永州钢带增强聚乙烯螺旋波纹管

稳定性
当波纹管两端都受到限制时，如果波纹管内压力增大至某一临界值，波纹管就会产生失稳现象。
允许位移
对于工作在压缩状态的波纹管，它的较大压缩位移是：波纹管在压力作用下，压缩到波纹之间相互彼此接触时所能产生的较大位移值，也称为结构允许较大位移，它等于波纹管自由长度与较大压缩长度之差。
波纹管不产生塑性变形情况下所能获得的较大位移称为波纹管的允许位移。
波纹管在实际工作过程中会产生残余变形，残余变形又称*变形或塑性变形，波纹管在力或压力作用下产生变形，当力或压力卸除后，波纹管不恢复原始状态的现象称残余变形，残余变形通常用波纹管不恢复原始位置的量来表示又称零位偏移。
波纹管位移与零位偏移之间的关系，无论拉伸还是压缩位移，在波纹管位移的起始阶段，它的残余变形量都很小，一般都小于波纹管标准中规定的允许零位偏移值。但是，当拉伸（或压缩）位移量逐渐增大到**过一定的位移值后，会引起零位偏移值的突然增大，这表示波纹管产生比较大的残余变形，在这之后．如果再增大一点位移量，残余变形将显着增加。所以波纹管一般不应**过这个位移量，不然将会严重的降低其精度、稳定性和可靠性以及使用寿命。
波纹管在压缩状态下工作时的允许压缩位移量比工作在拉伸状态下的允许拉伸位移量要大一些，所以在设计波纹管时应尽可能让波纹管在压缩状态下工作。通过实验发现，在一般情况下，同一材料、同一规格的波纹管，其允许的压缩位移是允许的拉伸位移的1.5倍。
允许位移与波纹管的几何尺寸参数及材料性能有关。一般情况下，波纹管的允许位移大小与材料的屈服强度及外径的平方成正比，而与材料的弹性模量、波纹管的壁厚成反比。同时，相对波深、波厚对它也有一定影响。
增强螺旋波纹管的用途区别


1.高环刚度


对于普通的埋地排水用塑料壁缠绕管来说其较大环刚度很难**过SN 8,但新结构的管材却很容易达到SN8，SN12.5及SN16，甚至更高。钢带增强聚乙烯螺旋波纹管


另一方面这种以钢管为中间层，内外层为聚乙烯塑料的钢塑复合管防腐性能也非常好。因此，这种复合防腐管材可适用于各种恶劣的环境。例如在某些沿海地区，由于土壤中含腐蚀性物质如果使用混凝土管工作寿命会很短，很希望能够使用抗腐蚀的塑料埋地排水管。但是过去因为没有高环刚度的产品无法满足设计要求，现在就可以采用金属增强缠绕结构壁管。


2. 节省材料成本，除了这些性能提高了，另一个显着的优势就是节省材料成本。与其它相同直径和环刚度的塑料管相比钢带增强聚乙烯（PE）螺旋波纹管可节省近一半的材料耗费， 聚乙烯只占复合管整体重量的2/3；在塑料价格不断上涨的形势下，这对降低材料成本是非常好的解决方案。


