內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管的技術(shù)特點(diǎn)

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摘　要：作為一種專(zhuān)利技術(shù)產(chǎn)品，內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管繼承了鋼管和塑料管各自的優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)市場(chǎng)需求、生產(chǎn)工藝、防腐措施、連接方式、性價(jià)比等諸多方面進(jìn)行綜合分析后合理設(shè)計(jì)管材。因此，該產(chǎn)品具有眾多技術(shù)特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)建筑的冷熱水的給水系統(tǒng)。2004年被建設(shè)部列為科技成果推廣項(xiàng)目，具有極好的市場(chǎng)潛力。

　　關(guān)鍵詞：內(nèi)筋嵌入式 襯塑鋼管 技術(shù)特點(diǎn) 給水系統(tǒng) 推廣

　　隨著人們的環(huán)保意識(shí)、健康意識(shí)的普及，新型環(huán)保給水用管材如雨后春筍般層出不窮，其品種之多難以枚舉。內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管作為一種國(guó)內(nèi)專(zhuān)利技術(shù)產(chǎn)品自2001年投放市場(chǎng)以來(lái)，深受用戶青睞，銷(xiāo)售額連年翻番。它繼承了鋼管和塑料管各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又摒棄了各自的缺點(diǎn)。在管材設(shè)計(jì)中最重要的內(nèi)容之一是根據(jù)使用條件和要求，合理確定管材的壁厚，同時(shí)該參數(shù)直接影響產(chǎn)品的性價(jià)比。內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管獨(dú)特的壁厚設(shè)計(jì)包括內(nèi)層塑料管壁厚和外層焊管壁厚，從而決定了內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管的一系列技術(shù)特點(diǎn)：

　　1、適用范圍廣泛，規(guī)格品種齊全；

　　2、生產(chǎn)工藝獨(dú)特；

　　3、連接方式可靠快捷；

　　4、表面防蝕措施完善，美觀；

　　5、外層焊管壁厚設(shè)計(jì)合理，；

　　6、內(nèi)層塑料管的壁厚合理，確保通徑；

　　7、節(jié)能環(huán)保，發(fā)展?jié)摿Υ螅?/p>

　　一、適用范圍廣泛、規(guī)格品種齊全

　　目前，在建筑給水行業(yè)中，高層建筑的給水管和消防管材長(zhǎng)期使用壓力約為1.6MPa左右，因此內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管的設(shè)計(jì)壓力確定在2.0MPa基本上能滿足建筑給水的壓力使用要求，同時(shí)這一參數(shù)也是壁厚設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。

　　使用溫度也是管材設(shè)計(jì)的一個(gè)重要參數(shù)，它決定著材料的許用應(yīng)力。在行業(yè)中按輸送水的溫度分為冷水和熱水，冷水溫度一般為0℃～25℃，但明裝管路內(nèi)介質(zhì)溫度受大氣溫度影響，我國(guó)南方夏季氣溫可高達(dá)40℃左右，而北方氣溫在冬季可低于-40℃，但是水于0℃以下就會(huì)凝固成冰，從而達(dá)不到用水的目的。因此在行業(yè)中有保溫的一些規(guī)范，使管路中水的溫度一直保持在0℃以上，以保持流體的可流動(dòng)性。熱水一般用于采暖、淋浴，水溫通常為75℃以下，瞬間溫度可達(dá)為95℃左右。

　　介于以上調(diào)研，內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管分為冷水型和熱水型兩大類(lèi)，確定冷水型長(zhǎng)期使用溫度為0℃～55℃，熱水型管材的長(zhǎng)期使用溫度為0℃～75℃，瞬間溫度可達(dá)95℃。規(guī)格按管道通徑標(biāo)準(zhǔn)化確定為DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300共14個(gè)品種。

　　二、生產(chǎn)工藝獨(dú)特

　　在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)確定后采用何種工藝進(jìn)行生產(chǎn)是目前經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中至關(guān)重要的，它直接關(guān)聯(lián)了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率，同時(shí)又反過(guò)來(lái)對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料的選擇提出工藝上的要求。內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管采用獨(dú)特的機(jī)械拉拔復(fù)合工藝，通過(guò)對(duì)金屬管的縮徑壓迫內(nèi)層塑料管，使兩種材料產(chǎn)生永久性合理過(guò)盈，加之焊管內(nèi)表面獨(dú)特設(shè)計(jì)的花紋內(nèi)筋對(duì)塑料管外表面的嵌入作用，以及塑料管復(fù)合前的物理和化學(xué)改性，使得內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管具有不分層、不縮管，長(zhǎng)期使用有保障的技術(shù)特點(diǎn)。并于2001年獲國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利。這種獨(dú)特的工藝生產(chǎn)效率高，過(guò)程控制易行，復(fù)合質(zhì)量高。

