東宏管業(yè):鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復(fù)合管
技術(shù)名稱(chēng):鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復(fù)合管
生產(chǎn)設(shè)備的先進(jìn)性
一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
1、產(chǎn)品介紹
本系列產(chǎn)品是以高強(qiáng)度過(guò)塑鋼絲為增強(qiáng)體,外層和內(nèi)層雙面復(fù)合熱塑性塑料的一種新型中、高、低壓的復(fù)合管材。因?yàn)樵鰪?qiáng)體被包覆在連續(xù)熱塑性塑料之中,所以,這類(lèi)復(fù)合管材既克服了鋼管和塑料管各自的缺點(diǎn),又具有鋼管和塑料管的共同優(yōu)點(diǎn),是鍍鋅管被禁用后,解決建筑及市政給水管道的一項(xiàng)革命性技術(shù)成果,也是解決石油、化工、制藥、食品、礦山、燃?xì)獾阮I(lǐng)域?qū)Υ笾锌趶絼傂怨艿募毙韫艿溃摻z網(wǎng)塑料增強(qiáng)復(fù)合塑料管管道系統(tǒng)采用的管件是電熱熔管件,連接時(shí),利用管件內(nèi)部發(fā)熱體將管材外層塑料與管件內(nèi)層塑料熔融,把管材管件可靠的連接在一起。
復(fù)合管以高強(qiáng)度鍍銅鋼絲左右纏繞編織形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為骨架,以高密度聚乙烯為基體材料,利用高性能改性聚乙烯粘接樹(shù)脂,在生產(chǎn)線(xiàn)上通過(guò)連續(xù)、分次擠塑復(fù)合成型。管道連接采用電熱熔連接,連接強(qiáng)度與管體本身一致。
鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復(fù)合管不但結(jié)合了塑料管與鋼管各自的優(yōu)點(diǎn),還解決了塑料管不耐壓、鋼管不耐腐等缺點(diǎn),具備優(yōu)良的柔韌性能,是目前國(guó)內(nèi)替換傳統(tǒng)管道的首選產(chǎn)品。
鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管道作為第三代高新技術(shù)產(chǎn)品,2006年被列為國(guó)家重點(diǎn)計(jì)劃項(xiàng)目產(chǎn)品,其技術(shù)水平、質(zhì)量水平較其它兩種復(fù)合管有了更進(jìn)一步的提高。它是以高強(qiáng)度鍍銅鋼絲左右纏繞編織形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為骨架,以高密度聚乙烯為基體材料,利用改性聚乙烯---粘接樹(shù)脂,在生產(chǎn)線(xiàn)上通過(guò)連續(xù)、分次擠塑復(fù)合而形成的耐壓、內(nèi)外防腐新一代化學(xué)建材。管材的增強(qiáng)骨架與內(nèi)外層塑料包容成為一個(gè)整體,內(nèi)外壁光滑、內(nèi)層壁厚耐磨,不結(jié)垢,管道連接采用電熱熔連接,連接強(qiáng)度高,有較強(qiáng)的抗軸向拉伸能力。
2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)摒棄骨架焊接工藝,采用高強(qiáng)度鋼絲纏繞編織形成骨架。
絲網(wǎng)骨架編織成型
(2)鋼絲與塑料之間引入粘接樹(shù)脂。粘接樹(shù)脂具有極性化學(xué)鍵,使鋼絲與塑料之間有了連接因子,徹底解決了鋼一塑界面的結(jié)合力不牢及縫隙問(wèn)題。
粘結(jié)樹(shù)脂與鋼絲粘接界面的剪切強(qiáng)度≥13MPa
(3)優(yōu)化外層PE厚度,確保電熱熔焊接質(zhì)量。
焊接接頭位置強(qiáng)度高于管體自身強(qiáng)度
(4)結(jié)構(gòu)中的金屬用量最省(在三種型式的鋼骨架增強(qiáng)塑料管中比較)。
增強(qiáng)用鋼絲為高強(qiáng)度鋼絲,纏繞前鋼絲外層包覆有具有熱熔粘接性能和阻水作用的包覆層。在芯管上纏繞后,經(jīng)過(guò)加熱、中間層擠出、外層PE擠出,保證高強(qiáng)度鋼絲與內(nèi)外層PE之間熱熔粘接為一體,從而獲得具有性能優(yōu)異的復(fù)合管材。
