钢丝缠绕聚乙烯复合管弯曲特性及制备工艺

针对目前钢丝网骨架聚乙烯复合管在盘卷及工程应用中容易发生脱胶分层、褶皱凹坑、钢丝脱节等现象而不能满足高承压高耐蚀高强度领域应用的问题,选择复合管实体结构材料,建立复合管ABAQUS有限元本构模型,开展钢丝夹层缠绕式增强聚乙烯复合管弯曲失效模拟,分析了不同弯曲角度下的复合管应力应变变化及褶皱鼓包畸变原因,由此研究了夹层和钢丝同时上胶的钢丝缠绕聚乙烯复合管制造优化工艺,给出优化制备工艺流程,并对优化工艺制造的复合管开展了有限元弯曲模拟对比分析和试验研究。结果表明,优化后的钢丝缠绕增强聚乙烯复合管在相同弯曲角度下未出现褶皱鼓包、脱黏、裂纹等现象,试验发现其弯曲、剥离、短期静压、瞬时爆破等性能指标均远高于标准值。

钢丝复合管用聚丙烯粘接树脂的可靠性研究

以马来酸酐接枝聚丙烯、聚丙烯管道专用料和弹性体为原料,制备了聚丙烯粘接树脂。通过力平衡法设计聚丙烯钢丝管增强层的钢丝配制,将聚丙烯粘接树脂用于聚丙烯钢丝管的复合。通过剥离试验、压扁试验、高低温循环、爆破试验以及静液压试验研究了聚丙烯粘接树脂对聚丙烯钢丝复合管粘接的可靠性。研究结果表明:聚丙烯粘接树脂对钢丝粘接的室温和80℃的剪切强度分别为24.1和15.6 MPa;管材的剥离强度为19.1 N/mm;压扁试验、高低温循环试验证实,聚丙烯粘接树脂对管材芯管、外层及增强层钢丝表现出良好的粘接效果。聚丙烯钢丝管的爆破压力为9.36 MPa,达到了爆破压力大于3倍公称压力的要求。聚丙烯钢丝管通过了20℃/3 PN/1 h静液压测试,说明聚丙烯粘接树脂对聚丙烯钢丝管表现出优异的复合效果。

钢丝网骨架聚乙烯塑料复合管施工工艺研究

钢丝网骨架聚乙烯塑料复合管采用高密度聚乙烯塑料为基材,通过将钢丝网骨架嵌入其中,赋予了管道更好的强度和耐压性能。这种管材具有重量轻、安装方便、使用寿命长等优点,在市政工程、农田灌溉、排污系统等领域得到了广泛应用。将详细介绍钢丝网骨架聚乙烯塑料复合管的施工工艺,包括材料准备、管道连接、安装及验收等环节,旨在提供一份实用的指导,帮助工程人员更好地掌握施工流程,确保工程质量和安全。

钢丝缠绕增强塑料复合管外压失稳试验研究

为获取钢丝缠绕增强塑料复合管(PSP)的失稳特性,同时为相关国家标准的制订提供基础数据和参考,进行了一系列试验研究。通过设计专用的外液压试验装置和真空试验装置,分别进行了瞬时失稳和蠕变失稳试验,获取PSP 的瞬时临界失稳压力,验证提高其瞬时临界失稳压力的方法,得到 PSP 在不同压力载荷作用下不圆度-时间、载荷-临界失稳时间关系曲线。结果表明,与同直径、同壁厚的高密度聚乙烯管相比,公称直径为250 mm、钢丝直径为1.2 mm、钢丝根数为200根的 PSP 临界失稳压力提高了33.3%;公称压力为1.6 MPa 的 PSP,当管径由160 mm 增至226 mm 时,其瞬时临界失稳压力由0.62 MPa 迅速降至0.34 SPa,而当管径继续增至402.3 mm 时,其瞬时临界失稳压力变化缓慢,仅由0.34 MPa 降至0.25 MPa;PSP 失稳呈现出时间相关特性,在低于瞬时临界失稳压力的外压载荷作用下,经过一段时间可能发生失稳,其耐压时间随载荷的增大而缩短。

超高相对分子质量聚乙烯复合增强管材的制造及应用

研制了超高相对分子质量聚乙烯复合增强管材 ,这种复合增强管分为三层 :内层为超高相对分子质量聚乙烯 ;中间层为钢丝缠绕层 ,作为耐压层 ;外层是聚氯乙烯合金 ,具有良好的刚性、优异的抗冲击性和耐老化性 ,作为保护层。这是一种集耐腐蚀、耐压、耐磨、保温等特点于一身的管材。

