增強(qiáng)熱塑性塑料復(fù)合管在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

1、增強(qiáng)熱塑性塑料復(fù)合管在我國的發(fā)展現(xiàn)狀浙江偉星新型建材股份有限公司王登勇北京塑料集團(tuán)公司吳念一、前言我國塑料管道的生產(chǎn)和應(yīng)用從上世紀(jì)九十年代起，開始進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期； 從200（年起，我國塑料管道的產(chǎn)量在世界各國塑料管道產(chǎn)量的排位已經(jīng)是第二位。在 新世紀(jì)的前十年，我國塑料管道行業(yè)繼續(xù)快速發(fā)展，每年都以高于國民經(jīng)濟(jì)平均發(fā)展 水平的1-2倍的速度發(fā)展2008年的年產(chǎn)量達(dá)到46（萬噸，超過美國而位居世界第 一。201（年總產(chǎn)量達(dá)到0（萬噸以上約占世界塑料管道總產(chǎn)量0%到目前為止， 我國塑料管道已經(jīng)經(jīng)歷了 0年持續(xù)高速發(fā)展這在世界塑料管道發(fā)展歷史上是前所 未有的。表是2000-200年我國塑料管道產(chǎn)

2、量和增長速度。表：12000年-2009年中國塑料管道產(chǎn)量和增長速度年份2000200120022003200420052006200720082009產(chǎn)量（萬噸）78.6121.4136.9163.8190.7236.7288.1331.8459.3580.4增長率（%54.412.819.616.424.121.715.228.218.9表2是國際上塑料管道主要生產(chǎn)國近年的產(chǎn)量情況， 從中可以看到中國塑料 管道行業(yè)在國際塑料管道行業(yè)的地位。 中國塑料管道產(chǎn)量不僅超過了美國， 也超 過了歐洲的總和，是我們的近鄰日本、俄羅斯等國產(chǎn)量的十幾倍；因此中國已經(jīng) 毫無懸念的成為世界上塑料管道的第一生產(chǎn)

3、大國。表2世界塑料管道主要生產(chǎn)國產(chǎn)量比較單位；萬噸國家美國意大利德國法國英國西班牙印度日本俄羅斯中國年代2006200420042004200420042006200920082009產(chǎn)量44444.84236.430.830.89046.237.6580注：歐洲4國的產(chǎn)量根據(jù) KWD globalpipe 175中AMI報(bào)告的2004年數(shù)據(jù)； 美國的產(chǎn)量根據(jù) Freedonia groupnc.,的2006年數(shù)據(jù)。日本的產(chǎn)量根據(jù)JPIF 日本塑料工業(yè)聯(lián)合會(huì)2007年統(tǒng)計(jì)資料。中國產(chǎn)量依據(jù)2007年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的用鋼材、鑄鐵、水泥、陶瓷等材料制成的管道，塑料管道具有以下 主要優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量

4、輕，能夠節(jié)省運(yùn)輸和施工費(fèi)用；耐腐蝕、無銹蝕，對(duì)輸送介質(zhì)沒有污 染，能夠有效防止介質(zhì)在輸送過程中的二次污染問題；鋪設(shè)方便、連接快捷可靠，節(jié) 省施工、安裝、維護(hù)費(fèi)用和工期；使用壽命長，使用壽命周期費(fèi)用低，綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 好；塑料管道生產(chǎn)效率高，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，容易達(dá)到較高的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；塑料 原料資源豐富，多數(shù)可以回收再利用；塑料的導(dǎo)熱系數(shù)小，輸送熱介質(zhì)時(shí)熱量損失小; 特別是生產(chǎn)同等體積塑料的能耗僅是鋼鐵3的/4;因此塑料管道是一種優(yōu)秀的節(jié) 能減排材料，符合當(dāng)今世界“節(jié)能減排循環(huán)經(jīng)濟(jì)”“低碳經(jīng)濟(jì)”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展大趨 勢(shì)。因此塑料管道近幾十年來在世界范圍內(nèi)迅速興起，已經(jīng)成為一個(gè)相當(dāng)規(guī)模的重要 產(chǎn)業(yè)。我國

