鋼塑管在碼頭給水工程的運用

陳榮標

【摘 要】鋼塑復合管簡稱為鋼塑管，以無縫鋼管、鍍鋅鋼管為基體，涂覆塑性材料而成，是一種新型的復合管材。

【關鍵詞】鋼塑管；性能；碼頭給水工程；施工工藝

前言

在碼頭給水工程中，鍍鋅鋼管、焊接鋼管輸水質(zhì)量不太理想；鑄鐵管笨重、安裝復雜；塑料管強度低、抗火抗震性差、易老化；使用范圍受到限制。鋼塑復合管簡稱為鋼塑管，是以無縫鋼管、鍍鋅鋼管為基材，涂覆塑性材料而成。不但具有鋼管的強度和韌性，而且具有塑料管材的環(huán)保衛(wèi)生、不積垢、水阻小等優(yōu)點。鋼塑管是一種優(yōu)質(zhì)、高效、高強度、綠色環(huán)保、價格適中的新型復合管材，適合在碼頭給水工程中推廣使用。

1鋼塑管的性能特點

1.1鋼塑管的分類

鋼塑管按塑料與基體結(jié)合的工藝分為涂塑型復合鋼管和襯塑型復合鋼管。內(nèi)壁復合塑料層采用聚乙烯（PE）、交聯(lián)聚乙烯（PEX）、硬聚氯乙烯（PVC-U）、氯化聚氯乙烯（CPVC）、聚丙烯（PP）、環(huán)氧樹脂（EP）、PP-R、ABS等高分子材料。鋼塑管的直徑大多15～200mm，另外可根據(jù)用戶要求生產(chǎn)更大直徑的鋼塑管。

襯塑型復合鋼管 涂塑型復合鋼管

1.2性能特點

（1）優(yōu)良的機械和物理性能

鋼塑管保持了鋼管的高強韌性，具有較高的耐壓、耐沖擊、抗破裂性能，可用于工作壓力小于1.6MPa的低壓流體輸送。并且具有較柔軟的塑性變形和良好的保溫、耐燃性能。

（2）良好的耐腐蝕性能和使用壽命

能耐酸、弱堿、鹽的腐蝕，保證供水水質(zhì)，內(nèi)壁光滑，不積水垢。由于塑料層在鋼管內(nèi)壁，有效地減少了大氣紫外線的照射強度，具有良好的抗老化性能。鋼塑管內(nèi)壁的塑料層還能阻止自來水中氯離子和有害物質(zhì)對鋼塑管基體的侵蝕，大大提高管材的使用壽命，正常使用條件下鋼塑管壽命可達50年。

（3）鋼塑管內(nèi)壁的摩擦系數(shù)僅為0.009，管內(nèi)介質(zhì)流體阻力低于鋼管40%，輸送流量增加10%～20%。由于內(nèi)壁為塑料層，彈性較好，能減弱供水中水錘現(xiàn)象，消除流體壓力沖擊和噪聲。因此鋼塑管具有節(jié)能高效的優(yōu)點。

（4）優(yōu)異的環(huán)保性能

鋼塑管塑料層選用食用級塑料，無毒無害。內(nèi)壁無銹，不積水垢，不滋生微生物。

（5）安裝簡單方便

直徑小于100mm的鋼塑管采用螺紋、絲扣連接和管件連接，直徑大于或等于100mm的鋼塑管采用法蘭和溝槽連接，與傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管安裝方法相似，簡單易學、省時、安全、可靠。

（6）適用范圍廣

由于鋼塑管具有優(yōu)越的綜合性能，鋼塑管在室內(nèi)室外、地上地下、南北地區(qū)、擱置架空均可使用。使用溫度范圍在-40～95℃之間。

1.3性價比

鋼塑管與其他管材性能及價格比較見表1：

表1鋼塑管與其他管材的性能及價格比較

管材名稱 腐蝕結(jié)垢 水質(zhì) 保溫性 耐溫性 抗凍性 可靠性 安裝 價格

塑料管 無 較好 較好 較差 一般 一般 簡易 低

鍍鋅鋼管 有 較差 較差 好 一般 較好 簡單 低

銅管 無 好 差 好 好 較好 難 高

焊接鋼管 有 較差 較差 好 一般 較好 簡單 低

不銹鋼管 無 好 差 好 好 較好 難 較高

鑄鐵管 無 好 差 好 好 差 難 高

鋼塑管 無 好 好 好 好 好 簡易 適中

對比上述材料的性能與價格不難發(fā)現(xiàn)，鋼塑管的綜合性能明顯比塑料管、鍍鋅鋼管、焊接鋼管優(yōu)越。銅管、不銹鋼鋼管特種焊接方法進行連接，安裝難度大、成本高，自來水中氯離子容易腐蝕不銹鋼管道，而且管材價格在目前國內(nèi)給水管材中是最昂貴的，銅管表面也易生成銅綠。鑄鐵管采用承插連接，容易脫落，可靠性差，而且笨重。可見鋼塑管的性價比優(yōu)勢明顯。

