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2019-08-25

​承插式柔性涂塑钢管的发展

1.1、国内外管道现状

水资源是社会基础性的自然资源和战略性的经济资源,是国民生态环境的控制性要素,在国民经济和国家安全中具有重要性的战略地位。我国是一个水资源缺失的大国,人均水资源占有量只有世界平均水平的三分之一,水资源供需矛盾十分突出。全国有70%以上的城市供水不足,其中严重缺水的城市占25%,每年因缺水影响工业产值高达2000多亿元。

目前我国面临着水资源短缺、水资源恶化、水土流失和洪涝灾害四大问题,预计到2030年,全国用水量达7000~8000亿立方米,如果不采取措施预防,未来可预见性水灾将发生严重的危机。然而,我国水资源浪费的现象非常严重,因城市供水管网运行老化,管材使用落后,平均漏损率达17.66%,部分城市高达30%以上。

因此,我们要科学合理的选择输水管材,大力改造供水管网系统,使用高性能的密封材料,提高供水管网运行质量和安全,降低管网漏损率。

现有城市供、给、排水管网很多都采用球墨铸铁管、预应力钢筒混凝土管、预应力钢筋混凝土管、玻璃钢管等管道。球墨铸铁管是一种铁、碳、硅的合金,其中碳以球状游离状态存在,采用离心法铸造的工艺,具有安装方便、使用寿命长、维护技术成熟等优点。但由于DN≥1200mm和DN≤400mm球墨铸铁管铸造难度大,况且大口径球墨铸铁管管壁薄、承插口易变性,球墨铸铁管的防腐蚀能力不及非金属管道。

输水钢管大口径的特点是内压不大,一般工作压力为0.4~0.8Mpa,高压一般不会超过2Mpa,按照工作压力设计的管壁较薄。埋地钢管设计也要考虑柔型管道(除混凝土管外,其它大口径管道如铸铁管、钢管、玻璃钢管等都属于柔型管道)的环向变形,所不同的是控制环向变形主要依靠管侧埋置土(或埋置材料)的支撑。因此,在设计计算管环变形超标时,应更换埋置材料,而不是增加管壁厚度。

传统大口径输水钢管的接口形式单一,现场连接主要为沟底对接焊。由于大口径钢管圆度问题对口难度较大,而且沟底空间狭小使操作和焊接更加困难(一般情况下,2m口径-一个对接焊需耗时一天工时),焊缝质量难以保证,输水钢管的主要失效形式即为焊缝开裂。

1.2、产品研发

大口径输水管网用管道的连接形式要求采用橡胶圈密封柔性接口。所谓柔性接口是指:管和管及管件之间的连接处,采用密封圈密封,可以实现一定角度的偏转、轴向和轴向垂直运动的接口。此柔性接口形式改变了原有刚性连接的弊端,管道受压或地基沉降以及温度变化产生的热胀冷缩现象,以及因地震而导致管道接口开裂受损,从而造成密封失效导致漏水。

根据实验,当管道的绕曲直为±1.2mm时,刚性接口开始漏水,而柔性接C门管道的绕曲直为±31.5mm~±43.5mm。我国属于地震多发区,88.9%的城市有地震设防的要求,地震对管道接口的破坏率是直管段的3~4倍。由此不难看出,柔性接口连接对保障输水管网的运行安全具有重要作用,在城市输水管网的建设中,采用柔性接口连接形式可以大大提高管网的抗震性和安全性。

承插式柔性涂塑钢管在保留涂塑钢管优点的基础上,继承了球墨铸铁管柔性承插接口,并将两者的安装连接尺寸相统一,采用T型胶圈,实现两种管材的相互安装连接,并且所有的管件按GB/T13295标准配制,充分满足了工程的需要。

2.1、产品优势

承插式柔性涂塑钢管选用好的钢管为基管,经过特殊扩口工艺,把管端进行扩口处理,再进行涂塑处理。主要用于输送介质温度(连续工作温度)不高于45°C,工作压力不大于2Mpa,公称直径不大于DN2500的给水排水涂塑复合钢管和管件,可以与球墨铸铁管配套使用,实现资源节约。

承插式柔性涂塑钢管系统具有优越的材料性能且安装方便,它采用先进的环氧树脂或聚乙烯防腐涂层,能够满足管道防腐要求,解决了以往钢管腐蚀的问题,这种防腐层对满流和低流速交替下排水管中的微生物腐蚀-细菌酸蚀有很好的抑制作用,钢管防腐寿命更长。

承插式柔性涂塑钢管有比其它管材更加安全可靠,更长的服务寿命和更好的安装便利性。承插式柔性涂塑钢管单节管长可达18米,相应地减少了现场对接数量,安装施工快捷。另外,承插式柔性涂塑钢管各项性能突出,强度高、重量轻,可以承受更高的工作压力,搬运费用低,安装容易。

承插式柔性涂塑钢管采用新型密封圈承插接口,它结构坚固,止水性强,现场安装无需焊接。钢管管端直接扩口成型,承插接口的强度与管体一致,新型密封圈承插接口使管道安装更快,效率更高。

承插式管道采用T型自成型承插式柔性接口,橡胶密封圈是由50±51RHD、88±5IRHD两种不同硬度的胶料复合组成。承插式管道柔性接口连接形式是通过管道的承、插口对接插入时,对橡胶密封圈进行压缩后密封,接口的连接允许有一定的伸缩性和角度偏转,这种连接形式安装简便、密封性能好,具有很强的抗震和抗沉降的能力。柔性橡胶密封圈的价格不超过管线价格的1.5%,不超过工程造价的0.3%。城市供水管网的安全性和稳定性不但取决于管网管材的优劣,接口密封材料也是管网安全运行的重要因素之一。

2.2、生产工艺

承插式柔性涂塑钢管采用冷扩成套设备,将钢管管端压制出承口,承口的尺寸与球墨铸铁管承口尺寸相同。由于承口的尺寸由机械模具的尺寸来确定。承口的尺寸准确度比球墨铸铁承口高,密封性更好,试验证明这种连接承压稳定可靠。