给水用钢丝增强聚乙烯复合管道粘接树脂的研究

利用反应性接枝和物理共混两种技术,制备了一种适合于粘接聚烯烃树脂和金属铜的粘接树脂。主要研究了反应性接枝配方和物理共混配方对树脂粘接性能的影响。采用接触角、扫描电子显微镜、能谱等表征和测试手段,对最终的接枝树脂和粘接树脂的极性、粘接性能进行了研究。结果表明,聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)的最佳配方为:线型低密度聚乙烯90份,高密度聚乙烯10份,马来酸酐1.5份,过氧化二异丙苯0.08份,抗氧剂1010和抗氧剂168分别为0.2份。最高接枝温度为180℃。粘接树脂的最佳配方为:PE-g-MAH 100份,增粘树脂6份,调节剂15份。研制的粘接树脂具有和聚烯烃一样的加工性能和条件,同时表现出极佳的粘接性能,主要用于给水用钢丝增强聚乙烯复合管道。

抗紫外线高压钢丝缠绕增强聚乙烯复合管的制备及性能

针对目前钢丝缠绕增强聚乙烯复合管(简称钢丝管)无法露天使用及最大承压为3.5 MPa而不能满足高压领域应用的难题,制备了抗紫外线聚乙烯专用料,研制了最大承压7.0 MPa抗紫外线钢丝管。通过力平衡法设计了增强钢丝的配置,利用20℃和60℃静液压及爆破压力测试验证了钢丝管的承压能力,采用紫外光老化试验测试了抗紫外线聚乙烯专用料的抗紫外光效果。结果表明,通过4层钢丝缠绕增强结构使用400根直径1.2 mm钢丝,制备了高压钢丝管;钢丝管通过了20℃,14 MPa,1 h及60℃,8.4 MPa,165 h静液压测试,爆破压力达到21.9 MPa,说明钢丝管的承压达到设计压力7.0 MPa的要求;抗紫外线聚乙烯专用料经过336 h的紫外光老化试验,力学性能保持率大于80%,表明抗紫外线聚乙烯专用料具有良好的抗紫外线效果。

钢丝缠绕增强聚乙烯复合管的80℃静液压研究

CJ/T 189—2007和GB/T 32439—2017是钢丝缠绕增强聚乙烯复合管(简称钢丝管)现行标准,但CJ/T 189—2007标准中的80℃、1.2倍公称压力(PN)、165 h静液压测试存在较大争议。针对钢丝管80℃静液压问题,以耐热级管道料为基体、EN390高温黏接树脂、双密封连接三种优化配置制备了dn160×3.5 MPa钢丝管,研究了不同倍率公称压力的80℃静液压。结果表明:钢丝管的剥离强度、20℃、2 PN、1 h静液压、60℃、1.2 PN、165 h静液压均符合GB/T 32439—2017要求;以夹具和双密封两种连接方式,80℃、1.2 PN、165 h静液压均无法通过,当测试压力折减为0.8 PN,80℃、165 h静液压测试通过。

钢丝网骨架聚乙烯复合管中高压连接技术的研究与应用

简要介绍了钢丝网骨架聚乙烯复合管连接技术的应用现状,分析了钢丝网骨架聚乙烯复合管在中高压连接技术的研究情况。通过湖北恩施山区供水管道工程的实际案例,介绍了钢丝网骨架聚乙烯复合管高压力连接技术的成功应用经验,为钢丝网骨架聚乙烯复合管在中高压力管道工程中推广应用起到积极的促进作用。

川气东送工程用直缝埋弧焊管的断裂韧性控制

韧性是钢管重要的综合性能指标,结合川气东送工程用直缝埋弧焊管的韧性试验测试结果,分析了钢板化学成分、微观组织,焊丝、焊剂匹配,焊接线能量控制对钢管断裂韧性的影响。阐述了高强度管线管断裂韧性的控制因素。由断裂韧性试验结果可知,该工程用直缝埋弧焊管的断裂韧性优良。

可稀释使用钢丝管粘接树脂的性能及其应用研究

自制EN312是一种高性能的、可稀释使用的钢丝复合管用粘接树脂。测试了其主要性能,并研究了其添加不同比例管道级聚乙烯2480稀释应用的管材的性能。结果表明:EN312添加60%~80%的2480使用,对钢丝的剪切强度影响不大;EN312添加60%~80%的2480作为粘接树脂应用于dn160×2.5MPa钢丝管,管材的剥离强度、爆破压力、20℃、2PN、1h静液压、60℃、1.2PN、165h静液压均达到标准要求;EN312稀释使用表现出良好的抗高低温冲击穿丝及扣压穿丝能力。

10MPa钢丝缠绕增强聚乙烯复合管的制备及其性能

针对国家标准GB/T 32439—2015中钢丝缠绕增强聚乙烯复合管(简称钢丝管)的最大承压为3.5 MPa而不能满足高压领域应用需求的难题,在传统双层钢丝缠绕增强的基础上,创造性的设计了四层钢丝缠绕增强结构,制备了d_(n)(公称外径)110×10 MPa钢丝管,开发了锚固型双密封高压连接接头,系统测试了钢丝管的性能。结果表明:结合锚固型双密封高压连接接头,四层钢丝增强的钢丝管通过了60℃、12 MPa、165 h静液压及60℃、11 MPa、1000 h静液压测试,钢丝管的爆破测试,压力达到设备最大压力25.1 MPa。