5、的塑料管道行業(yè)也已經(jīng)發(fā)展成為國民經(jīng)濟(jì)中的重要組成部分，生產(chǎn)技術(shù)和 應(yīng)用技術(shù)在市場(chǎng)需求的刺激下不斷發(fā)展。其中增強(qiáng)熱塑性塑料管一個(gè)熱點(diǎn)。二、增強(qiáng)熱塑性塑料管（RTP）發(fā)展的市場(chǎng)背景我國塑料管產(chǎn)量已經(jīng)位居世界第一大國。 在塑料通用管道領(lǐng)域已經(jīng)相當(dāng) 成熟，競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。塑料管道企業(yè)都在尋求新的發(fā)展亮點(diǎn)，尋找新的市場(chǎng)。增強(qiáng)熱塑性塑料復(fù)合管（RTP）就是一種值得關(guān)注的產(chǎn)品： 2.1全塑料管道性能有局限性，要進(jìn)入新的應(yīng)用領(lǐng)域必須走增強(qiáng)管道的道路。熱塑性塑料管道系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)，但是全塑料管也有明顯的缺點(diǎn)， 比如：強(qiáng) 度較低，剛度較小，耐熱也比較差，因此在需要承受較大負(fù)載或者復(fù)雜負(fù)荷（同 時(shí)承受內(nèi)外壓）和比較惡

6、劣的外部環(huán)境下（海灘、海涂、沼澤、沙漠等）就不能 使用全塑料管。有不少應(yīng)用領(lǐng)域需要能夠承受較大壓力或者復(fù)雜負(fù)荷的塑料管道系統(tǒng)。比如：石油、天然氣開采業(yè)、礦山、化學(xué)工業(yè)、工程和市政搶險(xiǎn)臨時(shí)管道等。傳統(tǒng) 上需要承受較大負(fù)載領(lǐng)域的管道都使用金屬管， 但是金屬管容易腐蝕的缺點(diǎn)常常 造成很高的運(yùn)行費(fèi)用。并且金屬管是剛性管道，不可能做成盤卷管，施工鋪設(shè)費(fèi) 用也很高。因此，近年來，隨著塑料管道技術(shù)的發(fā)展，國外在探索開發(fā)既具有熱塑性塑料管道系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)（有一定柔韌性，能夠制成較長的盤管）又能克服其缺點(diǎn)（強(qiáng)度低、剛性?。┑脑鰪?qiáng)熱塑性塑料管道系統(tǒng)（RTP）。2.2 原材料不斷上漲的壓力，促使在塑料管道的通用領(lǐng)域應(yīng)用增

7、強(qiáng)技術(shù)來降低 成本。國際石油價(jià)格的不斷上漲，引起塑料原材料價(jià)格的不斷上漲，因此對(duì)塑料管 道行業(yè)形成極大的生產(chǎn)成本不斷升高的壓力。實(shí)踐已經(jīng)證明，在塑料管道通用領(lǐng) 域采用增強(qiáng)塑料管，可以比全塑料管明顯減少樹脂的消耗量，從而降低生產(chǎn)成本。,并且取得較好的市所以近年國內(nèi)不少企業(yè)投資生產(chǎn)“鋼絲纏繞增強(qiáng)聚乙烯管” 場(chǎng)回報(bào)。2.3市場(chǎng)需求的分析：需要使用增強(qiáng)塑料管道的市場(chǎng)， 基本可以分成三個(gè)領(lǐng)域。 其一：小直徑高壓柔性管道（5-25MPa）用于油田注水等。直徑50-150mm， 盤卷管。小直徑高壓柔性管道是用來替代目前油田注水使用的鋼管和玻璃鋼管的，因?yàn)槟透g性好，并且以盤卷形式供應(yīng)方便鋪設(shè)，因此取代的優(yōu)勢(shì)

