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多重增强钢塑复合压力管

多重增强钢塑复合压力管

 

“天健”牌多重增强钢塑复合压力管是在已有的钢骨架塑料复合管道和钢带增强塑料排水管道技术的基础上,利用金属塑料复合成型、钢塑复合结构设计及带材缠绕焊接成型等技术研发的新型钢塑复合压力输送管道。该管道系 统将结构壁技术、多层壁技术及钢塑复合技术综合运用,既有效地提高了管材的径向强度和 环刚度,又降低了塑料的使用量,从而节约了生产成本。

 

带材及管材结构

 

根据口径不同,管材由一层或二层钢塑复合带材同步螺旋缠绕焊接而成。外层带材由板 带和与板带表面垂直且与板带成一体的竖直加强肋构成。加强肋内复合有增强钢带,板带内 依不同强度需求复合有多层增强钢丝网。内层带材呈等厚带状,与外层带材等宽,内有多层 增强钢丝网夹层。由单层带材构成管材时时,外层带材螺旋缠绕,边缘采取搭接形式,设计 足够的搭接宽度,以保证管材有足够的轴向强度。由双层带材构成管材时,内外层带材的螺 旋缠绕接缝错开,以使管材获得最大的轴向强度。单层带材的搭接及内外层带材之间的贴合 均采取同种塑料连续挤出压合的焊接形式。

      

  

管材规格及压力/环刚度系列

 

 

公称直径 dn,mm

公称压力 PN,MPa

 

环刚度SN,KN/m2

0.6

0.8

1.0

最小壁厚 en,mm

最小壁厚 en,mm

最小壁厚 en,mm

315

 

6

6

≥12.5

355

 

6

6

≥12.5

400

 

8

8

≥12.5

450

 

8

8

≥12.5

500

 

8

8

≥12.5

560

 

8

8

≥12.5

630

 

8

8

≥12.5

710

 

8

8

≥12.5

800

 

10

10

≥12.5

1000

 

10

10

≥12.5

1200

 

11

11

≥12.5

1500

22

22

22

≥10

1600

22

22

22

≥10

1800

22

22

 

≥10

2000

22

22

 

≥10

2200

22

22

 

≥10

说明:该种管材结构可通过调整钢网及钢带的结构参数实现良好的系列拓展性,从而获得不同压力级别的系 列产品。

公称压力的温度修正系数

管材在输送20℃以上介质时,最大许用压力可用下表所示的修正系数乘以公称压力进行 确定。

温度 t/℃

0<t≤20

30

40

50

60

公称压力修正系数

1.00

0.95

0.90

0.80

0.70

 

管道特性及优点

管材抗内外压能力兼优,长期强度稳定

多重增强钢塑复合压力管机理是采用在管壁中设计钢带和钢网二种骨架增强相,分别提 高塑料管道抗外压的环刚度和抗内压的环应力。具体表现在采用异型钢塑复合带材,即用一 层或多层金属网与塑料复合提高成型塑料底管的抗拉强度,另有数根钢带与塑料异型片材复 合形成与底管片材垂直的钢板加强肋。特殊设计的增强复合带材经过缠绕、焊接、连续成管 后,管外面的钢塑复合筋能提高管道的外部抗压能力使管道环刚度提高,底管片材塑料内的 增强钢网能提高管材的内部耐压力,使管道使用压力大幅度提高。采取钢带、钢网双重增强 的合理结构,使管材的强度与环刚度均能良好满足工程应用、运输、贮存、施工要求。

 

电热熔焊连接技术简便可靠,100%无泄漏,不会造成输送液体资源的浪费

多重增强钢塑复合压力管连接全部采用成熟的无泄漏的钢塑复合电热熔带加热熔焊技术进行方便快捷的连接,从而做到100%密封,接口泄漏率为零,完全隔绝了管道内液体向外界的泄露。这一点是某些其它类型的管道如球墨铸铁管和PCCP管等做不到的。在水资源 日益紧张的今天,多重增强钢塑复合压力管的此项优势更具有特殊的时代意义。

