钢丝网骨架塑料复合管与其它埋地管道的综合性能比较

钢丝网骨架塑料复合管与其它埋地管道的综合性能比较

钢管

钢骨架塑料复合管

成型方法

在钢中添铬和其他金属元素，并达到一定的含量，有暖轧暖挤压和寒轧（拔）几种加工方法。

以缠绕并焊接成钢丝网为增强骨架，以暖塑性塑料为基体，在生产线中将两者均匀复合连续生产的新型双面防腐耐压管道。

性能综述

卫生性能差，长期使用管内壁易受原水腐蚀滋生细菌，有异味;易锈蚀而产生“黑水、黄水”现象，存在二次污染

重量轻，强度高，双面防腐，耐磨，安装施工方便，管道内壁光滑，节能节材，使用寿命长达50年。卫生无毒，不结垢，彻底杜尽了“黑水、黄水”现象

安装连接

需防腐，安装周期长，人员多，机器台班多，检查焊接多。

重量轻，省人力物力，安装时间短，连接安全可靠，无需防腐。

内壁特性

内表面不光滑，输送阻力较大，能耗较高。

内壁尽对粗糙度0.01mm，仅为钢管的5%，输送能力比钢管提高约30%。

耐腐蚀性

耐腐蚀性较差，不耐酸碱。

具有优异的抗化学腐蚀性，对酸、碱盐溶液、有机溶剂等约275种腐蚀性介质有良好的耐腐蚀性。

耐候性

较好，但不耐某些微生物侵蚀。

耐候性优良，能够用于盐碱地、腐蚀性土壤及沼泽地，耐微生物侵蚀。

接头形式

焊接和法兰连接。

电暖熔连接和法兰连接。

保温特点

导暖系数为25W/m℃，一般需要保温处理。

导暖系数为0.43 W/m℃,保温性能良好，一般不需保温处理。

抗震性

韧性差，易断裂。

韧性好，不易断裂。

使用温度

-40~450℃

-40~80℃

耐冲击性

中等，依壁厚而定

钢骨架塑料复合管具有适中的弹性模量，韧性较好。

使用寿命

寿命短，10年-20年

40年-50年以上

对比项

普通PE管

钢骨架塑料复合管

材质

聚乙烯（PE），厂家参差不齐，质量难以控制

高密度聚乙烯/高强度钢丝/钢带 （HDPE/ST）

生产工艺

纯PE管以聚乙烯经挤出成型，生产工艺简朴，产品质量良莠不齐，许多小规模厂家添加再生归料太多，严峻影响产品质量，尤其PE管件，用户较难监控产品的用料和质量。

钢骨架复合管以呈缠绕在管材中的高强度过塑钢丝为增强体，内外双面复合暖塑高密度聚乙烯，挤出成型复合为一体的环保管材

连接、密封性能

采用对接：De110以内管道采用暖熔连接，De110以上规格管道采用暖熔式连接，地基沉降时会受影响，安装质量难以保证，暖熔连接遥遥达不到电熔连接效果。

1、利用高密度聚乙烯的暖塑性原理，管道采用电暖熔连接，一次成功，永不渗漏，密封性能极好；2、利用统一标准的参数入行焊接，人为因素少，连接可靠性高。

抗快、慢速开裂性能

纯PE管抗快速裂纹传播和抗慢速裂纹扩铺能力极差，抗裂性太差，长时间使用存在较大隐患。

由于骨架的束缚作用，复合管有着优良的抗快速裂纹传播和抗慢速裂纹扩铺能力。

流通能力

相同压力等级下，由于PE管承压主要靠壁厚来承受，故壁厚较厚，内层焊环较大，相对内径要小得多，流通能力较小。

相同压力等级下，由于骨架的复合增强作用，其复合管壁厚较薄，内层没有焊环，相对内径较大，流通能力大。

工作温度-20~50℃

温度高时，管道变软，承压能力降低。

钢骨架能很好地约束塑料基体的暖胀寒缩变形，使其温度折减系数大大减小。

答应弯曲半径

由于应力松弛现象的影响，敷设管道时须严格遵守最小答应弯曲半径的规定。

钢骨架能有效地限制塑料的应力松弛现象，并能限制塑料基体的蠕变，管道在敷设时对此要求更少。

示踪性

由于管道为纯PE材料，故示踪性差，今后管网维护确定管网走向较为困难，无形中增加后期费用

由于骨架为金属材料，故管网地埋后，在后期维护中，可通过金属探测仪来查找、确定管网走向，示踪性较好

环刚度

纯PE的环刚度值较小，压力等级较低，管道系统承外压能力较差。

复合管环刚度值可达3.5Mpa以上,复合管承外压能力及抗蠕变性能较强。

钢骨架塑料复合管

玻璃钢管

成型方法及性能综述

钢丝点焊成网和挤出塑料真空填注同步入行，在生产线上连续挤出成型。具有双面防腐、机械力学性能好、流体力学特性好、不脱层、尽暖性好、重量轻、输送节能和使用寿命长等长处。

