－1－钢丝网骨架聚乙烯复合管结构性能和工程应用摘要：本文简单介绍了钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管（PSP）结构、性能、连接方法，着重阐述了 PSP 管水中铺设、矿浆输送、煤矿井下用管及在其它领域的应用结果表明，PSP 结合了钢塑的优点，应用领域广泛，并在不断拓宽关键词：钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管（PSP） ；水中铺设；连接；韧性；刚性一、钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管（可简称 PSP 管）简介1.PSP 管结构特点 结构：HDPE 选用 PE100 级管材专用料、骨架钢丝选用抗拉强度 1800～2000MPa 的 70#高强度镀铜钢丝、复合管材料选用高性能胶，复合强度达到 380N/25mm.粗分三层：内层 PE＋中间层（钢丝＋胶）＋外层 PE细分五层：内层 PE/胶层/钢丝层/胶层/外层 PE 结构特点：Ａ.钢丝与塑料之间引入粘合胶胶具有极性化学键，使钢丝与塑料之间有了连接因子，彻底解决了钢－塑界面的结合力不牢及缝隙问题B.钢塑复合，吸取聚乙烯和钢的优点，造就了ＰＳＰ管耐腐蚀性强，强而韧等杰出性能 2.产品理化及力学性能压力等级：通过调整 PSP 管的壁厚、钢丝根数、钢丝直径参数，获得不同压力等级(1.0MPa～3.5 MPa)的管材。
使用温度：-20℃－70℃ 抗张弹性模量：2.8－3.0GPa； 弯曲弹性模量：6 －8GPa －2－线膨胀系数：12－15×10 -5m/m.k（不必用补偿装置，蜿蜒铺设即可） 抗腐蚀性：双面防腐可耐酸、耐碱、耐化学腐蚀还可抗电化学腐蚀，不会与环境土壤杂散电流产生原电池效应耐冲击性：钢的弹性模量是 PE 的 200 倍以上，由于钢骨架的增强作用，PSP 管的刚性、耐冲击性、尺寸稳定性，都较好卫生环保性能：无毒、安全卫生不含任何毒素，也不释放有害物质，是无污染环境的绿色管材不会有海藻或细菌等的繁殖，且能耐污水、废水及化学药品、土壤中腐烂物质的腐蚀，无锈蚀不会改变水的味道，是最理想的饮用水管耐候性、耐寒性：PSP 管埋地用时，耐候性勿关紧要；耐寒性与 PE 管相当－80℃时，不会有物性变化，不会发生冻裂，一年四季都可使用，夏季使用不结露，冬季使用外壁不需保温（导热系数为钢的 1/200） 水力特性：PSP 管内壁当量粗糙度为 0.0015－0.015mm 之间，而钢管的当量粗糙度一般情况下为 0.19mm(一般三年后,钢管由于腐蚀,结垢,其水力特性变差,内壁当量粗糙度按 0.6mm 计算),是 PE 的 10 倍以上。
故 PSP 管内壁光滑不易结垢，输送阻力小，水头损失小，节能效果好，输送能力可比钢管等传统管道提高 20－30%耐磨性能: HDPE 耐磨性能优异 ,采用 10%金刚砂(过 120 目砂砾/水)泥浆,以 14m/s 喷射速度,70°倾斜角做水喷试验.其质量损失为 20mg,体积损失为 21mm3;而钢的质量损失为 1081mg,体积损失为 138mm3.造就了 PSP 管优异的耐磨性能,是钢管的 6 倍以上.柔韧及弯曲性能：PSP 管柔韧性好，弯曲度一般在 12－15%之间，在角度不大的弯曲部分，不需要弯曲管或加弯头管件，节省安装费用密封性能：电热熔焊接连接，连接处强度高且不渗漏，密封性能好抗蠕变性能：钢材机械强度是热塑性塑料的 10 倍以上，复合管中的钢骨架既能有效制约塑料的蠕变，还可使塑料本身持久强度大大提高因而 PSP 管抗蠕变性能好，持久机械强度亦高可应变性能：基体为支链短而少的 C-C 直链高分子聚合物－聚乙烯，粘弹效应显著，受力应变性强；加强体为高强度钢丝，强度高、韧性好造就了ＰＳＰ管可应变性能强安装性能：A、质量轻，接头少，铺设安装方便、快捷 B、对地下运动和端载荷有足够的端载荷抵抗能力，安装时不必进行费用昂贵的锚定。
