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钢骨架塑料复合管的工艺及应用

发布时间:2013-09-23点击量:

1引言

(1)管道输送是一种经济、安全的运输方式,在石油、天然气、电力、煤炭、化工以及城市供水等各领域都得到广泛的应用。针对各种气体、液体以及固液体混合体的输送,常规的选择方法一致沿袭传统的金属管材和非金属管材的方式。兼具二者的优点,有理想强度与优良耐蚀性能的新材料是人们的追求和向往。

(2)钢骨架塑料复合管具备了金属管和塑料管的优点,在机械强度、耐腐蚀、耐热等方面具有卓越的性能,工程应用于给排水、采暖、化工、石油、天然气输送等领域。本文概述了钢骨架塑料复合管的特点、工艺及应用,并结合实例说明。旨在对钢骨架塑料复合管的研发、生产与应用起到积极的推动作用。

2钢骨架塑料复合管的特点

(1)较好的解决了金属管道耐压不耐腐、非金属管道耐腐二耐压、钢塑管容易脱层、玻璃钢管对敷设环境要求高的诸多缺点。由于塑料在常温及应力作用下会发生蠕变,在较高持久压力下会发生脆性断裂,因此纯塑料管材许用应力及承压能力较低。而钢的机械强度越是热塑性塑料的10倍左右,并且在使用温度范围内十分稳定,将钢骨架于塑料复合后,钢骨架可有效约束塑料的蠕变,从而使它的持久性强度大大的提高,与此同时,由于钢骨架的加强作用,也使得它的刚性、耐冲击性优于目前我们常见的纯塑料管。

(2)双面防腐蚀,耐腐蚀能力强。由于符合管内外壁均采用了性能优于的热塑性塑料作为基体,从而使得它的内外壁都具有同样有益的抗腐蚀能力。对于非强氧化性酸、碱和碱性溶液,有机溶剂等近三百多种腐蚀性介质都具有很好的耐腐蚀性。

(3)耐温性比较好。纯塑料管材的强度在它的使用温度范围内一般随着温度的升高而降低,同事是温度每升高l0摄氏度,它的强度就降低10%以上。而复合管由于它的强度约2/3是由钢骨架来承担,所以它的强度随温度的提高而降低的程度低于任何一种纯塑料管材。实验数据证明每升高l0摄氏度,复合管的强度降低低于5%。

(4)在施工过程中,便于维修。管材重量轻,从材料运输到现场安装无需动用大型起重吊装设备,省时省力,大大降低了施工的成本。由于这种观点可以采用法兰连接和电熔连接两种方法,连接可靠,维修方便,而且不用动明火,特别适用于类似联合站等对方或要求特别高的单位施工。

(5)内壁光滑、不易结垢、水力特性好。钢骨架塑料复合管内表面光滑平整,即使输送介质中有微生物、细菌等的代谢产物,或者蜡、垢的结出,也难以附着。在相同的输量和压力下,其管径可适当缩小,通常比钢管小一号,以减少投资,提高效益;

(6)与其他管材相比具有一定的保温性能,导热系数低,在生产中可减少保温费用。

(7)性能价格比高。同规格、同长度的钢骨架塑料复合管一次性投入费用与钢管与防腐和玻璃钢管相当,但使用时间高达50年,经济适用性能良好。

(8)规格齐全,各种管配件齐全。

3钢骨架塑料复合管的应用

由于钢骨架塑料复合管兼备了塑料管的重量轻、防腐蚀、绝缘、不结垢及钢管的刚性、耐温性、抗蠕变性等

优点,可广泛应用于石油、天然气、化工、煤炭、冶金、制药、火力发电及市政建设等许多领域。

(1)钢骨架管应用到城市燃气管网,既解决了钢管的防腐问题,又解决了PE管易破坏、示踪性差、难检测等问题,尤其高中压长距离、大流量输送的燃气管道,具有很大的优势和较高的性价比。

(2)市政工程和建筑用管道市场。钢骨架塑料复合管道与传统的铸铁管、镀锌管道、水泥管道等相比具有许多优点,特别是作为供水管,不对饮用水造成污染,作为排水管,不泄露污水。

(3)煤炭、冶金等其他市场。钢骨架塑料管可广泛应用在火力发电厂的粉煤灰、灰渣和煤粉的输送,钢铁行业的铁矿、尾矿及铁精矿粉的输送,造纸厂纸浆的输送,以及纤维板厂维浆料的输送等领域。

(4)油气田管道市场。有天集输管道中大量的水和某些腐蚀性的物质,使钢质管的使用寿命只有几年,而使用钢骨架塑料复合管输送油水混合物、油水砂混合物、油水田污水、驱油聚合物等,可大大延长管道使用寿命。现有的输送天然气、液化石油气等燃气管道大多采用外表面加上起防腐和保温作用的保护层的钢管,普遍存在外泄问题。钢骨架塑料复合管能弥补这些方面的不足,更可靠、更安全。

4制造工艺

在钢骨架塑料复合管的制造过程中,采用先进的生产设备,每道工序都由计算机控制,确保产品质量。钢骨架塑料复合管的制造过程为:首先将经向钢丝与纬向钢丝按一定螺距缠绕于经向钢丝上,焊接时于筒型支持电极对应的滚式电极随纬向钢丝的缠绕而旋转,当其与支持电极发生电接触时产生焊接脉冲电流从而将纬向钢丝焊接到经向钢丝上。与此道工序同步进行的是将塑料加入挤出机内加热成熔融状态。将网状筒型钢骨架与从挤出机得到的熔融状态塑料一起连续地送入复合管成型模腔复合成管坯后进行冷却定型,冷却定型后得到的复合管由牵引机引出,根据长度需要由定长切割机进行切割。将切割后的复合管送至封口注塑机,对切割后暴露钢丝的端面进行二次注塑封口。在旋风车床上对复合管的端口进行整形,得到精确的外圆尺寸。至此复合管制造工序结束。

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