伟星钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统设计院版.ppt

伟星钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统WeixingSteelWireReinforcedPolyethyleneCompositePipeSystem 浙江伟星新型建材股份有限公司ZHEJIANGWEIXINGNEWBUILDINGMATERIALSCO LTD 设计院通用版 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 随着高密度聚乙烯 HDPE 复合管材的发展 而国内的钢塑复合管材呈现出品种繁多的局面 其品种种类甚至超过一些发达国家 相关厂家先后推出了各种类型的聚乙烯塑料复合管道 但都存在明显的不足或缺点 鉴于此 伟星新材向市场上提供既适合我国国情又具有高性价比的钢丝网骨架聚乙烯复合管材及其配套产品等 钢丝网骨架聚乙烯管材设计因素要点 钢丝网骨架聚乙烯管道产品知识介绍 A 产品由来B 产品结构C 性能特点D 内控标准E 应用领域F 执行标准G 出厂检验H 产品规格I 系统打压 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 A 强度计算B 压力折减C 热胀计算D 选自由臂E 管道偏转F 管道保温G 水力计算H 应用设计I 防火措施 伟星钢丝网骨架聚乙烯复合管道 简称SRTP管 用高强度过塑钢丝网骨架和热塑性塑料聚乙烯为原材料 钢丝缠绕网作为聚乙烯塑料管材的骨架增强体 以高密度聚乙烯 HDPE 为基体 采用高性能的HDPE改性粘结树脂将钢丝骨架与内 外层高密度聚乙烯紧密地连接在一起 使之具有优良的复合效果 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 聚乙烯层 钢丝网层 热熔胶层 内层 承受管材耐压外层 方便焊接操作 有效抑制慢性裂纹增长 SCG 及快速裂纹扩展 RCP 增加承压强度 抗蠕变性 耐冲击性 优于HDPE管材 专用热熔胶层能有效避免金属层及塑料层因膨胀伸缩率不同而出现的脱层 聚乙烯 北欧化工 钢丝网 贵州钢绳 热熔胶 美国杜邦 内层聚乙烯专用热熔胶钢丝缠绕层专用热熔胶外层聚乙烯 SRTP管材结构 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 芯管挤出 真空定径 水箱冷却 芯管牵引 钢丝缠绕 高频加热 外胶挤出 外胚挤出 真空定径 水箱冷却 外管牵引 喷码切割 管材封头 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 SRTP管材钢丝条数 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 SRTP管材专用PE原料 SRTP管材专用热熔胶 SRTP管材专用钢丝网层 剥离强度 250N cm维卡软化点 120 材料密度 0 94g m2熔融指数 1 5g 10min拉伸强度 15MPa断裂伸长率 500 炭黑含量 2 5 0 5 拉伸屈服强度 23MPa材料密度 0 945g m2氧化诱导时间 60min炭黑分散 等级3断裂伸长率 500 熔指 0 3g 10min水分含量 300mg kg 抗拉强度 2100MPa断裂伸长率 5 扭转值 27MPa 次 360 100d 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 生产原料内控标准 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 性能特点 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 SRTP管材与其他材质管材对比 SRTP与PE实壁管米重对比 SRTP与PE实壁管流量对比 水力特性性能 内壁光滑 输送阻力小钢丝骨架聚乙烯复合管采用内定型工艺 其内表面比钢管内壁更光滑 绝对粗糙度为0 01mm 而钢管内表面的绝对粗糙度为0 2mm 同等条件下的输送量比钢管高约30 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 城镇供水 城镇燃气 消防给水 建筑给水 SRTP CJ T189 2007 钢丝网骨架塑料 聚乙烯 复合管材及管件 特种流体 工业废水 气体溶浆 固体粉末 应用领域 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 应用领域 农业用水 排水管 深井管道 暗渠输送管 灌溉给水用管等 海洋工程 海水输送 海港城市的海水输送 海底管线及光缆导管 热电工程 船舶污水管 排水管 压舱水管 通风管等 船舶制造 工艺用水 回水输送 除尘以及工业废渣等管道的输送 城市给水 饮用水 建筑排水 热网回水 煤气 天然气输送管道等 市政工程 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 应用领域 输送防止印染腐蚀性介质的工艺配管及排放管 含油污水 气田污水 油气混合物 二 三次采油集输工艺用管 酸 碱 盐制造业 输送腐蚀性气体 固体粉末的工艺管及排放管 应用供水排水 压风 喷浆及抽放瓦斯井下等 有色金属 有色金属冶炼中的腐蚀介质的输送等 化学工业 油田气田 纺织印染 煤矿井下 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 执行标准 产品执行标准 CJ T189 2007 钢丝网骨架塑料 聚乙烯 复合管材及管件 工程执行标准 CECS181 2005 给水钢丝网骨架塑料 聚乙烯 复合管管道工程技术规程 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 出厂检验项目 材料级别 PE80 PE100产品颜色 给水用管材 黑色或蓝色 黑色管应有蓝色色条 燃气用管材 黑色或黄色 黑色管应有黄色色条 特种流体用管材 黑色或红色 黑色管应有红色色条 管件颜色为黑色 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 产品规格 供应方式 管材按直管交货 标准长度为8m 12m 长度允许偏差为 0 5 当用户对管材长度提出特殊要求时 也可由供需双方商定 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 电熔异径管 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 电熔90 弯头 电熔等径三通 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 电熔异径三通 电熔45 弯头 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 盲板 电熔套筒 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 橡胶垫片 防腐法兰片 钢塑法兰片 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 钢丝网骨架聚乙烯管材设计因素要点 钢丝网骨架聚乙烯管道产品知识介绍 A 产品由来B 产品结构C 性能特点D 内控标准E 应用领域F 执行标准G 出厂检验H 产品规格I 系统打压 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 A 强度计算B 压力折减C 热胀计算D 选自由臂E 管道偏转F 管道保温G 水力计算H 应用设计I 防火措施 P P1 P2P1 仅考虑钢丝时管材的短时爆破压力MPaP2 仅考虑聚乙烯时管材的短时爆破压力MPa N 缠绕钢丝总根数D1 计算直径 即钢丝缠绕层外径mmC 缠绕层数修正系数 取0 9F 单根钢丝的强度 N 根 D2 HDPE层中径mm 可取D2 D1e HDPE层计算厚度mm HDPE原料屈服强度取20MPa 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 P1 MPa P2 MPa 管材短时水压爆破压力 强度计算 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 SRTP管材在20 以上输送介质时 公称压力应进行修正 P P1 KMPaP 在某温度下管材的公称压力MPaP1 管材公称压力MPaK 温度修正系数 输送燃气时 在不同温度下K取值如下 输送介质水时 在不同温度下K取值如下 温度压力折减 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 SRTP管道同其它管材一样 会根据环境温度的变化而产生热胀冷缩现象 SRTP管道直线长度较长时 应采取补偿胀缩的措施 SRTP管道与设备 容器连接处 可利用管道折角自然补偿管道的伸缩 如图所示 热膨胀设计 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 SRTP管道的伸缩量和管道折角自然补偿伸缩的最小自由臂长度Lz m 可按下列公式计算确定 dn SRTP管道公称外径 mm K 材性系数 SRTP管道取27 L 自固定支点起管道的伸缩长度 mm SRTP管道的线膨胀系数 L SRTP管道直线段长度 mm t SRTP管道计算温差 热水管按管道内水温最大温差变化值计算 冷水管按 ts SRTP管道介质的最大变化温差 tg SRTP管道外环境的最大变化温差 膨胀量计算 对于大部分的现场安装来看 管道的膨胀及收缩可在管道转弯或改变方向的情况下达到自然补偿 但对于某些特殊场合 如直管道水平安装距离较长时 建议水平管道大于等于30m 应考虑设置 U 或 L 或 Z 形敷设 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 自由臂选择 SRTP管道具有良好的偏转性 在工地现场安装过程中 管道在允许偏转范围内 可以被弯曲 偏转以避让其它障碍物 SRTP管道偏转性为设计提供了更自由的空间 同时也降低了安装成本 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 一端固定 两端固定 管道偏转 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 保温设计的主要任务就是要根据材料的性质 热力设备及管道的参数选择计算出一个经济合理的厚度 确定保温层厚度通常有三种标准 一 按允许表面热损失值来确定 二 按表面温度来确定 三 按经济厚度来确定SRTP管道同其它管道一样 需要进行保温 考虑到SRTP管道的导热系数 相当于HDPE管道的导热系数 0 42 约为是钢材 46 4 的100倍 因此将经过保温处理的SRTP管道系统视为双层保温材料结构 即SRTP管道做为第一层保温材料 泡沫或石棉等为第二层保温材料 表面层是外保护层 各层可选用材料如下表所示 SRTP管保温结构 管道保温 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 水力计算 SRTP管道内层材料为HDPE 内壁特别光滑 绝对粗糙度很小有效降低输水过程中的摩阻系数从而降低水头损失 为便于比较 将水泥 铸铁 钢管等传统压力管列为第一类管材 SRTP管列为第二类管材 其中第一类管材的管壁当量粗糙系数N1 0 013 第二类管材的管壁当量粗糙系数N2 0 009 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 通过水力学达西公式 1 与曼宁公式 2 的关系进行求证比较 1 2 Q 流量 A 管道的过水断面积 C 管道材料的阻力系数 i 水力坡降 N 管道的粗糙系数 R 水力半径 当管道输水流量 水头损失一致时 则管径关系为 即使用SRTP管道口径仅需要球墨铸铁管等传统管道的87 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 当管内径 水头损失一致时 则流量关系为 即使用SRTP管道流量是球墨铸铁管等传统管材的1 44倍 当管内径 输水流量一致时 则水力坡降关系为 即使用SRTP水头损失只有球墨铸铁管等传统管材的48 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 管道支墩设计 1 冷弯曲敷设SRTP管道时 应在沟槽内按弯曲方向浇筑固定管道弧度的混凝土或砖砌的固定墩 2 埋地管道在水平向或垂直向转弯处 改变管径处 三通 四通 弯头和安装阀门部位 应根据管道系统设计内水压力计算管道轴向推力 3 当其轴向推力大于管道外部土体的支承强度和管道纵向四周土体的摩擦力时 应在管道相应部分浇筑混凝土止推墩 止推墩可按相应管道设计规范的规定计算 4 在管道的水平和竖向线路转角处 应避免采用90 弯头 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 管沟开挖设计 1 若SRTP管道在充满介质的情况下 埋地敷设深度至少要在当地冰冻线以下另外尚需考虑垂直土压 活载 内水压力等荷载对管道的影响 2 若SRTP管道被敷设在路面承重较大或交通繁华的地带 例如公路 铁路以下推荐在SRTP管道外安装钢管或混凝土管 3 若SRTP管道穿越河道 应在管道上设置混凝土环等抗浮的重力设施 4 开挖的管沟应连续而不间断 底部保持相对平滑且无石块等锋利物 如管沟底部有突出的石块 硬制地层时 应对管道进行必要的保护以避免其受损 5 可使用至少100mm的中粗砂作为垫层敷设于管沟底部 6 管顶覆土应足以保证施加在管道底部的压力小于设计值 确保管道可靠及安全是决定管顶覆土深度的重要因素 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 管道敷设设计 SRTP管道埋地管道被焊接完成后 建议根据以下要求对其进行蛇形弯曲敷设 特别注意 请勿在管道及配件固化之前对其施加任何压力 对于不可测的热膨胀考虑设置蛇形弯曲是非常必要的 特别对于新安装的管路系统 在炎热天气里施工 蛇形弯曲是非常必要 因为晚上气温会逐渐降低 收缩会造成管道连接点受向外的应力 同时在管沟内敷设管道时 此时管沟宽度应略大于推荐值 回填后土壤温度较低 易造成管道收缩 所以设置蛇形弯曲更是非常必要的 蛇形敷设 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 管道回填 1 在回填前 埋地管道需要进行完全彻底的检查及试压 且在试验检测过程中回填土仅可以覆盖在管路段 而连接处需要保持裸露状态 2 理想状况下 夏季回填工作应尽量选在早晨进行 此时管路完全处于收缩状态 管接头承受收缩应力最小 3 管道应被敷设在较深的土层范围内 土质不仅要实且能对管道起到一定的保护作用 以防止管道被破坏 应借鉴当地管道埋地安装经验 用于指导管路敷设 4 回填应在隐蔽工程验收合格后进行 管道周围100mm以内的回填土不得含有颗粒粒径大于100mm的坚硬石 砖 块 回填土应分层夯实 以保证均匀产生外向的侧向被动力 5 若条件允许 建议在回填过程中管道保持在103至172Kpa的水压 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 6 在对砂土 沙砾等材料进行夯实过程中 采用振动方式进行回填效果最佳 并要使回填土强度尽量达到饱和状态 7 如果需要对回填土进行注水 应确保管道被完全覆盖 注水后的回填土在行人可踩踏夯实 效果更佳 在回填剩余的回填土之前 请勿添加其他回填材料 同时注水时要避免管道处于漂浮状态 8 当沙子和沙砾中含有很高比例细小颗粒材料时 如粘土 泥巴等 应采用手工夯实 若采用机械时 应均匀填撒 以确保管沟被完全填满 9 在大石块或土块的周围或底部不得出现任何未填满的空隙 同时锋利的大石块 土块 以直径大于100mm的碎石应被清理 压路机夯实机等重型设备只可用于回填土最外层的夯实使用 严禁夯实机械在埋地管道正上方停留 行走 管道回填 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统 防火设计 SRTP管道是高密度聚乙烯基复合材料 如果建筑物发生火灾 管道将燃烧 熔化 不能发挥消防管道作用 因此 特别强调SRTP管道不得用于室内消防供水系统 同时 为保证消防管道系统的安全 强调SRTP管道不得与消防和生活给水合用系统相连接 1 SRTP管道应远离热源 立管与燃气灶具净距不得小于450mm 距燃气热水器的净距不得小于200mm 横管严禁在燃气灶具 燃气热水器上方敷设 2 管道不得直接与热水器热水进出口连接 应采用金属波纹软管过渡连接 过渡连接管段长度不宜小于350mm 3 室内充水生活给水干管采用SRTP管道时 可不采取防火保护措施 4 SRTP管道作为生活给水横干管不宜穿越防火分区隔墙和防火墙 当不可避免确需要穿越时 应在管道穿越