给水管道选材标准
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给水管道选材标准
摘要:本文主要对PE管、钢塑复合管、PSP管、球墨铸铁管四种材料的选材标准进行了分析和对比,对比材料管材连接、密封性能、使用年限、水力特性、防腐方案提供管道领域有关的选材参考。
关键词:PE管、钢塑复合管、PSP管、球墨铸铁管
一、PE管选材分析
PE管以聚合物内衬层(通常采用聚乙烯树脂、交联聚乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂或改性后的其他高分子聚合物树脂)为基体,通过编织或缠绕涤纶工业长丝、芳纶长丝、超高分子量聚乙烯长丝或钢丝绳等等材料增强,并外加热塑性材料(聚乙烯树脂)保护层复合而成。
给水用PE管材是传统的钢铁管材、聚氯乙烯饮用水管的换代产品。
给水管必须承受一定的压力,通常要选用分子量大、机械性能较好的PE树脂,如HDPE 树脂。
LDPE树脂的拉伸强度低,耐压差,刚性差,成型加工时尺寸稳定性差,并且连接困难,不适宜作为给水压力管的材料。
但由于其卫生指标较高,LDPE特别是LLDPE树脂已成为生产饮用水管的常用材料。
PE管的链接方式主要有以下几种:
1.热熔连接
聚乙烯管道系统的热熔连接方式有热熔对接(包括鞍型连接)和热熔承插连接。
热熔承插连接适用于直径比较小的管材、管件(一般直径在DN63mm以下),因为直径小的管材、管件管壁较薄,截面较小,采用对接不易保证质量。
热熔对接适合于直径比较大的管材管件,比承插连接用料省、易制造,并且,在熔接前切去氧化表面层,熔接压力可以控制,质量较易保证。
2.电熔连接
将需要连接的pe管件套在pe管材上,用电熔焊接机使内嵌电热丝的电熔管
件的内表面以及管子插入端表面融化,进行冷却后,管材和管件已经电熔在一起,这样连接十分牢靠。
3.法兰连接
当pe管需要与金属管道、阀门等用水设施连接时,需要采用法兰连接。
要
根据连接管道的大小选择法兰盘,通过法兰盘紧固固定管道和接件,使法兰连接
接件与法兰片紧密接触,达到连接的目的。
二、钢塑复合管选材分析
钢塑复合管,一种新兴的复合管管材,很多地方简称钢塑管。
钢指的是螺旋
管无缝管直缝管弯头等;塑,是指塑料,钢塑复合管中的塑料一般是高密度聚乙
烯(HDPE),产品以无缝钢管、焊接钢管为基管,内壁涂装高附着力、防腐、食
品级卫生型的聚乙烯粉末涂料或环氧树脂涂料。
采用前处理、预热、内涂装、流平、后处理工艺制成的给水镀锌内涂塑复合钢管,是传统镀锌管的升级型产品。
钢塑复合管具有以下优点,(1)优良的机械和物理性能、(2)良好的耐腐蚀性
能和使用寿命、(3)很高的输送效率、(4)较宽的适用范围、(5)优异的环保卫生
性能、(6)简单方便的安装性能。
其连接方式连接方式有以下几种
1.
螺纹连接
管径小于100mm的内衬塑不锈钢复合钢管可采用螺纹连接,在接头处采用厌
氧密封胶做密封处理。
1.
沟槽连接
沟槽连接方式是在管材,管件上加上沟槽,再以专用卡箍进行管道连接的一种技术。
1.
PSP管选材分析
PSP钢塑复合压力管,是一种金属与材料复合的新型管材。
采用钢带辊压成型为钢管并进行氩弧对接焊,再加上高性能粘接剂内外PE层复合而成。
五层复合结构的钢塑复合压力管,克服了钢管存在的易腐蚀,有污染,笨重,使用寿命短和塑料存在的强度低,膨胀量大,易变形的缺陷,而又具有钢管和塑料的共同优点,其特点有:①优良的机械强度,耐压强度高性能稳定;②线膨胀系数小、明装不变形;③优异的耐腐蚀性,能防止外腐蚀,内腐蚀;④内壁光滑,阻力系数
小;⑤采用双热熔连接,需要用专用的安装工具;⑥PSP管与热熔承插管件连接时需要过渡接头;⑦P SP钢塑复合管对施工工艺上要求相对较高
因为PSP管是―种内外塑料层,中间采用钢带的三层结构的复合管。
故外层塑料非常薄,在加热热熔过程中温度控制不好,熔化点超过250度后,很容易将外层塑料熔化,而管接头直接焊接到钢带上,将造成假焊或加热脱层。
所以PSP管对施工工艺上要求相对较高,PSP管一定要在厂家技术指导下安装。
PSP钢塑复合管的常用连接方式连接方式有两种。
1.双热熔连接
一般用于DN160以下的,DN160以上的是采用法兰连接。
它的特点是全塑封连接,避免了钢带和空气及水的接触,对管材和水有很好的保护作用,连接方便可靠无渗漏。
2.内胀扩口连接
DN20-DN25的用的是卡压连接,DN32-DN63用的是丝扣式内胀连接,DN75-DN110用的是螺栓式内胀连接,DN160-DN200用的是扩口连接。
PSP钢塑复合管内胀扩口连接的特点是连接方便、可靠出现不会出现漏水的情况,不用考虑周围温度,有点接近于传统的丝扣连接。
四、球墨铸铁管选材分析
球墨铸铁管中石墨是以球状形态存在的,一般石墨的大小为6-7级。
质量上
要求铸铁管的球化等级控制为1-3级,球化率≥80%,因而材料本身的机械性能
得到了较好改善,具有铁的本质、钢的性能。
退火以后的球墨铸铁管,其金相组
织为铁素体加少量珠光体,机械性能良好,所以又叫铸铁钢管。
球墨铸铁管防腐
性能优异、延展性能好、安装简易的特点,主要用于市政工矿企业给水、输气等。
对球墨铸铁管材的选择应根据敷设地具体情况,选择直管与配件的接口形式。
橡胶圈通常选用NBR、SBR、EPDM等材质。
涂层的选择根据使用时的内、外部条
件选择适和的涂层。
现有内涂层为环氧树脂、聚氨酯内外涂层、PE膜涂层等球墨
铸铁管新产品,选用时应详细了解其性能。
球墨铸铁管目前常用的连接方法主要有以下两种:
1)法兰连接
此种方法为通用连接方法,此种方法原理是球墨铸铁管和钢管均转换为法兰
盘接口,从而实现标准对接。
管件的承口或插口可以与正常管道相连,从而使得
管线转换为法兰盘接口,只需与对应的钢制法兰进行连接即可。
此种方法特点是,连接方式比较通用,法兰的制作为标准件,确保连接的稳定性。
需要注意的是,
双方的法兰不仅需要公称值一致,PN值也应一致才能连接。
劣势是,如果直接埋地,螺栓腐蚀风险较大,将来可能出现接口漏水等问题,有的设计规范也要求螺
栓不能直接埋地。
此外法兰连接由于采用螺栓紧固确保密封效果,人工操作的影
响较大。
2)承插连接
承插连接的方法是,对于球墨铸铁管确保连接位置为承口(如果不是,则用
双承套管,使得插口端转换为承口端),钢管端在其承口外径焊接一层额外的钢
板﹐使得钢管的外径确保与球墨铸铁管外径相同。
然后将钢管插入到球墨铸铁管
的承口进行安装。
表1四种材料对比分析
参考文献:
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作者简介:徐鹏(1980.08)男,汉族,籍贯江苏常州,学历大专,职称中级工程师,研究方向给排水。