鋼絲網(wǎng)骨架塑料(聚乙烯)復(fù)合管工藝、性能簡介

鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管工藝、性能簡介鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管（以下簡稱復(fù)合管材）是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的一種專利新型復(fù)合管材。這種復(fù)合管材采用經(jīng)過包覆處理的高強度鋼絲對現(xiàn)有的純PE管進行纏繞增強，使管材的公稱壓力很容易達到：5MPa以上（口徑≤φ200）、2MPa（口徑≤φ400），而且管材壁厚低于純PE管。這種復(fù)合管材，可以使已得到人們認(rèn)可的PE管材如虎添翼，必將為社會帶來很好的經(jīng)濟效益。在此簡要介紹一下這種新型管材的技術(shù)和應(yīng)用情況。一、鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝1、管材結(jié)構(gòu)特點鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管的結(jié)構(gòu)特點是在內(nèi)層管壁和外層管壁中間設(shè)置有兩層或多層纏繞形成的鋼絲網(wǎng)格狀增強層。如圖1。圖1增強用鋼絲為高強度鍍層鋼絲，纏繞前鋼絲外層包覆有具有熱熔粘接性能和阻水作用的包覆層。在芯管上纏繞后，經(jīng)過加熱、中間結(jié)合層擠出包覆、外層PE擠出包覆，保證高強度鋼絲與內(nèi)外層PE之間熱熔粘接為一體。從而獲得具有性能優(yōu)異的復(fù)合管材。包覆在高強度鋼絲外的包覆層，是一種高性能粘接材料，屬于HDPE改性材料，與HDPE在加熱條件下能熔融為一體，同時，其極性鍵與鋼有極強的粘接性能（200N/25mm，ASTMD903）。這種高性能粘合劑是國際上著名大公司的新產(chǎn)品，已在國內(nèi)西氣東輸工程中作為鋼—HDPE界面物質(zhì)廣泛運用。由于這種管材有效地解決了鋼——PE界面問題，因此，這種管材克服了常見的直接擠出復(fù)合型以鋼絲復(fù)合管材最大的缺陷——鋼絲和塑料之間無連接因子，塑料只是機械地將鋼絲包覆在其中，存放和使用過程中的溫度應(yīng)力和內(nèi)壓環(huán)應(yīng)力使金屬——塑料界面出現(xiàn)間隙，當(dāng)管材端口封口不好或管材開口封口不好時，會引起層間竄水，致使管材低內(nèi)壓破壞。正是由于鋼——PE界面問題的解決，使得用鋼來增強PE這種增強方式得到了進一步展和進步。采用新方法制造的鋼——PE復(fù)合管材在工程上的應(yīng)用才會變得更方便、更廣泛應(yīng)用。比如：原來要求極為嚴(yán)格的管材端頭封口工藝變得方便可靠；在管材壁上開口分支由很困難變得較容易；管材壁上開口后的封口工藝也由困難、復(fù)雜變得簡單、可靠。與此同時，由于這種復(fù)合管每米管材中金屬用量較常見的鋼絲、鋼板增強PE復(fù)合管少得多，而且外層PE較厚，電熱熔接管件時，增強金屬層吸熱減少，故而使管材與電熱熔管件的熔接性能大大提高，幾乎與純PE管材電熱熔接性能相當(dāng)。2、生產(chǎn)工藝流程二、鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和性能參數(shù)鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：CJ/T189—2007。鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管是呈纏繞在管材中分布的高強度鋼絲為增強骨架，其內(nèi)外以高密度聚乙烯為基體，經(jīng)連續(xù)擠出復(fù)合成型的新型管材。它既保留了鋼管的優(yōu)良的承壓性能，又保留了塑料管良好的衛(wèi)生性能以及易于敷設(shè)、技術(shù)可靠、使用壽命長等特點。