鋼骨架塑料復(fù)合管是一種承壓管材,由于它獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了鋼骨架塑料復(fù)合管具有集鋼材和熱塑料性塑料兩種材料優(yōu)點(diǎn)于一身,同時(shí)也決定了鋼骨架塑料復(fù)合管具有卓越的性能特點(diǎn)。鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管具有防腐、不結(jié)垢、光滑低阻、保溫、不結(jié)蠟、耐磨、質(zhì)輕等塑料管的共同特點(diǎn),而且其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)還造就了如下特點(diǎn):
(1)抗蠕變性能好,持久機(jī)械強(qiáng)度高 由于塑料在常溫及應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生蠕變,在較高持久應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生脆性斷裂,因此純塑料管材的許用應(yīng)力及承受能力很低(一般在1.0Mpa以?xún)?nèi))。而鋼材的機(jī)械強(qiáng)度約是熱塑料性塑料的10倍左右,且在塑料的使用溫度范圍內(nèi)十分穩(wěn)定不發(fā)生蠕變、將網(wǎng)狀鋼骨架與塑料復(fù)合后,鋼骨架可有效地約束塑料的蠕變,使塑料本身的持久強(qiáng)度大大地提高。因此鋼骨架塑料復(fù)合管材的許用應(yīng)力比塑料管材提高了一倍。
(2)耐溫性能好 塑料管材的強(qiáng)度在其使用溫度范圍內(nèi)一般隨溫度提高而降低,溫度每提高10℃其強(qiáng)度約降低10%以上。由于鋼骨架塑料復(fù)合管強(qiáng)度約2/3是由鋼骨架所承擔(dān),所以其強(qiáng)度隨使用溫度的提高而降低的程度低于任何一種純塑料管。試驗(yàn)結(jié)果表明每提高10℃,鋼骨架塑料復(fù)合管強(qiáng)度降低在5%以下。
(3)剛性、耐沖擊性好、尺寸穩(wěn)定性好,又有適度柔性 剛?cè)嵯酀?jì)鋼的彈性模量通常是高密度聚乙烯彈性模量的200倍左右,由于鋼骨架的加強(qiáng)作用使鋼骨架塑料復(fù)合管的剛性、耐沖擊性及尺寸穩(wěn)定性?xún)?yōu)于任何一種純塑料管材。同時(shí)由于網(wǎng)狀鋼骨架本身又是一種結(jié)構(gòu),從而使復(fù)合管在軸向上也有一定柔性。因此該管材具有剛、柔結(jié)合的特點(diǎn),在裝卸、運(yùn)輸、安裝的適應(yīng)性及運(yùn)行的可靠性方面很好。地上安裝可節(jié)省支座數(shù)量,成本低;地下安裝可有效隨由于沉降、滑移、車(chē)輛等造成的突發(fā)性沖擊載荷。小口徑管可適當(dāng)彎曲,隨地勢(shì)起伏布置,節(jié)省管件。
(4)熱膨脹系數(shù)小 由于普通碳鋼線膨脹系數(shù)為10.6-12.2×10-6(1/℃),純塑料管材線膨脹系數(shù)為170×10-(1/℃),鋼骨架塑料復(fù)合管在網(wǎng)狀負(fù)骨架的約束下,復(fù)合管材的熱膨脹性大大改善,低于任何一種常用的塑料管材。通過(guò)測(cè)驗(yàn),鋼骨架塑料復(fù)合管線膨脹系數(shù)為35.4-35.9×10-6(1/℃),僅是普通碳鋼管材3-3.4倍。試驗(yàn)結(jié)果表明,埋地安裝時(shí)一般可不用熱補(bǔ)償裝置,管材采用蜿蜒狀鋪設(shè)即可起到吸收(或釋放)膨脹的作用,從而使安裝成本降低。