缺点：目前塑料基体仅为HDPE，使其耐化学腐蚀范围和使用温度范围受到一定程度的限制。

使用压力范围：中低压，1Mpa~4Mpa

将纤维纱浸渍树脂胶液后直接缠绕到芯模上成型。具有耐腐蚀性、强度高、水力学特性优良及准确安装后，在正常使用条件下使用寿命长等长处。

缺点：耐冲击性差，对储存、搬运、安装要求较高，使用过程中渗漏现象比较严峻；弯曲强度低，受剪应力时管材易破坏。

使用压力范围：中高压5.5Mpa~24Mpa

耐化学腐蚀性

对非氧化性酸、稀硝酸、碱和盐溶液、有机溶剂等约275种腐蚀性介质有很好的耐腐蚀性。

典型不推荐使用介质：强氧化性酸、卤族元素、氯苯等。

取决于树脂基体。蓝纹酸酐环氧管线典型不推荐使用介质：乙醛、醋酸、冰醋酸、丙酮丙烯酸、氨水、苯胺、戌烷基醋酸盐、硫化钡、硫磺酸、溴、四氯化碳、氯气、硫酸、盐酸、甲醇等。

使用温度

建议使用温度：<80℃

建议使用温度：<60℃

内壁特性

内壁光滑、粗糙度为0.01mm，内壁不易结垢、结蜡，比同口径钢管输送时节能30%。

Hazen-Willams公式系数C=155

内壁光滑、输送阻力小。Hazen-Willams公式系数C=150

导暖系数

0.43W/mk

0.36W/mk

连接形式

法兰连接或电暖熔连接。

法兰连接：有普通扳手即可实现，适用于架空安装。

电暖熔连接：通过焊机完成，适用于埋地安装，现场操作简朴方便。

螺丝连接。连接要求高，操作较为复杂。

1、除下螺纹保护套，用铁刷或硬毛刷将阴、阳螺纹都刷干净。使用清洁剂或氯乙烷等有机溶剂清洗螺纹。

2、使用管架和木块将管线对直，管线不直可能造成拧紧假象。

3、涂螺纹专用密封剂或螺纹膏加特佛隆带。

力学性能

具有良好的耐冲击性、耐磨性和适中的柔韧性。

耐冲击性极差，弯曲强度低，抗剪应力差。

施工

施工要求不高，施工费用低。

1、法兰连接：用于地上管线。管线上与其管道或设备连接处采用与其配套的国标法兰标准。

2、电暖熔连接：用于地埋管线。对施工条件要求不苟刻，对无突变的起伏凹凸的地形，可随地形走势展设，抗沉降性好。

施工条件苟刻，施工费用高。典型要求如下：

1、管沟：沟底部必须平整、均匀，不能有直径大于38mm的圆石或直径大于25mm的尖石块；沟底部要展沙，附近填沙最少150mm。

2、归填：充填物必须没有尖石块、大土块或冻土块，管线下部必须完全填实。

3、管线连接须避免急转弯或忽然升高，如无法避免，则需要弯头、真空消除阀或单向阀等。

失效现象

由于非使用因素导致管线破坏，主要是外力造成的破坏。

1、渗漏：（1）由于用于制做管道的树脂脆性大、断裂延伸率低，在外载荷（安装时运输、搬运、储存时受冲击、碰撞而产生的应力、剪切力和弯曲力）作用下，使玻璃纤维四周的树脂之间及玻璃纤维之间的界面产生应力集中，造成低应力开裂，液体介质沿裂纹以毛细管方式入行微渗，在外载荷的连续作用下裂纹不断扩铺，导致组分材料剥离，最终出现渗漏现象。（2）由于增强材料玻璃纤维采用的浸润剂质量的影响，有可能增强材料的浸润性不好，影响树脂与纤维的粘接力，造成界面强度低，也轻易形成应力集中，加剧了低应力开裂。（3）管线接头处由于螺纹配合的原因、粘接剂的原因、安装的原因等，是最轻易产生渗漏的部位。

