孔网钢带聚乙烯复合管的产品结构优势

孔网钢带塑料复合管道系统是一种集钢材与热塑性塑料两种材料优点于一身,有着优良的综合性能的新型复合管材产品。孔网钢带聚乙烯复合管独特的产品结构使其既有防腐、耐磨、光滑低阻、不结垢、不结蜡、保温性能好、质量轻等塑料管材的特点,同时又具有抗蠕变性能好,持久机械强度高、热膨胀系数小、尺寸稳定性好等金属管材的特点。

1)抗蠕变性能好,持久机械强度高

由于塑料在常温及应力作用下会发生蠕变,在较高持久应力下会发生脆性断裂,因此纯塑料管材的许用应力及承压能力较低。而钢材的机械强度约是高密度聚乙烯塑料的10倍左右,且在聚乙烯使用温度范围内十分稳定,不发生任何物理性能的变化。将钢骨架与聚乙烯塑料复合后,钢骨架可有效地约束塑料的蠕变,使塑料本身的耐应力水平也大大地提高。因此孔网钢骨架塑料复合管材的许用应力与聚乙烯管材相比有大幅度提高。

2)耐温性能好

聚乙烯以及聚丙烯等纯塑料材质管材的强度在其使用温度范围内一般随温度提高而降低,温度每提高10℃其强度约降低10%~15%以上。由于钢骨架复合管强度约4/5是由钢骨架所承担,所以其强度以及刚度在100℃以下的使用温度范围内几乎毫无变化。实验结果表明在50℃以上的高温使用环境下每提高10℃的使用温度,热介质用孔网钢带塑料复合管整体的强度以及刚度仅降低不到2%。通过选择不同的塑料原料可得到可得到不同性能需要的管道,为提高复合管道的耐温等级我公司将复合管道分为常温系列和耐温系列,常温系列采用的是用普通高密度聚乙烯材料进行复合,高温系列采用的是耐温聚乙烯进行复合,拓宽了此类管道的应用范围。

孔网钢带聚乙烯复合管的产品结构优势(图1)

聚乙烯和聚丙烯材料随温度升高材料模量变化图(强度变化趋势类似)

 

3)刚性、耐冲击性好、尺寸稳定性好,又有适度柔性,刚柔相济。

钢的弹性模量通常是高密度聚乙烯弹性模量的200倍左右,由于钢骨架的加强作用使钢骨架塑料复合管的刚性、耐冲击性及尺寸稳定性优于纯塑料管材,同时由于孔网状钢骨架本身相对于钢管来说也是一种柔性结构,从而使复合管在轴向也有一定柔性,因此该管材具有刚、柔结合的特点,从而使装卸、运输、安装的适应性及运行的可靠性好。地上安装可节省支座数量,成本低,地下安装可有效承受由于沉降、滑移、车辆等造成的突发性冲击载荷。中小管径可作适当弯曲随地势起伏布置,节省管件。

4)不会发生快速开裂

纯塑料管特别是大口径纯塑料管在持久环向应力的作用下,易产生突发外部载荷、局部缺陷、应力集中等造成的快速开裂(瞬间几百米至千米以上),因此目前国际上对管材塑料的抗快速开裂性能提出了很高的要求。由于孔网钢板的存在使塑料的变形及应力均不会达到其产生快速开裂的临界点,因此从理论上讲钢骨架复合管不存在快速开裂的可能性,实际应用也证明了这一点。

孔网钢带聚乙烯复合管的产品结构优势(图2)

5)钢、塑两种材料交融复合均匀可靠。

目前市场上的普通钢塑复合管由于钢、塑之间的复合是连续规范的界面。长期使用在交变应力的作用下易脱层,导致连接处泄漏,内部出现瓶颈状收缩,堵塞介质流动,而且该类管道的接头处理很有难度,并且价格昂贵。与其相比,孔网钢骨架塑料复合管是网孔状结构,钢网孔与塑料互相交织浑然一体,复合表面积大而不规则,两种材料互相约束力大而均匀,应力集中小,这种结构决定了孔网钢带塑料复合管永远不会发生脱层现象。

孔网钢带聚乙烯复合管的产品结构优势(图3)

 

 

孔网钢带塑料复合管材截面示意图    孔网钢带塑料复合管骨架示意图

6)双面防腐

钢板孔网复合在塑料之中,管材内外表面具有相同的防腐性能,耐磨,内壁光滑,输送阻力小,不结垢,不结腊,节能效果明显,用于地埋及有腐蚀性环境条件下十分经济方便。

7)自示踪性好

由于钢骨架的存在,使埋入地下的钢骨架塑料复合管可以用通常的磁性探测的办法寻找定位,避免由于其它挖掘工程而造成的破坏,而这种破坏是纯塑料管及其它非金属管发生最多的破坏。

8)孔网钢带塑料复合管的连接方式

复合管采用电热熔管件的连接方式,为应对高压力等级以及管道的高温应用环境我公司还开发出具有增强功能的电熔管件(外层套增强工程塑料的加强层,内层为聚乙烯材料),其原理是利用外层套增强工程塑料的加强层提高管件的耐压等级,利用内层与管道同质的塑料与管道进行电热熔焊接,确保焊接部位大于管道本体的力学强度,大幅提高整个管道系统的安全系数。

孔网钢带聚乙烯复合管的产品结构优势(图4) 

电热熔连接示意图   

上述特点决定了孔网钢带塑料复合管优越的安全可靠性和经济性,其不仅能满足目前普通民建高温热水领域的应用要求,而且可以更大程度地适用于各种工业化工冶金领域,取代各种类型的防腐管材。