一、鋼骨架塑料復合管產品特點、規格及應用

1.1產品特點

鋼骨架塑料復合管材（件）是一種集鋼材與熱塑性塑料兩種材料優點于一身，有著優良的綜合性能的新型復合管材產品。鋼塑兩種材料以結構復合方式復合。管材是由纏繞并焊接成型的管狀鋼絲網作為加強骨架鑲嵌在熱塑性塑料管壁中間構成，管件的加強骨架是用薄鋼板均勻沖孔后卷筒焊接制成（如圖1.1和圖1.2）。管道采取電熔和法蘭連接兩種方式（如圖1.3和圖1.4），連接處強度不低于管材本體。

鋼骨架塑料復合管具有防腐、不結垢、光滑低阻、保溫、不結露、耐磨、質輕等塑料管的共同特點，而且其獨特的結構還造就了如下特點：

（1）抗蠕變性能好，持久機械強度高

由于塑料在常溫及應力作用下會發生蠕變，在較高持久應力下會發生脆性斷裂，因此純塑料管材的許用應力及承壓能力較低。而鋼材的機械強度約是高密度聚乙烯塑料的10倍左右，且在聚乙烯使用溫度范圍內十分穩定，不發生蠕變。將鋼骨架與聚乙烯塑料復合后，鋼骨架可有效地約束塑料的蠕變，使塑料本身的耐應力水平也大大地提高。因此鋼骨架塑料復合管材的許用應力與聚乙烯管材相比有大幅度提高。

（2）耐溫性能好

聚乙烯管材的強度在其使用溫度范圍內一般隨溫度提高而降低，溫度每提高10℃其強度約降低10%以上。由于鋼骨架復合管強度約2/3是由鋼骨架所承擔，所以其強度隨使用溫度的提高而降低的程度低于聚乙烯管材。實驗結果表明每提高10℃，鋼骨架塑料復合管強度降低5%以下。

（3）剛性、耐沖擊性好、尺寸穩定性好，又有適度柔性，剛柔相濟。

鋼的彈性模量通常是高密度聚乙烯彈性模量的200倍左右，由于鋼骨架的加強作用使鋼骨架塑料復合管的剛性、耐沖擊性及尺寸穩定性優于純塑料管材，同時由于網狀鋼骨架本身又是一種柔性結構，從而使復合管在軸向也有一定柔性，因此該管材具有剛、柔結合的特點，從而使裝卸、運輸、安裝的適應性及運行的可靠性好。地上安裝可節省支座數量，成本低，地下安裝可有效承受由于沉降、滑移、車輛等造成的突發性沖擊載荷。中小管徑可作適當彎曲隨地勢起伏布置，節省管件。

（4）熱膨脹系數小

由于普通碳鋼線膨脹系數為10.6～12.2×10-6（1/℃），聚乙烯管材線膨脹系數為170×10-6（1/℃），鋼骨架塑料復合管在網狀鋼骨架的約束下，復合管材的熱膨脹性**，低于常用的塑料管材。通過測試，鋼骨架塑料復合管線膨脹系數為35.4～35.9×10-6（1/℃），僅是普通碳鋼管材3～3.4倍。實驗結果表明，埋地安裝時一般可不用熱補償裝置，管材采用蜿蜒狀鋪設即可起到吸收（或釋放）膨脹的作用，從而使安裝成本降低。

（5）不會發生快速開裂

純塑料管特別是大口徑純塑料管在持久環向應力的作用下，易產生突發外部載荷、局部缺陷、應力集中等造成的快速開裂（瞬間幾百米至千米以上），因此目前國際上對管材塑料的抗快速開裂性能提出了很高的要求。由于鋼網的存在使塑料的變形及應力均不會達到其產生快速開裂的臨界點，因此從理論上講鋼骨架復合管不存在快速開裂，實際試驗也證明了這一點。