3、產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域
市政、水利工程:大型輸配水工程,城市建筑給排水、飲用水、消防輸送管道。
化學(xué)工業(yè):酸、堿、鹽的制造業(yè)、石油化工、化肥、農(nóng)藥、制藥、化學(xué)、礦山、橡膠塑料等行業(yè)輸送腐蝕性氣體、液體、固體粉末的工藝管及排放管。
油、氣田:含油污水、氣田混合物、油井回注聚合物溶液的集輸管道和二次、三次采油及輸工藝用管。
煤礦:供水、排水、通風(fēng)、抽放瓦斯和噴漿。
4、投標(biāo)產(chǎn)品的穩(wěn)定性與產(chǎn)品應(yīng)用特點(diǎn)
鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復(fù)合管主要是應(yīng)用在埋地輸送生活水、消防水等介質(zhì),滿(mǎn)足工況對(duì)輸送載體的特殊要求:耐壓、耐腐蝕、衛(wèi)生無(wú)毒、防結(jié)垢、水力特性好、連接性能好、通用性能好、抗地層不均沉降性能好、使用壽命長(zhǎng)等。
(1)耐壓性能好:由于鋼絲網(wǎng)骨架的存在,故復(fù)合管承壓能力大大加強(qiáng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)純塑料管道,接近鋼管。同時(shí)在同等壓力情況下,較塑料管可有效的降低成本。
管材爆破試驗(yàn)數(shù)據(jù)
(2)耐腐蝕性能優(yōu)異:聚乙烯為惰性材料,可耐絕大多數(shù)化學(xué)介質(zhì)及聚合物的侵蝕,無(wú)土壤電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象,無(wú)須防腐層,管道埋地施工,使用壽命大為提高,同時(shí)可減少類(lèi)似鋼管的內(nèi)外防腐等煩瑣工藝,有效降低成本,提高管網(wǎng)運(yùn)行安全性。此點(diǎn)非常適應(yīng)本次投標(biāo)項(xiàng)目所在在土壤鹽堿化程度高的特殊要求。
(3)衛(wèi)生性能好:復(fù)合管道所采用的基體材料為高密度聚乙烯樹(shù)脂,衛(wèi)生無(wú)毒,其衛(wèi)生性能符合飲用水國(guó)標(biāo)GB/T17219要求。
(4)防結(jié)垢,水力特性好:復(fù)合管主要基體材料為高密度聚乙烯塑料(HDPE),屬于非極性物質(zhì),針對(duì)市政行業(yè)輸送介質(zhì)的使用特點(diǎn),可有效避免類(lèi)似鋼管內(nèi)壁嚴(yán)重結(jié)垢、腐蝕穿透,導(dǎo)致出現(xiàn)“黑水、黃水”,甚至管網(wǎng)泄漏等現(xiàn)象。同時(shí)較之鋼管,其流通能力可提高20%以上。
(5)連接性能:熔接接頭可靠性好、一次成功,永不泄露,與其他管道不同,復(fù)合管道本系統(tǒng)內(nèi)一般采用電熔連接,本質(zhì)上保證接口材質(zhì)、結(jié)構(gòu)與管體本身的一致性,實(shí)現(xiàn)了接頭與管材的一體化;與鋼管、消防設(shè)施及閥門(mén)連接采用可靠的電熔--法蘭式連接;若需為今后管線(xiàn)作預(yù)留口,可在復(fù)合管線(xiàn)上做一電熔--法蘭,并采用法蘭盲板進(jìn)行封堵,今后需與其它管線(xiàn)碰頭連接時(shí),可卸下盲板,再通過(guò)法蘭式進(jìn)行對(duì)接。
(6)通用性能好:鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復(fù)合管及配套電熱熔管件均采用ISO國(guó)際公稱(chēng)外徑標(biāo)準(zhǔn)制造,與國(guó)內(nèi)外成熟的PE管道系統(tǒng)在管徑與焊接方式上均一致,互換性能極好,有效的避免了內(nèi)徑系列復(fù)合管與現(xiàn)行塑料管道不能通用的弊端。
(7)可有效地抵抗地下運(yùn)動(dòng)及荷載作用:復(fù)合管道剛、柔兼并,其應(yīng)力松弛特性可有效通過(guò)形變來(lái)消耗所承受的應(yīng)力作用,具有足夠的端載荷抵抗能力,因此在結(jié)合處和彎曲處不需要進(jìn)行費(fèi)用較高的錨定。同時(shí),復(fù)合管是一種高韌性的管材,對(duì)管基不均勻沉降的適應(yīng)能力非常強(qiáng)。
