HDPE塑鋼纏繞排水管復(fù)合工藝連接質(zhì)量及性能評價(jià)方法探究

發(fā)布時(shí)間：2020-08-10 16:26

【摘要】：近年來,聚乙烯管道在市政工程和燃?xì)廨斔凸こ讨写罅坑楷F(xiàn),具有質(zhì)量輕、防潮耐腐性能好、抗沖擊性能強(qiáng)等優(yōu)勢。其中,聚乙烯塑鋼纏繞排水管是由我國獨(dú)自研究、開發(fā)并且應(yīng)用的一種新型管道,不僅兼顧了傳統(tǒng)聚乙烯管道的優(yōu)點(diǎn),而且管壁外纏繞螺旋形鋼帶,能有效加強(qiáng)管道整體環(huán)剛度及承壓能力。但歐洲一系列管道事故調(diào)查結(jié)果表明,管道失效或破壞大多發(fā)生于接頭處,接頭的處理工作是現(xiàn)場施工質(zhì)量控制的難點(diǎn)及重點(diǎn)。目前,關(guān)于聚乙烯管道接頭的連接方式眾多,各連接工藝操作相對簡單,經(jīng)濟(jì)成本也相對較低。但每種連接工藝,都存在各自的劣勢,缺乏施工技術(shù)規(guī)程的約束,連接質(zhì)量很大程度上取決于施工人員的經(jīng)驗(yàn)和操作技術(shù),接頭連接質(zhì)量存在隱患。本文依托于中國水利水電七局HDPE塑鋼纏繞排水管熱熔擠出焊復(fù)合熱縮帶連接研究項(xiàng)目,考慮使用熱熔擠出焊復(fù)合熱縮帶連接工藝,以期獲得更好的連接質(zhì)量。本文就上述研究目的,從原材料性能、接頭連接性能、全尺寸管道連接性能出發(fā),進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)分析,主要包括以下研究內(nèi)容和成果:(1)將目前市政工程和燃?xì)廨斔凸こ讨谐Ｓ脦追N管道連接方式(包括法蘭連接、卡箍連接、電熱熔連接、熱熔對接)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比,總結(jié)分析現(xiàn)場施工連接操作注意事項(xiàng)和質(zhì)量控制要點(diǎn)。并將這些傳統(tǒng)連接工藝的施工要點(diǎn)和操作難點(diǎn),借鑒于組合連接工藝的現(xiàn)場施工,規(guī)范組合連接工藝施工操作流程及控制驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);(2)分別就單獨(dú)熱熔擠出焊連接接頭和單獨(dú)熱縮帶加熱連接接頭進(jìn)行試驗(yàn),考察不同施工控制參數(shù)對接頭拉伸性能、粘結(jié)性能和不透水性能的影響,獲得可靠性最佳的施工控制參數(shù)。而無論采用何種接頭連接工藝,均需要將待連接管壁及熱縮帶粘結(jié)面清潔處理,保證待連接表面光滑、平整;(3)基于熱熔擠出焊復(fù)合熱縮帶連接工藝的施工建議參數(shù),對組合連接工藝加工的試件進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn),包括拉伸性能及不透水性。試驗(yàn)結(jié)果表明,組合接頭的拉伸強(qiáng)度高于管材原材料拉伸強(qiáng)度。此外,組合接頭在不透水試驗(yàn)中,試件背水面未出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,具備良好的不透水性能;(4)含組合接頭的全尺寸管道在環(huán)剛度壓縮試驗(yàn)過程中,管道變形從管頂?shù)街胁恐饾u變大,但管道連接處焊液體和熱縮帶在整個(gè)壓縮過程中始終保持完好,均未出現(xiàn)破損或斷裂,管道環(huán)剛度基本能達(dá)到SN8級(jí);(5)對連接材料和各種工藝連接接頭進(jìn)行基本性能試驗(yàn),就各種性能試驗(yàn)數(shù)據(jù),確定了合格的性能參數(shù),包括PE連接材料拉伸強(qiáng)度、接頭連接拉伸強(qiáng)度、管道環(huán)剛度等。在此基礎(chǔ)上,提出關(guān)于連接材料及接頭質(zhì)量的完整性能評價(jià)方法。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU992
【圖文】：

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劑，緊密而又有PE（高密度聚乙烯）分子。HDPE 分子結(jié)構(gòu)緊密、密度（85%~90%），是一種乳白色、半透明粉末狀的無到 130℃時(shí)，聚乙烯聚合物開始變軟，逐漸熔化子中支鏈較少，剛性好，具備較高的硬度、力學(xué)性光、空氣的隔阻性和絕緣性能較好，常用于管材大常用塑料之一，無毒廉價(jià)、耐腐蝕性能好、質(zhì)應(yīng)用于食品、市政、化學(xué)和石化等領(lǐng)域。物理、化學(xué)性能烯分子用于排水輸氣管道，制成 HDPE 管，管壁、化學(xué)性能[15-19]如下所示：

塑鋼管,實(shí)物,排水管,塑鋼

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 1作難度也很大。因此，在考慮提高 HDPE 管整體環(huán)剛度的基礎(chǔ)上，研究生產(chǎn)一系復(fù)合管道，如 HDPE 金屬增強(qiáng)復(fù)合纏繞排水管、HDPE 塑鋼纏繞排水管等，逐漸開生產(chǎn)和使用。2.3 HDPE 塑鋼纏繞排水管簡介高密度聚乙烯塑鋼纏繞排水管（以下簡稱HDPE塑鋼管）在傳統(tǒng)聚乙烯管道基礎(chǔ)我國獨(dú)自研究、開發(fā)并且應(yīng)用的一種新型鋼-塑復(fù)合排水管道，鋼帶螺旋纏繞于壁復(fù)合而成，如下圖 1-2、1-3 所示。

示意圖,塑鋼管,示意圖,排水管