一、TPEP 螺旋鋼管的概述
國標(biāo) TPEP 螺旋鋼管在飲水工程中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。它由鋼管基材、環(huán)氧樹脂內(nèi)涂層和聚乙烯外涂層構(gòu)成,這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予了它眾多優(yōu)良性能。
鋼管基材可以是無縫鋼管、直縫鋼管或者螺旋鋼管,為整個管道提供了高強(qiáng)度和良好的可塑性。環(huán)氧樹脂內(nèi)涂層附著力好,耐久性長、耐腐蝕能力強(qiáng)。據(jù)資料顯示,內(nèi)壁熱熔結(jié)環(huán)氧樹脂涂層能承受較高的外壓和內(nèi)壓,對地基的適應(yīng)性好。相對于砼管和球墨鑄鐵管重量較輕,安裝方便,接頭少,無滲漏,使用壽命可達(dá) 50 年以上。
聚乙烯外涂層則起到了防水、防腐、抗低溫的作用。外涂層采用高壓擠出纏繞工藝,圖層堅(jiān)韌耐磨,抗沖擊性及抗彎曲性優(yōu)良,能有效防止施工中的機(jī)械損壞及使用過程中的植物根系和土壤環(huán)境應(yīng)力的損壞。同時,這種三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),使得 TPEP 螺旋鋼管綜合了熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層和聚乙烯兩種防腐層的優(yōu)良性質(zhì),將熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層的界面特性和耐化學(xué)特性,與聚乙烯防腐層的機(jī)械保護(hù)特性等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,極大地提高了管道的防腐性能和使用壽命。
二、防腐工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
(一)外防腐工藝
TPEP 螺旋鋼管外壁采用的熱熔結(jié)纏繞工藝底層環(huán)氧樹脂、中間層膠黏劑、外層聚乙烯形成三層結(jié)構(gòu)的防腐層具有顯著的工藝特點(diǎn)。首先,底層環(huán)氧樹脂能夠緊密附著在鋼管表面,形成堅(jiān)固的防腐基礎(chǔ),具有良好的耐化學(xué)腐蝕性能,可有效防止土壤中的化學(xué)物質(zhì)對鋼管的侵蝕。中間層膠黏劑起到了連接環(huán)氧樹脂和聚乙烯的關(guān)鍵作用,確保三層結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。外層聚乙烯則提供了卓越的防水、防腐和抗低溫性能。這種三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),使得防腐層具有堅(jiān)韌耐磨、抗沖擊性及抗彎曲性優(yōu)良的特點(diǎn)。在施工過程中,能有效防止機(jī)械損壞;在使用過程中,能抵御植物根系和土壤環(huán)境應(yīng)力的損壞。
(二)內(nèi)防腐工藝
內(nèi)壁采用熱噴涂環(huán)氧粉末防腐方式具有諸多優(yōu)勢。熱噴涂環(huán)氧粉末能夠在高溫加熱熔結(jié)后均勻地涂覆在管體表面,形成鋼塑合金層。這個過程極大地提高了涂層的附著力及涂層厚度,增強(qiáng)了耐磕碰和耐腐蝕的能力。該防腐方式使得鋼管內(nèi)壁形成的防腐層光潔,無污染,使用標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國家食品等級。同時,內(nèi)壁熔結(jié)環(huán)氧涂層的管道損耗可降低 30%以上,在輸送相同流量的情況下,可降低管徑一級,從而降低成本,降低能耗。
(三)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
國標(biāo) TPEP 螺旋鋼管有著嚴(yán)格的技術(shù)指標(biāo)。外壁防腐形式采用三層結(jié)構(gòu)聚乙烯重防腐涂層,厚度≥2.5mm,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《GB/T23257-2009 埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層》;內(nèi)壁防腐采用熱熔結(jié)環(huán)氧樹脂粉末涂層,厚度≥350um,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《CJ/T120-2008 給水涂塑復(fù)合鋼管》。這種嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確保了 TPEP 螺旋鋼管在飲水工程中的安全可靠使用,極大地提高了管道的防腐性能和使用壽命。
