钢骨架塑料复合管在盐卤水输送领域的可靠性分析
在盐卤水输送领域,由于输送的介质为饱和或欠饱和盐水,主要成份为氯化钠溶液,介质对一般的金属管道有着很强的腐蚀性,同时,输送的介质一般温度为40度到60度左右,甚至更高,要满足这种输送条件,尤其是在长期带压运行的情况下保证管道的安全可靠,这对管材提出了很高的要求。另一方面,输送的介质一旦泄漏会对周围的环境造成不可估量的污染影响,且影响的年限可能会很长,综合以上考虑,输盐卤管道的可靠性是管材选择的第一要素。
钢骨架塑料复合管是以高密度聚乙烯作为基体材料,以焊接成网的钢丝骨架作为增强部分的一种新型钢塑复合管道,其结构类似于钢筋混泥土,它结合了钢材的高强度与PE材料防腐性能优异的双重特点,是传统的中低压输送领域中的一种性能价格比很高的管道。它既防腐又耐压的突出特点非常适合于盐卤水的输送,这种管道在输盐卤行业的安全性与可靠性已得到广大市场的证明与众多用户的认可。现就钢骨架塑料复合管用盐卤水输送领域的可靠性分析如下:
材料保证
作为一种非极性材料,聚乙烯材料具有良好的防腐蚀性能,对非强氧化性酸、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,是公认的防腐蚀材料。饱和氯化钠溶液对聚乙烯基本无腐蚀影响。钢骨架塑料复合管正是选择了聚乙烯做为基体材料,由于钢丝网骨架完全包覆在塑料中,钢骨架聚乙烯塑料复合管与纯聚乙烯管具有相同的防腐性能。在盐卤水输送领域,使用钢骨架塑料复合管无需对管材做任何防腐处理,其管道本身的防腐性能远优于经过防腐的钢管或其他金属管道。
连接保证
对于任何一种管道来说,连接部分的可靠性决定了整个管道系统的可靠性。最易出泄漏问题的地方就是管与管之间的连接部位。钢骨架塑料复合管采用带骨架的电熔套筒连接,这种连接方式稳定可靠,连接部分的焊接系数为1,也就是连接处的强度不低于管材本体的强度。同时,电熔套筒的连接方式可实现全自动焊接,最大限度地避免了人为因素对焊接质量的影响,可以保证管路系统的整体耐压能力。
结构保证
产品的性能取决于它所选用的材料及其结构。钢骨架塑料复合管与相似规格的纯聚乙烯塑料管道相比,由于增加了钢丝网骨架,管道具有明显的承压能力高、耐温性能好的特点。钢骨架塑料复合管的内外层塑料通过钢丝骨架网孔连为一体,总体结构类似于钢筋混凝土,两种材料完全复合为一体,钢丝与塑料间无明显界面,长期使用结构稳定。
抢修保证
外力或不可抗力对管道的损坏可能无法避免,管道的修补方式和抢修速度就显得尤其重要。钢骨架塑料复合管可以根据不同的损坏方式和程度采取相应的抢修方式,如补焊、使用抢修用哈夫节、更换整管等多种方式灵活、快速地对损伤部位进行抢修,可以把管道意外损伤的影响降到最小。
除了以上所提到的几点保证管道在输送盐卤水时能够长期可靠运行外,这种管道还有一些特点,现分析如下:
重量轻,施工方便费用低
钢骨架聚乙烯塑料复合管的密度约为钢管的40%,中小口径管道现场安装时不需起重设备;对于无突变的起伏凸凹地形,中小口径管材可不用弯头,可随地形走势铺设,一方面减少了弯头与接口的数量,另一方面对管沟的开挖要求也远比钢管沟或玻璃钢管沟要求低,因此钢骨架塑料复合管的施工更为简便,费用更低。
抗磨损性能好
一般认为,聚乙烯的抗磨损性能远比普通金属材料的优异,这就决定了钢骨架聚乙烯塑料复合管道的该性能大大优于普通的钢制管道。塑料管道已经广泛应用于尾矿、粉煤灰、沙浆等磨损性介质的输送,根据实际的使用情况,对于含沙量较大或含结晶性物质的磨损性介质,钢骨架塑料复合管的使用寿命比普通钢管至少要长一倍以上,这一点特别适合于易出现结晶或含有沙粒的卤水的输送。
良好的水力学特性
钢骨架塑料复合管采用内定型工艺,其内表面较塑料管内壁更光滑,当量绝对粗糙度为0.01mm,仅为钢管或铸铁管的几十分之一,且内壁的粗糙度基本不会随着使用时间的增长而增大。这样,在相同条件下由于输送阻力小、能耗低,这种管材的输送能力有了明显提高;同时,由于PE材料为一种非极性材料,其内表面不易结垢或结晶,长期运行节能效果明显。
钢柔并济,抗震性好
钢骨架聚乙烯塑料复合管具有适中的弹性模量,既有相当的强度又有一定的韧性。对管道敷设基础出现不均匀沉降和错位的适应能力非常强,抗震性好,当发生地壳动动、地面不均匀沉降等地质活动时,能将管道破坏损失降为最小,从而提高了管线的抗震减灾的能力。对于在地壳活动较为频繁、土质松软的地质条件下,土壤的不均匀沉降不可避免,在这种条件下使用复合管的优势非常明显,不均匀沉降对管材接头处的影响明显小于钢管或玻璃钢管等钢性管道。
使用寿命长,综合使用费用低
聚乙烯材料的特点保证了管材的长期使用寿命,在输送盐卤水介质时,不但质量稳定可靠,且预期服务寿命长,年均综合使用费用低。如无外力破坏,可以做到免维护。
综上所述,钢骨架塑料复合管在盐卤水输送领域的优越性是不容置疑的。这种管道已经广泛用于各种介质的输送,在盐卤水输送领域,钢骨架塑料复合管有着大量的客户,如宜宾丰源盐化输盐卤工程、河南神马盐业输盐卤管道工程、山东肥城输盐卤管道工程等均选用了这种管道。在输送要求更高的化工、油田、燃气等领域,这种管道也有着大量的应用,且使用效果与客户反馈意见良好。从全国各盐卤水输送及其它工程的应用效果看,普遍感觉这种管道具有良好的性能价格比,已经基本形成了用户企业满意(安全、经济),施工单位满意(安装施工简便易行),政府部门满意(节能、环保)的良性循环。