塗塑複合鋼管

塗塑複合鋼管

有塗層材料的鋼管
塗塑複合鋼管也叫塗塑鋼管,塗塑鋼管是以鋼管為基管,以塑料粉末為塗層材料,在其内表面熔融塗敷上一層塑料層,在其外表面塗敷上塑料層或其他材料防腐層的鋼塑複合産品。[1]塗塑複合鋼管是在鋼管内壁融溶一層厚度為0.5~1.0mm的聚乙烯(PE)樹脂、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、環氧(EP)粉末、無毒聚丙烯(PP)或無毒聚氯乙烯(PVC)等有機物而構成的鋼塑複合型管材,它不但具有鋼管的高強度、易連接、耐水流沖擊等優點,還克服了鋼管遇水易腐蝕、污染、結垢及塑料管強度不高、消防性能差等缺點,設計壽命可達50年。
  • 中文名:塗塑複合鋼管
  • 外文名:
  • 所屬品牌:
  • 别稱:塗塑鋼管
  • 基管:鋼管
  • 塗層材料:塑料粉末

定義

本産品是國内新發展的一種新型管道材料,采用内外均有塗塑保護層,中間為增強焊接鋼管或無縫承壓鋼管的複合結構,克服了鋼管本身存在的易生鏽、腐蝕、高污染、及塑料管強度低、易變形的缺陷,整合了鋼管和塑料産品的共同優點,屬于國家推廣使用的環保産品。塗塑複合鋼管是在鋼管内壁融溶一層厚度為0.5~1.0mm的聚乙烯(PE)樹脂、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、環氧(EP)粉末、無毒聚丙烯(PP)或無毒聚氯乙烯(PVC)等有機物而構成的鋼塑複合型管材,它不但具有鋼管的高強度、易連接、耐水流沖擊等優點,還克服了鋼管遇水易腐蝕、污染、結垢及塑料管強度不高、消防性能差等缺點,設計壽命可達50年。主要缺點是安裝時不得進行彎曲,熱加工和電焊切割等作業時,切割面應用生産廠家配有的無毒常溫固化膠塗刷。主要規格有DN15—DN300。

塗塑複合鋼管主要型号分為: GS-—X-SP-T-EP、GS-—SP-T-EP、GS-—D-SP-T-EP(PE)、HY1-GEP-DN100、HY1-XEP-DN150

分類和型号規格

按塗複形式分:

内塗複鋼管;内外塗複鋼管。

根據内塗層材料的不同分為:

聚乙烯塗層鋼管;環氧樹脂塗層鋼管、内環氧外聚乙烯鋼管、内環氧外三層結構聚乙烯鋼管。

型号編制

産品型号由産品代号、塗複材料代号、塗複形式、公稱通徑、基管類别等組成。

基管類别:焊接鋼管,H;無縫鋼管,W。

公稱通徑(mm)

塗複形式:内外塗複,D;内塗複:省略不标。

内塗複材料代号:環氧樹脂,EP。

自動噴水滅火系統用塗複鋼管。

示例:

ZSPT-EPD/150-H表示基管為焊接鋼管、公稱通徑為DN150mm的環氧樹脂内外塗複鋼管。

生産工藝介紹

塗塑複合鋼管分為:熱浸塑工藝,内外噴塗工藝,滾塑工藝,淋塗工藝,吸塗工藝,熔結纏繞工藝等。

熱浸塑采用:流化床浸塑,一次性成膜法。又稱塗塑鋼管第一代防腐,内外聚乙烯。

内外噴塗工藝:采用靜電吸附理論,通過鋼管前處理,用噴槍進行噴塗聚乙烯或環氧樹脂粉末。又稱塗塑鋼管第二代防腐,内外環氧複合鋼管。

淋塗工藝:又稱幕簾法,通過盛有粉末的篩子采用淋塗的方式,塗複在加熱後的鋼管外壁上。如圖所示:

此工藝可以生産外聚乙烯内環氧複合鋼管。又稱塗塑鋼管第三代防腐。

熔結纏繞工藝:采用熱熔結纏繞法,熱熔膠和聚乙烯采用擠出機的形式纏繞在加熱後的鋼管上,發生反應形成三層結構,全稱是熔結環氧/擠塑聚乙烯結構防護層。如圖所示:

