钢管.镀锌钢管和聚氯乙烯管是高层建筑的输水管道,不是很好的选择。钢管容易生红锈,镀锌钢管容易生白锈。以上两种钢管不仅因腐蚀漏水现象普遍,而且对饮用水造成严重污染,建设部已禁止使用镀锌钢管输送饮用水。PVC管的机械性能不能满足高层建筑的要求。在这种情况下,涂塑复合钢管作为一种环保节能的新型建筑材料被应用于供水管道。涂塑复合钢管一般分为两类:一类是塑料粉末热熔粘结在钢管壁上的涂塑复合钢管;另一种是钢管内衬塑料管的衬塑钢管。常用于输水的涂塑复合钢管多采用LLDPE和改性环氧塑料薄膜,常用的衬塑钢管多采用内衬硬聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯和聚乙烯塑料管。
1.涂塑复合钢管和衬塑钢管的共同优点涂塑复合钢管和衬塑钢管都具有钢管的力学性能(如高强度、高刚度)和塑料管的防腐性能。表面光滑如镜,不混有细菌和霉菌,具有更有效的防腊防垢性能。输水阻力系数小,同直径涂塑复合钢管输水量比普通钢管增加10%~15%,输水功耗降低15%。具有良好的卫生性能,采用JWWAK-132标准试验(日本水道协会标准)涂塑复合钢管(包括衬塑钢管)输水混浊度在0.5%以下,色度在1度以下,高锰酸钾消耗量在2mg/L以下,残留氯质量浓度在0.7×10-5mg/L以下,水质无异味和任何异常现象,如输送前的水经过净化消毒处理,可生冷饮用。如果采用外镀锌内涂(衬)塑钢管,既能保证大气中钢管的耐腐蚀性(再涂银粉漆保护),又能保持镀锌钢管易于套扣、安装、抗磕碰、运输方便、耐机械磨损、表面美观等优良性能。
2.涂塑复合钢管与衬塑钢管的区别涂塑复合钢管与衬塑钢管的生产方法不同涂塑复合钢管一般采用涂塑前处理(化学处理如去油、酸洗、磷化或机械处理如喷丸),特别是喷丸处理,其质量应符合瑞典Sa21/2标准的要求,然后加热到一定温度(230~320℃),采用静电喷涂法、流化床法、压送法或散布法等热熔生产方法,将塑料粉均匀涂抹在钢管内壁上,经钢管热熔形成塑膜(0.3~3mm厚),紧固粘结在钢管壁上。对于粘结力有严格的技术要求:线性低密度聚乙烯(LLDPE)涂层附着力不小于30N/cm(标准规定)。目前,企业生产的涂塑复合钢管聚乙烯塑料薄膜附着力大于50N/cm,环氧涂层为1.2级。衬塑钢管是将成品塑料管压入成品钢管中,钢管应采用新出厂的腐蚀程度为A级或镀锌钢管,内壁应在压入塑料管前清洗干净。例如,带法兰的钢管使塑料管比钢管稍长,用预制的法兰塑料片和塑料管用塑料焊丝焊接。如果塑如果塑管在钢管内不转动,就完成了。若塑料管在钢管内旋转,则需用拉力机拉长钢管,使其内径缩小,压紧塑料管,这种方法多用于内衬聚氯乙烯和聚丙烯塑料管。内衬聚乙烯塑料管的衬塑钢管生产方法也是将聚乙烯成品管压入成品钢管中。为了便于压入,聚乙烯塑料管的外径比钢管小1~2毫米。由于聚乙烯是一种非极性材料,与钢管基本不粘结,为了使钢管和塑管不滑动,塑管压入钢管前外壁全部涂上PE胶粘剂,焊接钢管应去除焊痕和毛刺塑管压入钢管后,共同加热至100℃以上(略高于聚乙烯的熔点),使聚乙烯塑管处于熔体状态,再通入压缩空气将塑管吹胀(有的厂家直接通入热蒸气,吹胀塑料管),由于塑管外壁涂有胶粘剂,使塑管与钢管粘结,一般其粘结力约为10N/cm,如果是镀锌钢管,其粘结力也要小于10N/cm。