8、非常明顯，如果 性能可靠、價(jià)格合理，能夠取代傳統(tǒng)的鋼管和玻璃鋼管。在這個(gè)領(lǐng)域國內(nèi)目前只有“長春高祥”和“海王星海上工程公司”少數(shù)企業(yè) 的鋼帶纏繞增強(qiáng)塑料管道（RTP ）可以達(dá)到“即耐高壓又有柔性”的要求。這個(gè) 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手少，產(chǎn)品利潤率較高；但是生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜，進(jìn)入油田需要辦理入網(wǎng) 許可。其二：小直徑中壓柔性管道（1.6-5MPa）用于油田和礦山輸水、輸氣、輸漿， 工程和市政搶險(xiǎn)或者臨時(shí)鋪設(shè)的管道。直徑100-200mm，盤卷管。小直徑中壓柔性管道用來替代目前油田和礦山使用的鋼管和玻璃鋼管， 因?yàn)?耐腐蝕性好，可以盤卷供應(yīng)，方便鋪設(shè)（尤其在沙漠，海灘等環(huán)境中） ，如果性 能可靠、價(jià)格合理能夠逐步

9、推廣使用。工程和市政搶險(xiǎn)中要大量使用管道， 近年來重量輕、連接和鋪設(shè)方便的塑料 管道被逐步看好，在地震和礦難中發(fā)揮了巨大的作用。在今天國家重視“民生” 的政策下，會(huì)有較好的市場(chǎng)前景。在這個(gè)領(lǐng)域國內(nèi)目前有“長春高詳”的鋼帶纏繞增強(qiáng)塑料管道和鋼絲編織增 強(qiáng)塑料管道，以及“南京航天晨光股份”的芳綸纖維增強(qiáng)管道。國內(nèi)比較多的“鋼絲纏繞增強(qiáng)聚乙烯管”，目前公稱壓力值也能夠達(dá)到1.6-3MPa，主要缺點(diǎn)是不能盤卷，并且使用壓力還不夠高，連接方式則只有單 一的“直管段+電熔管”件連接。其三：大中口徑的低壓管道 （1.6MPa ）用于 城鄉(xiāng)輸 水管道。直徑 100-1600mm 或者更大，200-250mm

10、以下以盤卷形式供應(yīng)，200-250mm 以上 直管供應(yīng)。在這個(gè)領(lǐng)域預(yù)計(jì)市場(chǎng)較大，但是競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品也會(huì)很多。在這個(gè)市場(chǎng)目前主流產(chǎn)品是全塑料的 PE和PVC管道，開發(fā)增強(qiáng)熱塑性塑 料管道的可以減少塑料材料的消耗并降低生產(chǎn)成本。符合當(dāng)今“節(jié)能減排”的世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展潮流。目前國內(nèi)在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)入市場(chǎng)的增強(qiáng)管主要是“鋼絲纏繞增強(qiáng)聚乙烯管”，直徑可以做到630mm。國內(nèi)已經(jīng)有超過100條生產(chǎn)線，估計(jì)年銷售在5-6億左 右。缺點(diǎn)是：小直徑不能盤卷供應(yīng)，大直徑不能超過630mm ;只能采用單一的電熔管件連接；使用壓力不夠高。市場(chǎng)期望能夠開發(fā)出的增強(qiáng)塑料管應(yīng)該具有以下優(yōu)勢(shì)： 系統(tǒng)成本（管材、管 件加鋪設(shè)）低于全塑料管

11、道，直徑可以達(dá)到1600mm或者更大，小直徑范圍（小 于200-250mm ）可以盤卷供應(yīng)，要有多種簡(jiǎn)便可靠的連接方法。三、增強(qiáng)熱塑性塑料管（RTP）簡(jiǎn)介增強(qiáng)熱塑性塑料復(fù)合管（Reinforced Thermo plastic Pipe簡(jiǎn)稱RTP）是近年 在國際上新發(fā)展起來的一種塑料管道，主要的特點(diǎn)是即能夠承受較高工作壓力， 同時(shí)還保持了聚乙烯管道有一定柔韌性的優(yōu)點(diǎn)，可以做成盤管（連續(xù)管）形式， 每盤長度從幾十米到近千米。國外主要應(yīng)用在石油、天然氣開采，高壓長距離輸 送天燃?xì)庖约案鞣N需要較高壓力輸送介質(zhì)的管線領(lǐng)域。增強(qiáng)熱塑性塑料復(fù)合管是一種塑料復(fù)合壓力管， 其種類很多。但是主要特征 是管壁由三