 

抗内外腐蚀,使用寿命长 

多重增强钢塑复合压力管的原料是管材专用聚乙烯、钢带和钢网,而钢带和钢网被完全包覆于聚乙烯之中。管材专用聚乙烯具有稳定的化学性能,几乎对所有稀释酸、碱、酒精、油和汽油以及其它腐蚀性介质和环境均具有抗腐蚀能力,因此,该管道可埋设于几乎任何使用条件下,包括环境恶劣的环境如高碱、污水及其它具有腐蚀性的环境。

国际标准规定,在正常使用情况下,聚乙烯管道的使用寿命至少 50 年,而多重增强钢 塑复合压力管不存在蠕变问题故其使用寿命远高于纯塑料管道,也远大于钢筋混凝土、铸铁 或普通钢制管道。多重增强钢塑复合压力管耐磨损、抗腐蚀、接头密封性好等特点,使得其 使用寿命可达 100 年以上。而钢筋混凝土管、铸铁或普通钢制管道正常工作条件下的平均 寿命则相对低得多。

极强的耐磨性

实验证明,管道级聚乙烯材料具有极强的耐磨性,在 15ft/s 的流速条件下,其耐磨性 要优于普通钢管 3 至 5 倍。

内壁相对光滑,输送阻力小,水力特性好,输送能力高

多重增强钢塑复合压力管内壁非常光滑,粗糙率很小,而且由于塑料材料具有很强的抗附着性,管内不易结垢,沉积物无法附着,因此流体流动时阻力损失小。实践证明,在同样的压力下,采用直径较小的多重增强钢塑复合压力管就可以达到要求的流量;在同样的直径 下,采用多重增强钢塑复合压力管可以增大液体流量。

安全无毒性

管材塑料采用可达到饮用水输送卫生等级的聚乙烯树脂,适用于清洁供水管道,不会对输送介质 造成二次污染。

柔性系统,良好地避免灾害

在多重增强钢塑复合压力管中,由于高密度聚乙烯和钢带均具有良好的柔韧性,加之管道连接采用电热熔带熔焊法,使其连成柔性整体, 整个管线具有较大的柔韧性,即使发生土壤沉降甚至地震,管道也不会断裂,仍能正常输送 介质,不会使地震次生灾害扩展。而玻璃钢管、水泥管、铸铁管或聚氯乙烯管道等由于刚度 过大,承受不了管基的不均匀变形,地震时发生破裂实属难免。

重量轻,施工安装费用低

多重增强钢塑复合压力管采用钢带和钢网加强 , 重 量 轻, 相对密度低 , 而混凝土密度为2400kg/m3,铸铁密度7850kg/m3。可以看出,和钢筋混凝土管、铸铁管及其他结构壁类型纯塑料 管相比易于运输和现场安装,可以缩短工期,大幅度节省施工费用。

原材料消耗成本低于纯塑或其他结构壁塑料压力管材

在多重增强钢塑复合压力管中,由于使用了加强的钢带和钢网骨架,管材强度主要由钢带和钢网承担,而钢的弹性模量是塑料的235倍,因此,管道的径向强度和环向刚度得到加强,即使管径较大,也能承担相当强度的输送介质造成的内压及土壤和交通荷载等造成的外 压。因此,管材的壁厚可以大大减薄,从而大幅度节省原材料成本。

相对于20世纪 90年代,石油价格几乎提高了两倍,2012 年 2 月 7 日更达到创纪录的136多美元一桶,而且石油价格还有不可逆转的继续上扬的趋势,从而导致作为石油化工下 游产品的聚氯乙烯、聚乙烯等塑料的价格也居高不下。在这种形势下,多重增强钢塑复合压 力管的原材料成本优势会愈加突出。

