Steel wire mesh and plastic (PE) compositepipe 鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管，簡稱PSP管，是用高強(qiáng)度過塑鋼絲網(wǎng)骨架和熱塑性塑料聚乙烯為原材料，鋼絲纏繞網(wǎng)作為聚乙烯塑料管的骨架增強(qiáng)體，以高密度聚乙烯（HDPE）為基體，采用高性能的HDPE改性粘結(jié)樹脂將鋼絲骨架與內(nèi)、外層高密度聚乙烯緊密地連接在一起，使之具有優(yōu)良的復(fù)合效果（其結(jié)構(gòu)見圖1）。這種新型管材的發(fā)明及使用已超過10年的歷史，在中國及國際眾多工程中獲得廣泛應(yīng)用。隨著人們環(huán)保意識的提高以及對健康的關(guān)注，鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管近年來已在許多安裝工程中得到應(yīng)用，本人結(jié)合管道安裝的施工經(jīng)驗(yàn)和質(zhì)量監(jiān)督檢查經(jīng)歷，淺談鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管安裝。
1??新型鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管的顯著特點(diǎn)
（1）抗蠕變性能好，持久機(jī)械強(qiáng)度高。由于塑料在常溫及應(yīng)力作用下會發(fā)生蠕變，在較高持久應(yīng)力作用下會發(fā)生脆性斷裂，因此純塑料管材的許用應(yīng)力及承壓能力很低（一般在1.0MPa以內(nèi)）。而鋼材的機(jī)械強(qiáng)度約是熱塑性塑料的10倍左右，且在塑料的使用溫度范圍內(nèi)十分穩(wěn)定不發(fā)生蠕變。將鋼絲網(wǎng)骨架與塑料材料復(fù)合后，鋼絲網(wǎng)骨架可有效的約束塑料的蠕變，使塑料本身的持久強(qiáng)度也大大地提高。因此，鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管的許用應(yīng)力比塑料管提高了一倍。具有超過普通純塑料管的強(qiáng)度、剛性、抗沖擊性，類似于鋼管的低線膨脹系數(shù)和抗蠕變性等特點(diǎn)。
（2）剛性、耐沖擊性好、尺寸穩(wěn)定性好，又有適度柔性、剛?cè)嵯酀?jì)。鋼的彈性模量通常是高密度聚乙烯彈性模量的200倍左右，由于鋼絲網(wǎng)骨架的加強(qiáng)作用使鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管的鋼性、耐沖擊性及尺寸穩(wěn)定性優(yōu)于任何一種純塑料管材。且鋼絲網(wǎng)骨架本身又是一種柔性結(jié)構(gòu)，從而使復(fù)合管在軸向上也有一定柔性?？朔怂芰瞎艿目焖賾?yīng)力開裂現(xiàn)象，因此具有剛?cè)峤Y(jié)合的優(yōu)點(diǎn)，在卸裝、運(yùn)輸、安裝的適應(yīng)性及如何運(yùn)行的可靠性方面均表現(xiàn)優(yōu)異。地上安裝可節(jié)省支座數(shù)量，成本低；地下安裝可有效承受由于沉降、滑移、車輛等造成的突發(fā)性沖擊荷載。小口徑管材可適當(dāng)彎曲，隨地勢起伏布置或蛇形布置，節(jié)省管件。
（3）熱膨脹系數(shù)小。鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管在網(wǎng)狀鋼骨架的約束下，復(fù)合管材的熱膨脹性大大改善，低于任何一種常用的塑料管材，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，埋地管道安裝時(shí)，一般可不用熱補(bǔ)償裝置，管材采用蜿蜒狀鋪設(shè)即可起到吸收（或釋放）的作用，從而使安裝成本降低。