(5)不會(huì)發(fā)生快速開(kāi)裂 純塑料管特別是大口徑純塑料管在低溫時(shí)持久環(huán)向應(yīng)力的作用下,易產(chǎn)生由局部缺陷、應(yīng)力集中造成的快速開(kāi)裂(瞬間幾百米甚至千米以上),因此國(guó)際上對(duì)管材塑料的抗快速開(kāi)裂性能提出了很高的要求,而低碳鋼不存在脆性斷裂問(wèn)題,鋼網(wǎng)的存在使塑料的變形及應(yīng)力均不會(huì)達(dá)到使其產(chǎn)生快速開(kāi)裂肘臨界點(diǎn)。因此從理論上講鋼骨架塑料復(fù)合管不存在快速開(kāi)裂。
(6)鋼、塑兩種材料復(fù)合均勻回靠 目前市場(chǎng)上的鋼塑復(fù)合管由于鋼、塑之間的復(fù)合面是連續(xù)規(guī)則的接口。長(zhǎng)期使用在交變應(yīng)力的作用下易脫層,導(dǎo)致連接處泄露,內(nèi)部出現(xiàn)瓶頸收縮,堵塞而失敗。與其相比鋼骨架塑料復(fù)合管是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與塑料相互交織渾然一體,復(fù)合表面積大而不規(guī)則,兩種材料互相約束力大而均勻,應(yīng)力集中小。
(7)雙面防腐 鋼骨架復(fù)合管在塑料之中,管材內(nèi)外表面具有相同防腐性能,耐磨,內(nèi)壁光滑輸送阻力小,不結(jié)垢,不結(jié)蠟,節(jié)能效果明顯,用于地理及有腐蝕性環(huán)境條件下十分經(jīng)濟(jì)方便。
(8)自示蹤性好 由于鋼骨架的存在,使埋在地下的鋼骨架塑料復(fù)合管可以用通常的磁性探測(cè)的辦法尋找定位,避免由于其它挖掘工程而造成的破壞。而這種破壞是純塑料管及其它非金屬管產(chǎn)生最多的破壞。
(9)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能調(diào)整方便靈活 可以通過(guò)改變鋼絲直徑、剛間距、塑料層厚度、塑料種類(lèi)來(lái)調(diào)整產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與性能,以滿足不同的耐壓、耐溫、防腐要求。
(10)制造成本低、性能價(jià)格比高、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加強(qiáng) 材料成本是管材制造成本的主體,鋼材價(jià)格上是塑料價(jià)格的1/3左右,而鋼骨架塑料復(fù)合管的鋼絲與塑料的用量比在12:1左右,所以較大直徑鋼骨架塑料復(fù)合管的制造成本低于任何功能與其相同的塑料管材,從而具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 上述特點(diǎn)決定了鋼骨架塑料復(fù)合管無(wú)比的安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性,其不僅能滿足目前普通塑料管適用范圍內(nèi)的一切要求,且可更大程度地應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域,取代不銹鋼等金屬防腐管材。
(11)關(guān)于HDPE管材的耐磨性 管材破裂的一個(gè)常見(jiàn)原因就是腐蝕和磨蝕引起管材材料逐漸分解。一般采用在混有砂漿的水中轉(zhuǎn)動(dòng)管材的方法來(lái)模擬磨蝕的結(jié)果,對(duì)直徑為50mm的HDPE管和鋼管進(jìn)行試驗(yàn)(水中混有15%的砂子)表明,HDPE管1600小時(shí)后磨蝕量為4mm,而同樣磨蝕量對(duì)鋼管來(lái)說(shuō)不到1000小時(shí)即出現(xiàn)。試驗(yàn)說(shuō)明HDPE管材具有很好的耐磨性。
(1)油田 油田集輸油管、污水管、原油、成品油輸送管,油井注入聚合物管道、鹵水處理管等。特別適用于高含硫的油、氣、水等介質(zhì)輸送。
(2)市政建設(shè) 城市給排水、