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摘要：主要从钢骨架塑料复合管的结构、性能特点、施工应用中的一些注意问题，讲述了新型材料钢骨架塑料复合管推广使用的优异性。
关键字：钢骨架塑料复合管特征 安装方法 注意问题 维护 推广
Abstract: this paper is mainly from the structure of the steel framed hdpe pipe, performance characteristics, construction of the application of some attention problems, tells the story of new materials to promote the use of steel framed hdpe pipe of the excellent sex.
Key word: steel framed hdpe pipe installation method features problems in the maintenance of promotion
中图分类号：TQ325.1+2 文献标识码：A 文章编号：
一、概述
钢骨架塑料（聚乙烯）复合管是以高强度钢丝和聚乙烯塑料为原料，以缠绕成型的高强度钢丝为芯层，以高密度聚乙烯塑料为内外层，而形成整体管壁的一种新型复合结构壁管材。管材广泛应用于给水和燃气供给等领域，是新型实用的管材。
二、钢骨架塑料复合管的性能及特点
1、具有抗快速开裂、环境应力开裂的性能
在钢骨架塑料复合管产品中，由于环形丝网的存在，复合管径向承受负载能力大大提高，从而改善了复合管塑料管壁部分的抗快速开裂、环境应力开裂性能。
2、长期静液压强度
美国芝加哥BROUTMAN实验室依据ASTM D2837 、D1598和D1599标准对钢骨架塑料复合管进行的长期静液压测试结果表明，在23℃、60℃、80℃下，钢骨架塑料复合管的抗蠕变能力和破坏强度远远高于同尺寸的纯塑料管。
3、可示踪性
由于钢骨架塑料复合管中金属网的存在，决定了复合管具有先天的可示踪性，不必另外埋高跟踪或保护标记，即可用磁性金属探测器进行寻踪，能有效避免挖掘破坏，为安全运行及抢险和维护提供了极大的便利条件。
4、温度适应性
耐温性能最高可达70度，最低可达-40度，适应温度能力比较强。
5、耐冲击性和尺寸稳定性
钢的弹性模量通常是主密度聚乙烯弹性模量的200倍左右，由于钢骨架的加强作用，钢骨架塑料复合管的刚性、耐冲击性及尺寸稳定性优于任何一种塑料管材。同时网状钢管骨架本身的结构特征，又使复合管在轴向保留了适度的柔性、因此该管材具有刚柔并济的特点，不仅运输和安装方便，而且能够有效承受土层沉降或滑移、地表车辆等造成的纵向载荷，运行可靠性良好。
6、导热系数低，热膨胀系数小。钢骨架塑料复合管导热性能
管道名称 导热系数（W/MK） 管道名称 导热系数（W/MK）
钢骨架塑料复合管 0.43 PE塑料管 0.43
铸铁管 50-60.5
7、内壁光滑，输送阻力小
钢骨架塑料复合管采用内定型工艺，其内表面比钢管内壁更光滑，绝对当量粗糙度为0.01mm，而钢管内表面的绝对当量粗糙度为0.2mm，同等条件下的输送量比钢管有明显提高。同时管材内壁光滑耐磨，输送阻力小，不结垢、不结蜡，长期运行节能效果明显。
8、耐腐蚀性能和耐磨损性能
钢骨架塑料复合管选用高密度聚乙烯，是一种结晶性非极性材料，化学性质非常稳定，耐多种化学介质的侵蚀，无电化学腐蚀。
9、卫生性能
不易滋生细菌，很好的解决了饮用水二次污染的问题。
10、钢骨架塑料复合管其它主要技术参数
线膨胀系数（1/℃） 35.4-35.9×10-6
纵向尺寸收缩率（％） ≤0.4
不圆度（％） ≤5
弹性量（GPa） 2-3
表面电阻率（Ω.cm） >1013
体积电阻率（Ω.cm） >1016
介电强度（kv/cm） 700
维卡软化点（℃）） 117.9
拉伸屈服强度（MPa） 22-23
肖氏硬度 60
切口冲击强度 15
弯曲蠕变模量 800
11、易用性
施工方便，便于维修。管线重量轻，从材料运输到现场安装无需动用大型起重吊装设备，省时省力，大大降低了施工成本。由于这种管道可以采用法兰连接和电熔连接两种方法，连接可靠，维修方便，而且不动明火，特别适用于类似加油站等对防火要求特别高的单位的施工。
12、经济适用性
