1 概述

　　管道已成為國民經濟和各行各業基礎設施的重要組成部分，管道運輸在發展國民經濟中的作用日益增強。管道從根本上加強了運輸。首先是采油企業，油庫和儲氣庫，石油化學和化學工業的運輸，食品行業和其它工業的運輸，管道在 設施中的作用越來越大，可用于輸送飲用水、供暖水、污水、煤氣等。

　　管道種類很多，按材質構成大體可分為無機材料管、金屬材料管、高分子材料管、及高分子復合材料管。高分子材料管又分為橡膠管及塑料管;高分子復合材料管則分為鋼塑復合管、鋁塑復合管、多層復合管等。本章將重點介紹幾種的塑料管，鋁塑復合管及我公司產品——鋼骨架塑料復合管。

　　2 幾種塑料復合管。

　　用于各種介質輸送的管材主要有兩大類：一類是金屬管，另一類是塑料管。在金屬管材中，鋼管價格低，強度高，一直占主導地位。但由于鋼管有耐腐蝕性差、易磨損、不易聯接等缺點，人們一直想開發出管材將其取代。不銹鋼管及銅、鋁管等雖在一定場合下耐腐蝕性好，但價格太高，不可能大面積使用。塑料管材自從工業化生產以來，在各個領域得到廣泛應用，特別是在排水管路施工中大量取代了傳統的鋼管。然而，單一的塑料管材也存在其致命缺點;一是耐熱性差，長期使用溫度不超過60℃;二是剛性不好、耐壓性差，因而不能廣泛地取代傳統鋼管。為此,眾多科研及企業單位競相開發性能更加優異、價格適中的管道。

　　2.1超高分子量聚乙烯管

　　超高分子量聚乙烯(UHMW—PE)是一種優異的工程塑料，其耐磨性，沖擊強度，耐低溫性均居各種工程塑料之首，尤其是耐磨性及潤滑性，均優于除聚四氟乙烯外的其它塑料材料。但由于UHME—PE樹脂分子量極大(約150—400萬)，熔體粘度高，流動性極差，并且臨界剪切速度低，加工打滑，擠出不穩定，過去多采用壓制燒結法生產一些板材，棒材為短管。生產此種管材的新技術，其工藝過程如下：

　　備料——擠出機中混合——壓縮——燒結——擠出——定型——冷卻——切斷——包裝

　　產品及技術特點:

　　2.1.1 具備普通聚乙烯管的所有特點;

　　2.1.2優異的耐磨損性及潤滑性;

　　2.1.3較高的韌性及抗沖擊性;

　　2.1.4缺點為設備投資大、加工困難，尚無法生產與之配套的管件;

　　2.2 化學交聯聚乙烯管材

　　交聯聚乙烯管以高密度聚乙烯作為主要原料，通過高能射線或化學引發劑的作用，將線型大分子結構轉變為空間網狀結構，生產出的交聯聚乙烯管材可以在-75℃—+110℃和0.6Mpa壓力下長期使用。

　　交聯聚乙烯管材具有耐環鏡應力開裂性、耐熱性、耐蠕變性、較高的抗撕裂性及抗缺口開裂性，并克服了普通聚乙烯對填料的敏感性，既使配混較多的改性填料如增強劑、導電填料、阻燃劑等。

　　無論是用化學方法還是用物理機械方法使聚乙烯交聯，均可以改善聚乙烯的性能。聚乙烯交聯后，耐熱性及熱強度、耐熱老化性、耐環境應力開裂性、電絕緣性、阻燃性、阻隔性、耐汽油和芳烴性、耐蠕變性等都得到較大的提高。

　　化學交聯聚乙烯管材生產工藝流程:

　　原料配混——反應劑出——管材成型——水解交聯——檢驗——成品

　　產品及技術特點：

　　2.2.1具備普通聚乙烯管的所有特點;

　　2.2.2適用溫度范圍寬，可以在–75℃——+110℃ 下長期使用;

　　2.2.3交聯度高，質地堅實而有韌性，抗內壓強度高，20℃時的爆破強度大于4MPa,95℃時爆破強度大于2Mpa,95℃下使用壽命長達50年;

　　2.2.4缺點為工藝流程長,生產難以控制。

　　2.3鋁塑復合管

　　在所有金屬——塑料復合管中，引人住目的是鋁塑復合管。這種管的外壁和內壁各為一層高密度聚乙烯或交聯聚乙烯，中間為一層薄鋁板焊管;鋁管與內外壁層聚乙烯之間各右一層粘合劑牢固粘結。

