PSP鋼塑復(fù)合壓力管產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《CJ/T183-2008鋼塑復(fù)合壓力管》,是我國(guó)近年來發(fā)展的一種新型管材。是以焊接鋼管為中間層,內(nèi)外層為塑料(包括PE、PEX、PERT、PPR等健康環(huán)保塑料),在塑料與焊接鋼管結(jié)合部還具有專用熱熔膠層的一種五層結(jié)構(gòu)的復(fù)合管材。
PSP鋼塑復(fù)合管融合了鋼管的剛性以及塑料管的耐腐蝕性,從而兼具了承壓高、抗沖擊力強(qiáng)、耐腐蝕性能好、無污染、流體阻力小、不結(jié)垢、不滋生微生物等特點(diǎn)。使用壽命長(zhǎng),確保與建筑物同步。具體講:該管材的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度 :具有較高強(qiáng)度、剛性、抗沖擊性,承壓性能穩(wěn)定;力學(xué)性能 抗拉強(qiáng)度275~320MPa,是純塑料管的7~8倍。
2、導(dǎo)熱系數(shù):導(dǎo)熱系數(shù)0.46~0.57W/m.k,約為鋼管的1/100,接近塑料管的導(dǎo)熱系數(shù)。
3、膨脹系數(shù)?。河蓄愃其摴艿目谷渥冃阅埽竦毓芸梢猿惺茌^大的外部壓力;線性膨脹系數(shù) 線性膨脹系數(shù)為1.2×10-5/℃,是純塑料管的1/10~1/12。
4、水力性能: 鋼塑復(fù)合壓力管內(nèi)壁粗糙度為0.007mm,內(nèi)壁光滑,輸送流體時(shí),阻力損失小,不結(jié)垢,該結(jié)構(gòu)集剛?cè)嵊谝惑w,可迅速消除管道系統(tǒng)內(nèi)的壓力沖擊,不產(chǎn)生水錘噪音。管壁光潔,流動(dòng)阻力小,不結(jié)垢,在同等管徑和壓力條件下比金屬管材水頭損失30%;
5、耐腐蝕性能:無需作任何防腐處理即可安裝,節(jié)約了工程費(fèi)用。鋼塑復(fù)合壓力管內(nèi)外層主要采用的塑料聚乙烯(HEPE)是一種非極性材料,化學(xué)性能非常穩(wěn)定常溫下不溶于任何一種已知溶劑,能耐各種酸、堿、鹽溶液的腐蝕。
6、衛(wèi)生性能 :鋼塑復(fù)合壓力管衛(wèi)生無毒,符合GB/T 17219標(biāo)準(zhǔn),可用于直飲水輸送。
7、自示蹤性:可以用磁性金屬探測(cè)器進(jìn)行尋蹤,不必另外埋設(shè)跟蹤或保護(hù)標(biāo)記,可避免挖掘性破壞,為搶修和維護(hù)提供了極大的便利。
8、使用壽命:正常溫度、壓力范圍內(nèi),可使用50年。
9、溫度適應(yīng)范圍廣 熱水管可在-10℃—90℃范圍內(nèi)使用;
10、重量輕,便于運(yùn)輸保管;
11、無毒、無污染、名副其實(shí)的環(huán)保管材。
二、連接方式簡(jiǎn)介:
PSP鋼塑復(fù)合壓力管在國(guó)恒推出電磁感應(yīng)熔接連接方式之前所采用的連接方式主要包括:機(jī)械連接(類似于原來鋁塑復(fù)合管所采用的銅管件及不銹鋼管件,采用機(jī)械緊固連接的方式)、壓蘭式管件、以及雙熱熔管件,應(yīng)該說針對(duì)熱塑性塑料的管道連接,均應(yīng)采用加熱使塑料融熔的方式進(jìn)行安裝已為行業(yè)共識(shí),而機(jī)械連接以及壓蘭式管件連接,均采用了強(qiáng)力壓迫管道端口塑料并采用橡膠環(huán)進(jìn)行止水的方式,這種連接方式從長(zhǎng)遠(yuǎn)看都會(huì)出現(xiàn)問題,一方面橡膠圈的壽命有限,另一方面被壓迫變形的塑料層最終會(huì)持續(xù)變形,令密閉性受到影響。所以在這些連接方式中雙熱熔管件設(shè)計(jì)最為合理,但在此之前的雙熱熔管件采用了熱熔模頭加熱連接的方式,極容易出現(xiàn)安裝事故,具體講:一方面是管材及管件同時(shí)需要加熱內(nèi)外層塑料(管件則是承接口的兩層塑料),熱熔模頭的可靠性要求非常高,需要保證管材與管件的兩層塑料在同一時(shí)間達(dá)到塑料熔融狀態(tài),這一點(diǎn)較難把握。另一方面對(duì)于管材與管件的尺寸配合程度要求要當(dāng)高,如果管材及管件的公差配合出現(xiàn)問題(如公差太大或者管材端口變形),管材在插入管件承口時(shí),會(huì)因?yàn)楣顔栴}造成無法插入或者令管材內(nèi)外表面的塑料被剝離,最終導(dǎo)致管道堵塞或者漏水,超過DN50的管道若不借助對(duì)插機(jī)械,人口插接的難度則更高。第三方面對(duì)安裝人員的技術(shù)要求特別高,勞動(dòng)強(qiáng)度大。這也是即使雙熱熔管件推出后,事實(shí)上PSP鋼塑復(fù)合壓力管因其連接方式的諸多問題至少在建筑給水市場(chǎng)并未獲得普遍認(rèn)可。
國(guó)恒塑業(yè)在國(guó)內(nèi)率先提出了電磁感應(yīng)熔接的安裝方式。其基本原理是利用PSP鋼塑復(fù)合壓力管的中間層鋼管,通過電磁感應(yīng)使鋼管發(fā)熱并傳導(dǎo)熱量令管壁塑料及管件的承接口塑料完全融合。方法是先將管材插入管件的承接口,然后將電磁感應(yīng)器的線圈環(huán)抱在管件上,開機(jī)通電時(shí),線圈所產(chǎn)生的磁力線令鋼管可控加熱,最終熔融塑料,管材與管件緊密結(jié)合在一起。
這種安裝方式的優(yōu)點(diǎn)在于:安裝簡(jiǎn)單易行,效率極高,可靠性極高,對(duì)安裝人員技術(shù)要求不高:管材與管件對(duì)插后,環(huán)抱線圈,只需開關(guān)機(jī)器即可。安裝一只管件的時(shí)間為20-200秒(視口徑不同)。而一臺(tái)電磁感應(yīng)加熱器的重量為3-8公斤,重量輕,便于移動(dòng)。
我們知道,電磁感應(yīng)技術(shù)本身是一項(xiàng)較為成熟的技術(shù),緣于法拉第的電磁感應(yīng)原理。電磁感應(yīng)加熱已廣泛應(yīng)用于金屬熱處理等領(lǐng)域,近二十年更是廣泛應(yīng)用于民用加熱如電磁爐等領(lǐng)域。大部分人對(duì)于電磁爐并不陌生,電磁爐的原理同樣采用升頻電路將普通的民用市電(50KZ)升頻成為5-36KHZ的高頻高壓電,然后該電力作用于一個(gè)具有一定電感量的勵(lì)磁線圈,高速變化的磁力線在穿透帶磁性的金屬材料(主要是鋼)時(shí),能夠令其快速發(fā)熱。
國(guó)恒的管件包括:普通型電磁感應(yīng)雙熱熔管件,螺紋緊固增強(qiáng)型電磁感應(yīng)雙熱熔管件。
普通型電磁感應(yīng)雙熱熔管件是在原來雙熱熔管件的基礎(chǔ)上,增加高頻感應(yīng)環(huán)的方式改進(jìn)而來。