12、層組成（圖1），一般內(nèi)層是耐腐蝕耐磨損的聚烯烴內(nèi)管（目前用PE 居多）；中間層為增強(qiáng)材料層，可以用高強(qiáng)度的各種合成纖維 （如芳綸）、無機(jī)纖 維（比如玻璃纖維、玄武巖纖維）、鋼絲等先制成增強(qiáng)帶（圖：2）或者直接使用 鋼帶，通過纏繞來增強(qiáng)，一般稱為二步法。外層一般是用聚烯烴（目前用PE居多） 的功能保護(hù)層（如加抗劃痕、抗靜電、阻燃等），以滿足不同的應(yīng)用要求。也可以直接使用高強(qiáng)度的各種合成纖維（如芳綸）、無機(jī)纖維（比如玻璃纖 維、玄武巖纖維）、鋼絲等直接纏繞在內(nèi)管上成為增強(qiáng)層； 也即被稱為一步法的 工藝。國內(nèi)目前應(yīng)用比較多的鋼絲纏繞增強(qiáng)管道即是屬于這一類。1，內(nèi)管 2，增強(qiáng)層 3，外層圖：1 RTP

13、管道結(jié)構(gòu)圖：2 RTP的增強(qiáng)帶四、國外發(fā)展概況國外RTP管道發(fā)展比較快，已經(jīng)有多種產(chǎn)品進(jìn)入應(yīng)用市場(chǎng)，以下分別介 紹一種二步法使用增強(qiáng)帶纏繞的 RTP管道以及直接使用纖維纏繞增強(qiáng)（一步法） 的RTP管道。1、荷蘭的“ Pipelife Nederland B.V. （） （ ）” 所生產(chǎn)的商品名為“SoluForce ”的RTP管道，其結(jié)構(gòu)特征是三層復(fù)合，即PE 內(nèi)襯層/芳綸纖維增強(qiáng)帶或鋼絲增強(qiáng)帶/PE外護(hù)套層。可盤卷成長管帶。其常用 規(guī)格：直徑3，4英寸，最大工作壓力2.9-15MPa。如下表：（表：3）表：3“SoluForce ”常用規(guī)格分類SOLUFORCELIGHTSOLUFORCEC

14、LASSSOLUFORCEHEAVY結(jié)構(gòu)PE100-合成纖維-抗UV白色PE100PE100-鋼絲-抗UV 白色 PE100型號(hào)L450L540M450M570H415H512天然氣用壓力2.54.2-碳?xì)浠衔镉脡毫?.62.16.55.2?水用壓力（MPa）3.62.99.07.21515ID （mm/ 英寸）100 /4 ” 1125 /5 ”100 /4 ”125 /5 ”100 /4 ”125 /5 ”O(jiān)D （mm/ 英寸）125 /5 ” 1150 /6 ”125 /5 ”150 /6 ”125 /5 ”150 /6 ”重量（kg/m）4.55.84.65.97.09.0最小彎曲半

15、徑 MBR卷長（m）400400400400280280國內(nèi)“南京航天晨光股份”所引進(jìn)的 RTP生產(chǎn)技術(shù)就是屬于這種產(chǎn)品，采 用的是合成纖維（芳綸）增強(qiáng)帶來纏繞增強(qiáng)。2、加拿大 Calgary旗下的一家非金屬抗腐管道企業(yè)“ Flexpipe Systems Inc. （ ）” 所生產(chǎn)的商品名為“ Flexpipe line pipe （FPLP） ”RTP管道（圖：3），結(jié)構(gòu)特征是 三層復(fù)合HDPE/玻璃纖維增強(qiáng)層/HDPE，經(jīng) 過處理的玻璃纖維纏繞在內(nèi)管上作為增強(qiáng)層，由于玻璃纖維沒有涂覆環(huán)氧樹脂， 因此保留有一定的柔軟性。外護(hù)套層是含有抗紫外線添加劑的PE，是可盤卷管道，長度可以達(dá)到2100

