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钢丝网骨架塑料复合管应用技术措施

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钢丝网骨架塑料复合管应用技术措施

更新时间:2019-04-18 08:54:52 点击次数:

钢丝网骨架塑料复合管应用技术措施

温晓永机械工业第四设计研究院
钢丝网骨架聚乙烯复合管简称:钢丝缠绕管(英文缩写:STSCP)。
钢丝网骨架聚乙烯复合管是以高强度镀铜钢丝左右编织缠绕成型的网状骨架为增强体,以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,并符合高性能的进口粘接树脂在生产线上连续挤出成型,将钢丝网骨架与内外层高密度聚乙烯紧密符合在一起的新型复合管道。
钢丝网骨架塑料复合管是一种新型管材,具有内壁光滑不结垢,不锈蚀,水流阻力小;高防腐与环刚度,在盐、碱或酸性土壤中可直接埋地使用,寿命长;重量轻,柔韧性好,在埋地铺设中表现出较好的抗沉降效果。
钢丝网骨架塑料复合管在设计选用过程中应严格执行《给水钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管管道工程技术规程》(CECS181:2005)中有关规定,特别注意耐压等级和连接方式的详细说明。管道连接均采用电热熔连接;与金属管、闸阀、截止阀、水表等的连接,应采用带金属嵌件的管件以丝扣或电热熔法兰连接。耐压等级的选取根据系统工作压力的不同而分别确定。二、钢丝网骨架塑料复合管与其他管道的性能比较
1.与球墨铸铁管比较
对比项钢骨架塑料复合管球墨铸铁管
材质高密度聚乙烯/高强度钢丝/钢带
(HDPE/ST)铁(ST)
耐冲击性(脆性)耐冲击性能好,管道弹性形变可达50~70%,不易脆裂;耐冲击性能差,在变形2%情况下,管道开裂,脆性大。
防腐性能1、复合管材内外壁均采用高密度聚乙烯塑
料为基体,具双面防腐,有良好的耐酸、耐碱、耐化学腐蚀性能。
2、埋地时不会与环境土壤杂散电流产生原电池效应,具有很好的抗电化学腐蚀性能。需做衬涂及防腐处理,防腐性能差
水力特性内壁光滑、基体材料HDPE属非极性物质,
管壁不结垢,流通能力强,较球墨铸铁管、钢管可提高20%以上管壁粗糙,材料属极性物质,长期
使用管内壁易结垢,相对流通能力差。
卫生性能卫生无毒、无二次污染本体卫生性能较差,需做衬涂处理、长期使用存在二次污染,易滋生细菌,易产生"黄水"现象。
连接、密封性能1、利用高密度聚乙烯的热塑性原理,管道采用电热熔连接,一次成功,永不渗漏,密封性能极好;克服了球墨铸铁管道承插式连接易泄漏的致命缺点,极大地降低了管道系统泄漏率。
2、利用统一标准的参数进行焊接,人为因素少,连接可靠性高。管道采用承插式连接,可靠性差,易发生泄漏,施工条件要求相对高,安装质量受人为因素影响较大。
每米单体质量单体质
DE160:7.00kg/m
DE250:13.00kg/m
DE400:32.00kg/m量轻:
DE200:10.00kg/m
DE315:21.00kg/m
DE500:40.00kg/m单体质量重
DN150:24.00
DN200:33.00
DN250:44.00
DN300:54.00
DN400:81.00:
kg/mkg/mkg/mkg/mkg/m
DN500:111.50kg/m
抗地层不均匀沉降、地下运动和端载荷能力管材柔性好,可抗地层不均匀沉降,埋地安装时,可有效承受由于地基沉降、滑移、车辆辗压等造成的突发性冲击载荷,毋需做
混凝土基础及昂贵的锚定处理,大大降低了基础处理的投资成本。由于采用承插式连接,对地层不均匀沉降、地下运动和端载荷的有效抵抗能力差,极易产生管材位移,造成泄漏,故管道安装时,管
沟必需做混凝土基础、管接头必须做锚定,施工成本较高。
施工及费用施工简单,总施工费用低:
1、管材重量轻,无需吊车等器械辅助;
2、对安装条件要求不高,无需做混凝土基础及昂贵的锚定;
3、操作方便,安装速度比球墨铸铁管快,施工费用低。施工复杂,总施工费用高:
1、管材重量重,需吊车等器械辅助搬运、连接;
2、对施工条件要求高,必须做混凝土基础或基础平整处
理,管接头另加锚定处理;
3、操作复杂,安装工期长,费用大。
使用寿命寿命长寿命较短
2.与PE管比较
对比项钢骨架塑料复合管球墨铸铁管
材质高密度聚乙烯/高强度钢丝/钢带聚乙烯(PE)
(HDPE/ST)
流通能力相同压力等级下,由于骨架的复合增强作用,其复合管壁厚较薄,相对内径较大,流通能力大。(以De250,PN1.6为例,管材壁厚仅为:12.5mm,内径为:225mm)相同压力等级下,由于PE管承压主要靠壁厚来承受,故壁厚较厚,相对内径要小得多,流通能力较
小。(以De250,PN1.6为例,管材壁厚为:22.7mm,相对内径仅为:
204.6mm,内截面较复合管小9.1%)
允许弯曲半径钢网骨架能有效地限制塑料的应力松弛现
象,可防止其基体蠕变,施工时对允许弯曲半径限制较松。由于应力松弛现象的影响,施工时必须严格遵守最小允许弯曲半径的规定。
连接、密封性能1、利用高密度聚乙烯的热塑性原理,管道
采用电热熔连接,一次成功,永不渗漏,密封性能极好;
2、利用统一标准的参数进行焊接,人为因素少,连接可靠性高。1、De110以内管道采用电热熔连接,De110以上规格管道采用热熔式连接,热熔连接达不到电熔连接效果。
抗快、慢速开裂性能由于骨架的束缚作用,复合管有着优良的抗快速裂纹传播和抗慢速裂纹扩展能力。纯PE管抗快速裂纹传播和抗慢速
裂纹扩展能力差,长时间使用存在隐患。
示踪性由于骨架为金属材料,故管网地埋后,在后期维护中,可通过金属探测仪来查找、确定管网走向,示踪性较好。由于管道为纯PE材料,故示踪性
差,今后管网维护确定管网走向较为困难。
环刚度复合管环刚度值可达30-40KPa。复合管承外压能力较强。纯PE的环刚度值较小,管道系统承外压能力较差。
每米单体质量单体质量轻:
De160:8.00kg/mDe250:13.00kg/m
De315:19.00kg/mDe400:28.00kg/m单体质量重:(以PN1.
De160:12.15
De250:26.00
De315:30.706级别为例)kg/mkg/mkg/m
De400:37.30kg/m
总结:长期以来我院的设计项目和总承包项目厂区给水管网和消防管网一成不变的使用管材全部是球墨给水铸铁管。没有根据不同项目情况做经济技术对比分析。在某乘用车项目中厂区地基情况非常差,淤泥较多,不均匀沉降严重,并且土壤环境中含有较强腐蚀性,经过有针对性的对比分析后钢丝网骨架塑料复合管的适用性更强,并且再投入运行后反应使用效果较好。因此厂区埋地管网使用何种管材要根据具体项目实际情况进行全面的对比分析后确定。
三、输送腐蚀性工业废水的应用
我院所接触的工业废水主要有含油废水、脱脂废水、磷化表调废水、喷漆废水等,PH=3~10之间,具有一定腐蚀性。主要选用的管材是衬塑或者涂塑钢管。卡箍管件连接。在车间内架空敷设效果较好。但是在厂区埋地敷设时,卡箍管件连接防腐不好处理,并且与规范有矛盾地方。
经过深入调查了解,钢丝网骨架塑料复合管在化工行业应用非常广泛,例如:酸、碱、盐制造业;石油化工、化肥、农药制药、化学、矿山、橡胶塑料等行业输送腐蚀性气体、液体、固体粉末的工艺管及排放管等。抗腐蚀性能良好。也给我院工程设计和工程总承包在工业废水输送方面提供很好的借鉴作用。
四、施工的技术要求
1.管道组装:
1.1工程断管
断管使用机械方式进行断管,如:手动无齿锯等工具。
对所需管材长度进行定尺,从管材端口开始,向前量取定尺长度,沿管材四周划上记号,使用无齿锯沿记号切割,切割应平整。
工程断管必须使用我公司的专用加热器和封口环对断管处进行封口处理。
封口处要求封口环与管材端面密封好,不允许有间隙。
1.2去氧化层
用记号笔在被连接的两根管材上划承插深度记号,记号要清晰醒目。
管材承插长度内表面氧化层刮削前,应使用清洁毛巾或抹布将管材表面污物去掉。
用手刮刀或机械刮刀对标记内的焊接表面刮削,以去掉管材表面氧化层;刮削时,应均匀刮削管材四周,面面俱到,不允许漏刮;刮削层长度应超出划线处2~5mm,以利自查及监理监督检查是否刮削。