而螺紋緊固增強(qiáng)型電磁感應(yīng)雙熱熔管件是在普通型電磁感應(yīng)雙熱熔管件的基礎(chǔ)上,針對(duì)高壓力及復(fù)雜環(huán)境對(duì)于管材與管件結(jié)合部抗拉撥力有著更高要求的管道應(yīng)用領(lǐng)域所設(shè)計(jì)的一款管件,其應(yīng)用方法與普通型電磁感應(yīng)雙熱熔管件相同,但從力學(xué)角度進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),并建議在高層建筑的上下水立管、壓力較大的環(huán)境、對(duì)密封性要求極高以及腐蝕介質(zhì)的架空輸送中,應(yīng)采用增強(qiáng)型管件,建筑物的單元入戶管道以及埋地管道,可采用普通型電磁感應(yīng)雙熱熔管件。
三、應(yīng)用領(lǐng)域:
采用國(guó)恒塑業(yè)開發(fā)的電磁感應(yīng)加熱連接方式及配合國(guó)恒開發(fā)的普通型電磁感應(yīng)雙熱熔管件及螺紋緊固增強(qiáng)型電磁感應(yīng)雙熱熔管件,獲得了絕佳的管路可靠性,因而PSP鋼塑復(fù)合壓力管可適合眾多領(lǐng)域的介質(zhì)輸送,具體講:
1、埋地給水輸送
采用電磁感應(yīng)雙熱熔管件,接口部位的可靠性大幅提升,相對(duì)于目前普遍采用的PE管、鋼骨架PE管以及球墨鑄鐵管,PSP鋼塑復(fù)合壓力管具有更強(qiáng)的適用性,抗拉撥能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于這三種管道;但PSP管是剛性管,理論上認(rèn)為抗地面沉降能力弱于柔性的PE管及鋼骨架PE管,強(qiáng)于球墨鑄鐵管。
2、建筑工程室內(nèi)外給水系統(tǒng)
適用于公共建筑、住宅供水管道,尤其適合高層建筑物的上下水系統(tǒng)。 目前建筑工程普遍采用的給水管道是襯塑料管+塑料管,其中建筑立管采用襯塑管,襯塑鋼管端口一定程度與介質(zhì)接觸,外層鋼則完全裸露,容易污染介質(zhì)同時(shí)容易誘蝕,壽命有限;塑料管則承壓不足,抗老化能力較差,相對(duì)而言,PSP鋼塑復(fù)合壓力管并配合國(guó)恒塑業(yè)的連接方式(電磁熔接+專用雙熱熔管件)回避了二者的問題,并同時(shí)兼具了這兩種管道的優(yōu)點(diǎn):承壓高、抗沖擊性強(qiáng)、不污染介質(zhì)、阻氧從而不滋生微生物(注,國(guó)恒管件一般采用黑色,避免透光)。
3、化工工程特殊介質(zhì)
化學(xué)介質(zhì)的輸送一直是管道領(lǐng)域的高端應(yīng)用,化學(xué)介質(zhì)尤其是腐蝕性強(qiáng)、易惲發(fā)、易燃的介質(zhì),對(duì)于輸送管路的質(zhì)量要求極高,而且常常需要架空輸送,普通塑料管因?yàn)閯傂圆蛔汶y于勝任,而鋼管的適用范圍更窄。針對(duì)化學(xué)介質(zhì)的輸送,PSP鋼塑復(fù)合壓力管具有了鋼管的剛性,適合架空設(shè)置,塑料的耐腐蝕性方面適應(yīng)絕大多數(shù)介質(zhì),而一些特殊介質(zhì)的輸送可以通過變更塑料種類予以實(shí)現(xiàn)。PSP鋼塑復(fù)合壓力管是未來化學(xué)介質(zhì)輸送的最佳選擇。
4、船舶應(yīng)用