16、米。主要市場(chǎng)在加拿大和美國的石油、天然氣開采業(yè)。主要規(guī)格為：直徑2, 3, 4英寸，最大工作壓力等級(jí) 2.1，5.2，10.3MPa。（300， 750，1500psi）。見下表：（表:4）THERMOPLASTIC LINER圖：3玻纖增強(qiáng)管表：4Flexpipe line pipe (FPLP)主要規(guī)格FP150FP 301FP601最大工作壓力2.1MPa5.2MPa (750psi)10.3MPa (1500psi)60 C(300psi)公稱直徑（英寸）34234234ID(mm)7799547799547799OD(mm)95122699712473101130重量(kg/m)2.

17、64.01.73.04.92.54.36.9MBR(O)(m)1.82.11.21.82.11.21.82.1卷長（m）75075010007507501000700600五、我國發(fā)展概況:1、“南京航天晨光股份”從“克勞斯-瑪菲”所引進(jìn)的RTP生產(chǎn)技術(shù)，采用的是 合成纖維（芳綸）增強(qiáng)帶來纏繞增強(qiáng)的（圖：4）。其產(chǎn)品規(guī)格如下表（表：5）所示：圖：4 芳綸帶纏繞表：5芳綸增強(qiáng)帶增強(qiáng)的RTP管材常用規(guī)格管材通徑（mm）英吋管材 內(nèi)徑（mm）管材外徑（mm）工作壓力（60C） Mpa可供貨長度（m）低壓系列中壓系列咼壓系列743”74102三5三9三1518001014”101135三4三6三121

18、0001275”127162三3三5三94501526”152191三2三4三84002、國內(nèi)自行開發(fā)的增強(qiáng)管道主要是鋼增強(qiáng)管道，在上世紀(jì)90年代中期就已經(jīng)有 產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，其中比較有影響的是被稱為“華創(chuàng)管”（圖：5）和“東泰管”（圖:6）的鋼增強(qiáng)管道?！叭A創(chuàng)管”是以環(huán)狀鋼絲和軸向鋼絲構(gòu)成增強(qiáng)骨架，并且在鋼 絲交叉點(diǎn)進(jìn)行焊接，形成管狀骨架?！皷|泰管”是以沖孔的鋼板縱向卷成管狀， 再對(duì)接縫進(jìn)行焊接形成增強(qiáng)骨架。二者都是把增強(qiáng)骨架穿過機(jī)頭，使用聚乙烯一 次擠出內(nèi)外層而成型。一次共擠出從成型工藝上講比較簡(jiǎn)單， 但是由于塑料和金屬的收縮率相差200倍以上，因此在冷卻過程中會(huì)在管壁內(nèi)部形成較大的內(nèi)應(yīng) 力

19、，而在焊接點(diǎn)和沖孔的邊緣處，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn)，因此增加了管道破壞的 風(fēng)險(xiǎn)。所以這二種增強(qiáng)管道工作壓力比較聚乙烯管道并沒有明顯的提高，并且由于可靠性的原因都沒有成為市場(chǎng)上增強(qiáng)管道的主流產(chǎn)品。8#圖：6 “東泰管”#3、金屬絲編織增強(qiáng)管?！伴L春高祥特種管道有限公司”所開發(fā)的鋼絲編織增強(qiáng)管（圖：7），是我國市場(chǎng)上開發(fā)比較早，應(yīng)用也比較成功的增強(qiáng)管道，它基本上模仿橡膠高壓管道的 原理和增強(qiáng)方法，管壁由三層組成，增強(qiáng)層是由高強(qiáng)度鋼絲編織而成，由于受到 編織機(jī)的限制，因此直徑一般僅在 100mm以下。圖：7鋼絲編織增強(qiáng)管鋼絲編織增強(qiáng)管的生產(chǎn)工藝與國外的 RTP類似，也是先生產(chǎn)聚乙烯內(nèi)管， 然后把鋼絲緊密