下面就鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管主要技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟性能作介紹：1、鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管的基本指標(biāo)：表1給水、特種流體用管材公稱外徑、公稱壓力、公稱壁厚及極限偏差公稱外徑（dn）/mm公稱壓力/MPa0.81.01.251.62.02.53.5基本尺寸極限偏差公稱壁厚en及極限偏差/mm50+1.204.5+1.205.0+1.205.5+1.505.5+1.5063+1.204.5+1.205.0+1.205.5+1.505.5+1.5075+1.205.0+1.205.0+1.205.5+1.506.0+1.5090+1.405.5+1.505.5+1.505.5+1.506.0+1.50110+1.505.5+1.505.5+1.507.0+1.507.0+1.507.5+1.508.5+1.50140+1.705.5+1.505.5+1.508.0+1.508.5+1.509.0+1.509.5+1.50160+2.006.0+1.506.0+1.509.0+1.509.5+1.5010.0+2.0010.5+2.00200+2.306.0+1.506.0+1.509.5+1.5010.5+2.0011.0+2.0012.5+2.20225+2.508.0+1.508.0+1.5010.0+2.0010.5+2.0011.0+2.00250+2.508.0+1.5010.5+2.0010.5+2.0012.0+2.2012.0+2.2012.5+2.20315+2.709.5+1.5011.5+2.0011.5+2.0013.0+2.5013.0+2.50355+2.8010.0+1.8012.0+2.2012.0+2.2014.0+2.50400+3.0010.5+2.0012.5+2.2012.5+2.2015.0+2.80鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管采用了國際最先進的電熱熔連接方式，電熱熔連接頭具有抗軸向拉力強。通過管件內(nèi)嵌的銅絲發(fā)熱，將管材的外層與管件內(nèi)層的內(nèi)類材料熔接在一起，使整個管路系統(tǒng)成為一個整體，對于不常用的管件及另類材質(zhì)的輔助設(shè)備的連接，使用機械法蘭式或鋼塑轉(zhuǎn)換連接，這樣既降低了成本，又可解決以前舊管路系統(tǒng)及輔助設(shè)備的連接。2、電熱熔/機械混合連接這種連接方式為：先在管材端頭采用電熱熔方式熔接電熱熔法蘭頭，再利用專用法蘭片與管路其他器材進行機械連接。四、鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管的應(yīng)用以塑代鋼和發(fā)展管道運輸業(yè)是當(dāng)今世界材料和運輸業(yè)的發(fā)展方向。管道運輸具有顯著的社會和經(jīng)濟效益，一直是工業(yè)發(fā)達國家運輸業(yè)的首選。在美國、俄羅斯、加拿大等國，管道運輸?shù)闹苻D(zhuǎn)量已超過公路，僅次于鐵路、管道、公路、水運、航空五大運輸業(yè)中占據(jù)第二位。大口徑管道是管道運輸業(yè)中的主動脈，開發(fā)生產(chǎn)強度高、重量輕、耐磨、抗沖擊、耐腐蝕的大口徑塑料管材是塑料管道行業(yè)的主攻方向之一。在本文前言中提到，極具發(fā)展?jié)摿Σ⒁训玫饺藗冋J(rèn)可的PE管近年來產(chǎn)量逐年上升，正在發(fā)展成為低壓塑料管的主導(dǎo)產(chǎn)品，但單一的PE管的承受壓力有限，在現(xiàn)行給水PE管標(biāo)準(zhǔn)GB/T1663-2000限于1.6MPa，直徑1000㎜以內(nèi)；燃?xì)庥肞E管標(biāo)準(zhǔn)GB/T1555-95限于0.4MPa，直徑250㎜以內(nèi)。大范圍的工礦領(lǐng)域PE管基本尚未進入。