三、在飲水工程中的優(yōu)勢
(一)安全可靠
TPEP 螺旋鋼管不同于一般鋼管,它已作了內(nèi)外防腐,且防腐對飲用水無任何危害。在飲水工程中,這一特性至關(guān)重要,確保了居民飲用水的安全。同時,TPEP 鋼管抗水錘能力比球墨鑄鐵管強(qiáng),能夠有效應(yīng)對水錘現(xiàn)象,減少管道損壞的風(fēng)險。此外,內(nèi)壁采用熱噴涂環(huán)氧粉末防腐方式,形成的內(nèi)壁防腐層達(dá)到了食品級的防腐要求,能有效防止二次污染,為居民提供安全、可靠的飲用水。
(二)經(jīng)濟(jì)實(shí)用
在價格方面,以實(shí)際工程為例,如本工程球墨鑄鐵管口徑需 DN1200mm,每米價格 2200 元;而 TPEP 鋼管只需 DN1000mm 就行,每米價格 1920 元。這樣用 TPEP 鋼管反而比球墨鑄鐵管投資省。在施工難度上,TPEP 鋼管是焊接,技術(shù)要求較高,施工進(jìn)度慢些;球墨鑄鐵管是插接,技術(shù)要求一般,施工進(jìn)度快些,但需設(shè)支墩較多。然而,在相同工況下,TPEP 鋼管管徑比球墨鑄鐵管降低一個尺寸,相應(yīng)管道溝土石方開挖量、臨時占地、管件尺寸、占青都相應(yīng)減少。綜合考慮性價比和施工難易程度,TPEP 螺旋鋼管在飲水工程中具有較高的性價比。
(三)性能卓越
TPEP 螺旋鋼管具有強(qiáng)度高、整體性強(qiáng)、可塑性好等優(yōu)勢,對地基適應(yīng)性好。其內(nèi)壁光滑,糙率 0.0081 - 0.0091(中國水利科學(xué)研究院檢測中心檢測),水頭損失小。在輸送相同流量的介質(zhì)時,口徑可以降低一個級別,降低了成本。同時,鋼管柔韌度強(qiáng),適應(yīng)地形能力強(qiáng)。單支管材長度可以達(dá)到 12 米,連接口降低一半,安裝簡單,安全可靠。這些性能優(yōu)勢使得 TPEP 螺旋鋼管在飲水工程中發(fā)揮著重要作用。
四、具體工藝與應(yīng)用領(lǐng)域
(一)具體工藝步驟
飲水用國標(biāo) TPEP 螺旋鋼管的具體工藝如下:首先進(jìn)行螺旋管中頻加熱,通過中頻加熱方式,鋼管中的熱量由內(nèi)向外散發(fā),使加熱溫度更加均勻,有效的保證后續(xù)工藝的進(jìn)行。接著進(jìn)行拋丸除銹處理,這一步驟至關(guān)重要。鋼鐵基材必須經(jīng)除銹、除油處理,一般采用大功率電機(jī)帶動噴(拋)射葉片高速轉(zhuǎn)動,使鋼砂、鋼丸、鐵絲段、礦物質(zhì)等磨料在離心力作用下對鋼管表面進(jìn)行噴(拋)射處置,不僅可以完全清除鐵銹、氧化物和污物,還能使鋼管達(dá)到所需求的平均粗糙度,為后續(xù)的防腐涂層提供良好的附著基礎(chǔ)。除銹檢查合格后,再次進(jìn)行中頻加熱,然后依次進(jìn)行涂環(huán)氧粉沫、涂膠粘劑的操作。環(huán)氧粉末經(jīng)高溫加熱熔結(jié)后均勻地涂覆在管體表面上,形成鋼塑合金層,極大地提高了涂層附著力及涂層厚度。膠粘劑則起到連接內(nèi)外涂層的關(guān)鍵作用。之后進(jìn)行外敷聚乙烯,采用高壓擠出纏繞工藝,使聚乙烯外層涂層厚度均勻,與鋼管結(jié)合緊密,提高了陰極保護(hù)效率。再進(jìn)行水冷卻處理,加速涂層的固化和穩(wěn)定。最后進(jìn)行涂層檢漏,確保防腐層無缺陷,合格的鋼管進(jìn)入防腐管堆存。
(二)廣泛應(yīng)用領(lǐng)域
TPEP 螺旋鋼管具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。在石油領(lǐng)域,可用于輸送原油和天然氣,確保能源的穩(wěn)定供應(yīng)。其良好的耐腐蝕性和機(jī)械性能能夠應(yīng)對石油復(fù)雜的化學(xué)成分和較高的壓力要求。在化工領(lǐng)域,能輸送各種腐蝕性介質(zhì),如酸性、堿性、鹽性及氧化性介質(zhì)等,避免了環(huán)境污染和管道事故的發(fā)生。在天然氣領(lǐng)域,作為輸送管道,保證天然氣的安全高效運(yùn)輸。在熱力領(lǐng)域,可用于城市集中供熱管道,其良好的保溫性能和耐腐蝕性能夠有效減少熱量損失,提高能源利用效率。在污水處理領(lǐng)域,可作為污水收集管和排放管,抵御污水中的各種腐蝕性物質(zhì),確保污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外,TPEP 螺旋鋼管還被廣泛應(yīng)用于市政輸水管、小區(qū)排水管、高速公路滲水管、水利工程輸水管等方面,是替代傳統(tǒng)混凝土管、球墨鑄鐵管、PE 管等傳統(tǒng)產(chǎn)品的優(yōu)良選擇。