20、編織在內(nèi)管外表面， 并且涂覆熱熔膠，最后涂覆一層聚乙烯的外 保護(hù)層。熱熔膠的作用是把管道的多層結(jié)構(gòu)連接成一個(gè)整體。并且由于是分層逐 步生產(chǎn)，管壁內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力有釋放的機(jī)會(huì)，因此比較可靠，使用壓力也比較高。 表：6所列即這種管道的規(guī)格和技術(shù)參數(shù)。鋼絲編織增強(qiáng)管在“高祥”被稱為“連續(xù)增強(qiáng)管”,每個(gè)盤卷的長度可以達(dá)到1000米，主要應(yīng)用在油田高壓注水上表：6“高祥” “連續(xù)增強(qiáng)管”規(guī)格公稱內(nèi)徑mm外徑mm工作壓力MPa破壞壓力MPa42575. 5三17425912三30425916三40425920三5051673. 5三1251675. 5三17517012三30517016三4060783. 5

21、三1260785. 5三17608016三30608020三三404、鋼絲纏繞增強(qiáng)管：我國增強(qiáng)管市場(chǎng)上最多的是鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管（圖：8），并且經(jīng)過近十年的市場(chǎng)實(shí)踐，已經(jīng)取得了一定的成功經(jīng)驗(yàn)。鋼絲纏繞增強(qiáng)塑 料復(fù)合管是一種經(jīng)過改進(jìn)的新型的鋼骨架塑料復(fù)合管，這種管材又稱為PSP。這種管道以高密度聚乙烯（HDPE）內(nèi)管為基體，高強(qiáng)度涂塑鋼絲纏繞網(wǎng)層作為增 強(qiáng)骨架，外面復(fù)合一層高密度聚乙烯（HDPE）保護(hù)層，并且用聚乙烯接枝改性 樹脂將鋼絲網(wǎng)骨架與內(nèi)、外層高密度聚乙烯緊密地粘接在一起， 使之能夠承受較 高的壓力，并且塑料和熱熔膠保護(hù)鋼絲不受腐蝕， 這種直接用鋼絲進(jìn)行纏繞增強(qiáng) 的一步法工藝，省去了

22、復(fù)雜的制作鋼絲增強(qiáng)帶的設(shè)備和工序。節(jié)省了投資和生產(chǎn) 成本，得到市場(chǎng)的青睞。但是由于數(shù)量很多的鋼絲在纏繞中不容易把張力和間距 調(diào)整成完全一致，因此這種管道不容易做到能夠承受較高的壓力。圖：8鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管目前執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：CJ/T 189-2007鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管材及管件和 SY/T6662-2006石油天然氣工業(yè)用鋼絲骨 架增強(qiáng)聚乙烯復(fù)合管，在這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，公稱直徑200mm勺復(fù)合管規(guī)定的公稱 壓力，最高分別為2.5MPa和1.6MPa屬于低壓管道級(jí)別,與聚乙烯管道比較， 相差無幾。但是由于有鋼絲增強(qiáng)層的存在，從而減薄了管材壁厚，節(jié)約了比較昂 貴的聚

23、乙烯材料。使之有較低的生產(chǎn)成本，據(jù)有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。表7列出了當(dāng)工 作壓力等于1.6MPa時(shí)，鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管與 PE100管材壁厚的比較：表：7PSP與PE100管材壁厚比較表單位mm夕卜徑250315400500PSP管材壁厚14171924PE100壁厚22.728.636.345.4比較61.70%59.40%52.30%52.90%由上表可知，PSP管在工作壓力等于1.6MPa時(shí)，比PE100管材可節(jié)省PE 材料50%以上。因此在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，PSP管道具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)，并且 PSP 管道最大公稱直徑可以達(dá)到630,可以有較大的適用范圍，成為我國塑料管道市 場(chǎng)中一個(gè)暢銷的品種。當(dāng)