2、管线破坏：因地基不均匀下沉、坚硬石块的挤压、不准确的吊装、埋设深度不够和归填土没有充分夯实等均会导致管路破坏。

维护维修

1、小破孔可通过塑料焊枪补焊修补或多功能修补器修理。

2、大的意外破坏可现场更换坏管：法兰连接拆除法兰，更换新管；电熔连接切除坏管手式补焊封口，更换新管。

1、切除管线的损坏部分，两端造锥，用修补短节粘接；或安装现场螺纹，安装组合管箍接头。

2、切除损坏部位，安装现场螺纹，用量好长度的短节加管箍。

3、整根管线加法兰接头：替换整根管线，再用法兰连接。对整体连接的管线需加一个短节以安装法兰头。

钢骨架塑料复合管

球墨铸铁管

定长最长可为12米（也可定制更长），管网内接头数量较少。

定长最长为6米，管网内接头数量较多。

柔韧性好，可以随地势的起伏蛇形展设，较轻易地绕过障碍物，使接头数量入一步减少。

柔韧性差，遇复杂地形障碍物需弯头等配件数量多，使接头数量近一步增多，安全隐患多。

耐腐蚀性能好，不需要做防腐处理。

耐腐蚀性能差，需要作防腐处理，存在后顾之忧。

抗冲击性好，具有较高的断裂延伸率（>350%）

抗冲击性能差，断裂延伸率低（>10%）。

管道采用电熔式连接，连接简朴，具有较好的气密性。

管道采用承插式连接，连接较复杂，

比重为钢材的40%左右，相同体积重量较轻，运输、施工轻易，施工费用低。

比重为6.9，运输、施工较困难，施工费用高。

维修简朴方便，维护费用低。

不易维修（无法焊接），维护费用高。

使用寿命可长达50年。

使用寿命为20年左右。

管线经过一些承裁力小或不稳定的地层（因抽取地下水而造成的沉降、沼泽地等）时，随地层移动抗变形能力好，管线接头处不易破坏。

管线经过前述不稳定地层时，随地层移动管线接头处轻易破坏。

当管线处于地震断带受到冲击力时，管线不易直接断裂破坏。

管线受到地震带的冲击时易发生断裂破坏。

管线破坏形式主要是外力破坏，总体安全性较高。

管线破坏形式较多，总体安全性较低。

卫生性能好，通过国家预防医学会的各项测试，可以输送饮用水。

本体卫生性能较差，需做衬涂处理、长期使用存在二次污染，易滋生细菌，易产生“黄水”现象

钢丝网骨架塑料复合管

钢骨架复合管

复合结构

钢丝网骨架塑料复合管以高强度钢丝（1950Mpa以上)为基材，采用二次复合的方式，钢丝呈54.7度斜向缠绕在管材上，使得管材在受到时可向纵向和环向均匀分散受力，在确定钢丝直径和密度时采用了较高的安全系数，使其综合性能比较稳定。

钢骨架复合管以普通碳钢钢丝为基材焊接成型的网状结构，钢丝虽然粗，但抗拉强度较弱，工艺复杂，产品质量波动性较大。钢骨架复合管在两管对接的直接头上还必须要一个套筒，造成造价过高，外接口的钢板暴露，轻易生锈。

端口窜水

钢丝网骨架塑料复合管，基材PE和高强度钢丝之间存在高性能的连接分子，这种物质时PE的改性材料，与PE在加暖条件能熔融为一体，同时，其极性键与钢丝有极强的粘接性能，使管道内外层和高强度钢丝成为一个整体。

钢骨架复合管由于PE材质的管材与钢板之间必然存在间隙，截断管材安装后会发生介质窜进钢板与塑料之间的缝隙，导致整个管路系统的承压能力下降，致使管材在低压力便被破坏，造成管道失效。

敷设安装

钢丝网骨架塑料复合管，钢丝在管材内部结构类似金属软管，抗沉降效果较好，尤其适用于埋地管网，在地形复杂条件下还可以利用管材本体弯曲过渡（不超过答应曲率半径条件下).

