钢骨架聚乙烯塑料复合管的特性及施工方法介绍

钢骨架聚乙烯塑料复合管的特性及施工方法介绍Ξ

李长河

(中原油田设计院)

摘　要:介绍了钢骨架聚乙烯塑料复合管的抗腐蚀、耐压等性能,及其广阔的适用范围,并对这种管材的施工方法进行了详尽的介绍。

关键词:钢骨架聚乙烯塑料复合管;特性;施工

钢骨架聚乙烯塑料复合管是一种技术含量高、双面防腐、耐压的新兴复合管。这种管材以表面经过特殊工艺处理的钢丝按经、纬方向点焊成网作为增强相,管内外壁均以高密度聚乙烯为基体,采用真空挤塑技术与塑料挤塑拉膜技术加工而成的复合管道。

钢骨架聚乙烯塑料复合管的基体材料高密度聚乙烯具有很好的化学稳定性、机械强度、耐寒度、电绝缘性能、辐射稳定性、无毒性(绿色产品)、比重小、强度与重量比值高、脆化温度低(-80℃)和韧性优良、耐冲击、耐蠕变性,因此钢骨架聚乙烯塑料复合管集抗腐蚀性、耐磨性与耐压于一体,改变了钢制管道耐压不耐腐,塑料管道耐腐不耐压、钢衬塑管道塑料与钢管脱层、钢涂塑管道易磨损开裂、玻璃钢管施工条件苟刻、抗冲击性能差的缺点,是一种具有广阔应用前景的新兴管材。

1　钢骨架聚乙烯塑料复合管的性能

1.1　优良的耐腐蚀性能

由于网状钢骨架完全包裹在高密度聚乙烯基体中,其高密度聚乙烯具有良好的耐酸、碱、盐以及绝大部分有机溶剂腐蚀的性能。管道内外壁防腐蚀性能一致,不必做任何防腐处理,适用于酸、碱、盐制造业、石油化工、化肥农药、制药等行业腐蚀介质输送的工艺配管和排放管道及供水管道或环境比较恶劣的地区。

1.2　优良的耐压性能(亦适用于高真空状态)

钢骨架聚乙烯塑料复合管及管件以钢骨架为增强相,从而限制了塑料的蠕变,介质的压力除塑料承受一部分外,主要由钢丝网来承受,从而大大提高了管材的承压能力,同时还可在高真空状态下使用。钢骨架聚乙烯塑料复合管的耐压等级从5.0M Pa～110M Pa,耐压安全系数大于1.6。

1.3　优良的耐磨性能

由于高密度聚乙烯具有保持原有形状的特性——弹性记忆效应,当高速流动的固体颗粒撞击在塑料内壁上时,其能量被高密度聚乙烯材料本身吸收,即使有小的划痕,由于弹性记忆效应也可愈合。

钢骨架聚乙烯塑料复合管的耐腐蚀能力为普通钢管的4～6倍以上,为不锈钢或衬塑管的3倍以上,为玻璃钢管的2～3倍以上。

1.4　内壁光滑、降低能耗

钢骨架聚乙烯塑料复合管内壁保持了塑料管表面光滑不易结垢的特点,其内壁绝对粗糙度为0101mm,摩擦系数小,并且在使用年限内不会随时间改变。在相同流量系统中,达到相同的流量,所需的管径比其它材质的管内径要小。流损比钢管小三分之一,从而降低了输送介质的能耗。

1.5　耐温性能、绝热性能强

钢骨架聚乙烯塑料复合管适用温度范围为-40℃～80℃,绝热性能好。与钢管相比,其表面散热量仅为钢管的三分之一,在热损要求不高的情况下可不做保温处理。

1.6　施工简单、维修方便

钢骨架聚乙烯塑料复合管的安装分为活套法兰连接和电熔连接两种。

活套法兰连接事在管材、管件端头上加接相同

04内蒙古石油化工 2009年第5期　Ξ收稿日期:2008-12-12

作者简介:李长河(1974—),工程师。1998年毕业于西南石油学院石油天然气储运专业,学士。在中原油田工程建设总公司从事技术工作4年,负责过油田集气站、计量注水站、天然气加工、处理工程、化工工程及长输管道工程