此工藝可以生産外三層結構聚乙烯内熔結環氧複合鋼管。又稱塗塑鋼管第四代防腐。

要求

外觀

塗複層應光滑平整,無劃痕、無裂紋及針孔和粘附異物等缺陷。

鋼管外塗複層應為紅色(消防),黑色或灰色(輸水)。

塗複鋼管上應有清晰、耐久性标志,标志内容應至少包括:産品型号、基管規格及壁厚、執行标準、生産企業名稱或商标、生産日期或批号等。

材料

基管

用于塗複的鋼管的材質、規格和尺寸應符合GB/T3091、GB/T8163、SY/T5037的規定。

塗複材料

用于塗複的環氧樹脂粉末應符合相應國家标準或行業标準的規定。

連接形式

帶有螺紋、法蘭、溝槽連接、雙金屬焊接的塗複鋼管,其連接形式應符合GB/T7306.2、GB/T9119、GB5135.11的規定。大口徑管采用焊接(内襯不鏽鋼免修補技術)。

塗層厚度

塗層厚度應符合表1的規定。

表1塗層厚度

公稱通徑DNmm塗層厚度mm

DN≤65>0.30

DN≥80>0.35

針孔試驗要求

按6.3規定的方法進行針孔試驗,塗複鋼管應無電火花産生。

附着力要求

按6.4規定的方法進行附着力試驗,塗層的附着力應為1~3級。

抗彎曲性能

按6.5規定的方法進行彎曲試驗,塗層應無脫落、斷裂。

抗壓扁性能

按6.6規定的方法進行壓扁試驗,塗層應無剝落、斷裂。

抗沖擊性能

按6.7規定的方法進行沖擊試驗,塗層應無剝落、斷裂。

抗真空性能

按6.8規定的方法進行真空試驗,塗層應無脫落。

耐高溫性能

按6.9規定的方法進行高溫試驗,塗層應無脫落、隆起、開裂、剝離、損壞。

耐低溫性能

按6.10規定的方法進行低溫試驗,塗層應無脫落、損壞,試驗後塗層附着力應符合5.6的要求。

壓力循環

按6.11規定的方法進行壓力循環試驗,塗層應無脫落、損壞,試驗後塗層附着力應符合5.6的要求。

溫度循環

按6.12規定的方法進行溫度循環試驗,塗層應無脫落、損壞,試驗後塗層附着力應符合5.6的要求。

耐溫水老化

按6.13規定的方法進行溫水老化試驗,塗層應無脫落、損壞。

外表面性能

塗複鋼管外表面為環氧樹脂塗層,應符合5.4、5.5、5.6的規定。

塗複鋼管外表面為熱鍍鋅層,應符合GB/T3091的相關規定。

塗複鋼管外表面為其他防腐材料塗層,應符合相關國家标準或行業标準的規定。

試驗方法

外觀檢查

目測檢查塗複鋼管的外觀質量,試驗結果應符合5.1的規定。

厚度測量

從塗複鋼管的兩端取不同長度的兩個橫斷面,在每個橫斷面用電磁測厚儀測量圓周上直交的任意四點的塗層厚度,試驗結果應符合5.4的規定。

針孔試驗

管段試件長度約為1000mm,用電火花檢漏儀對鋼管塗層在規定試驗電壓下進行檢查,塗層厚度不大于0.4mm,試驗電壓為1500V,塗層厚度大于0.4mm,試驗電壓為2000V。檢查有無電火花産生,試驗結果應符合5.5的規定。

附着力試驗

附着力試驗按CJ/T120-2008中7.4.2進行,試驗結果應符合5.6的規定。

彎曲試驗

DN≤50mm的塗複鋼管進行彎曲試驗。管段試件長度為(1200±100)mm。

在溫度為(20±5)℃的環境下,以鋼管公稱通徑的8倍為曲率半徑,彎曲角度為30o,在彎管機或模具上進行彎曲。彎曲試驗時管内不帶填充物,焊縫位于彎曲主面的側面。

試驗後,從彎曲圓弧的中部将試件剖開,檢查内塗層,試驗結果應符合5.7的規定。

壓扁試驗

DN>50mm的塗複鋼管進行壓扁試驗。管段試件尺寸長為(50±10)mm。

在溫度為(20±5)℃的環境下,如圖1所示,将試件置于兩平闆之間,在壓力試驗機上逐漸壓縮至兩平闆間距離為試件外徑的五分之四,壓扁時塗複鋼管焊縫垂直于載荷施加方向。試驗後,檢查内塗層,試驗結果應符合5.8的規定。

壓扁試驗

沖擊試驗

從塗複鋼管的任意位置切取長約100mm的試樣,在溫度為(20±5)℃的環境下,如圖2所示,按表2的規定進行沖擊試驗,觀察内塗層的損壞情況。試驗時,焊縫應在沖擊面相反的方向,試驗結果應符合5.9的規定。