工程总体造价低,性价比高,具有很强的市场竞争力

考虑到原材料、运输和安装节省的费用,中小直径(dn200-dn1200mm)多重增强钢塑复

合压力管道工程的综合造价成本低于现有任何纯塑管道    、塑料复合管道、结构壁塑料管道或铸铁管;另外,由于塑料管道的内部糙率低,和钢筋混凝土管道同样直径的塑料管道可以 输送更大的介质流量(约高 30%),所以多重增强钢塑复合压力管道的综合造价也低于钢筋 混凝土管。而大规格产品不仅工程总体造价成本低,且具有填补市场空白的优势。

管材结构稳定性好

管材装卸、贮存、运输过程中不会发生变形或椭圆化,安装容易,连接可靠。

节能环保

多重增强钢塑复合压力管生产制造过程没有废气、废水和废料产生,为零排放,对环境无污染。其次,废旧塑料管道中的塑料可以重新破碎造粒,回收再利用;废钢带、钢网可以作为电炉炼钢的优质原料。此外,由于该管道内壁光滑,输送阻力小,不结垢,因此运行成 本低而节能。多重增强钢塑复合压力管将会是最新一代节能环保产品的代表。

 

 

管道特性及优点

管材抗内外压能力兼优,长期强度稳定

多重增强钢塑复合压力管机理是采用在管壁中设计钢带和钢网二种骨架增强相,分别提 高塑料管道抗外压的环刚度和抗内压的环应力。具体表现在采用异型钢塑复合带材,即用一 层或多层金属网与塑料复合提高成型塑料底管的抗拉强度,另有数根钢带与塑料异型片材复 合形成与底管片材垂直的钢板加强肋。特殊设计的增强复合带材经过缠绕、焊接、连续成管 后,管外面的钢塑复合筋能提高管道的外部抗压能力使管道环刚度提高,底管片材塑料内的 增强钢网能提高管材的内部耐压力,使管道使用压力大幅度提高。采取钢带、钢网双重增强 的合理结构,使管材的强度与环刚度均能良好满足工程应用、运输、贮存、施工要求。

 

电热熔焊连接技术简便可靠,100%无泄漏,不会造成输送液体资源的浪费

多重增强钢塑复合压力管连接全部采用成熟的无泄漏的钢塑复合电热熔带加热熔焊技术进行方便快捷的连接,从而做到100%密封,接口泄漏率为零,完全隔绝了管道内液体向外界的泄露。这一点是某些其它类型的管道如球墨铸铁管和PCCP管等做不到的。在水资源 日益紧张的今天,多重增强钢塑复合压力管的此项优势更具有特殊的时代意义。

抗内外腐蚀,使用寿命长

多重增强钢塑复合压力管的原料是管材专用聚乙烯、钢带和钢网,而钢带和钢网被完全包覆于聚乙烯之中。管材专用聚乙烯具有稳定的化学性能,几乎对所有稀释酸、碱、酒精、油和汽油以及其它腐蚀性介质和环境均具有抗腐蚀能力,因此,该管道可埋设于几乎任何使用条件下,包括环境恶劣的环境如高碱、污水及其它具有腐蚀性的环境。

国际标准规定,在正常使用情况下,聚乙烯管道的使用寿命至少 50 年,而多重增强钢 塑复合压力管不存在蠕变问题故其使用寿命远高于纯塑料管道,也远大于钢筋混凝土、铸铁 或普通钢制管道。多重增强钢塑复合压力管耐磨损、抗腐蚀、接头密封性好等特点,使得其 使用寿命可达 100 年以上。而钢筋混凝土管、铸铁或普通钢制管道正常工作条件下的平均 寿命则相对低得多。

极强的耐磨性

实验证明,管道级聚乙烯材料具有极强的耐磨性,在 15ft/s 的流速条件下,其耐磨性 要优于普通钢管 3 至 5 倍。

内壁相对光滑,输送阻力小,水力特性好,输送能力高

多重增强钢塑复合压力管内壁非常光滑,粗糙率很小,而且由于塑料材料具有很强的抗附着性,管内不易结垢,沉积物无法附着,因此流体流动时阻力损失小。实践证明,在同样的压力下,采用直径较小的多重增强钢塑复合压力管就可以达到要求的流量;在同样的直径 下,采用多重增强钢塑复合压力管可以增大液体流量。