（6）鋼、塑兩種材料復合均勻可靠。

目前市場上的鋼塑復合管由于鋼、塑之間的復合是連續規范的界面。長期使用在交變應力的作用下易脫層，導致連接處泄漏，內部出現瓶頸狀收縮，堵塞介質流動。與其相比，鋼骨架塑料復合管是網狀結構，鋼網與塑料互相交織渾然一體，復合表面積大而不規則，兩種材料互相約束力大而均勻，應力集中小，不會發生脫層現象。

（7）雙面防腐

鋼骨架復合在塑料之中，管材內外表面具有相同的防腐性能，耐磨，內壁光滑，輸送阻力小，不結垢，不結臘，節能**，用于地埋及有腐蝕性環境條件下十分經濟方便。

（8）自示蹤性好

由于鋼骨架的存在，使埋入地下的鋼骨架塑料復合管可以用通常的磁性探測的辦法尋找定位，避免由于其它挖掘工程而造成的**。而這種**是純塑料管及其它非金屬管發生較多的**。

（9）產品結構性能調整方便靈活

可以通過改變鋼線直徑、強度、網格間距、塑料層厚度、塑料種類來調整產品的結構與性能，以滿足不同的耐壓、耐溫、防腐要求。

（10）制造成本低、性能價格比高、市場競爭力強

材料成本是管材制造成本的主體，鋼材價格是塑料價格的1/3左右，而鋼骨架塑料復合管的鋼絲與塑料的用量比在1.2:1左右，所以較大直徑鋼骨架塑料復合管的制造成本低于功能與其相同的塑料管材，從而具有更強的市場競爭力。

上述特點決定了鋼骨架塑料復合管優越的安全可靠性和經濟性，其不僅能滿足目前普通塑料管適用范圍內的要求，而且可以更大程度地適用于各種工業領域，取代不銹鋼等金屬防腐管材。

1.2產品規格及參數

1.2.1管材系列

表1.1 管材系列

注：公稱壓力是管材在預期壽命50年，輸送20℃且相對管材塑料具有化學穩定性的介質時允許使用的**壓力，若實際使用壓力高于公稱壓力，應調整鋼骨架的強度，使產品爆破壓力≥使用壓力×3（輸送介質是水）或爆破壓力≥使用壓力×3.0×1.6(輸送介質是燃氣)，若介質溫度高于20℃時，公稱壓力應進行修正。輸送液化石油氣（氣態）時**工作壓力為0.1MPa ；輸送液化石油氣／混空氣時**工作壓力為0.2MPa；輸送人工煤氣時**工作壓力為5KPa。

1.2.2管配件系列

各種規格配件包括11.25°彎頭、22.5°彎頭、45°彎頭、90°彎頭、三通、異徑管件、電熔套筒，活套法蘭，法蘭盲板等。

1.2.2.1 電熔管件：

表1.2電熔管件系列

1.2.2.2 法蘭管件：

表1.3 法蘭管件系列

1.2.2.3異徑管件：

表1.4 異徑管件系列

1.2.2.4鞍型抽頭：

表1.5鞍型抽頭系列

1.3產品的適用范圍

（1）       油田：油田集輸油管、污水管、原油、成品油輸送管，油井注入聚合物管、鹵水處理管等。特別適用于高含硫的油、氣、水等介質輸送.