（4）不會發(fā)生快速開裂。純塑料管特別是大口徑純塑料管在低溫時(shí)持久環(huán)向應(yīng)力的作用下，易產(chǎn)生由局部缺陷、應(yīng)力集中造成的快速開裂，因此目前國際上對管材塑料的抗快速開裂性能提出了很高的要求，而低碳鋼不存在脆性斷裂的問題，鋼網(wǎng)的存在使塑料的變形及應(yīng)力均不會達(dá)到使其產(chǎn)生快速開裂的臨界點(diǎn)。因此從理論上講，鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管不存在快速開裂。
（5）鋼、塑兩種材料復(fù)合均勻可靠。目前市場上的塑料復(fù)合管由于鋼、塑之間的復(fù)合面是連續(xù)規(guī)則的接口，長期使用在交變應(yīng)力的作用下易脫層，導(dǎo)致連接處泄露。與內(nèi)襯塑鍍鋅鋼管相比，鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)通過專門的熱熔膠使塑料與鋼絲網(wǎng)緊密結(jié)合且渾然一體。兩種材料相互約束力大而均勻，應(yīng)力集中小。
（6）雙面防腐。鋼絲網(wǎng)骨架通過專用熱熔膠復(fù)合在塑料之中，管材內(nèi)外表面具有相同防腐性能，耐磨，內(nèi)壁光滑，輸送阻力小，不結(jié)垢，不結(jié)蠟，節(jié)能效果明顯，用于埋地輸送及有腐蝕性環(huán)境條件下更加經(jīng)濟(jì)方便。
（7）自示蹤性好。由于鋼絲網(wǎng)骨架的存在，使埋入地下的鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管可以用通常的磁性探測的辦法尋找定位，避免由于其他挖掘作業(yè)造成的破壞。
（8）導(dǎo)熱系數(shù)低，冬季使用外壁不需保溫，夏季使用亦不結(jié)露。
（9）衛(wèi)生無毒，無污染環(huán)境，無二次污染。
（10）專用電熔接頭，品種多樣，安裝十分快捷可靠。
2??鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管安裝
2.1 施工流程
管溝開挖→管材、管件現(xiàn)場檢查→管材、管件搬運(yùn)及安裝就位→管肋支撐調(diào)整→電熔焊接→冷卻→回填至-500mm→分段強(qiáng)度、嚴(yán)密壓力試驗(yàn)→回填至地坪標(biāo)高→管道整體密閉性壓力試驗(yàn)→與系統(tǒng)管網(wǎng)連接→工程驗(yàn)收。
2.2 檢驗(yàn)
施工前應(yīng)對管材、管件進(jìn)行檢驗(yàn)，是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，如外觀、尺寸、及其他要求，不符合要求的一律不得投入到使用。
2.3 下料
由于管道的轉(zhuǎn)彎、開三通與變徑時(shí)，需要待定的長度，根據(jù)所需圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的長度尺寸，將管材截?cái)?。管長應(yīng)考慮管件的承插深度、管口打磨余量(切割平整的可不給考慮)及增加上的封口環(huán)厚度(一般為3～5mm)。
2.4 管材表面預(yù)處理
為了提高熔接性能，管材的熔接面需去氧化層。De50～De200管道宜采用手刮刀（玻璃片），由于小口徑管壁較薄，只要去除氧化層為宜。De250～De500管道宜采用打磨處理，提高效率。去氧化層時(shí)應(yīng)均勻刮整個(gè)周邊，面面俱到，不允許漏刮。刮削長度大于管件承插深度30mm。管件內(nèi)壁同樣的需做清潔處理，小口徑的采用酒精擦洗，大口徑的可采用刮去表皮處理，刮好后要用帶酒精(95°以上)或丙酮的清潔抹布或棉紗做好內(nèi)外管材、管件表面的清潔，使熔接面不許有泥、油、及其它污物。
2.5 承插組裝