船舶制造中,無論船上污水管、排水管、壓艙水管、通風(fēng)管等,由于船體空間有限,管道大部分需要架空固定設(shè)置,顯然柔性的塑料管無法應(yīng)用,但若大量采用鋼管,則增加了船體重量,同時(shí)容易銹蝕,保養(yǎng)困難。整體來看,用焊接方式或法蘭對(duì)接方式的不銹鋼管及PSP鋼塑復(fù)合壓力管是最佳選擇,對(duì)于穩(wěn)定性不足或接口受力特別大的部位,PSP鋼塑復(fù)合壓力管可采用增強(qiáng)型電磁熔接雙熱熔管件中的法蘭予以對(duì)接。
5、油田應(yīng)用:
PSP鋼塑復(fù)合壓力管適合含油污水、氣田污水 、油氣混合物、油井回注聚合物液體的集輸管道和二次、三次采油及集輸工藝用管。同時(shí)相對(duì)于目前普遍采用的鋼管,具有的優(yōu)勢(shì)非常明顯,主要是耐腐蝕、耐磨性更好,但如果管道結(jié)蠟嚴(yán)重的油田,PSP管道的塑料層應(yīng)重新設(shè)計(jì),采用耐150度左右溫度的的耐熱塑料,方便高溫蒸汽的清洗。
6、海水輸送
PSP鋼塑料復(fù)合壓力管適合 海水淡化廠、海邊電廠、海港城市的海水輸送、海底管線及光纜(電纜)屏蔽導(dǎo)管等應(yīng)用。我們知道,有壓管道的設(shè)計(jì)中,除了應(yīng)考慮承壓能力(指承內(nèi)壓),還需要考慮承外壓的能力(環(huán)鋼度),PSP鋼塑復(fù)合壓力管是在這兩方面均表面優(yōu)越的一種管道,通過調(diào)節(jié)中間層鋼管的厚度,可以方便地設(shè)置出30KN以上環(huán)鋼度的管道。而承內(nèi)壓方面的能力,管道本身同樣可以通過增減鋼管厚度來調(diào)節(jié),但由于采用塑料管件,其最高承壓受限于管件,正常來講,若采用電磁感應(yīng)雙熱熔管件中的法蘭對(duì)接,將使系統(tǒng)的最高承壓提高到5MPA。
7、礦山應(yīng)用:
PSP鋼塑復(fù)合壓力管適合于煤礦井下瓦斯抽放(塑料層需做防靜電處理)、排水、灌漿等應(yīng)用,相對(duì)于目前普遍采用的襯塑鋼管或涂塑鋼管(內(nèi)涂塑或內(nèi)外涂塑),管道重量更輕,采用國(guó)恒的電磁感應(yīng)熔接方式安裝效率更高,但目前尚無井內(nèi)安裝,電磁感應(yīng)安全性方面的驗(yàn)證,安全可行的方式是采用井外安裝法蘭,然后井內(nèi)對(duì)接的方式,相對(duì)而言,因?yàn)橹亓枯p的優(yōu)勢(shì)以及現(xiàn)場(chǎng)熔接,安裝的難度更小。而在此之前,有部分廠家支持的使用PE及鋼骨架管作為負(fù)壓管的辦法值得商榷,最重要的問題就是這類管道環(huán)剛度(耐負(fù)壓能力低)小,在抽風(fēng)時(shí)主要考慮的是負(fù)壓(管道環(huán)剛度)而非承壓力(內(nèi)壓),所以理性一點(diǎn)考慮,PE及相當(dāng)多的塑料管以及剛性仍不足的鋼骨架PE管并不適合應(yīng)用于該領(lǐng)域。
8、通信電力保護(hù)套管:
PSP鋼塑復(fù)合壓力管已普通應(yīng)用于通信電力保護(hù)套管,其作用是電力電纜、通信電纜等地下設(shè)施中,在受外界壓力或碰撞時(shí),起保護(hù)作用。目前來講,在隧道架空電纜(通信)工程領(lǐng)域,出于管道剛性、耐沖擊性及耐腐蝕性的客觀要求,以及高速公路電纜(通信)工程方面的穿線管,PSP鋼塑復(fù)合壓力管已成為較佳的選擇。 |