给水钢塑复合管的发展

钢塑复合管在给水管网中的应用钢塑复合管在给水管网中的应用 一、一、 钢塑复合管的特性钢塑复合管的特性 供水管网中常用的管材主要分为金属管和非金属管， 金属管主要有钢管、 球墨铸铁管和 有色金属管，非金属管有水泥压力管和塑料管。 钢塑复合管产品是以钢管为基管， 在其内外 表面粘结塑料防腐层的复合产品， 该产品自面世以来，发展迅速，至今已发展成为口径覆盖 范围广， 连接方式、 内外防腐形式可满足各种工况， 适应在各种供水环境中使用的一种管材。 钢塑复合管以其优异的综合性能得到供水行业的广泛认可， 逐渐成为供水管网中不可或缺的 第三大类管材。钢塑复合管克服了钢管存在的易锈蚀、 有污染、使用寿命短和塑料管存在的 强度低、膨胀量大、 易变形等缺陷，而又具有钢管和塑料管的共同优点，其优异性能主要体 现在以下几个方面： 1）优良的机械强度：具有较高强度、刚性、抗冲击性，承压性能稳定，抗拉强度达到 275～320MPa，是纯塑料管的 7～8 倍，该特性保证了管道在爬坡、穿越及沉降不均等较恶 劣的地形下管路系统的安全。 2）水力性能： 钢塑复合管内壁曼宁相糙系数 n 的变化范围为 0.0081-0.0091，内壁光 滑，不结垢，输送流体时，流体阻力小，在相同的使用环境、同等管径及压力条件下比金属 管材水头损失至少减少30%；该结构集刚柔于一体， 可迅速消除管道系统内的压力冲击， 不 产生水锤噪音。 3）卫生性能 ：钢塑复合压力管卫生无毒，符合 GB/T 17219《生活饮用水输配水设备 及防护材料卫生安全性评价规范》(2001)，可用于直饮水输送。不混生细菌，塑料涂层不吸 水，也不溶解出有害杂质，可以保持输送水质的纯净度。 4）耐腐蚀性能：钢塑复合管外壁为镀锌层或塑料层加镀锌层，耐酸、碱、盐的腐蚀， 在一般的使用环境下，无需作防腐处理即可安装，节约了工程费用。 钢塑复合管的这些特性满足供水管网对供水管材选型安全性、 可靠性、节能性、经济性 的要求。 二、国内外应用现状二、国内外应用现状 钢塑复合管在发达国家的使用已比较成熟，北美、日本是钢塑复合管的主要消费地区， 如美国、 日本等国的输水管道有70%-90%的管材采用钢塑复合管， 北美地区年消耗钢塑复合 管金额约占世界钢塑复合管产品消费市场的近1/4。在国内，钢塑复合管的使用已从刚开始 的上海、北京、深圳、杭州、重庆、福州和苏州等地扩展至郑州、合肥、乌鲁木齐、拉萨及 一些三、 四线城市。 就其产量而言， 由于目前国内没有权威的机构专门就其产能及市场需求、 消费情况进行分析调查， 据中国建筑金属结构协会给水排水设备分会钢塑管联合会和中国市 场监测中心提供的数据， 近两年国内的钢塑复合管年产量已超过300 万吨。 钢塑管行业的产 品更加多品种和系列化，钢塑管的应用也扩展到多个领域，在城建给排水、 市政供水、消防 供水、燃气管道等多领域都开发出了相应的产品。 从给水和供水领域看，当前国内主导产品 为涂塑复合钢管、衬塑复合钢管及双面涂覆消防给水管道， 随着行业的进一步发展， 大口径 双面涂覆钢管也将得到应有的重视与发展。 三、钢塑复合管的种类及连接方式三、钢塑复合管的种类及连接方式 （一）钢塑复合管的种类（一）钢塑复合管的种类 1 1、外镀锌内涂塑复合钢管、外镀锌内涂塑复合钢管 内涂塑钢管是以镀锌钢管为基管， 内壁涂高附着力、防腐、食品级卫生型的聚乙烯粉末 涂或环氧树脂涂料。采用前处理、预热、内涂装、流平、后处理工艺制成的给水涂塑复合钢 管。内涂塑钢管执行的标准为GB/T28897-2012《钢塑复合管》 。 