　　生產工藝流程如下：

　　卷鋁——鋁帶成型——鋁管焊接——內壁復合擠出成型——外壁復合擠出成型——冷卻——牽引——打印——鋸切——卷取——包裝

　　產品及技術特點：

　　2.3.1具備普聚乙烯管的所有特點;

　　2.3.2較高的強度;

　　2.3.3較高的使用壓力;

　　2.3.4缺點是長期使用內壁塑料管與中間鋁管易剝離。

　　3鋼骨架塑料復合管

　　鋼骨架塑料復合管的先進性體現在其產品結構的先進性及合理性上。純塑料管如PVC(聚氯乙烯)管、PP(聚丙烯)管、PE(聚乙烯)管等具有優良的抗腐蝕性能，但其耐壓強度較低，雖然交聯聚乙烯較好地解決了耐熱性和耐老化問題，但該管材仍存在剛度和耐壓能力偏低，以及氣液阻隔性差的問題，在一定程度上限制了其廣泛應用;目前輸送腐蝕性流體的管路一般采用玻璃管、酚醛石棉管及玻璃鋼管,玻璃易碎，使用不安全;酚醛石棉管對環鏡有污染，且成本高;玻璃鋼管加工工藝復雜，成本也難降下來;鋼塑、鋁塑復合管則由于管壁內外塑料被它們包覆的鋼管或鋁管完全隔離開來，此類產品雖耐壓較高，但在使用的過程中因金屬和塑料的熱收縮相差太大(線膨脹系數：PE/鋼=10)，長時間使用時因兩者間滑動易產生剝離，仍會造成中間的金屬管和腐蝕性介質接觸而被腐蝕以致管道的泄漏。鋼骨架塑料復合管則是結合塑料的耐腐蝕性與金屬(鋼絲)的高強度各自的優勢，即管壁的內外層塑料通過管壁中間的金屬網孔連接為一體(如同鋼筋混凝土的結構形式)，即解決了因雙方熱收縮差異較大易剝離的問題，又提高了管材的抗腐蝕性能，同時和相同規格、相同壁厚的純塑料管相比耐壓強度大大提高

　　產品及技術特點:

　　3.1耐腐蝕性：就防腐性能來說，鋼骨架復合管不亞于任何其他的純塑料管。從外觀來看，我們的管子和純PE管毫無區別，鋼骨架完全復合于塑料中，真正做到了雙面防腐。我們采用的聚乙烯原料具有很高的化學穩定性，可總結如下：20℃時，它不溶于所有的無機和有機溶劑，只有長時間與溫度較高的強氧化劑接觸后(如濃硫酸，濃硝酸)，它才會分解。

　　3.2耐老化性：我們采用的聚乙烯原料在20℃實驗情況下，預期服務壽命達100年，50年以上允許的連續使用溫度明顯高于40℃。一般來說鋼骨架塑料復合管道適用于暴露于高能輻射狀態下的各種應用。HDPE管成功的用來輸送放射性排放物和用做核能技術的冷卻水管道已有多年。長期暴露于戶外由于風吹日曬的作用，特別是在陽光中的短波紫外線和大氣的共同作用下，聚乙烯的性能會下降。我們原料中加入的穩定劑可以抵消任何可能性的熱老化現象。

　　3.3耐磨性：鋼骨架塑料復合管的內壁絕對粗糙度為Ra=0.22-0.47um，比鋼管的Ra(約為20-50um)小約100倍。對于輸送粉狀物料、液體及氣固混合物料，如礦漿、煤粉、煙塵等有良好的耐磨性。塑料管道行業普遍認為由于塑料管不結垢，同樣管徑(內徑)塑料管的輸送能力比鋼管提高20-30%，鋼骨架塑料復合管材具有和塑料管相同的輸送能力(相同規格)。

　　3.4耐壓性能：鋼骨架塑料復合管的特殊之處就在于它既防腐又耐壓。鋼網作為增強相，是復合管的主要承力體，它在管子輸送介質時承擔大部分的壓力，并且約束塑料的蠕變和收縮、膨脹變形，它會把管內的徑向壓力變成軸向的拉力。通過實驗可知，其承壓能力是相同規格純塑料管的幾倍。

　　3.5保溫性能：鋼骨架塑料復合管的導熱系數可以認為就是HDPE的導熱系數：0.43W/MK，比鋼管的導熱系數要小很多，因此，除有特殊要求外，一般不需要采取保溫措施。

　　3.6其他性能：鋼骨架塑料復合管還可以耐微生物的侵蝕;采用法蘭或電熔連接，連接可靠;由于它的密度僅為鋼材的40%，所以施工操作簡單，維修方便。