C、对管沟底部要求低，土方工程量少，节省安装费用－3－经济性：管材刚柔特性兼备，防腐不泄漏，环保卫生，安装施工快捷，接头连接可靠，直接投资比钢管稍高，但使用寿命长且维护及运行成本低其较钢管减少的运行费用 15-20 年可收回管道直接投资3.PSP 管连接 方式3．1 电热熔连接电熔连接主要是指电熔套接和电熔鞍形连接两类电熔套接主要是通过电熔管件实现的电熔管件有直接（套筒） 、弯头、变径、等径三通、异径三通等各种管件是一种连接强度高、寿命长、气密性好、操作简便、施工效率高的高质量连接方法3.2 钢塑过渡连接当 PSP 复合管需与其它材质如金属材质的管材及金属阀门、流量表、压力表等管路附件相连时，一般采用钢塑过渡连接方法过渡连接主要有如下几种方法：①法兰管件现有专用的法兰管件，一头与 PSP 复合管电热熔连接，另一头带法兰头，加上另配的金属活套法兰，可与钢管或阀门等金属附件相连连接时，还需密封圈、垫圈、垫片等附件，通过螺栓、螺母紧固相连②钢塑过渡接头连接现有钢塑转换管件，也可预制钢塑过渡法兰或预制钢塑管连接过渡件钢塑过渡接头的塑料端与 PSP 复合管仍采用电熔连接；另一端为钢管端与金属管道的连接，可采用法兰连接或焊接连接。
当钢管端与钢管焊接时，应保证钢管端的最小长度≥400mm，以免塑料端受损，并用采取降温措施，使塑料端温度不至过高3.3 热熔对接加电热熔连接在一些重要及特殊的应用环境下，为加强管道的连接强度及保险系数，采用先热熔对接，然后电热熔连接4.产品标准、设计施工规范产品标准：《钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管》CJ/T 189－2004《给水用钢骨架聚乙烯塑料复合管件》CJ/T 124－2004《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管件》CJ/T 126－20002007 年 12 月 1 日起开始《钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管及管件》CJ/T 189－2007设计施工规范：－4－《给水钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管管道工程技术规程》CECS 181：2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ 33－2005二、PSP 管工程应用简介管道的泄漏 90%以上发生在连接处，传统管道的丝扣、焊接、法兰、承插等连接方式，无法克服接头泄漏，泄漏率一般达 30%，严重浪费水或其它物质资源；排水、排污管道的泄漏还造成土壤、江河、海洋的污染，严重破坏了生态环境因此，大力推广应用高科技环保型钢骨架塑料复合管，具有重要的社会环境效益。
钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管具有刚柔兼备、耐压防腐、卫生环保等特性，在市政、民用、电力、石油化工、有色冶炼及特种工况等行业、领域广泛应用，经过多年的实践验证，管线运行安全，质量可靠1. 在市政、民用建筑领域PSP 管替代传统的钢管、球墨管、水泥管以及纯塑料管道广泛用于供水、输气及排水工程，我司的 PSP 管先后在兰州供水集团公司榆中供水管网工程、温州滨海园区市政供水、排水管网工程、大连松木岛大化产业园基地市政供水管网工程、杭州白马公寓供水管网工程、济南国际机场消防水管网工程、甘肃兰州卷烟厂厂区供水、消防水管网工程、珠海城市污水整治管网工程、新疆城市天然气输配管网工程以及境外西非安哥拉万博供水等工程中大量使用，较好的满足了市政领域对管网防腐蚀、耐压、卫生环保、低泄漏等要求2.在电力行业，传统管道存在的“跑、冒、滴、漏”严重现象历来是行业的困扰，钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管的推广应用，不仅成功解决了管道耐压、防腐问题，其简便、可靠的电熔连接方式，还彻底克服了传统管道由于接口问题存在的“跑、冒、滴、漏” 产品先后在浙江大唐乌沙山电厂、江苏连云港核电站、江苏太仓电厂、广东台山电厂、贵州野马寨电厂、福建晋江东石电厂、内蒙古包头第一热电厂等全国 230 余家电厂的供水、消防、除灰回水、化水及废水处理系统中广泛应用，其质量及适用性取得了用户的一致好评。