2鋼塑管在碼頭給水工程中的施工工藝

2.1鋼塑管施工工序

采用螺紋連接安裝工序：裝夾→切斷→修整→加工螺紋→清理螺紋→螺紋纏繞密封膠帶→接頭連接→修整

采用溝槽連接安裝工藝：裝夾→切斷→修整→滾槽→清理溝槽→安裝密封膠圈→管件連接→修整

2.2鋼塑管施工方法

（1）管材切割：使用電鋸或電動帶鋸垂直切割，禁止用高速砂輪切割機或氣體火焰等方法切割。在管材切斷過程中注意不能損傷和過分向內(nèi)擠壓內(nèi)塑料層，應避免在切斷時溫度過高破壞內(nèi)塑料層；

（2）加工管螺紋：使用套絲機或手工管子鉸板加工管端螺紋，螺紋規(guī)格應符合55度圓柱管螺紋標準，加工時使用無毒冷卻液加以冷卻。用專用工具去掉鋼管端毛刺，以防劃傷橡膠圈，并對內(nèi)塑料層進行倒角，倒角高度為管壁厚的2/3；

（3）滾槽：使用專門滾槽機加工溝槽，滾槽應循序漸進，不得一次到位，防止管內(nèi)壁塑料層脫落。

（4）檢查鋼塑管內(nèi)壁塑料層是否完好，管件內(nèi)配套密封膠圈是否老化等；

（5）管道安裝前應先將端口處油漬等污物清除干凈；

（6）密封膠圈安裝：檢查密封膠圈，確保規(guī)格型號準確。在密封膠圈內(nèi)壁涂一層潤滑油，滑動膠圈至管端，確保密封唇不要懸掛在管端。將膠圈在靠攏的兩側(cè)管端定位后，把膠圈拉到兩側(cè)管端溝槽的中心位置，不能進進入管道溝槽。

（6）保持管道端面垂直，端面傾斜DN≤200mm時，允許偏差小于D/100mm（D為管道外徑），且不大于2mm；DN>200mm時，允許偏差小于3mm；

（7）鋼塑管連接管口端部平整，無楔縫，溝槽均勻，螺栓緊固后管道平直，安裝方向一致；

（8）每根管道連接完成后，用U型管卡固定住管道，以防管道接頭處受力。

（9）鋼塑管安裝允許偏差，見表2

表2鋼塑管安裝允許偏差

序號 項目 允許偏差（mm）

1 平面位置 室外 埋地 60

地溝、架空 25

室內(nèi) 埋地 60

地溝、架空 15

2 標高 室外 埋地 ±25

地溝、架空 ±20

室內(nèi) 埋地 ±25

地溝、架空 ±15

3 橫管平直度 DN≤200 2L/1000，且不大于50

DN>200 3L/1000，且不大于80

4 成排管道間距 ±15

5 立管垂直度 5L/1000，且不大于30

6 交叉管外壁間或保溫層間凈距離 ±20

3注意點

1、大唐呂四港電廠一期碼頭建筑安裝工程中，DN100船舶供水管道設計是采用內(nèi)涂塑外鍍鋅鋼塑管，絲扣連接，總長度4200米。施工過程中管道嚴密性和強度試驗時顯示泄露點過多導致試壓時間長。主要原因：絲扣連接套絲處管道中最薄弱的環(huán)節(jié)，本身壁厚變薄，由于熱脹冷縮、人為外力等，都容易損壞；絲扣穩(wěn)定性差，4200米管道，按照每根標準的6米長計算，加上拐彎和供水口等，絲扣接口在1600個左右，而且全部要靠人工工現(xiàn)場絲接，不穩(wěn)定因素多，要求操作成功率100%的可能性幾乎為零，而整個管線相當于一個串聯(lián)的回路，只要存在一個處泄漏點，則整個管線的供水中就存在一個斷點。解決辦法：絲扣連接改為溝槽連接；增加補償，如增加雙球橡膠軟接頭、門型補償器等。

2、蘇州港張家港港區(qū)化學工業(yè)園作業(yè)區(qū)液體化工碼頭安裝工程中，DN100船舶供水管道設計是采用內(nèi)襯塑外鍍鋅鋼塑管，溝槽連接，管道安裝在鋼結(jié)構管架上，管架間距3-5米。施工過程中發(fā)現(xiàn)管道連接處變成“V”字型。主要原因：管支架間距大，管道自身重量壓在管卡箍上變形；卡箍內(nèi)的橡膠圈軟性大，易變形。解決辦法：溝槽連接改為法蘭連接。

合適選用連接方式，對管道安裝質(zhì)量至關重要。

參考文獻：

1《給水涂塑復合鋼管》（CJ/T120-2000）

2《給水襯塑復合鋼管》（CJ/T136-2000）

3《給水襯塑可鍛鑄鐵管件》（CJ/T137-2000）

4《水運工程質(zhì)量檢驗標準》（JTS257-2008）

5《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268-2008