薄钢带压成钢肋后达到的环刚度就远**过很厚实的聚乙烯结构层产生的效果。适当设计钢肋的厚度和高度就可以轻易地达到要求的环刚度。在金属增强缠绕结构壁管中聚乙烯的功能就是耐腐蚀耐磨损，所以在金属增强缠绕结构壁管中钢肋用料不多，聚乙烯的用料也不需要多。
耐压力
耐压力是波纹管性能的一个重要参数。波纹管在常温时，波形上不发生塑性变形所能承受的较大静压力，即为波纹管的较大耐压力在一般情况下，波纹管是在一定的压力（内压或外压）下工作的，所以它在整个工作过程中必须承受这个压力而不产生塑性变形。
波纹管的耐压力实际上属于波纹管的强度范畴。计算的关键是应力分析，也就是分析波纹管管壁上的应力只要波纹管管壁上较大应力点的应力不**过材料的屈服强度，波纹管所受的压力就不会达到其耐压力。
同一波纹管在其它工作条件相同时，受外压比受内压时的稳定性要好，所以，受外压作用时的较大耐压力比受内压时高。
当波纹管两端固定，如果在其内腔通入足够大的压力时，波纹管波峰处有可能爆破损坏。波纹管开始出现爆破时波纹管内部的压力值称为爆破压力。爆破压力是表征波纹管较大耐压强度的参数。波纹管在整个工作过程中，其工作压力远小于爆破压力，否则波纹管将破裂损坏。
当波纹长度小于或等于外径时，其计算结果和实际爆破压力很接近；对细长型波纹管其实际爆破压力要低很多。爆破压力大约为允许工作压力的3~10倍。

首先，钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的新颖用途：
1.直径较小的PE管可用长盘管方式供货，运输、铺设、安装十分方便；直径较大的柔韧PE管一般可在地面上连接好后再铺入管沟，施工十分方便；
2.某些场合下可不挖管沟，而用**管技术铺设钢带增强聚乙烯螺旋波纹管；
3.可用长管沉入法在江、湖、河、海水底铺设PE管，也可在沙漠上不挖沟铺设PE输水管：
4.可用PE塑料管做内补管修复旧排水管。
其次，PE大口径管材钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的埋置安装工作管道的筛选和埋置工作是给排水系统施工作业的主体，也是**给排水工程施工的重点。
施工材料的筛选检查工作和装卸的疏忽，都会对管材的质量产生影响，在进行管材筛选的过程中，主要针对施工路段对管材数量的需要，对管材规格的严格要求，以及管材有没有上述出现的质量问题，做好*的检查，是让施工进人正常运转的重要一环。
较后，不同的PE管材具有不同的用途：燃气管材的特性主要是连接比较可靠，采用电热熔的方式连接，接头的强度比管道本身的强度高；在低温下具有抗冲击性。
PE大口径管材钢带增强聚乙烯螺旋波纹管管材在搬运的时候比较方便，比钢管、镀锌管和混凝土管道要轻很多，在安装和搬运的时候比较容易，不会使用更多的人力和设备，降低了工程的安装费。

在生产钢带管时是以PE管来作为基体的,使用表面涂覆有粘接树脂的钢带成型为波形来作为主要的支撑结构,并且将其与聚乙烯材料缠绕复合成一个整体的双壁螺旋波纹管 [2] .
使用钢带管时,其介质的长期温度要子45℃以下；埋地钢带管要按照柔性管的理论进行设计.同时在设计状态下保证管道垂直方向的变化不得大于管直径的5%；管材环刚度的选择是塑料管道设计的一项重要指标.盲目采用高环刚度不经济.对道路埋深小于1.0m的管道,还应考虑管道变形对路面的影响.
钢带管要保证内表面的平整,还需要保证外部波形的规整；在PE管材的内外壁应不存在任何的气泡和可见杂质,焊缝应严密无脱开；在切割之后的PE管,应对其断面进行修正,保证没有毛刺的存在；在管材两端的钢带管切口处应在管材的同一纵向线上.
钢带管的防腐层是指粘接树脂和外层,其厚度应符合CJ/T225-2006标准中的有关规定；对于管材的物理力学性能也应符合相关规定.
生产钢带管所使用的原料是以PE管为主,其中仅可以加入可以提高性能的必须的添加剂,其中聚乙烯的含量应在90%以上。

（1）挤出熔料焊接。


挤出熔料焊接就是用手持的焊枪挤出熔融的聚乙烯料，将连接缝两侧的聚乙烯熔接起来。通常采用内外双面焊接，适于内径800mm以上的管材，工人可以进入管内焊接。这一方法的优点是：保证密封不泄漏、连接比较方便和灵活、施工工具简单（只要焊枪和电源）以及材料成本低。缺点是用人工较多，施工比较费时间。