表2沖擊試驗條件

公稱通徑DN

mm錘重,kg落下高度,mm

15~251.0300

32~502.1500

65

80~3006.31000

沖擊試驗裝置

真空試驗

管段試件長度為(500±50)mm,使用适當的措施堵住管道進出口,從進口逐漸增加負壓至660mm汞柱,保持1min,試驗後檢查内塗層,試驗結果應符合5.10的規定。

高溫試驗

管段試件長度為(100±10)mm,将試件放置在恒溫箱中,升溫至(300±5)℃,并恒溫1h,然後取出自然冷至常溫。試驗後,取出試件并檢查内塗層(允許外觀顔色變深、發暗現象),試驗結果應符合5.11的規定。

低溫試驗

管段試件尺寸長度為(100±10)mm,将試件放置在低溫箱中,降溫至(-30±2)℃,并恒溫1h,然後取出放置在溫度為(20±5)℃的環境下(4~7)h。試驗周期結束後,取出試件檢查其内塗層,并按6.4的規定進行附着力試驗,試驗結果應符合5.12的規定。

壓力循環試驗

管段試件長度為(500±50)mm,使用适當的措施堵住管道進出口,并與水壓供給系統相連接,充水排除空氣,然後進行3000次從(0.4±0.1)MPa至MPa的交變水壓試驗,每次試驗的周期不大于2s。試驗後檢查内塗層,并按6.4的規定進行附着力試驗,試驗結果應符合5.13的規定。

溫度循環試驗

管段試件長度為(500±50)mm,将試件按下列順序在每個溫度條件下放置24h:

(50±2)℃;

(-10±2)℃;

(50±2)℃;

(-10±2)℃;

(50±2)℃;

(-10±2)℃。

試驗後試件放置在溫度為(20±5)℃的環境中24h,檢查内塗層情況,并按6.4的規定進行附着力試驗,試驗結果應符合5.14的規定。

溫水老化試驗

管段試件尺寸長度約為100mm,管段兩端裸露處應進行相應的防腐處理,将管段放置在(70±2)℃的蒸餾水中浸泡30d,試驗後取出自然冷卻至常溫,檢查試件内塗層,試驗結果應符合5.15的規定。

施工、安裝要點

1)、應按《建築給水塗塑複合管管道工程技術規程》CECS125:2001執行。

2)、塗塑鋼管應選用下列施工機具:

(1)切割應采用金屬鋸切割;

(2)壓槽應采用專用滾槽機;

(3)彎管應采用彎管機冷彎;

(4)套絲應采用電動套絲機進行管螺紋加工;

(5)塗塑鋼管端口去毛刺和加工園角應采用锉刀加工;

(6)塗敷高強度無機溶劑液體環氧樹脂塗料應采用小毛刷或小牙刷。

3)、塗塑鋼管施工程序應符合下列要求:

(1)塗塑鋼管不宜埋設于鋼筋混凝土結構層中;

(2)塗塑鋼管管道安裝中禁止進行焊接;

(3)塗塑鋼管管道安裝宜從大口徑逐漸接駁到小口徑,管口應及時封堵;

(4)塗塑鋼管在運輸、裝卸及工地施工中,嚴禁抛摔和劇烈撞擊;

(5)塗塑鋼管安裝時,管徑不大于DN50時可用彎管機冷彎,但其彎曲曲率半徑不得小于8倍管徑,彎曲角度不得大于10°。

執行标準

1)、産品标準

内防腐:《給水塗塑複合鋼管》CJ/T120-2008

外防腐:《埋地鋼質管道聚乙烯防腐層》GB/T23257-2009

GB/T5135.20-2010塗複鋼管标準

《建築給水塗塑複合管管道工程技術規程》CECS125:2001

《生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價标準》GB/T17219-1998

2)、工程标準

《建築給水排水設計規範》GB50015-2003

《建築給水排水及采暖工程施工質量驗收規範》GB50242-2002

性能指标

1、塗層附着力:聚乙烯塗塑層附着力≥30N/cm,環氧樹脂塗層的附着力為1~3級。

2、彎曲性能:公稱通徑不大于50mm鋼塑管進行彎曲,彎曲後不發生裂紋,鋼與内外塑層之間不發生分層現象。

3、壓扁性能:公稱通徑大于50mm,不超過600mm的鋼塑管進行壓扁,壓扁後不發生裂紋,鋼與内外塑層之間不發生分層現象。

4、衛生要求:輸送生活飲用水、冷熱水的鋼塑管的内塑料層應符合GB/T17219的要求。

5、塗複塑層針孔試驗:用電火花檢測儀,對提供試驗的鋼塑管的整個内外表面進行檢查,檢測時不應有電火花産生。

6、耐火性能試驗:消防用鋼塑管應能承受耐火性能試驗15min,試驗後應無洩漏和變形損壞。

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