組裝時(shí)要保證管件、管材端口干燥，不充許有水珠進(jìn)行裝配。預(yù)先在管材端口做好管件的承插深度記號，確保管材承插到位（如圖2所示），保證熔接質(zhì)量。如承插不到位，加熱部分露空，融熔接面積減少，承壓能力大大降低，且焊接時(shí)管件內(nèi)將會塑料熔塌，造成管件焊穿。承插時(shí)先將管件套在管材的一端，稍緊時(shí)采用榔頭輕輕敲打而進(jìn)。另一頭，De50～De250口徑的采用榔頭敲打管材末端以使承插到位。De315～De500大口徑管材采用扶正器、手搖葫蘆（拉緊器）輔助承插到位。承插時(shí)記號剛好外露管件邊緣，不允許有過插、未插到位、管件不居中等現(xiàn)象。安裝完后，將管件與管材連接處調(diào)整到同一個(gè)同心度、水平度，管件處不能出現(xiàn)嚴(yán)重的V字型，一般角度不超過15度。
2.6.3 電熱熔焊接步驟
（1）接電源。焊機(jī)電源有220V及二相380V兩種，使用前務(wù)必核對清楚。所使用的電纜致少3×6+1mm 2 規(guī)格，如輸送的距離過長，電纜需適當(dāng)加粗，減少線損。
（2）試焊機(jī)。接好電源后，對焊機(jī)進(jìn)行調(diào)試，檢查能否正常工作。
（3）接管件。將焊機(jī)的輸出線與管件的接線柱連接好，不得有松動，導(dǎo)致接觸不良。
（4）開始焊接。焊接按起動“按鈕”時(shí)，電壓、電流“調(diào)節(jié)器”必須回零位置。起動后，緩慢調(diào)整電壓電流“調(diào)節(jié)器”使電壓、電流到設(shè)定值，調(diào)節(jié)時(shí)不能過快，一般以電壓逐一上漲為準(zhǔn)。
（5）調(diào)整參數(shù)。焊接時(shí)可能出現(xiàn)電壓、電流有上漲過快，由于天氣、配合間隙、材料不同使焊接參數(shù)有所影響等，即應(yīng)根據(jù)不同情況對參數(shù)做暫停、延長、縮短等調(diào)整。
（6）記錄參數(shù)。焊接時(shí)記錄好焊接參數(shù)，以便對施工質(zhì)量跟蹤分析。
（7）焊接完畢。完成焊接后，拆除輸出線與管件的連接。觀察管件溫度是否正常，左右前后溫度有無較大差異，冒料是否影響美觀。在寒冷氣候（-5℃以下）和大風(fēng)環(huán)境條件下進(jìn)行焊接連接操作時(shí)，應(yīng)采取保護(hù)措施(可在管件安裝、焊接處通過搭建簡易棚升溫)，未采取措施的不能進(jìn)行施工。
2.6.4 電熱熔連接的要點(diǎn)
（1）焊接前，應(yīng)對管材部位的表面進(jìn)行預(yù)處理，使用砂輪片將表面打毛，去除氧化層，暴露新鮮材料。處理后應(yīng)保證有比較緊密的配合尺寸，保證打磨圓滑、均勻。
（2）施工現(xiàn)場應(yīng)有一個(gè)萬用表對管件的發(fā)熱組件部分進(jìn)行檢測，檢測合格后的管件表明內(nèi)部電路系統(tǒng)完整，可以按照產(chǎn)品說明書要求的參數(shù)進(jìn)行通電熔接。
（3）電熔焊接的關(guān)鍵因素是對焊接溫度及塑料熔體壓力進(jìn)行嚴(yán)格的控制。通過對工作電壓、電流和時(shí)間的優(yōu)化控制能量的輸入，將熔體保持焊接部位并形成一定的內(nèi)壓力。焊接時(shí)的內(nèi)壓力來自于塑料熔體受熱過程中的膨脹。電熔管件的兩端未纏繞發(fā)熱電熱絲，在管材管件配合間隙均勻的情況下其兩端的溫度相對低很多，限制熔體的向外流動及由此產(chǎn)生的發(fā)熱絲的移動，使焊接部位保持了一定的內(nèi)壓力，從而保證了焊接的效果。實(shí)踐證明，熔接的最佳溫度是180℃～230℃之間。
（4）管材與管件配合的均勻性也對焊接的效果產(chǎn)生很大的影響。管材、管件兩者之間連接界面的間隙越均勻，意味著焊接部位的圓周上的熔化溫度會均勻提高，在相同的時(shí)間內(nèi)達(dá)到熔化溫度；反之，間隙偏差過大，導(dǎo)致焊接區(qū)域無法同時(shí)達(dá)到熔化溫度，使得焊接不均勻，焊接效果不良。管件間隙以0.5～1.5mm為最佳。
（5）在熔合及冷卻過程中，不得移動、轉(zhuǎn)動接頭的部位及兩側(cè)的管道，不得在連接部位和管道上施加任何外力。電熔連接承插深度、加熱時(shí)間及冷卻時(shí)間應(yīng)符合表1要求。
2.7 試壓
試壓驗(yàn)收前，試壓管段除管道接口外露外，管頂覆土厚度不小于0.5m，必要時(shí)需設(shè)置臨時(shí)支撐，使管道在承壓時(shí)不產(chǎn)生運(yùn)動。當(dāng)管道最后一個(gè)焊接頭焊完一小時(shí)以上，方可注水進(jìn)行壓力試驗(yàn)。
