衬塑钢管的承载能力
衬塑钢管的外层钢管是按照GB/T3091《低压流体输送用焊接钢管》标准生产的。符合普通钢管级别的焊接管的试验压力按下式计算:
P=2SR/D 式中:P一试验压力,MPa;
S一钢管公称壁厚,mm;
R—标准规定的屈服强度的60%,MPa;
D—钢管公称外径,mm;
镀锌钢管试验压力P和工作压力P1的关系如下:
Pl=2P/3 式中:P——试验压力,MPa(一般试验压力不超过7 MP);
P1——允许工作压力,MPa。
表1给出了GB/T3091规定的镀锌钢管的公称工作压力和计算允许工作压力,可以看到其公称工作压力有相当的系数;衬塑钢管的行业标准CJ/136《衬塑复合钢管》中所规定的衬塑钢管的工作压力与镀锌钢管的工作压力是一致的。由于衬塑钢管实际使用的壁厚还应该加上塑料管层的厚度,因此管体强度更可靠。此外衬塑钢管如果希望提高工作压力只需要改变钢管的壁厚、材料或者选择无缝钢管,而不需要自己另外生产不同壁厚系列的塑料管材。
表1 镀锌钢管工作压力的计算值与规定值比较
公称口径 | 外径 (mm) | 壁厚(mm) | GB/T3091规定公称工作压力MPa) | 计算试验压力 (MPa) | 计算允许工 作压力(MPa) |
DN50 | 60.0 | 3.5 | 2.0 | 8.60 | 5.74 |
DN100 | 114.0 | 4.0 | 2.0 | 5.65 | 3.77 |
DN150 | 165.0 | 4.5 | 2.0 | 6.97 | 4.64 |
DN200 | 219.1 | 5.0 | 2.0 | 5.83 | 3.89 |
DN300 | 323.9 | 7.0 | 2.0 | 5.52 | 3.68 |
DN400 | 426.0 | 8.0 | 1.6 | 4.8 | 3.20 |
DN500 | 530 | 8.0 | 1.6 | 3.86 | 2.57 |
DN600 | 630 | 9.0 | 1.6 | 3.65 | 2.43 |
衬塑钢管的连接采用可锻铸铁(玛钢)衬塑管件,是可锻铸铁(玛钢)管件经过表面处理以后,在注塑机中注塑成型的,目前市场上有2种形式。
沟缝式相比台肩式可以在安装时避免密封圈脱落而更加可靠;但是应该注意,由于这里管件和管材的连接采用了锥管罗纹,如果在拧紧罗纹的同时又要能够压紧密封圈,因此存在过定位问题,也就是有可能罗纹已经拧紧,密封圈却没有压紧;或者是密封圈已经压紧,而罗纹还没有拧紧。为了解决这个问题,目前一般采取规定罗纹的旋入牙数来保证密封的可靠性。表2列出了这个数值(来自CECSl25-2001《建筑给水钢塑复合管管道工程技术规范》。
公称直径(mm) | 旋入深度(mm) | 旋入牙数 | 公称直径(mm) | 旋入深度(mm) | 旋入牙数 |
15 | 11 | 6.0-6.5 | 50 | 20 | 9.0-9.5 |
20 | 13 | 6.0-6.5 | 65 | 23 | 10.0-10.5 |
25 | 15 | 6.5-7.0 | 80 | 27 | 11.5-12.0 |
32 | 17 | 7.0-7.5 | 100 | 33 | 13.5-14 |
40 | 18 | 7.0-7.5 |
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表2的旋入牙数在安装时是必须控制的,因此现场施工需要用套扣机而不能手工套扣,并且在套扣后要仔细清理毛刺,以保证旋入牙数并压紧密封圈。
衬塑管件的内衬塑料品种要受到注塑工艺的限制,目前国内市场上多数是用于冷水的管件采用聚乙烯,用于热水的管件采用PP-R(无规共聚聚丙烯),国内还没有见到采用CPVC(氯化聚氯乙烯)的,因此受PP-R耐热性能的限制,一些衬塑钢管生产企业宣传自己的产品50年寿命、使用的温度条件达95℃是错误的,应该规定为70℃比较合适。如果全部采用氯化聚氯乙烯(CPVC),则可以把使用温度提高到95℃。
衬塑管件所用的可锻铸铁(玛钢)管件要执行标准GB9440《可锻铸铁件》和GB3287《可锻铸铁管路连接件》,以保证管件材质的质量。衬塑管件的标准CJ/T137-2001给水衬塑可锻铸铁管件》规定其较大口径为150mm,更大口径的衬塑钢管采用沟槽式接头或者衬塑法兰连接。衬塑管件标准同时规定了衬塑管件的实验压力为2.5MPa,使用压力是1.6MPa。这个压力和衬塑钢管的2.0MPa的公称压力已经完全能够满足建筑给水和供暖系统的要求。
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衬塑管道技术规范:钢衬塑管道钢管采用Q235A材质或20#无缝钢管,所供管道的内衬材质为PO或PE,厚度为:3-6mm,?衬塑厚度的允许范围标准为:?0~+20%。衬里层呈白色或青灰色,内表面光滑、地址均匀,不允许有裂纹、气泡分层及其他影响性能缺陷。钢衬塑管道采用法兰连接,法兰采用标准为GB/T9113,法兰压力等级为PN1.0MPa;衬塑层延伸出管道端部至法兰面的外径。
钢衬塑管道是由钢管和塑料复合而成的一种新型管道材料,在国内是朂近几年才发展起来的新型产品,它以钢管为基体,在钢管内覆上各种塑料后复合而成。使其既有钢管的强度和刚度,又有塑料管的耐化学腐蚀、无污染、内壁光滑、不积垢、流体阻力小等优点,目前已在化工生产、醫藥卫生、电厂、冶金等行业防腐领域得到广泛的应用。
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碳钢防腐衬塑管道
衬塑管是以普通碳素钢管作为基体,内衬化学稳定性优良的热塑性工程塑料,经冷拉复合或滚塑成型,它既有钢管的机械性能,又有工程塑料的耐腐蚀,缓结垢,不易生长生物的特点,是输送酸、碱、盐、有腐蚀性气体等介质的理想管道。内衬食品级聚丙烯,能用于食品、医药及饮水等行业。常见的衬塑管有:PP,PVC,PE,PO,F4。
防腐衬塑管道工程案例:
武汉汉口绿色能源有限公司化工车间管道项目(1500m防腐衬塑管道及管件)
金驹集团煤矸石发电厂衬塑项目(1200米钢衬PO管)
福建省邵武市化工厂 (车间钢衬PTFE管道及管件)
广西南宁腾创商贸有限公司(南宁化工厂盐酸输送用PO管道)
广东湛江劲力机械设备有限公司(化工车间防腐衬塑管道)
北京慧翔科技有限公司钢衬PO直管及管件 (永银化工)
辽宁赢创三征(营口)废水资源化项目(衬PTFE管道104)
浙江锦江集团电厂回水管道项目(1200m钢衬PE管道及配套管件)
宁夏宝丰能源集团有限公司焦化厂硫铵改造项目(钢衬PTFE管道)
乌鲁木齐阜康电石处理、锅炉水处理项目 (防腐衬塑管道)
河南省濮阳市中原油田污水处理厂气体压力输送管线改造项目(钢衬PO管道)