性能价格比高。例如，市政给排水中采用同规格、同长度的钢骨架塑料复合管一次性投入費用仅与采用同规格、同长度的玻璃钢管相当，但使用时间高达50年，经济适用性能良好。
三、管道安装方法
1、钢骨架塑料复合管的连接采用电熔连接或法兰连接，埋地管道一般不宜采用法兰连接，与金属管道变材连接时采用法兰连接。
2、安装前须检查焊接电源线接触是否良好，输送端插头是否变形、有无油污泥沙或电氧化层，检查管子（或管件）是否完好，电熔接头中的铜线有无断线。
3、用表测焊机输入端电压，确保电压在220V±20V范围内。
4、现场施工之前必须参照基本工艺参数进行试验，试验件必须进行解剖、撕裂，以便观察焊接效果，并根据现场气候、电源情况及试验情况，适当调整焊接工艺参数。每个工程试验件不少于两个，施工过程中若遇气候、环境变化时，必须进行不定期试验，增加试验次数。
5、在焊接前，要对焊接表面即套筒内表面和宽封口外表面进行打磨，去除氧化层。
6、焊接工艺根据现场环境温度、湿度及其他影响因素专门制定方案。
7、用水或汽油清洗焊接面的泥沙、油渍，然后再用95%以上的酒精或丙酮清洗，确保焊接表面清洁，用钢刷或电动钢刷打毛焊接表面。
8、对接看清待装管走向，将其摆正，然后插入电熔接头。
9、将扶正器夹在管线上，两个卡环调到适当位置，注意电源插孔与扶正器的相对位置，拧到位时扶正器卡环应抵住电熔接头。
10、拧紧卡环螺栓，用对角上两条拉杆轮换将待装管拉到位，拧紧拉杆上的螺母准备焊接。
11、在对接的两根管表面划上焊接区标记，用锤子轻击电熔接头四周，将电熔接头打入到标记处（两管头各打入电熔接头长度的一半）为止，禁止敲击电源接线柱处。
12、电热熔套管与管材配合过松时，应对两者进行校合比较，剔除不正常者，过紧时应用手动刮削机具进行刮削。
13、焊接完毕后，待电熔接头冷却后或扶正器螺丝自行松动后方可取下扶正器。
四、在市政施工中使用应该注意的问题
1、管道基础要求尽量平整、稳定，基础不得有坚硬、突起的石块或其他容易损坏管材的杂物，宜采用垫砂方式处理基础，并在回填时由砂包裹管材后再回填原土。
2、对于一些防腐要求高的特殊地段，可以采用沥青玻璃丝布加强防腐。
3、管道接口前应预先严格检查接口处是否干净、干燥，检查合格后方可对接。
4、严格避免钢骨架塑料复合管与一些化学物质（例如酮类物质）接触，避免损坏管道。
5、管道电熔连接冷却期间，不得移动管材、管件或在其上施加任何外力（一般在2-3小时后方可受力）。
6、管道如果需要切割，应该使用专用机器，保证截面与管材轴线垂直，然后用塑料焊枪进行手工塑料堆焊，将管材端头漏出的金属骨架遮盖，焊接平整均匀、严禁使用断面外漏骨架管材。
7、管道电熔连接时，一般可根据管道直径大小、气温高低分3-5个时段焊接，每个时段5-8分钟，直至焊好为止。
8、管道安装好后，应分段打压，考虑修复管道方便，分段打压时宜先用气压实验，分段打压合格后，再用水全长统一打水压实验。
五、管材维护及其故障排除方法
1、对于管道接口出现渗漏时，一般排净管内积水，待接头干燥后，采用切焊或补焊的方法修理。
2、如果出现管道破裂损坏管段较长，可以割去有问题的一段管，然后用接头重新接一段新管的办法加以解决。
3、对于日后从主管道接引支管时,可以锯开一段短管，然后焊接复合法兰或三通即可。
4、打压及使用时应对两端头、弯头、三通等处设置支墩防止位移，防止应力损坏接口。
六、结语
钢骨架塑料复合管较好地解决了金属管道耐压不耐腐、非金属管道耐腐不耐压、钢塑管易脱层、玻璃钢管对敷设环境要求较高的诸多缺点，值得在市政给水这一领域大力发展。目前佛山地区已经开始推广试用钢骨架塑料复合管。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键字：钢骨架塑料复合管特征 安装方法 注意问题 维护 推广
Abstract: this paper is mainly from the structure of the steel framed hdpe pipe, performance characteristics, construction of the application of some attention problems, tells the story of new materials to promote the use of steel framed hdpe pipe of the excellent sex.
