钢塑管在码头给水工程的运用

陈荣标

【摘 要】钢塑复合管简称为钢塑管，以无缝钢管、镀锌钢管为基体，涂覆塑性材料而成，是一种新型的复合管材。

【关键词】钢塑管；性能；码头给水工程；施工工艺

前言

在碼头给水工程中，镀锌钢管、焊接钢管输水质量不太理想；铸铁管笨重、安装复杂；塑料管强度低、抗火抗震性差、易老化；使用范围受到限制。钢塑复合管简称为钢塑管，是以无缝钢管、镀锌钢管为基材，涂覆塑性材料而成。不但具有钢管的强度和韧性，而且具有塑料管材的环保卫生、不积垢、水阻小等优点。钢塑管是一种优质、高效、高强度、绿色环保、价格适中的新型复合管材，适合在码头给水工程中推广使用。

1钢塑管的性能特点

1.1钢塑管的分类

钢塑管按塑料与基体结合的工艺分为涂塑型复合钢管和衬塑型复合钢管。内壁复合塑料层采用聚乙烯（PE）、交联聚乙烯（PEX）、硬聚氯乙烯（PVC-U）、氯化聚氯乙烯（CPVC）、聚丙烯（PP）、环氧树脂（EP）、PP-R、ABS等高分子材料。钢塑管的直径大多15～200mm，另外可根据用户要求生产更大直径的钢塑管。

衬塑型复合钢管 涂塑型复合钢管

1.2性能特点

（1）优良的机械和物理性能

钢塑管保持了钢管的高强韧性，具有较高的耐压、耐冲击、抗破裂性能，可用于工作压力小于1.6MPa的低压流体输送。并且具有较柔软的塑性变形和良好的保温、耐燃性能。

（2）良好的耐腐蚀性能和使用寿命

能耐酸、弱碱、盐的腐蚀，保证供水水质，内壁光滑，不积水垢。由于塑料层在钢管内壁，有效地减少了大气紫外线的照射强度，具有良好的抗老化性能。钢塑管内壁的塑料层还能阻止自来水中氯离子和有害物质对钢塑管基体的侵蚀，大大提高管材的使用寿命，正常使用条件下钢塑管寿命可达50年。

（3）钢塑管内壁的摩擦系数仅为0.009，管内介质流体阻力低于钢管40%，输送流量增加10%～20%。由于内壁为塑料层，弹性较好，能减弱供水中水锤现象，消除流体压力冲击和噪声。因此钢塑管具有节能高效的优点。

（4）优异的环保性能

钢塑管塑料层选用食用级塑料，无毒无害。内壁无锈，不积水垢，不滋生微生物。

（5）安装简单方便

直径小于100mm的钢塑管采用螺纹、丝扣连接和管件连接，直径大于或等于100mm的钢塑管采用法兰和沟槽连接，与传统的镀锌钢管安装方法相似，简单易学、省时、安全、可靠。

（6）适用范围广

由于钢塑管具有优越的综合性能，钢塑管在室内室外、地上地下、南北地区、搁置架空均可使用。使用温度范围在-40～95℃之间。

1.3性价比

钢塑管与其他管材性能及价格比较见表1：

表1钢塑管与其他管材的性能及价格比较

管材名称 腐蚀结垢 水质 保温性 耐温性 抗冻性 可靠性 安装 价格

塑料管 无 较好 较好 较差 一般 一般 简易 低

镀锌钢管 有 较差 较差 好 一般 较好 简单 低

铜管 无 好 差 好 好 较好 难 高

焊接钢管 有 较差 较差 好 一般 较好 简单 低

不锈钢管 无 好 差 好 好 较好 难 较高

铸铁管 无 好 差 好 好 差 难 高

钢塑管 无 好 好 好 好 好 简易 适中

对比上述材料的性能与价格不难发现，钢塑管的综合性能明显比塑料管、镀锌钢管、焊接钢管优越。铜管、不锈钢钢管特种焊接方法进行连接，安装难度大、成本高，自来水中氯离子容易腐蚀不锈钢管道，而且管材价格在目前国内给水管材中是最昂贵的，铜管表面也易生成铜绿。铸铁管采用承插连接，容易脱落，可靠性差，而且笨重。可见钢塑管的性价比优势明显。