　　三、連接方式可靠快捷

　　管道之間的連接方式是建材行業(yè)最重要的問(wèn)題，連接強(qiáng)度可不可靠、便不便于安裝、維修，能不能適應(yīng)惡劣的自然條件，這些問(wèn)題都是用戶、設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)單位最關(guān)心的問(wèn)題。內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管利用冷擠壓原理在距管材端面一定距離作引伸變形成一小型圓弧槽，再將卡簧式不銹鋼卡環(huán)置入槽內(nèi)，套上螺母或接口、新型搪瓷管件及其附件，旋緊即可，安裝快捷。由于卡環(huán)配合部位的錐面自鎖設(shè)計(jì)，以及采用端向和徑向的雙向密封設(shè)計(jì)，使之具有可靠的連接強(qiáng)度和抗?jié)B漏性能。同時(shí)由于所有管接頭采用的是可拆卸結(jié)構(gòu)，加之專(zhuān)用活接管件的配合使用，使其維修極其方便。

　　四、外表面的防蝕措施完善

　　眾所周知，鋼鐵的腐蝕是非常普遍的，由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的。我們知道鋼鐵的腐蝕主要是由于電化學(xué)腐蝕，塑料的腐蝕老化主要是化學(xué)腐蝕以及紫外線照射而引起的，內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管由于內(nèi)層塑料管由外層金屬管庇護(hù)，徹底消除了塑料腐蝕老化的成因，使塑料管具有經(jīng)久耐用的性能。而外層金屬管的保護(hù)卻要困難得多。內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管的外表面采用了三層防蝕措施：第一層為鍍鋅層，鋼管形成陰極進(jìn)行保護(hù)防銹。第二層：環(huán)氧底漆，在鍍鋅層外表形成致密的高分子保護(hù)膜，使之與空氣、水隔離，減緩鋅層的氧化腐蝕，從而提高管材的使用年限。第三層：面漆，加強(qiáng)膜的保護(hù)作用，提高產(chǎn)品的美觀程度。在埋地使用時(shí)，采用適當(dāng)?shù)姆栏胧┮蕴岣呦到y(tǒng)的使用壽命；也可采用于襯塑鋼管為基管，外表面再覆一層塑料管的“內(nèi)筋嵌入式雙面襯塑鋼管”（PE管+碳鋼管+PP管）系列產(chǎn)品直接埋地使用，該類(lèi)產(chǎn)品于2004年獲國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利，并應(yīng)用于西氣東輸——克拉2氣田建設(shè)項(xiàng)目。

　　五、焊管壁厚合理

　　壁厚是一重要參數(shù)，在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第3冊(cè)給出的管道壁厚的設(shè)計(jì)公式：

　　S=PD/（2[δ]ψ）+C

　　式中：S：管壁厚（mm）

　　P：管內(nèi)介質(zhì)壓力（MPa）；

　　D：管外徑（mm）；

　　[δ]：工作溫度下的管材許用應(yīng)力（MPa）；

　　j：管材縱向焊縫系數(shù)，無(wú)縫鋼管j = 1；對(duì)焊接鋼管j = 0.8；

　　C：管壁厚度附加值（mm）；包括制造負(fù)偏差C1；腐蝕裕度C2；螺紋深度C3；C= C1+ C2+ C3.

　　內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管按以上理論確定焊管壁厚。管道材料的許用應(yīng)力[δ]一般按材料的各項(xiàng)強(qiáng)度分別除以對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)，取其中的最小值作為該材料的許用應(yīng)力，該值為管道材料容許承受的應(yīng)力。同時(shí)由于內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管采用卡環(huán)式連接，冷擠壓變形制槽，不需考慮管壁厚度附加值的C3.因而與傳統(tǒng)鍍鋅鋼管相比，壁厚更加合理，經(jīng)濟(jì)性有明顯的潛力。

　　六、內(nèi)層塑料管衛(wèi)生環(huán)保，通徑有保證

　　內(nèi)層塑料管在鋼塑復(fù)合管的主要作用在于保證管材長(zhǎng)期使用能有效杜絕水質(zhì)的二次污染，因此對(duì)塑料材質(zhì)要求環(huán)保衛(wèi)生、不分解。內(nèi)筋嵌入式襯塑鋼管采用聚丙烯擠壓管材為內(nèi)管，經(jīng)省級(jí)衛(wèi)生防疫站多次抽樣檢驗(yàn)，完全符合《生活飲用水輸配水設(shè)備安全評(píng)價(jià)規(guī)范》的各項(xiàng)指標(biāo)要求。其壁厚決定塑料管的剛度，以滿足縮徑復(fù)合的工藝要求，長(zhǎng)期使用不會(huì)產(chǎn)生縮徑現(xiàn)象，確保長(zhǎng)期使用的實(shí)際通徑完全符合管道通徑標(biāo)準(zhǔn)化要求，使管道水力坡降計(jì)算簡(jiǎn)化。

　　七、節(jié)能環(huán)保、發(fā)展?jié)摿Υ?/strong>