3??管道安裝時(shí)應(yīng)注意的問題
（1）鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復(fù)合管架空敷設(shè)時(shí)，支架、吊架（托架）應(yīng)采用橋梁式托架架空。采用金屬支架時(shí)，支架與管道接觸面應(yīng)設(shè)置橡膠類彈性保護(hù)填層。
（2）搬運(yùn)管道必須輕抬，輕放，嚴(yán)禁在溝槽內(nèi)拖拉或用鏟車，叉車，拖拉機(jī)牽引等設(shè)施運(yùn)管材。
（3）管道埋地敷設(shè)，管道上無承插接頭時(shí)，管道最小彎曲半徑應(yīng)符合表2規(guī)定，管道上有承插接頭時(shí)，管道彎曲半徑不小于125D。
（4）DN100mm以下的埋地管道宜蛇形敷設(shè)，并可隨地形彎曲敷設(shè)。
（5）DN100mm以上的埋地管道有充分的土壤阻力消除應(yīng)力，無需預(yù)留管長。
（6）管道和其他材質(zhì)的管材、管件連接處應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的混凝土支撐件；與金屬閥門、消火栓連接處需設(shè)閥門井，且開啟閥門等力矩不得直接作用在管道系統(tǒng)上。
（7）在安裝閥門時(shí)，閥門的重量不能直接作用在管材或管件上，應(yīng)采取防止造成外加拉應(yīng)力的措施。口徑大于100mm閥門應(yīng)設(shè)支墩，必須進(jìn)行足夠的加固。在閥門井內(nèi)應(yīng)設(shè)置卡環(huán)、短接、支墩等固定閥門的裝置（如圖3所示）。
（8）管道試壓合格后的大面積回填，管道內(nèi)應(yīng)充滿水，不應(yīng)在空管狀態(tài)全面回填?；靥钸^程中注意防止管道位移和產(chǎn)生破壞管道的現(xiàn)象。
4??結(jié)束語
新型鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管的安裝施工不是一項(xiàng)十分復(fù)雜的技術(shù)工作，但連接質(zhì)量卻與施工人員的素質(zhì)和工作態(tài)度有很大的關(guān)系。目前安裝存在的質(zhì)量問題，主要因操作人員普遍對PSP管道連接結(jié)構(gòu)機(jī)理理解不深，操作者不清楚安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，把握不好安裝要點(diǎn)造成的。所以，工程技術(shù)人員只有及時(shí)了解掌握各種新材料、新技術(shù)、新工藝的標(biāo)準(zhǔn)要求，并加強(qiáng)對施工人員的教育培訓(xùn)，注重施工經(jīng)驗(yàn)積累，才能確保鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管等新型管材的安裝質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)和要求。
2.6 管道電熱熔連接
鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管一般可采用電熱熔連接和法蘭連接兩種連接方式。
2.6.1 電熱熔連接的原理
電熱熔連接是將復(fù)合管材插到電熱熔管件中，對預(yù)埋在管件內(nèi)表面的電熱絲通電使其發(fā)熱。管件內(nèi)表面被熔化而產(chǎn)生熔體，熔體膨脹并充滿管材與管件的間隙，直至把管材外表面也熔化也產(chǎn)生熔體，兩種熔體互相纏繞在一起，冷卻成型后，管材與管件便緊密連接為一體。
2.6.2 電熱熔連接的優(yōu)點(diǎn)
（1）電熱熔焊接技術(shù)施工方便、迅速，可實(shí)施連續(xù)安裝組對，統(tǒng)一焊接。
（2）焊接可靠性好。與其它連接方式相比，強(qiáng)度和密封性好。
（3）保持管道內(nèi)壁光滑，不影響流通面積。
（4）適用于不同的牌號、不同熔融指數(shù)的HDPE原料生產(chǎn)的管材管件的連接。