管材彎曲敷設(shè)
(8)低溫抗沖擊性能好:聚乙烯的低溫脆化溫度為-60℃,冬季施工和使用時(shí),不會(huì)發(fā)生管道脆裂現(xiàn)象,而且因?yàn)榫垡蚁┎牧鲜且环N高韌性材料,能夠顯著吸收水錘的沖擊能量,管網(wǎng)的安全性很高。
-30℃壓扁試驗(yàn),內(nèi)外壁均無(wú)破裂
(9)使用壽命長(zhǎng):復(fù)合管道系統(tǒng)的安全使用壽命在50年以上,國(guó)際和國(guó)內(nèi)對(duì)聚乙烯管使用壽命的確認(rèn)證實(shí)了這一點(diǎn)。
二、產(chǎn)品所使用原材料性能特點(diǎn)
1、原材料產(chǎn)品
(1)我公司采用國(guó)家大型石化廠(chǎng)家生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高密度聚乙烯,嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定級(jí),性能指標(biāo)等同或優(yōu)于進(jìn)口原材料,材料質(zhì)量得到保證。原料為無(wú)毒、無(wú)味的顆粒。具有良好的耐熱性、耐酸堿、耐有機(jī)溶劑及耐寒性。化學(xué)穩(wěn)定性好,具有較高的剛性和韌性,機(jī)械強(qiáng)度好,介電性能,耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能亦較好。
(2)粘結(jié)樹(shù)脂作為復(fù)合關(guān)鍵原材料,我公司擁有其自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),嚴(yán)格控制標(biāo)準(zhǔn)、自主進(jìn)行研發(fā)試驗(yàn)、利用公司產(chǎn)品平臺(tái)優(yōu)勢(shì)開(kāi)發(fā)出了更適合本產(chǎn)品的改性原材料,真正掌握了其核心技術(shù)。同時(shí)可根據(jù)客戶(hù)要求,采用其他廠(chǎng)家原材料。
(3)眾所周知鋼絲復(fù)合管材的內(nèi)壓負(fù)載大部分是由增強(qiáng)鋼絲網(wǎng)骨架承受的,而我公司采用的鋼絲均為表面鍍銅的高強(qiáng)度鋼絲,強(qiáng)度均在2050MPa以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家普通強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度要求。
2、技術(shù)性能與參數(shù)特點(diǎn)介紹
(1)原材料技術(shù)參數(shù)
序號(hào) | 主要原材料 | 主要特性 |
1 | 基體材料:高密度聚乙烯 | 耐腐蝕、水力特性好 |
2 | 骨架材料:高強(qiáng)度鍍銅鋼絲 | 材質(zhì)為70#鋼材;表面鍍銅;抗拉強(qiáng)度≥2050MPa,是普通低碳鋼的8.5倍 |
3 | 復(fù)合材料:粘接樹(shù)脂 | 改性聚乙烯材料,含有極性鍵連接因子的馬來(lái)酸酐接枝 |
①基體材料:高密度聚乙烯
管材及管件用聚乙烯材料性能應(yīng)符合GB/T13663.1-2017中聚乙烯管道專(zhuān)用料的要求,并按照要求原材料廠(chǎng)家提供定級(jí)報(bào)告。
序號(hào) | 項(xiàng) 目 | 要求 |
1 | 密度,kg/m3 | ≥930 |
2 | 氧化誘導(dǎo)時(shí)間(210℃),min | ≥20 |
3 | 拉伸標(biāo)稱(chēng)應(yīng)變,% | ≥400 |
4 | 拉伸屈服應(yīng)力,MPa | PE100≥21 PE80≥18 |
5 | 熔體流動(dòng)速率(5kg,190℃),g/10min | 符合標(biāo)準(zhǔn)要求且與產(chǎn)品標(biāo)稱(chēng)值的偏差不應(yīng)超過(guò)±20%。 |
6 | 灰分,% | ≤0.08(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) |
