2022年2022年金属增强聚乙烯缠绕结构壁管 .pdf

1新产品-金属增强聚乙烯缠绕结构壁管北京塑料工业协会张玉川 摘要该新产品是用连续钢带压成近似把钢材的高刚度耐腐可以使管材做到SN8SN16 三个环刚度等级目前生产的直径范围800-1200 毫米该产品可以采用多种连接方法适应不同的工程需要在达到高性能的同时比同直径同环刚度的全塑料埋地排水管可以显著地降低成本在塑料管道各个应用领域中塑料埋地排水管虽然起步较晚上世纪 90 年代全国的年产量才几万吨我们预测我国塑料埋地排水管在今后几十年中将持续大发展2010 年将超过 60 万吨全国防治水污染2 2o|?-?e2?发展化学建材是国家的方针4?o2?12?有关塑料埋地排水管的标准和规范已经逐步完善内径 800 毫米以上价格较贵在直径 800 毫米以下推广应用塑料埋地排水管比较容易接受但是由于施工方便快捷等原因塑料埋地排水管密封好但是在较大直径范围塑料埋地排水管材和混凝土管的价格差距就越来越大即使施工费用较低因此各地政府明令限制和淘汰的混凝土管也只在直径较小的特别是不能保证密封不少地区也应用了部分较大直径的塑料埋地排水管例如要求施工时间短一直没有能广泛使用仅有几家企业能够生产直径800mm 以上的双壁波纹管一种是通常称为或的凯威赫 KWHo?1o?1y?1?-D?2?a?33?a?名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 10 页 -2绕圆形中空肋壁管这种结构是我国从德国公司引进的技术全塑料缠绕结构壁管是用聚乙烯塑料缠绕熔接成的结构壁管耐腐蚀可以熔接等许多优点弹性模量 EP在 800Mpa 左右全塑料缠绕结构壁管需要耗用较多的材料才能达到一定的环刚度以每米重量计资料来源中空壁管一组来自国内某家生产生产线和产品的企业提供的资料有两组数据克拉管克拉管中空壁管KWH 克拉管克拉管克拉管环刚度 SN8 的全塑料缠绕结构壁管的米重已经达到 136 公斤以上柔性连接内径 2000mm?名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 10 页 -3格差距就更大了如果价格太高用户是很难接受的虽然只要多层缠绕但实际上很难做到SN8 以上大部分产品的环刚度在SN2 和 SN4?公司的WEHOLITE 和德国 BAUKU 的Profileen最大环刚度是 SN8?-1?11?y2?2?y?2000mm SN 16 的 PKS 管米重 656.6公斤目前国内不少设计用户单位对于应用塑料埋地排水管有顾虑就是担心环刚度不够即使埋地排水管环刚度较低也可以安全使用如果铺设地的土壤条件较差或者承受的负载较重换句话说所以国家和国际标准规定的环刚度有SN2SN81?a 32?SN4和 SN8y?1?o?a?3D?|o2?3 a?2?SN 8 以上的塑料埋地排水管对塑料埋地排水管的信誉和推广造成严重损伤和挫折有些企业为了降低成本偏面地宣传塑料埋地排水管承受负载靠管土共同作用导致一些工程发生变形过大和压屈失稳的事故有些生产企业为了降低材料消耗和生产成本但是事实证明在全塑料缠绕熔接的基本结构下这些方法的效果很有限例如严重地降低熔接缝的强度和管材抗冲击开裂性能我们认为要突破推广塑料埋地排水管的上述两个难题走创新的道路导致塑料原材料价格的空前爆涨因此塑料管业必须有应对原材料价格上升的战略措施克服传统塑料埋地排水管耗费材料过多的缺点显得更加重要和迫切名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 10 页 -42 金属增强聚乙烯缠绕结构壁管是重大突破碳素钢的弹性模量在190000 Mpa左右结合金属和塑料的优点显然是达到高刚度低消耗的理想办法达到能够发挥两方面的优点实现高性能和低成本的统一韩国其中日本开发的产品MRP 