衬塑钢管的承载能力
衬塑钢管的外层钢管是按照GB/T3091《低压流体输送用焊接钢管》标准生产的。符合普通钢管级别的焊接管的试验压力按下式计算:
P=2SR/D 式中:P一试验压力,MPa;
S一钢管公称壁厚,mm;
R—标准规定的屈服强度的60%,MPa;
D—钢管公称外径,mm;
镀锌钢管试验压力P和工作压力P1的关系如下:
Pl=2P/3 式中:P——试验压力,MPa(一般试验压力不超过7 MP);
P1——允许工作压力,MPa。
表1给出了GB/T3091规定的镀锌钢管的公称工作压力和计算允许工作压力,可以看到其公称工作压力有相当的系数;衬塑钢管的行业标准CJ/136《衬塑复合钢管》中所规定的衬塑钢管的工作压力与镀锌钢管的工作压力是一致的。由于衬塑钢管实际使用的壁厚还应该加上塑料管层的厚度,因此管体强度更可靠。此外衬塑钢管如果希望提高工作压力只需要改变钢管的壁厚、材料或者选择无缝钢管,而不需要自己另外生产不同壁厚系列的塑料管材。
表1 镀锌钢管工作压力的计算值与规定值比较
公称口径 | 外径 (mm) | 壁厚(mm) | GB/T3091规定公称工作压力MPa) | 计算试验压力 (MPa) | 计算允许工 作压力(MPa) |
DN50 | 60.0 | 3.5 | 2.0 | 8.60 | 5.74 |
DN100 | 114.0 | 4.0 | 2.0 | 5.65 | 3.77 |
DN150 | 165.0 | 4.5 | 2.0 | 6.97 | 4.64 |
DN200 | 219.1 | 5.0 | 2.0 | 5.83 | 3.89 |
DN300 | 323.9 | 7.0 | 2.0 | 5.52 | 3.68 |
DN400 | 426.0 | 8.0 | 1.6 | 4.8 | 3.20 |
DN500 | 530 | 8.0 | 1.6 | 3.86 | 2.57 |
DN600 | 630 | 9.0 | 1.6 | 3.65 | 2.43 |
衬塑钢管的连接采用可锻铸铁(玛钢)衬塑管件,是可锻铸铁(玛钢)管件经过表面处理以后,在注塑机中注塑成型的,目前市场上有2种形式。
沟缝式相比台肩式可以在安装时避免密封圈脱落而更加可靠;但是应该注意,由于这里管件和管材的连接采用了锥管罗纹,如果在拧紧罗纹的同时又要能够压紧密封圈,因此存在过定位问题,也就是有可能罗纹已经拧紧,密封圈却没有压紧;或者是密封圈已经压紧,而罗纹还没有拧紧。为了解决这个问题,目前一般采取规定罗纹的旋入牙数来保证密封的可靠性。表2列出了这个数值(来自CECSl25-2001《建筑给水钢塑复合管管道工程技术规范》。
公称直径(mm) | 旋入深度(mm) | 旋入牙数 | 公称直径(mm) | 旋入深度(mm) | 旋入牙数 |
15 | 11 | 6.0-6.5 | 50 | 20 | 9.0-9.5 |
20 | 13 | 6.0-6.5 | 65 | 23 | 10.0-10.5 |
25 | 15 | 6.5-7.0 | 80 | 27 | 11.5-12.0 |
32 | 17 | 7.0-7.5 | 100 | 33 | 13.5-14 |
40 | 18 | 7.0-7.5 |
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表2的旋入牙数在安装时是必须控制的,因此现场施工需要用套扣机而不能手工套扣,并且在套扣后要仔细清理毛刺,以保证旋入牙数并压紧密封圈。