Key word: steel framed hdpe pipe installation method features problems in the maintenance of promotion
中图分类号：TQ325.1+2 文献标识码：A 文章编号：
一、概述
钢骨架塑料（聚乙烯）复合管是以高强度钢丝和聚乙烯塑料为原料，以缠绕成型的高强度钢丝为芯层，以高密度聚乙烯塑料为内外层，而形成整体管壁的一种新型复合结构壁管材。管材广泛应用于给水和燃气供给等领域，是新型实用的管材。
二、钢骨架塑料复合管的性能及特点
1、具有抗快速开裂、环境应力开裂的性能
在钢骨架塑料复合管产品中，由于环形丝网的存在，复合管径向承受负载能力大大提高，从而改善了复合管塑料管壁部分的抗快速开裂、环境应力开裂性能。
2、长期静液压强度
美国芝加哥BROUTMAN实验室依据ASTM D2837 、D1598和D1599标准对钢骨架塑料复合管进行的长期静液压测试结果表明，在23℃、60℃、80℃下，钢骨架塑料复合管的抗蠕变能力和破坏强度远远高于同尺寸的纯塑料管。
3、可示踪性
由于钢骨架塑料复合管中金属网的存在，决定了复合管具有先天的可示踪性，不必另外埋高跟踪或保护标记，即可用磁性金属探测器进行寻踪，能有效避免挖掘破坏，为安全运行及抢险和维护提供了极大的便利条件。
4、温度适应性
耐温性能最高可达70度，最低可达-40度，适应温度能力比较强。
5、耐冲击性和尺寸稳定性
钢的弹性模量通常是主密度聚乙烯弹性模量的200倍左右，由于钢骨架的加强作用，钢骨架塑料复合管的刚性、耐冲击性及尺寸稳定性优于任何一种塑料管材。同时网状钢管骨架本身的结构特征，又使复合管在轴向保留了适度的柔性、因此该管材具有刚柔并济的特点，不仅运输和安装方便，而且能够有效承受土层沉降或滑移、地表车辆等造成的纵向载荷，运行可靠性良好。
6、导热系数低，热膨胀系数小。钢骨架塑料复合管导热性能
管道名称 导热系数（W/MK） 管道名称 导热系数（W/MK）
钢骨架塑料复合管 0.43 PE塑料管 0.43
铸铁管 50-60.5
7、内壁光滑，输送阻力小
钢骨架塑料复合管采用内定型工艺，其内表面比钢管内壁更光滑，绝对当量粗糙度为0.01mm，而钢管内表面的绝对当量粗糙度为0.2mm，同等条件下的输送量比钢管有明显提高。同时管材内壁光滑耐磨，输送阻力小，不结垢、不结蜡，长期运行节能效果明显。
8、耐腐蚀性能和耐磨损性能
钢骨架塑料复合管选用高密度聚乙烯，是一种结晶性非极性材料，化学性质非常稳定，耐多种化学介质的侵蚀，无电化学腐蚀。
9、卫生性能
不易滋生细菌，很好的解决了饮用水二次污染的问题。
10、钢骨架塑料复合管其它主要技术参数
线膨胀系数（1/℃） 35.4-35.9×10-6
纵向尺寸收缩率（％） ≤0.4
不圆度（％） ≤5
弹性量（GPa） 2-3
表面电阻率（Ω.cm） >1013
体积电阻率（Ω.cm） >1016
介电强度（kv/cm） 700
维卡软化点（℃）） 117.9
拉伸屈服强度（MPa） 22-23
肖氏硬度 60
切口冲击强度 15
弯曲蠕变模量 800
11、易用性
施工方便，便于维修。管线重量轻，从材料运输到现场安装无需动用大型起重吊装设备，省时省力，大大降低了施工成本。由于这种管道可以采用法兰连接和电熔连接两种方法，连接可靠，维修方便，而且不动明火，特别适用于类似加油站等对防火要求特别高的单位的施工。
12、经济适用性
性能价格比高。例如，市政给排水中采用同规格、同长度的钢骨架塑料复合管一次性投入費用仅与采用同规格、同长度的玻璃钢管相当，但使用时间高达50年，经济适用性能良好。