最成功以下是日本 KANAFLEX 公司 MRP 产品在东京-名古屋高速公路工地铺设的照片四川金石东方工业有限公司在四川森普管材股份有限公司密切合作下近年开始自主开发此项目技术克服了钢塑粘接等技术难题终于在 2003 年成功地开发出了金属增强聚乙烯缠绕结构壁管新产品和生产线山东福建和云南的生产线即将投产金属增强缠绕结构壁管在各地铺设使用后受到普遍的好评采用的产品名称是目前四川森普已生产的内径范围在800-1200 毫米并且认为由于产品优点突出预计可能发展成为较大直径塑料埋地排水管的主流产品名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 10 页 -52-2 金属增强缠绕结构壁管的结构四川金石开发的金属增强缠绕结构壁管基本结构如下图简单讲就是用连续钢带压成近似其基本的生产工艺是碳素钢带预先进行涂塑一台挤出机挤出聚乙烯带料缠绕并熔接成型管材的内层涂塑钢带通过成型机形缠绕并熔接在聚乙烯内层之外另外一台挤出机挤出聚乙烯带料缠绕并熔接成型管材的外层通过各部分温度6?a?3?o?a?D达到高环刚度首先是突破了全塑缠绕结构壁管环刚度只能达到SN8 的限制需要时可以做到比 SN16 更高的环刚度从此在各种使用条件下的工程中都可以采用塑料埋地排水管由于土壤中含腐蚀性物质如果使用混凝土管工作寿命会很短但是过去因为没有高环刚度的产品无法满足设计要求2?3?-2?D?1?2?o?10%通常就认为是重要成果成本的降低将更多薄钢带压成钢肋后达到的环刚度就远超过很厚实的聚乙烯结构层产生的效果在金属增强缠绕结构壁管中聚乙烯的功能就是耐腐蚀耐磨损聚乙烯的用料也不需要多金属增强缠绕结构壁管全塑缠绕结构壁管因为国内金属增强缠绕结构壁管刚起步数据资料也还不完整采用的是日本 KANAFLEX 的资料全塑缠绕结构壁管?2?名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 10 页 -6表 2 金属增强缠绕结构壁管和全塑料缠绕结构壁管单位米重比较Kanaflex 金属增强缠绕结构壁管bauku 全塑料缠绕结构壁管米重比接近环刚度下内径 ID mm 环刚度S 米重Kg/m 环刚度SN 米重Kg/m 800 15.6 39 8 63.3 39/63.3=0.62 1000 12.9 46 8 126.7 46/126.7=0.36 1200 12.9 65 8 166.5 65/166.5=0.39 1400 8 222.0 1500 12.9 97 8 288.2 97/288.2=0.36 1600 8 307.4 1650 12.4 134 1800 12.5 142 8 407.3 142/407.3=0.34 2000 11.5 163 8 499.0 163/499=0.33 从上表中可以看到在直径800-2000mm的范围下面我们比较国内生产的金属增强缠绕结构壁管和全塑缠绕结构壁管金属增强缠绕结构壁管采用国内某企业提供的数据国内金属增强缠绕结构壁管和全塑缠绕结构壁管的米重比在0.5-0.640%是钢板的重量所以金属增强缠绕结构壁管在总的米重上减少近一半金属增强缠绕结构壁管消耗的聚乙烯量大约只有全塑缠绕结构壁管的三份之一312?￥?e金属增强成败的关键是要保证钢塑粘接牢固一方面是通过钢带预涂特种塑料作为聚乙烯和碳素钢之间的结合层压力和时间参数保证钢塑各层都是在最合适的温度下完善地熔接在此产品的结构设计中钢肋是完全被内外聚乙烯覆盖的因此金属增强缠绕结构壁管的耐腐蚀和耐磨损性能是有保证的名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 10 页 -74?2?13?Da?aD?D?2?y?o?o?D?D?o?a?e?2?11 1?