（2）卡箍加密封带连接。


卡箍加密封带连接就是用剖分的金属卡箍（由对半分的两件组成，大直径可以用4分的4件组成）将待连接的两个管段从外圆周箍在一起。卡箍上做有凸起或弯边，通过卡住相邻的凸棱，可使待连接的两个管段在轴向也被固定住。卡箍和管材之间加一层弹性密封带，并在钢带增强聚乙烯螺旋波纹管螺旋槽的断头接缝两端塞上弹性密封块，依靠卡箍的锁紧张力压紧弹性密封带和弹性密封块来实现连接的密封要求。该方法的优点是：连接方便灵活、现场条件适应性强、施工工具简单（只需手工工具）以及人工费用少。缺点是密封可靠性较低，只适合用于排雨水管。


（3）热收缩套（带）连接。


热收缩套（带）连接用的材料是聚乙烯套（带）和增强纤维网。连接前，经过电子加速器辐射，使聚乙烯交联后再经过加热扩张和冷却定型，同时在管道内壁涂热熔胶。连接施工时，将热收缩套（带）套在待连接管段的接缝处，通过喷灯加热使其收缩，与内壁热熔胶熔接，形成密封好且有一定强度的连接接头。该方法的优点是：连接比较容易、施工工具简单（只要喷枪，不需要电源）且材料成本较低。缺点是用人工较多。


（4）电热熔带连接。


电热熔带连接用的是专门制作的电热熔带。本体是聚乙烯的电热熔带，其内表面嵌有电热丝，通电后，电热熔带内表面熔融，从而与波纹管的沟槽熔接。连接时，先把一段电热熔带缠绕并拉紧在接缝前的波纹沟槽内，通电使电热熔带内表面熔融，以与波纹管的沟槽熔接，电热熔带没有覆盖到的轴向接缝要用挤出熔料焊接。如有必要，在管道内再进行一次挤出熔料焊接。


（5）平直管端用剖分卡箍连。


这是指在钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的螺旋端口焊接上特制的聚乙烯连接构件（在制造工厂内完成），此构件可将螺旋端口转化为有锥形凸缘的平端。在铺设现场，用有锥形凹槽的剖分卡箍将两管段的锥形凸缘夹紧连接，依靠凸缘端面间的密封胶圈保证密封。


（6）平直管端用弹性密封圈的承插连接。


弹性密封圈的承插连接是埋地排水管较常用也是较受用户欢迎的的连接方法，因为铺设时只要进行承插即可完成连接。
一、热熔挤出焊接
1、 热熔挤出焊接的结构：
热熔挤出焊接是采用**热风挤出焊接工具，先将管材被连接两端加热，焊枪挤出熔融的聚乙烯料，把连接缝两端的聚乙烯材料熔融接成一体的连接方法，属刚性连接。
挤出焊接的是利用分子热运动的基本原理，通过挤出焊枪将PE焊条加热(使焊条从固态变成了粘流体)并挤出。同时焊枪上配置的热风枪加热被焊PE管的待焊面，经外力作用，接缝两端的PE材料相互粘合，使彼此间得到了很好的扩散和相互缠绕，将管材连接为一体，从而达到焊接的效果。
2、热熔挤出焊接的施工要点 ：


2.1、在焊接前先检查待焊接管材两端面是否切割平整(如端面不平整，应进行修)。将待焊面控制在管材波谷居中位置，两被焊管材调正到同一轴线(让管材断开位尽可能对齐)；接口处需留1-3mm间隙，以便于焊接(但较大缝隙一般不**过5mm)。若达不到要求，则要用工具对接口进行局部修切。修切工作可以从管外或管内（φ800以上的管道）进行。焊接区域必须保证清洁、干燥。不得有尘土和其他杂质存在；并对焊接区域内、外表面进行打磨处理，除掉氧化表层。