衬塑管件的内衬塑料品种要受到注塑工艺的限制,目前国内市场上多数是用于冷水的管件采用聚乙烯,用于热水的管件采用PP-R(无规共聚聚丙烯),国内还没有见到采用CPVC(氯化聚氯乙烯)的,因此受PP-R耐热性能的限制,一些衬塑钢管生产企业宣传自己的产品50年寿命、使用的温度条件达95℃是错误的,应该规定为70℃比较合适。如果全部采用氯化聚氯乙烯(CPVC),则可以把使用温度提高到95℃。
衬塑管件所用的可锻铸铁(玛钢)管件要执行标准GB9440《可锻铸铁件》和GB3287《可锻铸铁管路连接件》,以保证管件材质的质量。衬塑管件的标准CJ/T137-2001给水衬塑可锻铸铁管件》规定其较大口径为150mm,更大口径的衬塑钢管采用沟槽式接头或者衬塑法兰连接。衬塑管件标准同时规定了衬塑管件的实验压力为2.5MPa,使用压力是1.6MPa。这个压力和衬塑钢管的2.0MPa的公称压力已经完全能够满足建筑给水和供暖系统的要求。
碳钢衬塑管道的优缺点
在一般腐蚀环境中,由于现在加工工艺的问题,内衬管道在实际中很容易出问题而且不容易找到问题的发生点,其它类型的非金属管道比如PVC等又怕太阳紫外线的照射,所以我现在倾向于碳钢衬塑管道。希望大家对这种管道在使用的优缺点进行深入的讨论。
碳钢衬塑管道性能优势:
1 、耐腐蚀性好,对水质无影响。碳钢衬塑管道能抵抗酸、碱、盐、海水、未经处理的污水、腐蚀性土壤或地下水及众多化学流体的侵蚀。比传统管材的使用寿命长,其设计使用寿命一般为 50 年以上。由于其具有、无锈、无味、对水质无二次污染、无需防腐、使用寿命大大延长、安装简便等优点,因此,受到了给排水行业的欢迎。
2 、防污抗蛀。不饱和聚酯树脂的表面洁净光滑,不会被海洋或污水中的甲贝、菌类等生物站污蛀附,以致增大糙率;减少过水断面,增加维护费用。衬塑管道无这些污染,长期使用洁净如初。同时由于其内壁光滑,且有优异的抗蚀性能,不会产生水垢和生物的滋生,有效保证水质,保持水阻的稳定。而传统管材还存在日后水阻增大和表面结垢的现象。
3 、耐热性、抗冻性好。在一 30 ℃状态下,仍具有良好{HotTag}的韧性和极高的强度,可在一 50 ℃- 80 ℃的范围内长期使用,采用特殊配方还可在 11O ℃以上的温,及工作。
4 、自重轻、强度高,运输安装方便。
5 、摩擦阻力小,输送能力局。衬塑钢管内壁非常光滑,糙率和摩阻力很小。糙率系数为 0.0084 ,可带来显著的经济效益:①在输送能力相同时,工程可选用内径较小的管道,从而降低一次性的工程投入;②采用同等内径的管道,衬塑钢管可比其他材质管道减少压头损失,节省泵送费用;③可缩短泵送时间,减少长期运行费用。
6 、电、热绝缘性好。衬塑管道的传热系数很小,只有 0.23 ,是钢的 5 ‰,管造的保温性能优异。
7 、耐磨性好。
8 、维护费用低。衬塑钢管由于上述的耐腐、耐磨和抗冻和抗污等性能,因此工程不需要进行防锈、防污、绝缘、保温等措施和检修。对地埋管无需作阻极保护,可节约工程维护费用 70 %以上。
9 、适应性强。衬塑钢管可根据用户的.各种特定要求,诸如不同的流量、不同的压力、不同的埋深和载荷情况;设计制造成不同压力等级和刚度等级的管道。
10 、工程寿命长,可*。据实验室的模拟试验表明:衬塑钢管适寿命可长达 50 年以上。
11 、工程综合效益好。综合效益是指由建设投资、安装维修费用、使用寿命、节能节钢等多种因素形成的长期性效益。衬塑管道的综合效益是可取的。特别是管径越大,其成本越低。当进一步考虑埋入地下的管造可使用好几代,又无需年年检修,更可以发挥它优越的综合效益。
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