24、然目前 PSP管道仍然有明顯的缺點(diǎn)，主要是使用壓力 不高，限制了它的市場(chǎng)拓展。由于國內(nèi)塑料管道市場(chǎng)對(duì)小直徑中壓柔性管道 （1.6-5MPa）的需求，“江蘇聯(lián) 冠科技發(fā)展有限公司”、“浙江康潤機(jī)械科技有限公司”等企業(yè)借助現(xiàn)有的鋼絲纏 繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管技術(shù)，加以改進(jìn)，采用“密集纏繞技術(shù)” ，最大限度的增加纏 繞鋼絲的數(shù)量、甚至層數(shù)，以提高管材的承壓能力，并且已經(jīng)取得一定的成績(jī)。以鋼增強(qiáng)的塑料復(fù)合管道從力學(xué)角度分析，由于鋼和塑料的彈性模量相差幾 乎是200倍，因此可以看成是全部由鋼來承受壓力， 塑料僅起到密封、隔離和支 撐結(jié)構(gòu)的作用，如果把鋼絲密集排列纏繞，外徑200左右的管材，一層可以纏繞 200

25、根左右鋼絲，要超出目前常規(guī)鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管所纏繞的鋼絲數(shù)量的 一倍，通過精心制作，管材的爆破壓力可以達(dá)到16MPa以上，取安全系數(shù)3,使用壓力可以達(dá)到 5MPa以上，大大高于目前市場(chǎng)上的鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合 管，從而開拓一個(gè)新的應(yīng)用市場(chǎng)。以鋼絲為增強(qiáng)材料的PSP管道，其長期靜液壓強(qiáng)度和使用時(shí)間關(guān)聯(lián)不大，在PSP使用溫度范圍內(nèi)，鋼的蠕變可以忽略，而聚乙烯部分在PSP管道的靜液壓強(qiáng) 度中起的作用不大。所以PSP的靜液壓強(qiáng)度可以通過在聚乙烯允許的最高使用溫 度65 C下的短期爆破試驗(yàn)來測(cè)定。測(cè)定的置信下限壓力（LPLP ）除以適當(dāng)?shù)目?體使用系數(shù)（比如2-3），直接得出PSP在最高使用溫度65

26、 C和使用壽命20年下 的公稱壓力。目前市場(chǎng)上的鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管，連接采用加長的電熔管件，可以滿 足壓力不高的使用條件，但是使用條件為中等壓力（4-6MPa）的PSP管道不能 采用普通PSP使用的電熔連接，而采用金屬扣壓式管件（見下圖：9）,可以滿足 使用壓力（4-6MPa）條件。圖：9扣壓式管件扣壓式管件要在管材生產(chǎn)廠內(nèi)裝配好， 可以做成快速接頭的形式，提高了管 道系統(tǒng)的鋪設(shè)速度，可以廣泛應(yīng)用在沼澤地帶等鋪設(shè)環(huán)境惡劣條件下的石油開 采、天然氣等工業(yè)上，也可以應(yīng)用在礦山搶險(xiǎn)，民用臨時(shí)性的輸水，輸氣管道中， 由于輸送壓力比較高，較小的直徑，同樣可以獲得較大的輸送量，滿足工程搶險(xiǎn) 的要求；從

27、而為鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管開拓了一個(gè)新的市場(chǎng)。比如礦井下的通風(fēng)、排水使用的鋼絲纏繞增強(qiáng)聚乙烯復(fù)合管， 只需要把內(nèi)外層聚乙烯料改性成為 符合煤礦要求的雙抗料（阻燃、抗靜電）就可以生產(chǎn)礦用鋼絲纏繞增強(qiáng)聚乙烯雙抗復(fù)合管。煤礦用阻燃抗靜電鋼絲纏繞增強(qiáng)聚乙烯復(fù)合管道參考了MT558.1-2005、MT181-88煤礦井下用塑料安全性能檢驗(yàn)規(guī)范和 CJ/T 189-2004鋼絲網(wǎng)骨架 塑料（聚乙烯）復(fù)合管標(biāo)準(zhǔn)，單獨(dú)編制了煤礦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。并巳編入煤礦行業(yè)安 全標(biāo)志管理規(guī)范。目前市場(chǎng)上已經(jīng)有這種產(chǎn)品。鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管生產(chǎn)線主要配備了四臺(tái)擠出機(jī)及相應(yīng)的輔機(jī)（見圖：10）,四臺(tái)擠出機(jī)分別為：芯管（PE）擠出機(jī)