管件内壁由于布有铜丝,一般宜采用手工刮削。如大口径管件采用电磨机打磨时,只能选择软磨片轻轻打磨。
1.3清除残渣
刮去氧化层后,要用清洁抹布或棉纱做好管材、管件刮削区域的内外表面的清洁,不允许有泥、油、磨削残渣等赃物附在表面。抹布在使用中弄脏时,要及时用清水洗干净才能使用。
1.4晾干
管材承插连接件前,应保证管材、管件连接面是干燥无水渍的。如未晾干,焊接时易产生气泡,将严重影响熔接质量。
1.5装配管件
按照待装管线走向,将管材摆正,然后插入电熔接头。
可用木锤轻击电熔接头端部四周,将电熔接头敲击至标记处为止,装配时严禁敲击电源接线柱。
管件(如直接件)一头装好后,将另一根已去氧化皮且做好了清洁的管材插入管件。如配合稍紧,可用木锤轻击,管材的标记处应正好进入管件端口。
在承插过程中,如果不小心将管材插入超过标记线,则应敲击管件退回至标记线。
当管材规格为dn50~dn200mm时,一般用木锤或榔头敲入;dn250~dn500mm大口径管材应采用扶正器、手摇葫芦(拉紧器)辅助承插到位。
1.6调整
管件装配后,应对管线的同心度、水平度进行调整。
用目测的方法,站在离管件较远的位置(至少两根管材长度的距离)进行观察,管件连接处的水平度一般不超过15°,过大时应进行调整。
2.管道焊接:
接电源:焊机电源有220V及380V两种,应核对清楚。电缆引线规格与焊机功率相匹配,接线板上的电压值应在标准值±10%。
焊接前检查:管材、管件内、外不能与水接触。如沟槽或管道内有水,应将水清理干净后方可进行焊接。
调整参数:焊接时,因天气、配合间隙材料差异造成影响时,应决定是否需要进行参数调整;如在焊接过程中出现异常(如电流突发上升),则需暂停再作处理;如不能完成整套焊接参数,则需报废管件重新焊接。
3.其他规定:
暗敷墙体、地坪面层内的管道不宜采用丝扣或法兰连接。
管道安装过程中,断管后必须使用专用加热器和塑料封口环对管断面进行封口处理。
管道宜采用相同压力等级的管材连接。
管道采用专用电热熔焊接设备进行连接,严禁明火加热。
检查电源电压是否正常,一般应为220±10%、380V±10%的范围内,在野外施工应配备相匹配功率的发电机进行电源供给。
管接头焊接过程中,管材、管件内、外不能与水接触。如沟槽或管道内有水,应将水清理干净后方可进行焊接。
管接头焊接过程中和冷却时不受任何外力作用;不得移动、转动接头部位及两侧管子。焊接后冷却时间与管径大小及气候条件有关,一般在4~8小时。
特殊情况下需要加快工作进程时,焊接后1小时可用冷水降温加速冷却。
现场焊接前,应预先进行各规格的焊接参数验证试验。如不能确保焊接质量的,则应调整参数直至合格。
工程管道安装,必须分段进行水压试验,试压合格后方可继续下一段管道安装。
4.管道系统试压:
4.1试压一般规定
工程试压应分段进行试压,分段试压的长度不宜大于500m。
试压前,埋地管道管顶回填土层不应小于0.5m,连接头须外露,便于检查。
试压前应检查设置的止推墩、支墩和锚固措施是否达到承载力要求。
试压前应进行不少于12h的充水浸泡,如发现外露连接处有渗漏,应及时处理。
管段端头支撑挡板应牢靠,严禁松动崩脱,不得将阀门作为封板。
水压试验前必须确保管道内空气排净。
工程分段试压,可用焊接电热熔法兰进行封堵,封堵使用的盲板厚度应不小于国标法兰厚度。
当采用弹簧压力表时,其就精度不应低于1.5级,量程范围宜为试验压力的
1.3~1.5倍,表盘直径不应小于150mm。
试压管段不得包括水锤消除器、室外消火栓等管道附件;试压管段包含的各类阀门应处于全开状态。
4.2水压试验
水压试验静水压力应为管道工作压力加0.5MPa,且不应低于0.90MPa。
缓慢地将试压管道内水压升至试验压力值的50%,稳压15~30min,检查管线状况。
在稳压期间没有异常情况,可继续注水升压,达到试验压力值后,保压30min。
压力下降不超过0.05MPa,则水压试验结果合格。
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