力強。能有效防止沉降物滯留，及微生物的滋生。2.1.1粗糙度對比：聚乙烯鋼骨架復合管管壁粗糙度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：比同規格鋼管提高20%—30%；比同規格鑄鐵管提高25%—35%；2.1.3抗結垢能力比鋼管高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 傳統鋼管耐壓不耐腐，塑料管耐腐不耐壓，將這兩種材料復合在一起后，克服了鋼管和塑料管各自的缺點，又保持了各自的優點，且雙面具有同樣的防腐能力，管道內外壁均不需要做防腐處理有效的避免了二次污染的產生。

2.4抗壓、抗蠕變性能 網狀鋼骨架本身是一種螺旋纏繞結構，這使得管材在軸向上是一種柔性結構，這種特性使得管材宜隨地形自然或刻意的設置程度不同的彎曲鋪設，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害的優越性

2.5耐溫、保溫性能 聚乙烯鋼骨架復合管的適用溫度為-40℃—70℃，短期使用溫度可達到80℃。2.5.1與鋼管比較：鋼管的導熱系數為46.06W/m2k；作為基材的高密度聚乙烯的導熱系數為0.48W/m漢儀書宋一簡k。比較得出鋼骨架復合管的導熱系數僅約為鋼管導熱系數的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，鋼骨架復合管強度降低小于5%。優良的保溫性能可以有效的降低生產過程中的保溫費用。

2.6施工方便 復合管比鋼管輕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以上規格管材，壁厚可降低30%—60%左右。因此較大口徑鋼骨架復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、鋼加強形式的優勢，而以塑代鋼和發展管道運輸業是當今世界材料和運輸業的發展方向，應用于我們的油田及化工石化企業，其抗壓、耐腐的綜合素質可解決石油化工企業對油、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品而導致管道穿孔的事故率，間接為企業創效。

3、聚乙烯鋼骨架復合管的施工方法及施工要點

3.1聚乙烯鋼骨架復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計的長度尺寸，還應根據現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，不應用手觸摸或粘有其它污物，如不能立刻進行熱熔，應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，直至管材端部的標記露出為止，承插完畢后，將管件與管材連接處調整到同一水平度，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，環境溫度不宜低于5℃，當環境溫度低于5℃時，應采取防凍措施；試驗壓力為設計壓力的1.25～1.5倍，應采用分級升壓，管內壓力每上升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少于500mm，以防試壓時管線串動或因管溝積水產生浮管現象。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環境條件：在陽光曝曬的情況下，容易導致管材連接部位陰、陽面溫差變大，從而影響焊接性能，如果條件允許，應避開在中午進行焊接；在大風天進行施工，應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生氣泡，影響熔接面粘合，焊接質量無法得到保證，原則上不允許在雨天進行施工，如遇到特殊情況必須施工，應在操作坑加防雨帳篷圍護，并將連接部位用熱風機吹干，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，應在室溫內放置，對于已經凍硬的橡膠墊片不能進行急加熱，應在15℃以上的環境內放置24h，徹底恢復彈性后才能使用。焊接完成后，應對焊口處進行適當的保溫，可采用棉氈包裹，使其緩慢冷卻；

結語

水管就是小區的血管，現代人的生活觀念，已從過去的僅僅有房居住轉變為今天追求高標準的生活品質。而聚乙烯鋼骨架復合管正是以其優越的性能和簡便易控的施工方法得以在新型居住小區內大批量投入使用，不但節省了工期、提高了效率，增長了使用壽命，更保證了水質的健康，避免了二次污染。

（作者單位：大慶油田房地產開發有限責任公司）

作者簡介

胡蕊，女，助理工程師，2010年畢業，現就職于大慶油田房地產開發有限責任公司創業城項目部.