28、和外（PE）管擠出機(jī)，以及色 條線擠出機(jī)，另外還有一臺(tái)擠出粘合劑的擠出機(jī)。 輔機(jī)則主要是鋼絲纏繞機(jī)、真 空水箱、冷卻水箱、牽引機(jī)，切割機(jī)等；以及擠出機(jī)頭和復(fù)合機(jī)頭。fin ran"n四皿辛弓I楓包用找耳包畫項(xiàng)且圖：10鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管生產(chǎn)線鋼絲纏繞機(jī)是生產(chǎn)線的核心設(shè)備，每一組纏繞機(jī)由正反向旋轉(zhuǎn)的兩臺(tái)纏繞機(jī) 組成（見圖11），依據(jù)所生產(chǎn)的管材不同，配置不同數(shù)量的錠子數(shù)量，有時(shí)需要 兩組或者更多的纏繞機(jī)；當(dāng)然錠子數(shù)量要受到纏繞機(jī)轉(zhuǎn)盤直徑的限制， 并且錠子 數(shù)量越多，鋼絲張力均勻性調(diào)整就越難。生產(chǎn)時(shí)將鋼絲按照正反向纏繞在芯管上， 在管壁上形成重疊鋼絲的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 鋼絲網(wǎng)將是承受增強(qiáng)管

29、材的內(nèi)壓的主體。 鋼 絲的直徑和數(shù)量可以根據(jù)不同的使用壓力要求進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)涂塑的鋼絲在管子通 過高頻加熱器加熱后，鋼絲上的高強(qiáng)度粘合膠部分融化，從而使鋼絲與芯管牢牢 地粘合在一起，然后再通過粘合層復(fù)合模頭，復(fù)合上一層高強(qiáng)度粘合膠，冷卻后 再通過外管復(fù)合模頭，復(fù)合上外管 PE保護(hù)層，經(jīng)過真空定徑箱和冷卻水箱冷卻 定型后，切割成指定的長度后即成最后的成品管材。圖：11鋼絲纏繞機(jī)5)鋼帶纏繞增強(qiáng)管道：國內(nèi)另外還有一種鋼帶纏繞增強(qiáng)管道(圖：12),最 早是“長春高祥特種管道有限公司”引進(jìn)的鋼帶纏繞機(jī)，自行配套形成生產(chǎn)線的； 之后“海王星海上工程公司”開發(fā)了使用壓力更高的類似產(chǎn)品。 所生產(chǎn)的管道能 夠達(dá)

30、到很高的使用壓力(20-25MP3,主要用于近海石油開采。表：8所列即是 “高祥”鋼帶增強(qiáng)管的規(guī)格。圖：12鋼帶纏繞增強(qiáng)管道表：8“高祥”鋼帶纏繞增強(qiáng)管規(guī)格及公稱壓力型號(hào)公稱內(nèi)徑(mr)i公稱外徑(mr)i公稱壁厚(mr)i公稱壓力(MPaZMG-70< 14.0/PN2542701425ZMG-67< 12.5/PN206712.520ZMG-59< 8.5/PN16598.516ZMG-57< 7.5/PN12577.512ZMG-83< 16.0/PN25518316.025ZMG-8CX 14.5/PN208014.520ZMG-7& 13.5/PN167813.516ZMG-7X 9.5/PN12709.512ZMG-6X 8.0/PN7678.07ZMG-8X 13.0/PN25608613.025ZMG-84.4X 12.2/PN2084.412.220ZMG-83.6X 11.8/PN1683.611.816ZMG-8X 10.0/PN78010.07ZMG-102.6X 13.8/PN2575102.613.825ZMG-99.4X 12.2/PN1699.412.216ZMG-95.4X 10.2/PN7