3.在石油化工领域，钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管广泛的适用性也得到充份的体现，管道被应用于中国石化南京扬子石化股份有限公司供水、消防、排污系统管网工程；中国石油独山子石化股份有限公司 1000 万吨炼油 100 万吨乙烯大工程、独山子石化乙烯厂 160 万吨/年除盐水工程；以及新疆石油管理局、大庆油田、中原油田、镇海炼化、兰州石化、燕山石化等大型石油化工企业项目的供水、消防、排污及输送特种介质中多年来用户反馈情况良好4.在有色冶炼行业，钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管得到广泛应用在武汉钢铁集团公司、－5－太原钢铁集团公司、邯郸钢铁集团公司、鞍山钢铁集团公司、南昌钢铁集团公司以及韶关钢铁厂、冶炼厂等大型企业供水、消防、排污及输送特种介质工程项目中，产品的适用性与可靠性再次被用户肯定、认可突破传统经营观念，除了在传统应用领域广泛推广应用钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管产品之外，还将这一高科技产品推广到新的应用领域，由此也开辟了复合管产品的新市场5.天然气行业高压输气，历来是个高风险行业，2003 年我司凭借雄厚技术实力，顺利承接并安装敷设了国内首条高压、长输天然气复合管管线：新疆米泉至阜康天然气管线工程，管网全长 40 余公里，管径为 dn250、dn200 ，压力为 1.2MPa。
此举打破了国内天然气输送压力超过 0.4MPa 须采用钢管的先例，同时也开辟了复合管在天然气高压输送领域应用的新纪元经四年来的长期验证，管网至今运行良好6.海（河）底输水工程，由于其施工、维修难度大、对管道材料性能、连接性能要求高等原因，管道选材、敷设历来是一个较为困难和复杂的问题，2005 年年底煌盛人凭借过人的魄力与胆识、雄厚的实力以及优质的产品，在辽宁省大连市长海县长山岛跨海引水工程激烈竞标中脱颖而出，一举夺魁，该海底管网全长 18.5 余公里，管径为 dn450，压力为 1.6MPa，单根管材长 50 米，煌盛人仅用 3 个半月时间就全线完成连接与海底敷设施工任务，并一次性试压通过建成后的输水管网日输水量达 7000 吨，是国内第一条大口径钢丝网骨架塑料复合管海底铺设工程它不仅彻底解决了长山岛用水困难的民生问题，同时这条海底淡水输送管道的敷设成功，还填补了钢丝网骨架塑料复合管应用于海底工程的空白，为钢丝网骨架塑料复合管开辟了一个新的应用领域有此经验之后，煌盛人 2006 年又相继顺利承接了温州梧田水厂 dn500 河底输水管网工程、浙江大唐乌纱山电厂 dn250 海底加氯管道等工程；2007 年承接的位于东海海域的浙江省舟山市岱山县跨海引水应急工程，管网规格为 dn500、压力为 1.0MPa，全长 22 公里，该工程在管道口径、长度及施工难度上再一次刷新复合管海底工程记录。
7.尾矿、矿浆输送工程，由于尾矿、矿浆中颗粒物的严重磨损，使用传统钢管输送尾矿矿浆，势必存在使用寿命短、维修率高、综合成本高等问题，管网往往一两年、甚至半年就必须更换，不仅增加了人力、物力与财力，还频繁造成停产检修钢丝网骨架塑料（聚乙烯）塑料复合管产品替代钢管输送尾矿及矿浆，不但提高了管网的耐腐蚀、耐磨损及耐老化性能，还成倍的减少了维修，延长了管网的使用寿命继 2005 年以来，我司 PSP 管产品已相继应用于湖南柿竹园有色金属有限责任公司 2000T/d 技改项目 dn315 尾矿输送管网、湖北新洋丰肥－6－业有限公司 dn400、dn500 尾矿渣输送管网以及 2007 年 8 月份在新疆罗布泊钾肥基地年产120 万吨钾肥项目投标中一举中标的 DN400、DN500 湖面矿浆输送管网等工程领先的思维、优异的产品质量及服务，再次为 PSP 管开辟了新的应用市场三、PSP 管在水下工程的应用随着柔韧性水中铺设管道理论的形成及塑料管道的发展，在上世纪五十年代未塑料管道开始进入领域，经过近 50 年的发展，已在世界各地广泛应用，显示了非常突出的先进性和经济性，成为塑料管道的一个重要的市场领域，一个前景广阔的发展空间。
聚乙烯管道以其卓越的柔韧性、可应变性及耐腐蚀性等特性而成为水中铺设管道领域的重要成员，尤其钢丝网骨架聚乙烯复合管更是水中铺设管道（可简称 PSP 。