聚乙烯钢骨架复合管的性能及应用

1、聚乙烯钢骨架复合管的生产原理

1.1聚乙烯钢骨架复合管的生产原理 复合管增强用钢丝为高强度镀层低碳钢丝，缠绕前钢丝外层包覆层具有热熔粘接性能和阻水作用。在芯管上缠绕后，经过加热，中间结合层挤出包覆、外层PE挤出包覆，将高强度钢丝与内外层PE之间完全热熔粘接为一体，而包覆层中的高性能粘接材料与钢有极强的粘接性能（200N/25mm），正是这一性能，解决了传统复合型管材的最大缺陷，即钢丝与PE之间，无连接介质，只是机械的包覆关系。

2、聚乙烯钢骨架复合管的主要性能

2.1抗阻性能 钢骨架复合管内壁光滑，呈镜面形式，流动阻力小于一般塑料管、抗结垢、结蜡能力强。能有效防止沉降物滞留，及微生物的滋生。2.1.1粗糙度对比：聚乙烯钢骨架复合管管壁粗糙度0.22—0.47μm；钢管管壁粗糙度20—50μm；PE管管壁粗糙度 8—20μm2.1.2输送能力对比：比同规格钢管提高20%—30%；比同规格铸铁管提高25%—35%；2.1.3抗结垢能力比钢管高20%；2.1.4管道水头损失比钢管低30%。

2.2抗磨损性能 聚乙烯钢骨架复合管的基材为管材专用的高密度聚乙烯，耐磨性能为钢管的6-7倍。如果对比四种管材：玻璃纤维增强聚丙烯管、工程级聚丙烯管、高密度聚乙烯管、钢管的抗磨损性能，则对比结果为：高密度聚乙烯管>玻璃纤维增强聚丙烯管>工程级聚丙烯管>钢管

2.3抗腐蚀性能 传统钢管耐压不耐腐，塑料管耐腐不耐压，将这两种材料复合在一起后，克服了钢管和塑料管各自的缺点，又保持了各自的优点，且双面具有同样的防腐能力，管道内外壁均不需要做防腐处理有效的避免了二次污染的产生。

2.4抗压、抗蠕变性能 网状钢骨架本身是一种螺旋缠绕结构，这使得管材在轴向上是一种柔性结构，这种特性使得管材宜随地形自然或刻意的设置程度不同的弯曲铺设，也可使管材具有一定震动载荷能力和抗热变形能力。而钢在径向上的刚性特点，使得管材能够承受土地沉降、复杂地形及地面交通等附加荷载，这种径向钢、轴向柔的特殊性能，使得管材相对具有抗自然灾害的优越性

2.5耐温、保温性能 聚乙烯钢骨架复合管的适用温度为-40℃—70℃，短期使用温度可达到80℃。2.5.1与钢管比较：钢管的导热系数为46.06W/m2k；作为基材的高密度聚乙烯的导热系数为0.48W/m汉仪书宋一简k。比较得出钢骨架复合管的导热系数仅约为钢管导热系数的1%。2.5.2与纯塑料管比较：温度每提高10℃，纯塑料管的强度降低10%以上，在同样条件下，钢骨架复合管强度降低小于5%。优良的保温性能可以有效的降低生产过程中的保温费用。

2.6施工方便 复合管比钢管轻3～5倍左右，搬运方便，劳动强度低，一般情况下，DN250以下管道施工、安装，无须动用吊装设备，也无须配备大量其它施工机具。施工简便，安装费用低，维护保养费用低。且由于钢骨架的存在，使埋入地下的管材可以用通常的磁性探测来寻找定位，能有效的避免其它挖掘工程造成的破坏。