的施工。目前在中原油田勘察设计研究院从事设计工作。

材料的接头,并车有密封槽,槽内放入“O”型密封圈,用经过特殊处理的钢制活套法兰连接起来。

电熔连接时将两个需连接的管材或管件插入电熔套筒内,通过电加热将三者紧密结合在一起。

使用中的维修,对小的破孔,可用塑料焊枪以相同的塑料焊丝进行修补;对大的破损可用更换管段或管外打卡子的方法修复。

1.7　可示踪性

由于钢骨架聚乙烯塑料复合管中有金属网,决定了复合管具有先天的可示踪性,不必另外埋设跟踪或保护标记,即可用磁性金属探测器进行寻踪,能有效避免挖掘破坏,为安全运行及抢修和维护提供了极大的便利条件。

2　钢骨架聚乙烯塑料复合管的施工

钢骨架聚乙烯塑料复合管的连接目前采用法兰连接和电熔连接。与其它材制管道、设备连接时必须采用法兰连接或钢塑过渡接头。法兰连接主要用于地上管道连接,当埋地管道采用法兰连接时,需设检查井或安装在便于检查的位置。采用电熔连接时,电熔套筒不宜置于套管内。

2.1　法兰连接

钢骨架聚乙烯塑料复合管安装用的松套法兰必须与特制的对开环配合使用,安装时,先将松套法兰套入管子上,将密封胶圈正确放入密封槽内,管线自然找正后将松套法兰对接把紧。应注意的是,对开环工作斜面应与管接头斜面贴合均匀良好,螺栓应均匀把紧,螺栓拧紧至管道接头端面完全贴合(密封胶圈处于受压状态),但塑料不发生局部塑性变形为宜。

2.2　电熔连接

2.2.1　手工封焊

管线在出厂前其端部都是封焊好的,这些管子可以直接进行电熔连接。但是施工过程中不可避免的需要将管线在现场进行切割,切割后的管线其端面要漏出钢丝骨架,如果不对端面进行处理,则管线中的钢骨架要受到腐蚀,管道的强度就会降低,管道的寿命就会缩短,因此要对这部分管子的端面必须进行封口处理。

封口前用电动砂轮机打磨管线端头的钢丝经纬线,打磨深度3mm～5mm,打磨端槽的宽度要均匀,槽内的环向钢丝必须清除干净。然后用手工塑料热堆焊将端槽封焊,焊缝应尽可能均匀。

2.2.2　电熔的安装

安装电熔前应对熔接表面(直管、管件的熔接区,电容内表面)进行处理,用电动抛光片将熔接表面打毛,暴露新鲜材料,或者用刮刀等工具刮削,去除表面层,处理后应保证管子与电容套筒有比较紧密的配合尺寸,且表面要打磨圆滑、均匀。这一步对焊接质量的好坏有至关重要的影响。就曾经发生过由于打磨不均匀,导致焊缝在使用过程中发生渗漏的事故。用木锤轻击电熔套筒四周,将需要对接的一个直管或管件装入电熔套筒内,装入深度应为电熔套筒长度的一半。

2.2.3　扶正器安装

先将扶正器的一个卡环装到已将电熔安装到位的管段,必须紧靠电熔安装,将卡环螺栓上紧,将另一卡环安装在另一管段上,将卡环螺栓上紧,然后将两卡环间的螺栓拧紧,将待装管拉到位,必须保证两管段在同一直线上。

2.2.4　焊接

将电机输出端插头插入电熔接头插孔,通电焊接直至焊接完成。电熔焊接时应注意观察电熔接头观察孔的变化,及有无异常声音,接头变形及表面温度变化是否正常。

电熔连接冷却期间不得移动、震动连接件或在连接件上施加任何外力。电熔应自然冷却至常温时方可拆卸扶正器。

2.3　管道的维修

法兰连接的管道发生损坏时管道应整根更换;电熔连接的管道换管采取将破坏管段锯下,用手工塑料堆焊方法将截口钢丝遮盖,将电熔推入原管,将新管与原管对正后在将电熔套筒推到正确的连接位置实施电熔焊接。对于管道轻微渗漏,可将管内介质放空后,将漏孔适当扩大钻深至钢丝处,清除污垢后用塑料焊条堆焊。

2.4　常用工具

专用工具:塑料焊枪、焊机、直管扶正器、管件扶正器、紧线器等;

通用工具:扳手、角磨机、手锤、曲线锯、手锯、弯尺、直尺、手拉葫芦等。

3　结束语

钢骨架聚乙烯塑料复合管解决了钢管不耐腐蚀、塑料管耐腐不耐压、钢衬塑管钢塑结合热涨系数相差大容易分层的问题,它具有适用范围广、运行费用低、施工简单等优点,这决定了它在以后的生产建设中有广泛的使用空间,是一种值得推广的新兴材料。

14

　2009年第5期 李长河　钢骨架聚乙烯塑料复合管的特性及施工方法介绍