钢骨架复合管管材刚性较大，用于管网施工时对于沉降适应性较差，管接头受力集中，易被破坏。

标准

钢丝网骨架塑料复合管执行C J/189-2007标准。

钢骨架复合管执行CJ/T123-2004标准。

钢骨架塑料复合管

钢塑管（内衬聚烯烃如PE）

钢衬聚四氟乙烯管

衬胶管

成型方法

管材以低碳钢丝网为增强相，高密度聚乙烯管材专用料为基体，通过对钢丝点焊成网与塑料挤出同步入行，在生产线上连续挤出成型的新型双面防腐压力管道。管件以冲孔钢板为增强相，聚乙烯为基体，经注塑一次成型。

钢管内壁经过表面活化处理，再采用胶粘剂、抽真空、暖压复合等工艺与塑料或橡胶衬里复合而成。

性能综述

产品兼顾纯塑料管的耐腐蚀性能和钢管的耐压性能，有优良的抗快速开裂和抗环境应力开裂性能以及适中的柔性，同时具有优异的耐腐蚀性能和较好的耐磨损性能。使用温度-40℃~70℃，产品可广泛用于石油、化工、市政给水、排水、天燃气等领域。

承压高，短期内具有一定的防腐蚀能力，使用温度-25℃~65℃，内表面光滑、运输阻力小，可用于油田、市政给排水等领域。

承压高，使用温度-40℃~200℃，内表面光滑，耐腐蚀性能好。

承压高，使用温度-25℃~85℃，耐磨性能好，但输送阻力稍大，可以用于煤矿等颗粒状介质的输送。

耐化学腐蚀性

能够耐几百种化学介质的腐蚀。因钢骨架完全复合在PE塑料中（类似钢筋混凝土的结构），基体和增强材料形成一个整体，长期使用不易脱层，该管材的耐腐蚀性能与纯PE管相称。

表面上观来，这类管材的耐腐蚀性能和内衬材料相称，但由于内衬材料与钢管部分只是通过物理方法复合，当介质或环境温度发生变化时，构成管材的两种材料暖膨胀系数不同造成两者易脱层；另外，管道连接后，连接接头处的缝隙无法避免，输送的腐蚀性介质会在接头处的缝隙积存，因温度应力的影响使内衬管脱层、起泡；或者内衬管在曲折瘪合时，介质会入进其中将金属管道腐蚀，该情况出现的机率较大。

施工安装及维护

有电暖熔连接和法兰连接两种连接方式，维护简朴方便。

采用法兰连接。因内衬管易脱层，必须定期巡线，随时备料更换管道。维护费用较高。

注：1、钢衬塑料管必须在生产厂制作，施工时无法调整管材长度，造成安装不便。

2、钢衬塑料管的翻边处极易由于暖胀寒缩而产生裂缝，从而导致外部钢管腐蚀。

3、制作工艺使得该类管材定长尺寸较短，管线接口较多，泄漏隐患较多。

钢骨架塑料复合管

孔网钢带复合管

成型方式

钢丝网骨架塑料复合管采用钢丝编网与塑料挤出同步入行的一次成型方式。

钢板网孔复合管则是以氩弧对接焊成型的多孔薄壁钢板为增强体，再将其外层和内层双面复合暖塑性塑料的成型方式。

管材结构

管壁的内外层塑料通过管壁中间的金属网孔连接为一体（犹如钢筋混凝土的结构形式），两种材料完全复合为一体，因为钢丝的表面非常光滑、无棱角，在成型过程中塑料的流动阻力小、挤出均匀，成型过程中产生的内应力小，管材各部分的质量均一、稳定。

钢板网孔骨架塑料复合管的管壁的内层塑料通过钢板上的圆孔连接起来，由于圆孔周边棱角明显，在成型过程中塑料流动受到很大的阻力，且要承受钢板孔边缘的剪切力，所以管材成型过程中产生的内应力大、材质不均匀。

管材性能

钢丝网骨架塑料复合管管材性能一致性好，不易脱层，耐高压。

钢板网孔骨架塑料复合管则在温度变化的情况下易出现分层现象，且由于其成型过程中产生的较大应力，管材的服务压力及寿命将会受到较大影响，不能阻氧，高压工作条件下，轻易出现管材局部爆裂。

产品标准

钢丝网骨架塑料复合管已经有了3个部颁行业标准：：建设部部颁标准“给水用钢骨架聚乙烯塑料复合管/管件”(CJ/T189-2007)、 “燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管/管件”（CJ/T125/6-2000）、化工部“工业用钢骨架聚乙烯塑料复合管/管件”(HG/T3690/1-2001)

钢板网孔骨架塑料复合管管材产品无行业标准，接口隐患较多，窜水、纵向开裂等致命问题，由于存在较多后顾之忧，已经逐步退出市场。