2.7综合性能 钢材价格是塑料价格的1/2左右。由于钢丝强度是塑料的十倍左右，采用钢丝加强后，使管材壁厚大大降低，在同种输送能力条件下，对Dn150mm以上规格管材，壁厚可降低30%—60%左右。因此较大口径钢骨架复合管的制造成本低于与其同等使用功能的塑料管，具有较强的市场竞争力。通过以上性能列举，我们可以看出塑、钢加强形式的优势，而以塑代钢和发展管道运输业是当今世界材料和运输业的发展方向，应用于我们的油田及化工石化企业，其抗压、耐腐的综合素质可解决石油化工企业对油、气、腐蚀性含气污水、油气混合物、含油污水的输送问题，也能大大降低由于长时间输送腐蚀性产品而导致管道穿孔的事故率，间接为企业创效。

3、聚乙烯钢骨架复合管的施工方法及施工要点

3.1聚乙烯钢骨架复合管的连接方式主要有两种。电熔连接和法兰连接。由于电熔连接施工方便、迅速，强度和密封性好，且能够保持管道内壁光滑，不影响流通面积，因此目前施工中，电熔连接的方式应用较多。

3.2电熔连接施工流程。施工流程主要为：管沟开挖—管材、管件现场检查—管材、管件搬运及布管—热熔套及端口打磨—承插固定—电熔焊接—压力试验—回填

3.3电熔连接的施工要点及注意事项。3.3.1检验管材：检验尺寸时不仅要考虑图纸设计的长度尺寸，还应根据现场需要考虑管件的承插深度、管口的打磨余量，充分考虑过后再下料，避免沟底切割操作。3.3.2电熔面打磨：对于打磨好的电熔面，一定要做好保护，不应用手触摸或粘有其它污物，如不能立刻进行热熔，应将打磨好的端部用塑料袋套好，避免污染。3.3.3承插连接：承插时先将电熔套套在管材的一端，稍緊时用榔头将电熔套从一端向另一段管材敲打，直至管材端部的标记露出为止，承插完毕后，将管件与管材连接处调整到同一水平度，误差角度不超过15度。大口径管材可采用扶正器、丝杠拉紧器等辅助承插。3.3.4压力试验：试验时，环境温度不宜低于5℃，当环境温度低于5℃时，应采取防冻措施；试验压力为设计压力的1.25～1.5倍，应采用分级升压，管内压力每上升1/3，保持30min，检查有无渗漏，无降压无渗漏为合格。3.3.5回填：回填一般分两次进行。在管道试压前，留出接头部位（长度500mm～600 mm），管顶以上回填厚度不应少于500mm，以防试压时管线串动或因管沟积水产生浮管现象。管道试压合格后才可进行大面积回填，在覆土厚度达到管顶70cm以上时，才可使用机械在上方碾压回填。3.3.6环境条件：在阳光曝晒的情况下，容易导致管材连接部位阴、阳面温差变大，从而影响焊接性能，如果条件允许，应避开在中午进行焊接；在大风天进行施工，应在焊接部位用布或其他材料进行遮盖，防止泥土或其他赃物接触焊接表面；由于在有水、或潮湿情况下焊接易产生气泡，影响熔接面粘合，焊接质量无法得到保证，原则上不允许在雨天进行施工，如遇到特殊情况必须施工，应在操作坑加防雨帐篷围护，并将连接部位用热风机吹干，才可进行焊接。3.3.7冬季施工：施工时不得使用冻硬的橡胶垫片，应在室温内放置，对于已经冻硬的橡胶垫片不能进行急加热，应在15℃以上的环境内放置24h，彻底恢复弹性后才能使用。焊接完成后，应对焊口处进行适当的保温，可采用棉毡包裹，使其缓慢冷却；

结语

水管就是小区的血管，现代人的生活观念，已从过去的仅仅有房居住转变为今天追求高标准的生活品质。而聚乙烯钢骨架复合管正是以其优越的性能和简便易控的施工方法得以在新型居住小区内大批量投入使用，不但节省了工期、提高了效率，增长了使用寿命，更保证了水质的健康，避免了二次污染。

（作者单位：大庆油田房地产开发有限责任公司）

作者简介

胡蕊，女，助理工程师，2010年毕业，现就职于大庆油田房地产开发有限责任公司创业城项目部.