HDPE塑钢缠绕排水管复合工艺连接质量及性能评价方法探究

发布时间：2020-08-10 16:26

【摘要】：近年来,聚乙烯管道在市政工程和燃气输送工程中大量涌现,具有质量轻、防潮耐腐性能好、抗冲击性能强等优势。其中,聚乙烯塑钢缠绕排水管是由我国独自研究、开发并且应用的一种新型管道,不仅兼顾了传统聚乙烯管道的优点,而且管壁外缠绕螺旋形钢带,能有效加强管道整体环刚度及承压能力。但欧洲一系列管道事故调查结果表明,管道失效或破坏大多发生于接头处,接头的处理工作是现场施工质量控制的难点及重点。目前,关于聚乙烯管道接头的连接方式众多,各连接工艺操作相对简单,经济成本也相对较低。但每种连接工艺,都存在各自的劣势,缺乏施工技术规程的约束,连接质量很大程度上取决于施工人员的经验和操作技术,接头连接质量存在隐患。本文依托于中国水利水电七局HDPE塑钢缠绕排水管热熔挤出焊复合热缩带连接研究项目,考虑使用热熔挤出焊复合热缩带连接工艺,以期获得更好的连接质量。本文就上述研究目的,从原材料性能、接头连接性能、全尺寸管道连接性能出发,进行系统的试验分析,主要包括以下研究内容和成果:(1)将目前市政工程和燃气输送工程中常用几种管道连接方式(包括法兰连接、卡箍连接、电热熔连接、热熔对接)的优缺点进行对比,总结分析现场施工连接操作注意事项和质量控制要点。并将这些传统连接工艺的施工要点和操作难点,借鉴于组合连接工艺的现场施工,规范组合连接工艺施工操作流程及控制验收标准;(2)分别就单独热熔挤出焊连接接头和单独热缩带加热连接接头进行试验,考察不同施工控制参数对接头拉伸性能、粘结性能和不透水性能的影响,获得可靠性最佳的施工控制参数。而无论采用何种接头连接工艺,均需要将待连接管壁及热缩带粘结面清洁处理,保证待连接表面光滑、平整;(3)基于热熔挤出焊复合热缩带连接工艺的施工建议参数,对组合连接工艺加工的试件进行力学性能试验,包括拉伸性能及不透水性。试验结果表明,组合接头的拉伸强度高于管材原材料拉伸强度。此外,组合接头在不透水试验中,试件背水面未出现漏水现象,具备良好的不透水性能;(4)含组合接头的全尺寸管道在环刚度压缩试验过程中,管道变形从管顶到中部逐渐变大,但管道连接处焊液体和热缩带在整个压缩过程中始终保持完好,均未出现破损或断裂,管道环刚度基本能达到SN8级;(5)对连接材料和各种工艺连接接头进行基本性能试验,就各种性能试验数据,确定了合格的性能参数,包括PE连接材料拉伸强度、接头连接拉伸强度、管道环刚度等。在此基础上,提出关于连接材料及接头质量的完整性能评价方法。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU992
【图文】：

工字型,管壁

性能的特性概述下，乙烯分子依靠活性配位催化剂，紧密而又有PE（高密度聚乙烯）分子。HDPE 分子结构紧密、密度（85%~90%），是一种乳白色、半透明粉末状的无到 130℃时，聚乙烯聚合物开始变软，逐渐熔化子中支链较少，刚性好，具备较高的硬度、力学性光、空气的隔阻性和绝缘性能较好，常用于管材大常用塑料之一，无毒廉价、耐腐蚀性能好、质应用于食品、市政、化学和石化等领域。物理、化学性能烯分子用于排水输气管道，制成 HDPE 管，管壁、化学性能[15-19]如下所示：

塑钢管,实物,排水管,塑钢

西南交通大学硕士研究生学位论文第 1作难度也很大。因此，在考虑提高 HDPE 管整体环刚度的基础上，研究生产一系复合管道，如 HDPE 金属增强复合缠绕排水管、HDPE 塑钢缠绕排水管等，逐渐开生产和使用。2.3 HDPE 塑钢缠绕排水管简介高密度聚乙烯塑钢缠绕排水管（以下简称HDPE塑钢管）在传统聚乙烯管道基础我国独自研究、开发并且应用的一种新型钢-塑复合排水管道，钢带螺旋缠绕于壁复合而成，如下图 1-2、1-3 所示。

示意图,塑钢管,示意图,排水管

【参考文献】