2钢塑管在码头给水工程中的施工工艺

2.1钢塑管施工工序

采用螺纹连接安装工序：装夹→切断→修整→加工螺纹→清理螺纹→螺纹缠绕密封胶带→接头连接→修整

采用沟槽连接安装工艺：装夹→切断→修整→滚槽→清理沟槽→安装密封胶圈→管件连接→修整

2.2钢塑管施工方法

（1）管材切割：使用电锯或电动带锯垂直切割，禁止用高速砂轮切割机或气体火焰等方法切割。在管材切断过程中注意不能损伤和过分向内挤压内塑料层，应避免在切断时温度过高破坏内塑料层；

（2）加工管螺纹：使用套丝机或手工管子铰板加工管端螺纹，螺纹规格应符合55度圆柱管螺纹标准，加工时使用无毒冷却液加以冷却。用专用工具去掉钢管端毛刺，以防划伤橡胶圈，并对内塑料层进行倒角，倒角高度为管壁厚的2/3；

（3）滚槽：使用专门滚槽机加工沟槽，滚槽应循序渐进，不得一次到位，防止管内壁塑料层脱落。

（4）检查钢塑管内壁塑料层是否完好，管件内配套密封胶圈是否老化等；

（5）管道安装前应先将端口处油渍等污物清除干净；

（6）密封胶圈安装：检查密封胶圈，确保规格型号准确。在密封胶圈内壁涂一层润滑油，滑动胶圈至管端，确保密封唇不要悬挂在管端。将胶圈在靠拢的两侧管端定位后，把胶圈拉到两侧管端沟槽的中心位置，不能进进入管道沟槽。

（6）保持管道端面垂直，端面倾斜DN≤200mm时，允许偏差小于D/100mm（D为管道外径），且不大于2mm；DN>200mm时，允许偏差小于3mm；

（7）钢塑管连接管口端部平整，无楔缝，沟槽均匀，螺栓紧固后管道平直，安装方向一致；

（8）每根管道连接完成后，用U型管卡固定住管道，以防管道接头处受力。

（9）钢塑管安装允许偏差，见表2

表2钢塑管安装允许偏差

序号 项目 允许偏差（mm）

1 平面位置 室外 埋地 60

地沟、架空 25

室内 埋地 60

地沟、架空 15

2 标高 室外 埋地 ±25

地沟、架空 ±20

室内 埋地 ±25

地沟、架空 ±15

3 横管平直度 DN≤200 2L/1000，且不大于50

DN>200 3L/1000，且不大于80

4 成排管道间距 ±15

5 立管垂直度 5L/1000，且不大于30

6 交叉管外壁间或保温层间净距离 ±20

3注意点

1、大唐吕四港电厂一期码头建筑安装工程中，DN100船舶供水管道设计是采用内涂塑外镀锌钢塑管，丝扣连接，总长度4200米。施工过程中管道严密性和强度试验时显示泄露点过多导致试压时间长。主要原因：丝扣连接套丝处管道中最薄弱的环节，本身壁厚变薄，由于热胀冷缩、人为外力等，都容易损坏；丝扣稳定性差，4200米管道，按照每根标准的6米长计算，加上拐弯和供水口等，丝扣接口在1600个左右，而且全部要靠人工工现场丝接，不稳定因素多，要求操作成功率100%的可能性几乎为零，而整个管线相当于一个串联的回路，只要存在一个处泄漏点，则整个管线的供水中就存在一个断点。解决办法：丝扣连接改为沟槽连接；增加补偿，如增加双球橡胶软接头、门型补偿器等。

2、苏州港张家港港区化学工业园作业区液体化工码头安装工程中，DN100船舶供水管道设计是采用内衬塑外镀锌钢塑管，沟槽连接，管道安装在钢结构管架上，管架间距3-5米。施工过程中发现管道连接处变成“V”字型。主要原因：管支架间距大，管道自身重量压在管卡箍上变形；卡箍内的橡胶圈软性大，易变形。解决办法：沟槽连接改为法兰连接。

合适选用连接方式，对管道安装质量至关重要。

参考文献：

1《给水涂塑复合钢管》（CJ/T120-2000）

2《给水衬塑复合鋼管》（CJ/T136-2000）

3《给水衬塑可锻铸铁管件》（CJ/T137-2000）

4《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）

5《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008