三、管道安装方法
1、钢骨架塑料复合管的连接采用电熔连接或法兰连接，埋地管道一般不宜采用法兰连接，与金属管道变材连接时采用法兰连接。
2、安装前须检查焊接电源线接触是否良好，输送端插头是否变形、有无油污泥沙或电氧化层，检查管子（或管件）是否完好，电熔接头中的铜线有无断线。
3、用表测焊机输入端电压，确保电压在220V±20V范围内。
4、现场施工之前必须参照基本工艺参数进行试验，试验件必须进行解剖、撕裂，以便观察焊接效果，并根据现场气候、电源情况及试验情况，适当调整焊接工艺参数。每个工程试验件不少于两个，施工过程中若遇气候、环境变化时，必须进行不定期试验，增加试验次数。
5、在焊接前，要对焊接表面即套筒内表面和宽封口外表面进行打磨，去除氧化层。
6、焊接工艺根据现场环境温度、湿度及其他影响因素专门制定方案。
7、用水或汽油清洗焊接面的泥沙、油渍，然后再用95%以上的酒精或丙酮清洗，确保焊接表面清洁，用钢刷或电动钢刷打毛焊接表面。
8、对接看清待装管走向，将其摆正，然后插入电熔接头。
9、将扶正器夹在管线上，两个卡环调到适当位置，注意电源插孔与扶正器的相对位置，拧到位时扶正器卡环应抵住电熔接头。
10、拧紧卡环螺栓，用对角上两条拉杆轮换将待装管拉到位，拧紧拉杆上的螺母准备焊接。
11、在对接的两根管表面划上焊接区标记，用锤子轻击电熔接头四周，将电熔接头打入到标记处（两管头各打入电熔接头长度的一半）为止，禁止敲击电源接线柱处。
12、电热熔套管与管材配合过松时，应对两者进行校合比较，剔除不正常者，过紧时应用手动刮削机具进行刮削。
13、焊接完毕后，待电熔接头冷却后或扶正器螺丝自行松动后方可取下扶正器。
四、在市政施工中使用应该注意的问题
1、管道基础要求尽量平整、稳定，基础不得有坚硬、突起的石块或其他容易损坏管材的杂物，宜采用垫砂方式处理基础，并在回填时由砂包裹管材后再回填原土。
2、对于一些防腐要求高的特殊地段，可以采用沥青玻璃丝布加强防腐。
3、管道接口前应预先严格检查接口处是否干净、干燥，检查合格后方可对接。
4、严格避免钢骨架塑料复合管与一些化学物质（例如酮类物质）接触，避免损坏管道。
5、管道电熔连接冷却期间，不得移动管材、管件或在其上施加任何外力（一般在2-3小时后方可受力）。
6、管道如果需要切割，应该使用专用机器，保证截面与管材轴线垂直，然后用塑料焊枪进行手工塑料堆焊，将管材端头漏出的金属骨架遮盖，焊接平整均匀、严禁使用断面外漏骨架管材。
7、管道电熔连接时，一般可根据管道直径大小、气温高低分3-5个时段焊接，每个时段5-8分钟，直至焊好为止。
8、管道安装好后，应分段打压，考虑修复管道方便，分段打压时宜先用气压实验，分段打压合格后，再用水全长统一打水压实验。
五、管材维护及其故障排除方法
1、对于管道接口出现渗漏时，一般排净管内积水，待接头干燥后，采用切焊或补焊的方法修理。
2、如果出现管道破裂损坏管段较长，可以割去有问题的一段管，然后用接头重新接一段新管的办法加以解决。
3、对于日后从主管道接引支管时,可以锯开一段短管，然后焊接复合法兰或三通即可。
4、打压及使用时应对两端头、弯头、三通等处设置支墩防止位移，防止应力损坏接口。
六、结语
钢骨架塑料复合管较好地解决了金属管道耐压不耐腐、非金属管道耐腐不耐压、钢塑管易脱层、玻璃钢管对敷设环境要求较高的诸多缺点，值得在市政给水这一领域大力发展。目前佛山地区已经开始推广试用钢骨架塑料复合管。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。