PSP钢塑复合压力管详解

一、   PSP钢塑复合压力管详解

1.1 产品简介

钢塑（PSP）复合压力管采用内外复合塑料层，中间为增强钢管的复合结构，钢管以钢带辊压成型采用氩弧对接焊焊接而成。既克服了钢管存在的易锈蚀，使用寿命短和塑料管强度低，易变形等缺陷；同时又具有钢管和塑料管的共同优点，如隔氧性好，有较高的刚性和较高的强度，埋地管容易探测等。因其性能优异可广泛应用于建筑给水工程、供热、石油、化工、制药、食品、矿山、燃气用压力管和光缆电缆屏蔽保护套管（非压力管，用于高铁、地铁、高速公路。）等领域，具有较好的经济效益、社会效益和较大的推广应用价值。

国内外早期应用的钢塑复合管钢管主要为内衬或外套塑料管、钢管内外表面喷塑或塑料管加钢板筋结构。近几年国也有开发钢板网孔钢塑复合管和钢丝（钢网）塑复合结构的钢塑复合管，但都同时存在刚性和强度的不足，承压能力较低，管壁塑料层较厚，现场安装施工技术难度较大等问题。

早期的钢塑（PSP）复合压力管道系统，因其生产技术工艺要求较高，如钢带成型焊接，钢塑复合技术等；其二，管道安装施工的连接方式仅为管件法兰连接和类似PP-R塑料管的热熔连接方式，前者，管材口径较大，管件造价高；铸铁涂层管件防腐性能差，不能确保管道系统的使用寿命；后者，管件连接现场安装施工技术难度较大，影响安装质量。所以该管道系统虽然性能优异，但并没有被广泛推广应用。

1.2 产品特点

钢塑（PSP）复合压力管与其它类型钢塑管（如PESI管、SP管）相比，钢塑复合压力管主承压层由复合其中的焊接钢管承担，其塑料层为辅承压层，同时承担防腐保护作用，因此该管的承压能力基本不受温度变化和塑料层老化的影响，同时解决了钢塑复合界面的脱层问题；钢塑复合压力管即继承了金属管和塑料管的优点，又克服了它们各自的缺点，是集金属管和塑料管优点为一体的新型管材。具有如下特点：

1.2.1 优良的物理力学性能

作为供水、供热、输气管道的钢塑复合压力管具有超过塑料管强度的较高强度、刚性、抗冲击性，具有类似钢管的低膨胀系数和抗蠕变性能，埋地管可以承受大大超过全塑管的外部压力，拉伸强度高达275～320Mpa，是纯塑料管的7～8倍；高层建筑立管：垂直性强，不易因环境因素而发生形变。而纯塑料立管因其刚性，抗蠕变、抗冲击等性能差，用于建筑立管中会因为众多因素而产生形变。

1.2.2 导热系数低，保温性能好

导热系数：0.46-0.57(W/m.k)，具有较好的隔热保温性能，约为钢管的1/100，接近塑料管的导热系数，但比保温材料高几倍，有极好的隔热保温性能。目前我国城市集中供暖采用聚氨酯直埋地保温管管道系统，该管材从里到外分三层结构；第一层：工作钢层，第二层：聚氨酯保温层，第三层：高密度聚乙烯保护层。而新型钢塑复合管中用于北方集中供暖管道系统中选PP-R、PE-RT为塑料层，复合管外包覆一层保温材料。聚氨酯直埋地保温管管道内壁为钢材，钢塑（PSP）管道内壁为塑料层，这使得钢塑（PSP）管道比聚氨酯直埋地保温管的保温效果更佳，且因塑料的粗糙度要比钢材低得多，在输送过程中热能损失更小。

1.2.3 膨胀系数小

钢塑复合压力管线性膨胀系数小，有利于作为主干输水管道使用，可以大大克服塑料管材线性膨胀系数大不能做输水主立管的缺陷。线性膨胀系数为1.2～10X10^-5/℃,接近于刚才的膨胀系数1.1～1.2X10^-5/℃，纯塑料的线性膨胀系数是14～16X10^-5/℃。

1.2.4 阻力系数小

因钢塑（PSP）复合压力管内壁为塑料层，其粗糙度低于普通金属管，内壁光滑，输送流体时，阻力损失小，且不结垢，在同等管径和压力下比镀锌管材流水量大20～30％，可获得更大的传输流量。该结构集刚柔于一体，可迅速消除管道系统内的压力冲击，不产生水锤噪音。

1.2.5 优异的抗腐蚀性能

聚乙（丙）烯材料是一种非极性材料，能耐各种酸、碱、盐等溶液的腐蚀。钢塑（PSP）复合压力管的内、外层为塑料，中间用氩弧焊钢管增强并利用芯层塑封技术对金属层进行了密封处理。管材与管件采用双热熔连接，可确保管材端面的金属层不被腐蚀。