當(dāng)今鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管的開發(fā)應(yīng)用，使PE材料有了更多的用武之地。不但把PE管原有應(yīng)用領(lǐng)域的許用壓力提高，直徑擴大，輸送能力增強，而且可長驅(qū)直入廣闊的工礦領(lǐng)域和一些特殊功能要求的領(lǐng)域。下面簡要概述一下在工礦、工程領(lǐng)域的應(yīng)用：很多行業(yè)都有各種固體顆粒、粉體、漿體以及各種液體、氣體的輸送，迫切需要性能優(yōu)異的新型塑料管取代傳統(tǒng)的鋼管、鑄鐵管以及昂貴的不銹鋼管、鋼管內(nèi)襯氟塑料管等。各種鋼絲網(wǎng)材料的增強PE管正是填補了這方面的空白。以下分固體、漿體、流體三方面介紹：流體和氣體的輸送利用增強PE管可以取代鋼、鐵、不銹合金鋼等管材。油田、氣田單井管線，注水、注聚管線，工藝廢水管線。市政供排水工程。市政天燃?xì)夤夤こ?。船舶上的管路。海水利用管路。水井工程管路。主要是各種水井控鉆工程用管、濾水管等由金屬向塑料發(fā)展在國外是總的趨勢，也是我國發(fā)展必由之路。漿體輸送：利用增強PE管耐磨、耐腐蝕、抗沖擊、不結(jié)垢、抗內(nèi)壓高、輕便等優(yōu)點，可以解決這些行業(yè)采用水力輸送漿體狀固液混合物中的管道磨損，腐蝕和結(jié)垢等問題。在礦業(yè)中的煤礦、化工礦、有色金屬礦、金礦、銅礦等采礦及選礦的礦漿輸送管道，如尾礦管、精礦管、浮選系統(tǒng)等用增強PE管比金屬管耐磨。據(jù)調(diào)查，某銅礦的尾礦輸送，鋼管在使用中每隔一段時間就翻轉(zhuǎn)一個角度，也只能用一年到一年半，若用增強PE管使用時間可增加一倍。水煤漿管道輸送是解決我國北煤南運，西煤東調(diào)運力不足的重要手段。在1998年我國能源發(fā)展計劃綱要中就明確指出“要發(fā)展管道輸煤，輸送煤漿”，早在1971年美國就建成長達46城市下水及工廠廢水處理排出的泥渣、護城河、湖泊水底的泥漿等的抽運都可用增強PE管取代。固體顆料，粉體的輸送：（主要采用取氣力管道輸送方式，在高速風(fēng)送的過程中，磨損快）。各種糧食加工廠大多采用氣力輸送，傳統(tǒng)的鋼鐵管在較高的風(fēng)速下輸送糧食不僅噪聲大，更存在嚴(yán)重的磨損問題，使用增強PE管既減少了噪聲又降低了成本。各種飼料廠的加工工藝流程中大量使用氣力管道輸送物料，使用增強PE管就很經(jīng)濟。各種油脂工業(yè)大量使氣力輸送物料，輸料管尤其是彎頭處磨損很快，如榨油廠送料車間，用6㎜鋼板卷制的彎頭，在運送風(fēng)速為20m/S在食品工業(yè)中用氣力輸送的很多，為精鹽、奶粉、各種淀粉、可可、調(diào)味品、豆渣、茶葉、瓜子等多用不銹鋼管氣力輸送，如用增強PE管成本將大幅度降低。在各種酒類釀造工業(yè)的工藝過程中都應(yīng)用氣力輸送。例如在啤酒廠，由于各車間一般距離較遠，而且分叉道又多，用氣力輸送更適合于原料的中間輸送。又例如酒精廠的原料大部份是采用片狀瓜干，高速風(fēng)力導(dǎo)致雜質(zhì)（砂子等）隨氣流運動，使用鋼鐵管噪聲大、磨損嚴(yán)重，若用增強PE管既可降低噪聲又可大大延長使用壽命。各種農(nóng)藥，醫(yī)藥工業(yè)中的粒狀，片狀藥品都有用氣力輸送的實例；例如醫(yī)藥品除了考慮衛(wèi)生性要求外，還需要考慮藥品的破損，用增強PE管就比用不銹鋼管破損小，價格低。卷煙工業(yè)早在50年代就已廣泛使用氣力運輸煙葉、煙梗、煙絲等，增強PE管在這方面的應(yīng)用大有可為。紡織和化纖工業(yè)的工藝過程中用管道輸送原料、半成品和成品等。在玻璃工業(yè)中輸送砂子、石灰石、白云石、純堿、硼砂、硼酸及長石等原料，對管子磨損很大，用增強PE管可以減少磨損，降低費用。在機械工業(yè)中鑄造用砂等的輸送用鋼彎管一般只能使用6個月，用增強PE管則可以延長使用時間2倍。建筑材料工業(yè)中，通過管道輸送沙石、水泥等，用增強PE管不但管內(nèi)阻力比金屬管小，而且使用壽命大大提高。散裝運輸工農(nóng)業(yè)顆粒粉末產(chǎn)品時常用氣力管道輸送方法裝卸車船，都可用增強PE管。化工廠，合成樹脂廠用氣力管道輸