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钢骨架PE管工程应用探讨

钢骨架聚乙烯复合管是以缠绕焊接成型的钢丝网为骨架、聚乙烯为基体复合而成的管道其主体由高密度/中密度聚乙烯管材专用料及低碳钢丝构成,外层通过热熔胶复合聚乙烯材料形成增强层兼具PE管的耐腐蚀性与金属管道的强度,目前在化工、市政给水等多个领域得到广泛应用。

一、钢骨架PE管与钢丝骨架PE管

钢骨架PE管与钢丝骨架PE管不同,钢骨架聚乙烯塑料复合管按照CJ/T123-2004标准制造,而钢丝网骨架PE管,按照CJ/T189-2007标准制造两者的制作、管材结构、耐压强度等方面有较大差异。

成型方式方面,钢骨架塑料复合管的钢网焊接与塑料挤出同步进行,管壁的内外层塑料通过管壁中间的金属网孔连接为一体,钢丝与塑料间无明显界面,总体结构类似于钢筋混凝土,两种材料完全复合为一体,管材各部分的质量均一、稳定,不存在脱层隐患。而钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管先挤出内层塑料,再在成型的内层塑料管的外壁上涂敷一层热熔胶再进行钢丝缠绕,随后再涂敷一层热熔胶,最后挤出外层塑料的多次成型的方式。管材层与层之间有着明显的界面,易脱层,脱层后的管材内部的钢丝缠绕层与塑料层部分分离,在输送腐蚀性介质的情况下会对钢丝层造成严重腐蚀,使管材的承压主体受到破坏。

管材结构方面,钢骨架塑料复合管管壁的内外层塑料通过管壁中间的金属网孔连接为一体(如同钢筋混凝土的结构形式),两种材料完全复合为一体,因为钢丝的表面非常光滑、无棱角,在成型过程中塑料的流动阻力小、挤出均匀,所以管材各部分的质量均一、稳定。由于是焊接成网,骨架的网格间距一致,结构稳定,对塑料的支撑作用强。钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管由缠绕成型的钢丝网在热熔胶的作用下与内外层塑料粘接在一起,由于聚乙烯材料本身难粘的特性,粘接效果一般,由于是多次成型,管材的质量均一性较差。由于钢丝只是缠绕在一起,没有经过焊接,钢丝网的网格间距分布不均,结构不稳定,钢丝间距大的地方管材局部强度很低。由于钢网对塑料的支撑作用差,管材端部的收缩严重。

耐外压与耐负压方面,钢骨架塑料复合管的的增强骨架是由钢丝焊接而成的钢网,钢丝的直径均超过了3mm,而钢丝网骨架复合管的加强钢丝直径仅为1.0mm左右,且未经过焊接,这两种管材相比钢丝网骨架管的抗外压及抗负压能力较差。

因此钢骨架PE管使用寿命远高于钢丝骨架PE管,可达50年以上

二、钢骨架PE管优缺点

由于钢骨架PE管内衬为PE材质,因此管道具有较强的耐酸、碱、盐和其它化学介质的腐蚀,同时管道内壁光滑,材料内表面粗糙度仅为钢管的二十分之一,并且不结垢、不结蜡,因此管道流体输送能力高,节能效果显著。

由于钢骨架PE管内衬钢网,相对普通PE管,钢骨架PE管承压能力更强,最大可达3.5MPa;管道耐温性更好,最高可耐80℃高温。

同时相对普通碳钢管道,钢骨架PE管重量更轻,且管道刚性、耐冲击性能良好,安装使用时不怕碰撞又有良好的柔韧性,可作适当弯曲随地势起伏布置,有利于在对于结构承重要求较高、空间复杂的区域施工。

但钢骨架PE管不耐高温,在输送高温流体是管道强度会显著降低,同时PE管不耐紫外线,在室外明装时极易老化,因此钢骨架PE管适合用于常温、室内布置。

三、钢骨架PE管工程应用

目前钢骨架PE管在市政给水、化工管道液体输送、污水排放等领域已有较多应用,但在医药领域应用较少。

鉴于钢骨架PE管良好的强度、较低的管道阻力、不结垢锈蚀等优势,可将钢骨架PE管应用于高效机房内冷冻水管道的输送,即可以减小管道阻力,降低系统能耗,同时管道不锈蚀结构,可减少冷冻水内杂质对设备的影响,从而减少冷冻水更换频次,降低运维成本。

关于高浓、高盐废水管道,常规化工高浓、高盐废水管道使用不锈钢管或衬氟管,成本较高,可替换为钢骨架PE管,减少造价成本,降低施工难度。

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