1.2.6承压性能稳定

钢塑复合压力管其承压强度按焊接钢管设计，管材的承压能力不受塑料层性能变化的影响；聚乙（丙）烯管材的机械强度受温度的影响较大，在其允许用温度范围内，一般温

度每提高10℃，其短期机械强度降低15%左右，高温情况下，蠕变速度会加快，脆性断裂会提前发生；而钢塑复合压力管在其承压强度设计时忽视了塑料层在管材中起的承压作用，温度变化不会造成整体管材承压能力降低。

1.2.7 卫生性能安全

钢塑复合压力管卫生无毒，产品符合GB17219标准。可用于饮用水给水系统，且工作效能大。

1.2.8 具有自示踪性

因钢塑复合压力管芯层为钢材，可以用磁性金属探测器进行寻踪，不必另外埋设跟踪或保护标记，可避免挖掘性破坏，为抢修和维护提供了极大便利。

1.2.9 小管可挠性好

小口径管材可以弯曲，从而使装卸、运输、安装的适应性及运行可靠性较高。地下安装可有效承受由于沉降、滑移、车辆等造成的突发性冲击载荷。定尺单根钢塑复合压力管可以单向弯曲，节省了小角度转向弯头的用量（弯曲时应将管材焊缝置于弯曲弧的侧面）。

1.2.10 使用寿命长

塑料制品易受热、光、氧等因素形成老化现象。钢材本身不会发生老化现象。当钢塑复合压力管的外层塑料老化后，因钢塑复合压力管在承压设计上以钢层为主，塑料层为辅，故对管材的承压能力影响较小，钢带不会发生老化现象，内层塑料管因受钢管管保护，也不易产生老化现象。所以，钢塑复合压力管的使用寿命既大于钢管，等同于塑料管，使用寿命超过50年。

1.2.11 绝缘性能好

塑料是绝缘体，聚乙（丙）烯的绝缘强度达到380伏/毫米，钢塑复合压力管的内壁为塑料层结构，可以抗电击穿，故钢塑复合压力管绝缘性能好，可以用作做电缆保护管。

1.2.12安装连接方便可靠

采用钢塑管、双热熔式管件及管网预先安装方式固定，再实施熔焊连接，使管材的内外层与管件熔为一体。具有承压能力高和防腐能力强，安装方便、可靠，密封性能好。

1.3 管材的连接方式

钢塑（PSP）复合压力管的连接分为双热熔式熔焊连接、承插式连接和压兰式连接。

1.3.1 双热熔管连接技术

管道系统采用双热熔连接技术，塑料管件的承口与管材的内外两个面相配合并安装固定，再施行热熔粘合，使管材的内外层与管件熔为一体。注塑管件具有重量轻，成本低，使用寿命长，安装可靠，操作、维修方便，密封效果好，可暗埋等优点，从根本上解决了传统钢塑复合管管件成本较高，安装连接不方便，密封效果和耐腐蚀性能较差等问题。

钢塑复合管和双热熔管件及连接技术包括：钢塑复合压力管及双热熔管件，与连接有关的专用设备及热熔模具、工艺参数等技术内容。钢塑复合压力管是以电镀锌（锡）钢带辊压成型并进行氩弧对接焊钢管为中间层；内外层为聚乙（丙）烯塑料，采用专用热熔胶，通过挤出成型方法复合成一体的管材。钢塑管与双热熔管件连接成的管道系统，因其系统可靠，使用寿命长，综合成本较低，现场施工、维修方便，可广泛应用于建筑给水工程、供热、石油、化工、制药、食品、矿山、燃气等领域。也可用作高铁、地铁、高速公路等光纤线缆的保护屏蔽套管（非承压等级）。

1.3.2 双热熔管件

钢塑复合管双热熔管件及专用工具如下图：

a) 将钢塑管插入双热熔管件内，并将钢塑管（网）安装固定。

b) 采用热熔模具，用特殊加热方式，将钢塑管的内外塑层与双热熔管件熔为一体；热熔时间在1~2分钟，可根据管径大小，时间可调。

c) 现场专用热熔设备小巧轻便，容易携带，用电功率小，能效比高。

d)安装简便、连接可靠、价格低廉。

1.4 钢塑复合压力管与同类产品对比

1.4.1与同类产品对比技术先进性主要有：

1.4.2 PSP管材与PE(给水用)对比

以公称压力为1.6Mpa的管材为例进行对比；GB/T 13663 给水用聚乙烯(PE)管材公称压力为1.6Mpa的管材需用PE100来生产。管壁厚及原料成本对比见下表：

表2   钢塑复合压力管结构尺寸表

1.5 钢塑复合压力管分类

1.5.1 按用途分类

 复合管按用途分类及代号如下

a）     冷水、饮用水用复合管，代号L；

b）     热水、供暖用复合管，代号R；

c）     燃气用复合管，代号Q；

d）     特种流体用复合管，代号T；

e）     排水用复合管，代号P；

f）      保护套管用复合管，代号B。

1.5.2 按公称压力分类

复合管按公称压力分为1.25Mpa、1.6Mpa、2.0Mpa、2.5Mpa四个级别，按输送流体及公称压力，其品种见表4

表4 复合管品种分类