7 | 揮發(fā)分含量,mg/kg | ≤350 |
②骨架材料:鋼絲
鋼絲表面應(yīng)無(wú)油污、無(wú)銹斑、無(wú)污垢等污物,且無(wú)破損、無(wú)壓痕等對(duì)使用有害的缺陷。鋼絲的直徑及其允許偏差、延伸率、抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合GB/T14450的要求。
③復(fù)合材料:粘結(jié)樹(shù)脂專(zhuān)用熱熔膠主要指標(biāo)
密度/(g/cm2) | 熔融指數(shù)/(g/10min) | 微卡軟化點(diǎn)/℃ | 斷裂伸長(zhǎng)率(%) |
≥0.940 | ≥1.5 | ≥120 | ≥500 |
(2)性能特點(diǎn)
①密度
管材一般使用高密度聚乙烯(HDPE)生產(chǎn),密度小于水的密度,重量輕。
②熔體流動(dòng)速率(MFR)、熔融指數(shù)(MI)
熔體流動(dòng)速率又稱(chēng)熔融指數(shù),是指熱塑性塑料等熱塑性材料在一定的溫度,一定的壓力下,熔體在10分鐘內(nèi)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備口模的重量(單位為g/10min)。熔指用來(lái)區(qū)別塑性材料在熔融狀態(tài)下的流動(dòng)性能,用以指導(dǎo)熱塑性高聚物材料的合成及加工等工作。熔指主要體現(xiàn)材料分子量的大小,一般來(lái)講熔融指數(shù)較小的材料,其分子量較大,分子鏈較長(zhǎng),相應(yīng)的加工性能較差。但是分子量大以及分子鏈長(zhǎng)的材料,其沖擊強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能會(huì)有較大的提高。我公司對(duì)多種原材料的加工性能及力學(xué)性能進(jìn)行比對(duì)分析,綜合考慮,平衡加工性能及力學(xué)性能之間的關(guān)系,所用原材料均為力學(xué)性能優(yōu)良且可加工性能相對(duì)較好的PE100級(jí)或PE80級(jí)管材料。
③力學(xué)性能
斷裂伸長(zhǎng)率主要體現(xiàn)管材良好的韌性以及延展性。其斷裂伸長(zhǎng)率一般超過(guò)500%(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求:≥350%),可以任意彎曲連續(xù)埋設(shè)而不需要專(zhuān)用的彎頭管件,對(duì)管基不均勻沉降的適應(yīng)能力非常強(qiáng),同時(shí)能善于抵抗來(lái)自外界載荷、震動(dòng)帶來(lái)的壓力,是一種抗震性能優(yōu)良的管道。
④維卡軟化點(diǎn)
在一定的升溫速率及載荷作用下,壓頭進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)試樣1mm時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度;是衡量塑料耐熱性的重要指標(biāo)之一。
三、主要技術(shù)數(shù)據(jù)和性能的詳細(xì)描述
1、產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)滿(mǎn)足招標(biāo)貨物技術(shù)要求的程度
(1)投標(biāo)產(chǎn)品的質(zhì)量
本公司生產(chǎn)的鋼絲復(fù)合管材規(guī)格、尺寸及性能均嚴(yán)格執(zhí)行CJ/T189-2007及內(nèi)控企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。
(2)技術(shù)參數(shù)
①管材與管件
a管材及管件的內(nèi)外表面應(yīng)清潔、光滑,不允許有氣泡、明顯的劃傷、凹陷、雜質(zhì)、顏色不均等缺陷。管材端頭切割平整,與管軸線(xiàn)垂直、管材端頭進(jìn)行防滲密封處理。
b管材按直管交貨,標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為6m、9m、12m、17m,長(zhǎng)度允許偏差+0.5%,當(dāng)用戶(hù)對(duì)管材長(zhǎng)度提出特殊要求時(shí),也可由供需雙方另行商定。