安全无毒性

管材塑料采用可达到饮用水输送卫生等级的聚乙烯树脂,适用于清洁供水管道,不会对输送介质 造成二次污染。

柔性系统,良好地避免灾害

在多重增强钢塑复合压力管中,由于高密度聚乙烯和钢带均具有良好的柔韧性,加之管道连接采用电热熔带熔焊法,使其连成柔性整体, 整个管线具有较大的柔韧性,即使发生土壤沉降甚至地震,管道也不会断裂,仍能正常输送 介质,不会使地震次生灾害扩展。而玻璃钢管、水泥管、铸铁管或聚氯乙烯管道等由于刚度 过大,承受不了管基的不均匀变形,地震时发生破裂实属难免。

重量轻,施工安装费用低

多重增强钢塑复合压力管采用钢带和钢网加强 , 重 量 轻, 相对密度低 , 而混凝土密度为2400kg/m3,铸铁密度7850kg/m3。可以看出,和钢筋混凝土管、铸铁管及其他结构壁类型纯塑料 管相比易于运输和现场安装,可以缩短工期,大幅度节省施工费用。

原材料消耗成本低于纯塑或其他结构壁塑料压力管材

在多重增强钢塑复合压力管中,由于使用了加强的钢带和钢网骨架,管材强度主要由钢带和钢网承担,而钢的弹性模量是塑料的235倍,因此,管道的径向强度和环向刚度得到加强,即使管径较大,也能承担相当强度的输送介质造成的内压及土壤和交通荷载等造成的外 压。因此,管材的壁厚可以大大减薄,从而大幅度节省原材料成本。

相对于20世纪 90年代,石油价格几乎提高了两倍,2012 年 2 月 7 日更达到创纪录的136多美元一桶,而且石油价格还有不可逆转的继续上扬的趋势,从而导致作为石油化工下 游产品的聚氯乙烯、聚乙烯等塑料的价格也居高不下。在这种形势下,多重增强钢塑复合压 力管的原材料成本优势会愈加突出。

工程总体造价低,性价比高,具有很强的市场竞争力

考虑到原材料、运输和安装节省的费用,中小直径(dn200-dn1200mm)多重增强钢塑复

合压力管道工程的综合造价成本低于现有任何纯塑管道    、塑料复合管道、结构壁塑料管道或铸铁管;另外,由于塑料管道的内部糙率低,和钢筋混凝土管道同样直径的塑料管道可以 输送更大的介质流量(约高 30%),所以多重增强钢塑复合压力管道的综合造价也低于钢筋 混凝土管。而大规格产品不仅工程总体造价成本低,且具有填补市场空白的优势。

管材结构稳定性好

管材装卸、贮存、运输过程中不会发生变形或椭圆化,安装容易,连接可靠。

节能环保

多重增强钢塑复合压力管生产制造过程没有废气、废水和废料产生,为零排放,对环境无污染。其次,废旧塑料管道中的塑料可以重新破碎造粒,回收再利用;废钢带、钢网可以作为电炉炼钢的优质原料。此外,由于该管道内壁光滑,输送阻力小,不结垢,因此运行成 本低而节能。多重增强钢塑复合压力管将会是最新一代节能环保产品的代表。

管材连接结构

 

多重增强钢塑复合压力管主要有电熔直接连接和钢塑复合管电热熔带连接这两种方式。

电熔直接连接

钢塑复合电热熔带连接

钢塑复合电热熔带连接可以适用于所有规格的管材连接,钢塑复合增强电热熔带是一种典型的多层结构,塑料带中间有多层增强钢丝网夹层,表层下设置有加热金属网,加热网表面覆盖有用以提高连接水密性及保护加热网的塑 料膜。管材连接结构由两层钢塑复合电热熔带构成,内层为连接带,外层为补强带。

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