2.2、焊接所用的焊条一般应由管材生产厂配套提供，要求与生产管材所用的聚乙烯材料相同或与管材相融好的材质焊条，要求断面为圆形、该焊条粗细一致并符合所选用焊枪焊接性能的要求。此焊条还必须要求洁净、干燥、无任何污渍。


2.3、必须强调要使用带热风装置的良好挤出焊机。焊接时热风装置必须将焊管材接缝端的聚乙烯预热，使挤出的熔融聚乙烯能够与管材融为一体。所有焊接断面必须饱满，不能有漏焊和断口。


2.4、对管径大于800mm的管材，一般应进行内外双面焊接。


2.5、根据环境条件设定熔料和热风温度；对熔料保持一定的焊接压力；有相应缓慢的冷却时间。


总之， 所有焊接工艺及操作要求应按管材生产厂提供的焊接工艺及操作要求进行。




二、 电热熔带连接


1 、电热熔带焊接结构


电热熔带焊接方法是利用镶嵌在连接处接触面的电热元件通电后产生的高温连接方法，是刚性连接。电热熔带焊接是采用一条内壁镶嵌有电阻丝的聚乙烯电熔带、紧贴在两被连接端的外表面(复盖连两厘米以上)，再用耐热带紧固；同时在接口处管端内壁用可拆卸的工具支撑牢固后，再用电热熔焊机给电阻丝供电，电阻丝发热熔融膨胀形成压力，界面两边的聚乙烯互相扩散，关闭电源，待充分冷却固化后形成可靠连接。


2、电热熔带焊接施工的要点：


电热熔带连接时，必须严格按照电热熔带要求的技术指标和设备规定的操作程序进行。采用的电热熔带必须由生产厂配套供应其步骤如下：


2.1、检查管道和电热熔带是否有损伤。


2.2、对齐管道和清除杂。


2.3、通过水平杆或沙袋将要连接的管道放置在离地面20~30cm处。地基上挖有操作坑的可将管道直接放置在地基上。操作坑宽为电热熔带宽2倍，深为管底下30cm。并水平对齐。


2.4、用洁净的布彻底将管道的外表面和电热熔带的内壁上的杂物清除掉（包括水气），油类污物可用对PE材料焊接有邦助的溶剂擦拭。


2.5、用电熔带将已水平对齐的管道的要连接的部分紧紧圈住。外面再用耐热带紧固。


2.6、将焊机的输出线端与电热熔带的连接线头相连接。


2.7焊接在电熔焊机上设定好时间和档位，根据操作规程进行焊接。焊接结束要充分冷却后才能移动管材。在冷却期间，可以进行下一个焊接。


三、热收缩管(带)连接


热收缩管(带)连接是采用纤维增强聚乙烯热收缩带做内层，热收缩管做外层，热收缩管内表面涂有热熔胶，经加热后与的将相邻管端贴合紧箍连成一体的连接方法。


热收缩管连接一般用于管径小于1200mm的钢带增强聚乙烯螺旋波纹管(大于1200mm以上的目前只能用纤维增强聚乙烯热收缩带沿接口缠两层外两加卡箍)。连接时必须按照热收缩管(带)的工艺要求进行操作，首先应把连接部位的管材外壁打磨干净、对管材进表面处理，再将热收缩套于需连接的两管端，然后进行加热使热收缩管(带)的内壁与管材外壁粘合，待冷却后形成恒定的包紧力达到管材连接要求。采用热收缩连接时，应将待连接管端对齐，尽可能不留间隙。对热收缩套加热时，应注意火焰温度，可以从热收缩套中部往两边逐渐加热，也可以从一端向另一端逐渐加热，要把热收缩管与管材间的气体全部排除，使其与管材全部贴合，同时应使热熔胶从热收缩端口析出。