1）涂塑生产线设备构成及生产工艺流程 涂塑生产线主要由以下几部分组成：输送系统、吹扫吸尘装置、预热炉、内吸（喷）凃 系统、固化炉、强冷室、检查工位、自动加盖机构、钝化装置、喷码机、贴标机、自动打包 系统以及电控系统等。生产工艺流程如下： 热镀锌检验 终检 除内毛刺内壁喷砂处理钢管内表面清洁 包装打印固化 （2） 、 吸涂 加热 2）主要塑层材料及要求 主要塑层材料为 PE、EP，其性能要求分别如表1、表 2： 表 1. 聚乙烯粉末的性能 项目 密度，g/cm3 拉伸强度，Mpa 断裂伸长率，% 维卡软化点，℃ 不挥发物含量，% 指标 0.91 9.80 300 85 99.5 检验方法 GB/T1033 GB/T1040 GB/T1040 GB/T1633 GB/T2914 卫生性能符合 GB/T 17219 的要求 表 2. 环氧树脂粉末的性能 项目 密度，g/cm3 粒度分布，% 不挥发物含量，% 水平流动性，mm 胶化时间，s 冲击强度，Kg.cm 弯曲试验（Φ 2mm） 卫生性能 3）产品主要规格尺寸（见表3） 指标 1.3-1.5 筛上 150μ m≤3；筛上 250μ m≤0.2 ≥99.5 22-28 ≤120（200℃） ≥50 通过 符合 GB/T 17219 的要求 检验方法 GB/T1033 GB/T6554 GB/T6554 GB/T6554 GB/T6554 GB/T1732 GB/T6742 表 3. 涂塑复合钢管规格尺寸表 公称口径 mm 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 公称外径 mm 21.3 26.9 33.7 42.4 48.3 60.3 76.1 88.9 114.3 139.7 165（168.3） 219.1 钢管厚壁 mm 2.8 2.8 3.2 3.5 3.5 3.8 4.0 4.0 4.0 4.0 4.5 6.5 涂层厚壁 mm 聚乙烯涂层环氧涂层 ＞0.4＞0.3 ＞0.4＞0.3 ＞0.4＞0.3 ＞0.4＞0.3 ＞0.4＞0.3 ＞0.4＞0.3 ＞0.4＞0.3 ＞0.5＞0.35 ＞0.5＞0.35 ＞0.5＞0.35 ＞0.5＞0.35 ＞0.6＞0.35 钢管长度 mm 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 4）主要使用环境 外镀锌内涂塑钢管主要用于城市建筑给水管，市政给水管等，工作温度为0 到 50℃。 5）连接方式 （1）连接方式 外镀锌内涂塑复合钢管的连接方式与传统镀锌管基本相同，管径在DN15mm～ DN100mm 的管道， 均采用丝口连接； 管径大于 DN100mm 时宜采用法兰或沟槽式卡箍连接。 a.螺纹连接 螺纹连接主要连接管径在DN100mm 以下，公称压力为1.0 MPa 以下的钢塑管。采用螺 纹连接时，需要先在管端加工螺纹， 连接时选用的管配件， 必须是符合 CJ/T 137 标准的衬塑 管配件，连接时在管件内涂上厌氧密封胶或耐热橡胶圈， 再用扳手或管钳拧紧， 其安装示意 图如图 1。这种连接方式适用于城市建筑给水管道连接。 图 1.涂塑管材螺纹连接安装示意图图 2.法兰连接结构示意图 b. 法兰连接 法兰连接工作压力可以达到4.0MPa 以上，适用于地形起伏、压力变化大、地质变化大 的情况。 钢塑管的法兰连接有两种实现形式， 一是带法兰的钢塑管在制造时都把塑料衬层从 管内延伸到法兰的贴合面， 连接后能保证钢塑管的塑料衬层紧密地连接起来， 从而能保