超长钢丝网骨架聚乙烯复合管的生产、运输及工程应用

通过跨海工程的成功实例,介绍了超长管材的生产、对现有设备的改进、超长管材运输的特殊性与深海恶劣环境施工的工艺可靠性。超长钢丝网骨架聚乙烯复合管的成功应用,结束了用船舶向岛屿运送淡水的历史。

高压钢丝管的高温性能及其应用

针对目前钢丝缠绕增强聚乙烯复合管(简称钢丝管)的最高输送介质温度最高为40℃、最大承压为3.5 MPa而不能满足高温高压领域应用需求的难题,研究了10 MPa钢丝管的高温静液压性能。结果表明,随着温度升高,黏接树脂的剪切强度、管材的剥离强度显著降低;通过压力折减,钢丝管通过了80℃/7~9 MPa/165 h静液压及80℃/8 MPa/1 000 h静液压测试;根据客户页岩气田产出水最高温度为70℃、工作压力(PNap)为6.4 MPa的应用要求,钢丝管通过了20℃/1.5PNap/24 h静液压,60℃/1.35PNap/1 000 h静液压及90℃/0.9PNap/165 h静液压测试,满足了客户需求。

可稀释粘接树脂在dn315钢丝管制备中的引入及性能测试

通过力平衡法设计了增强层的钢丝配置,以EN312添加50%和70%的管道料作为粘接树脂,制备了dn315的钢丝缠绕增强聚乙烯复合管(简称钢丝管)。结果表明,EN312添加50%、70%的管道级聚乙烯使用,对钢丝的剪切强度影响不大。2个配方应用于dn315×1.6 MPa钢丝管,管材的剥离强度、爆破压力、20℃、3.2 MPa、1 h静液压、60℃、1.92 MPa、165 h静液压均满足GB/T 32439标准要求。EN312稀释使用表现出良好的抗高低温冲击穿丝能力。

钢丝复合管室温爆破强度及其与温度的变化关系

采用三种不同的理论计算方法计算了钢丝增强复合管在室温下的短期爆破强度,并对钢丝增强复合管在不同温度下的爆破强度进行了测试,同时分析了其失效模式。结果表明不同的理论计算方法得到的结果与试验结果差别较大,用网络理论计算的短期爆破强度结果与实测结果最接近。钢丝增强复合管的爆破强度随着温度的升高而降低,其破坏模式主要为竖直破坏和鼓胀,在60~65℃附近发生失效模式的转变,温度越高,鼓胀现象越明显。

钢骨架聚乙烯管施工方法要点

钢骨架聚乙烯复合管由于其特殊的结构,在性能方面具有许多优势,在消防,给排水、化工、燃气等工程中应用日渐广泛。根据在多年管道施工实践,感到严谨的安装和焊接决定管道系统质量和使用寿命,本文针对管道系统连接技术及施工过程中应注意的相关事项,就如何稳定和提高施工质量作探讨。

低合金钢焊材焊接铁镍合金复合管的可行性研究

为了降低Incoloy825铁镍合金复合管的焊接成本,对以低合金钢为焊材的铁镍合金复合管进行的填充盖面焊做了可行性研究。试验采用ERNi Cr Mo-3镍基焊丝氩弧焊打底,E71T8-Ni1J自保护药芯焊丝半自动填充盖面,并对其焊接接头进行了拉伸、弯曲、冲击及耐腐蚀性等理化试验。试验结果分析显示,采用低合金钢焊材进行铁镍合金复合管的填充盖面焊,其冲击与耐蚀性指标偏低,无法满足相关标准要求。研究表明,此类复合管采用低合金钢焊材进行填充盖面焊是不可行的。

钢丝网骨架聚乙烯热熔胶复合管使用寿命测试研究

将钢丝网骨架聚乙烯热熔胶复合管作为研究对象,通过室温力学性能测试以及耐热性能测试的方式,确定外界因素对复合管使用寿命的影响。结果表明:当内压达到相应的负载量时,复合管出现强度失效情况;室温环境下复合管的极限弯矩为950 N·m,失效位移为250.0 mm,环刚度极值为45.0 kN,当超过此数值时,实验样本失效。安全温度为80~85℃,可承受的外部温度约为160℃。在上述工作条件下,复合管不会受到失效威胁。在日后复合管的应用过程中,可将此结果作为参考依据,延长复合管应用寿命。

钢丝网骨架塑料复合管铺设预算定额编制研究

钢丝网骨架塑料复合管保持了钢管优良的承压性能和塑料管良好的卫生性能,具有安装方便、连接可靠、使用寿命长等优点,广泛应用于宁夏地区水利工程,而宁夏回族自治区现行水利计价依据尚无该管材铺设的预算定额。为此,在对典型工程的现场观测和数据分析的基础上编制了预算补充定额,通过主管部门审查后可作为计价依据。