3.塑料粉末涂料和成品塑料管的性能不同。为了满足输水要求,增加了提高性能指标的特殊添加剂,对塑料膜进行了改性,以提高塑料膜的附着力、耐老化、耐环境应力裂纹、耐磨、增加柔韧性、降低吸水率等性能指标。简而言之,就是要使塑膜适应输水要求,延长其使用寿命,由于涂膜性能优异,国内外相关标准规定涂膜厚度为0.3~0.5mm。目前,世界先进国家的一些塑料粉末涂料已经使用了30多年,性能基本没有变化,预计使用寿命可达100年。国内一些优秀的塑料粉末配方涂膜也可以达到50年以上。衬塑管一般是一种普通质量的防腐钢管。由于缺乏各种特殊添加剂,虽然厚度为1~3毫米,但性能仍不可靠,输水管径缩小。虽然价格低,但性能差,使用寿命短。
4.与钢管内壁粘结的附着力不同,涂塑复合钢管由于塑膜和钢管附着力好,在输水温度变化(4~60℃)时,虽然有热胀冷缩,但绝不会出现分层现象,接口处的涂层有非常严格的技术要求,有一整套完整的检测方法,在1.0MPa压力下,不会发生渗漏,防腐性能可靠。衬塑钢管由两层组成,即使聚乙烯衬管的粘结力远小于涂塑复合钢管的粘结力,在热胀冷缩的情况下,一般不到一年就会产生分层。而且接口处的丝扣和法兰连接都是薄弱环节,一般处理不理想,漏水现象普遍。水一旦漏入塑料管和钢管之间,就会腐蚀钢管,导致整个管道的防腐失效,大大降低使用寿命。
5.特殊钢管的涂层质量不同。涂塑复合钢管对三通、弯管、异形管的涂层效果非常理想,保证了管道的整体效果。衬塑钢管对这些特殊管道束手无策,给管道增加了事故频发的地方。涂塑复合钢管和衬塑钢管的机械性能不同。为了使塑料管紧贴钢管内壁,如果使用冷拉拔钢管来减小钢管的直径,钢管的内应力会增加,这种衬塑钢管不会回火,导致钢管的机械性能下降。比如采用熔胀塑料管的方法,由于加热时温度远高于聚乙烯的正常使用温度(60℃以下),实际上在加工过程中已经对聚乙烯塑料管造成了损害,降低了其性能指标。由于涂塑复合钢管是加热涂塑的,这种温度可以消除焊接时钢管的残余内应力,从而提高钢管的力学性能。
6.涂塑复合钢管对原料钢管内毛刺清除质量不同要求输水用管一般为焊接钢管。目前国内小直径焊管内焊缝毛刺清除不彻底,毛刺过大,压塑料管时会划伤塑料管外壁,有时会很深很长。一旦水压升高,由于应力集中,可能会从划痕深处出现裂缝,导致衬管失效。即使涂塑复合钢管的焊缝达到0.5毫米高,只要不是尖角(酸洗或喷丸去除了内壁的尖角和毛刺),也不会对涂塑膜产生任何影响。
我国涂塑复合钢管生产正处于成长期,努力提高产品质量,特别是进一步提高钢管预处理技术和严格的操作规程,尽可能采用喷丸处理。一般而言,喷丸处理的附着力比酸洗磷化处理涂膜高3~4倍。喷丸质量应符合瑞典Sa2.5标准的要求,以确保塑料薄膜的附着力确实在50N/cm以上。对于聚乙烯塑料粉末,需要进一步开发适合输水涂塑复合钢管的高质量、高使用寿命的线性低密度聚乙烯(LLDPE)塑料粉末涂料,以适应螺纹连接安装时,管件上的塑料薄膜可以承受1~2个扣的退扣而不损坏,使整个管道系统的防腐能力一致,这就要求线性低密度聚乙烯塑料粉末涂料在保证基本性能的前提下,使涂料附着力≥90N/cm,延伸率≥600%,耐环境应力开裂时间≥1200h。企业内部控制标准应尽可能采用上述标准,使我国涂塑复合钢管的生产和应用有一个良好的开端。
由于涂塑复合钢管和衬塑钢管的加工方法和材料不同,使用寿命和价格也不同。众所周知,涂塑复合钢管的性能指标远优于衬塑钢管。当然,由于涂塑复合钢管所用涂料价格高、加工方法复杂、成本高,市场价格略高于衬塑钢管,但仍在用户可接受的范围内。涂塑复合钢管质量高,使用安全可靠,故障率极低,维护成本低,使用寿命是衬塑钢管的3~5倍。从性价比来看,涂塑复合钢管是各种输水管道中较好的产品,也是高效节能的环保产品。