保证生产企业获得很好的投资收益率近来不少塑料管道生产企业在投资发展较大直径塑料埋地排水管时选择金属增强缠绕结构壁管在当前市场竞争十分激烈必须推出性能优另一方面是由于金属增强缠绕结构壁管的生产线是国内自己开发和制造的据我们调查克拉管大约是引进同规格德国生产线投资的十份之一生产效率高于各种全塑缠绕结构壁管生产线根据德国公司的资料克拉管根据韩国的资料双平壁管3 金属增强缠绕结构壁管有多种连接方法国内生产金属增强缠绕结构壁管的有关企业通过和用户的密切合作已经开发出多种连接方法目前这些连接技术还在继续发展和完善中以下简单介绍金属增强缠绕结构壁管的四种连接方法更详细的资料可参阅我们协会的另外一篇报告金属增强缠绕结构壁管连接技术的探讨3-1 挤出熔料焊接把连接缝两侧的聚乙烯熔接起来手持的焊枪主体是个很小直径的挤出机同时待焊的聚乙烯部分要用热风预热国内首家生产金属增强缠绕结构壁管的四川森普公司目前向用户提供的金属增强缠绕结构壁管主要采用的连接方法是挤出熔料焊接根据森普公司的经验认为这一方法具有以下优点连接比较方便和灵活只要焊枪和电源材料成本低总费用仍然比其他连接方法低名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 10 页 -812?y?1?1a?-?e?t 3?e?1?y?1?a?2?1?e?1a?1?o12?2?D?a?1?|?1?D?a?o D?a?a2?D1?a?2?2?1?a?3?t|D?a?11?1?1?a?a?1Dy?1?o?3-3热收缩套连接热收缩套连接用的材料是聚乙烯套和增强纤维网涂塑钢板连接桥铆钉挤出熔料焊接缝名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 10 页 -9器辐射使聚乙烯交联后再经过加热扩张和冷却定型连接施工时套在待连接管段的接缝处带形成密封不泄漏并有一定强度的连接接头如果采用的热收缩套质量优良带其优点是连接比较容易只要喷枪虽用人工较多值得指出的是热收缩套连接方法应用于外壁成波纹形状的金属增强缠绕结构壁管的密封效果要比应用在外表面平坦的的好带我们建议带带重要工程最好要和其他连接方法合用甚至可以说是不少用户最欢迎最习惯的连接方法金属增强缠绕结构壁管能不能采用带弹性密封圈的承插连接显然不能和双壁波纹管那样方便于采用带弹性密封圈的承插连接采用带弹性密封圈的承插连接还是有可能的1这种橡胶密封圈的特殊点在于其内孔有螺旋槽相似于一个橡胶的螺母拧在螺杆上有多道凸起的密封唇位置在螺旋形端部切口后然后就可以用玻璃钢的双承口连接套实现承插连接特殊橡胶密封圈玻璃钢双承口连接套特殊橡胶密封圈名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 10 页 -102这是采用聚乙烯熔接的方法把待连接的金属增强缠绕结构壁管端头部分填平然后用带密封圈的双承口连接套实现承插连接反复缠绕到管端头部分的螺旋凹谷内螺旋凹谷表面先用热风加热适当加压使填充料互相熔接并和管材的凹谷表面熔接然后采用车削或铣削的方法机械加工形成一个平滑的圆柱表面这一工艺和制造管端插口和承口部分的方法类似的但方便了铺设施工为用户提供最方便最可靠的连接方法是最重要的我国自主开发成功的金属增强缠绕结构壁管是一种市场前景非常好的新产品埋地用聚乙烯结构壁管道系统第 2 部分的要求已申报制定金属增强缠绕结构壁管专用的建设行业标准在直径 300-800mm 和 2000mm 以上的范围也有发展的机遇一方面有可能迫使一些性能差成本高的老产品退出市场因为现在塑料埋地排水管可以在更大范围内我们希望各方面共同来关注和推动这一新产品的成长和发展聚乙烯料填平的端头部分玻璃钢双承口连接套橡胶密封圈名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 10 页 -