（2）       市政建筑：市政給排水、天然氣和煤氣輸送。

（3）       船舶：船上污水管、給排水管、壓艙水管等生活管系和結構管系。

（4）       煤礦：水煤漿、煤層氣、粉煤灰管線。

（5）       礦山：礦漿輸送管、工程用井管、泵送用管

（6）       其他：冶金、有色、電力、飲食等行業用管。

一、       鋼骨架塑料復合管原料性能要求

2.1鋼骨架塑料復合管用骨架鋼絲技術性能要求

（1）       材質：Q235A（GB700-80）；

（2）       退火狀態：抗拉強度＝550～650N/mm2；

（3）       表面鍍銅，鍍層均勻，不脫落，無漏鍍，鍍層厚度1~3μ；

（4）       鋼絲表面應光滑平整，不得有任何凸凹，刃傷等缺陷及油污、灰垢等污染；

（5）       鋼絲直徑公差：φ±0.05mm。

2.2鋼骨架塑料復合管所用塑料性能要求

鋼骨架塑料復合管用于承壓管材，例如，燃氣管、排污管、給水管、輸油管和工業用管，生產鋼骨架塑料復合管塑料采用高密度或中密度聚乙烯管道塑料，其性能指標如下：

密度                                  ≥0.93g/cm3（基礎樹脂）

熔流率（熔融指數）                    0.4～0.6g/10min（190℃，5 Kg）

揮發分含量                            ＜350mg/kg

炭黑含量                              2.0~2.5%

熱穩定性（200℃）                     ＞20min

慢速裂紋擴展                          ＞ 165h

長期靜液壓強度                        ≥8MPa

2.3鋼骨架塑料復合管管件骨架性能要求

2.3.1低碳鋼板   鋼骨架原料采用20鋼或合金鋼板。

2.3.2表面鍍層   鋼骨架表面需鍍防銹層，鍍層表面平整光滑、不脫落、無漏鍍、不得有油污、灰垢等污物。

三、鋼骨架塑料復合管主要性能參數

鋼骨架塑料復合管是一種承壓管材，由于它獨特的結構決定了鋼骨架塑料復合管具有集鋼材和熱塑性塑料兩種材料優點于一身，同時也決定了鋼骨架塑料復合管具有**的性能特點。

（1）受壓開裂穩定性

取長度為100±10mm的管材樣品進行試驗，樣品置于液壓機板間進行緩慢下壓，10～15S壓至管材直徑的50%，管材應無裂紋

（2）縱向尺寸收縮（110°，保持1h）

按《熱塑性塑料管材縱向回縮率的測定》GB／T6671的規定進行測定為≤0.4%

（3）短期靜液壓強度試驗

按《流體輸送用熱塑性塑料管材 耐內壓試驗方法》GB6111的規定進行測定。

20℃，1h，壓力為：公稱壓力×2         無**

80℃，165h，壓力為：公稱壓力×2×0.71           無**

（4）耐候性試驗

按《塑料自然氣候暴露試驗方法》GB／T3681規定方法，管材積累接受≥3.5GJ/m2老化能量后，仍能滿足上述（3）項性能要求。

（5） 不圓度    

按《塑料管材尺寸測量方法》GB/T8806測量，管材不圓度應不大于5%

（6）公稱壓力修正系數

若輸送的液體介質溫度高于20℃時，公稱壓力應進行修正。其修正系數如表3.1：

表3.1輸送水公稱壓力溫度修正系數

若輸送的燃氣介質溫度高于20℃時，公稱壓力應進行修正。其修正系數如表3.2：

表3.2輸送燃氣公稱壓力溫度修正系數

（7）線膨脹系數   管材線膨脹系數35.4～35.9×10-6（1/℃）

（8）管材允許彎曲半徑

表3.3 管材允許彎曲半徑

注：管段上有接頭時，R不應小于200d。

（9）表3.4架空敷設支架間距 

（10）管材爆破壓力

管材爆破壓力≥公稱壓力×3

（11）表3.5管材環剛度

（12）鋼骨架塑料復合管輸送介質溫度不宜超過80℃

（13）管材表面電阻為＞1013Ω×㎝

      體電阻率為＞1016Ω

      介電強度為700KV/㎝

（14）管材20℃時熱導率0.43W×（m×k）-1

（15）管材介電常數2.33

（16）介電損耗:50Hz時6×10-4

          103Hz時8×10-4

          104Hz時7×10-4

          105Hz時6×10-4

（17）管道當量粗糙度：0.010

（18）海澄－威廉系數：140

 (19)  管材耐磨性

在水速7~8m/s及水溫30℃—35℃的條件下，用直徑為50mm的HDPE管和鋼管進行試驗（水中混有15%的砂子）表明HDPE管1600小時后腐蝕量為4mm，而同樣磨量對鋼管來說不到1000小時。