伟星钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统设计院版课件

1、伟星钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统设计院版 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。12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、

2、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HDP

3、E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公 称外 径dn公称压力/MPa0.81.01.251.62.02.53.5断面钢丝数/条 不小于50141818246324283036752430303690606464721103

4、0303040621403030304062160405072821022006286112112144225729010811225082901241321443158296136144SRTP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： 250 N/cm 维卡软化点： 120 材料密度： 0.94 g/m2 熔 融 指 数： 1.5 g/10min 拉伸强度： 15 MPa 断裂伸长率： 500 %炭黑含量： 2.5 0.5 % 拉伸屈服强度： 23 MPa 材料密度： 0.945 g/m2 氧化诱导时间： 6

5、0 min 炭黑分散： 等级3 断 裂 伸 长率： 500 % 熔 指： 0.3 g/10min 水 分 含 量： 300 mg/kg 抗 拉 强 度： 2100 MPa 断裂伸长率： 5 % 扭 转 值 : 27 MPa （次/360，100d）钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统生 产 原 料 内 控 标 准耐温耐压性能该种管材最高耐温可以达到45，最高耐压可达3.5MPa,性能明显要优于传统管材等抗开裂能力该管具有良好的快速裂纹扩展（RCP）以及慢速裂纹增长（SCG）传递抵抗的能力耐腐蚀性能该管材可耐绝大数化学介质腐蚀，不产生电化学腐蚀，可适用于腐蚀性流体的输送柔韧耐冲击性能较好抵御地震等地质运

6、动的破坏且适用于非开挖、穿越施工等施工条件限制工况工程施工性能该种管道质量轻，连接及施工快捷、安全并且配套管件规格齐全，工程综合造价低水力特性性能聚乙烯内管壁光滑，不易结垢，摩擦阻力小，降低能耗输送能力远优于传统管材等抗磨损性能在输送矿砂泥浆时，其耐磨性优于传统管材，特别适用于工矿等特殊要求条件使用卫生无毒环保不结垢生菌符合GB/T17219要求，彻底杜绝“黑水”现象，产品无污染可回收利用 钢丝网骨架聚乙烯复合管道系统性 能 特 点序号对比项钢丝网骨架PE复合管材钢管球墨铸铁管道材质HDPE、高强度钢丝钢材铁卫生/环保性绿色环保存在二次污染，易生锈易滋生细菌产生“黄水”现象耐压/冲击性复合管承

7、压能力接近钢管耐压性能良好耐冲击性能差水力特性管壁不结垢流通能力强内壁粗糙水阻大，易结垢致流通能力下降管壁粗糙，相对流通能力差连接密封性能密封性能好连接可靠性高人为因素大操作较复杂 施工条件要求相对高，安装质量受人为因素影响大单体质量单体质量轻单体质量较重单体质量较重施工周期施工费用施工周期短，投入人物财力较低，施工成本低施工周期长施工成本高 施工复杂，施工周期长、费用高保温性优差差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102.666.3 49.734.164.6SRTP与PE实壁管流量对比26.824.220.913.116.9水力特性性能：内

8、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SRTPCJ/T 189-2007 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

9、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/T 189-2007 钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管材及管件工程执行

10、标准：CECS 181-2005 给水钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管管道工程技术规程序号项 目要 求 1短期静液压强度及爆破压力应根据GB/T 15560规定方法等L、T公称压力2（1h，20）不破裂、不渗漏公称压力20.6（165h，80）不破裂、不渗漏爆破压力公称压力3（20）爆破Q公称压力1.62（1h，20）不破裂、不渗漏公称压力1.620.6（165h，80）不破裂、不渗漏爆破压力公称压力3.31.6（20）爆破2复合层静液压稳定性（20、PN1.5、165h条件下）切割环形槽不破裂、不渗漏3热稳定性能（据GB/T 17391规定试验方法）20 min4熔体质量流动速率（据GB/T

11、3682规定的试验方法）实验加工前后MFR变化不超过20%注： L:给水用管材、管件； T：特种流体用管材、管件； Q；燃气用管材、管件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。公称外径dn公称压力/MPa0

12、.81.01.251.62.02.53.550637590110140160200225250315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12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

13、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+ P 2 P1 ： 仅考虑钢丝时管材的短时爆破压力 MPa P2 ： 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mm C ： 缠绕层数修正系数，取0.9 F ： 单根钢丝的强度，N/根D2 ：HDPE层中径mm，可取D2=D1 e ：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 =MPaP2 =MPa管材短时水压爆破压力： 强度计算钢丝网骨架聚乙烯复

14、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 = P1K MPa P ：在某温度下管材的公称压力MPa P1 ：管材公称压力MPa K ：温度修正系数温度t()0T2020T3030T4040T5050T6060T70修正系数KC10.950.90.860.810.76温度t()02025303540修正系数KC10.930.870.80.74注意：输送液化石油气（气态），液化石油气/空气混合气和人工煤气时，应考虑到燃气中某些组份 （如芳香、冷凝流等）在一定浓度下时管材性能的影响。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

15、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

16、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

17、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：第一层SRTP管道第二层聚氨酯泡沫或聚乙烯泡沫或岩棉表面层室外0.30

18、.8mm厚的镀锌薄钢板或防锈铝板室内玻璃钢或玻璃布或石棉水泥类抹面保护层或金属保护层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。管道种类绝对粗糙度/mm管道种类绝对粗糙度/mmSRTP管材0.00150.009新铸铁管0.20.3新无缝钢管0.040.17旧铸铁管0.51.6一般钢管0.19镀锌钢管0.152旧钢管0.60钢筋混凝土管1.83.5 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

19、=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

20、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

21、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

22、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（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