c管材與管件的公稱(chēng)外徑、公稱(chēng)壓力及壁厚應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求。
d管材管件出廠(chǎng)前應(yīng)經(jīng)質(zhì)量管理部門(mén)部門(mén)檢驗(yàn),全部檢測(cè)項(xiàng)合格并附合格證才能出廠(chǎng)。
e管材、管件材料基本性能應(yīng)符合GB/T13663.1-2017。
f產(chǎn)品為全新的未使用過(guò)的,且出廠(chǎng)日期為最近6個(gè)月以?xún)?nèi)的合格品。
g安裝驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)按CECS181:2005《給水鋼絲網(wǎng)骨架塑料(聚乙烯)復(fù)合管管道工程技術(shù)規(guī)程》、CJJ101-2016《埋地塑料給水管道工程技術(shù)規(guī)程》。
②力學(xué)及其他性能:管材、管件靜液壓強(qiáng)度及爆破壓力、管材物理力學(xué)性能、管材管件其他性能如下表所示:
用途符號(hào) | 試驗(yàn)溫度/℃ | 短期靜液壓力及爆破壓力/MPa | 試驗(yàn)時(shí)間/h | 性能要求 |
L、T | 20 | 2PN | 1 | 不破裂、不滲漏 |
80 | 1.2PN | 165 | 不破裂、不滲漏 | |
20 | 爆破壓力≥3PN | |||
2 | 耐化學(xué)性能 | 內(nèi)外層應(yīng)無(wú)龜裂、變粘、異狀等現(xiàn)象 | 詳見(jiàn)GB/T17391 | |
3 | 熱穩(wěn)定性能 | >20min | 詳見(jiàn)GB/T17391 | |
4 | 熔體質(zhì)量流動(dòng)速率 | 加工前后MFR不應(yīng)超過(guò)±20% | 詳見(jiàn)GB/T3682 | |
5 | 塑料電熔管件物化性能 |
三、應(yīng)用案例
1、南水北調(diào)東線(xiàn)棗莊市續(xù)建配套工程(滕州供水單元)輸水支管道工程SRTP采購(gòu)標(biāo)段2
(1)項(xiàng)目名稱(chēng):南水北調(diào)東線(xiàn)棗莊市續(xù)建配套工程(滕州供水單元)輸水支管道工程
(2)項(xiàng)目地點(diǎn):山東省棗莊市滕州市
(3)項(xiàng)目金額: 項(xiàng)目總投資:6億元,公司參與金額:7563萬(wàn)元
(4)主要產(chǎn)品及用量:管材材質(zhì)為T(mén)PER管道和SRTP管道,管道直徑為1000-110mm。本合同包括直徑為1000-63mmSRTP管道約71000米及相應(yīng)管件
(5)項(xiàng)目圖片或視頻
2、印尼OBI鎳鈷項(xiàng)目深海填埋管工程
(1)項(xiàng)目名稱(chēng):力勤PT HALMAHERA PERSADA LYGEND 印度尼西亞OBI鎳鈷項(xiàng)目深海填埋工程污水排海管道項(xiàng)目
(2)項(xiàng)目地點(diǎn):印度尼西亞OBI島
(3)項(xiàng)目金額:項(xiàng)目投資:總投資7億美元,公司參與金額:6651.16萬(wàn)元
(4)主要產(chǎn)品及用量:鋼絲網(wǎng)骨架復(fù)合管 口徑及數(shù)量:Dn1000*1.6MPa
(5)項(xiàng)目圖片或視頻:
3、京新高速公路臨河至白疙瘩段(阿拉善盟境內(nèi))項(xiàng)目供水工程
(1)項(xiàng)目名稱(chēng):京新高速公路臨河至白疙瘩段(阿拉善盟境內(nèi))項(xiàng)目供水工程
(2)項(xiàng)目地點(diǎn):內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟額濟(jì)納旗
(3)項(xiàng)目金額: 項(xiàng)目總投資:15000萬(wàn)元,公司參與金額:3800萬(wàn)元
(4)主要產(chǎn)品及用量:鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯管材 口徑(壓力):225、250;數(shù)量:370000米
(5)項(xiàng)目圖片或視頻: