《大口徑涂塑鋼管:標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求的深度解析》
時(shí)間:2024-09-23
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《大口徑涂塑鋼管:標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求的深度解析》
大口徑涂塑鋼管在給排水等領(lǐng)域具有至關(guān)重要的地位。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,管道運(yùn)輸在各個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用,而大口徑給排水涂塑鋼管就如同基礎(chǔ)設(shè)施的“脊梁”。它服役環(huán)境苛刻,但能有效應(yīng)對復(fù)雜情況,如內(nèi)壁受輸送介質(zhì)腐蝕,外壁受土壤腐蝕,且面臨雜散電流干擾等問題。然而,做好其腐蝕防護(hù),能極大保障管線安全平穩(wěn)運(yùn)行。
大口徑涂塑鋼管兼具鋼管與塑料管的優(yōu)點(diǎn)。一方面,它有鋼管的高強(qiáng)度、高延伸性、低溫脆性好、膨脹系數(shù)小等特性,能夠適應(yīng)各種較為苛刻的使用環(huán)境,承受壓力強(qiáng)度好,最大壓強(qiáng)可達(dá) 6Mpa。另一方面,又具備塑料管耐腐蝕、耐磨損、流體阻力小等優(yōu)點(diǎn)。其管壁光潔、排水性能好、流體阻力小、不結(jié)垢,能極大程度降低損失。例如,國內(nèi)最大口徑聚乙烯涂塑管已突破 3200mm,在海水處理、化工排污等工程中廣泛應(yīng)用,具有強(qiáng)度高、韌性好、抗老化、耐腐蝕、使用壽命長、與保溫層有良好結(jié)合性等優(yōu)點(diǎn)。大口徑涂塑鋼管是傳統(tǒng)鋼塑管、鍍鋅管升級型的高性價(jià)比產(chǎn)品,被國內(nèi)各行業(yè)越來越廣泛地采用。
二、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
(一)國家標(biāo)準(zhǔn)參照
大口徑涂塑鋼管的國家標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T 23257-2009,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了涂塑層厚度的要求。內(nèi)壁涂塑層厚度最小值為 150μm,最大值為 500μm;外壁涂塑層厚度最小值為 250μm,最大值為 500μm。需要注意的是,大口徑涂塑鋼管的實(shí)際涂層厚度還要根據(jù)管道的使用環(huán)境、介質(zhì)的特性等進(jìn)行具體設(shè)計(jì),一般情況下應(yīng)該比國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的厚度要大。
(二)地方標(biāo)準(zhǔn)解析
以 DB43_T 2635-2023 為例,該標(biāo)準(zhǔn)適用于公稱尺寸大于等于 DN2000 且小于等于 DN6000,輸送介質(zhì)溫度低于 45℃輸送原水、自來水、再生水和污廢水的涂塑復(fù)合鋼管的制造和檢驗(yàn)。此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了大口徑涂塑復(fù)合鋼管的術(shù)語和定義、分類和標(biāo)記、材料、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等方面內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)中對基管的要求明確,基管采用碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋卷板時(shí)應(yīng)符合 GB/T 700 的規(guī)定,采用低合金結(jié)構(gòu)鋼卷板熱軋卷板時(shí)應(yīng)符合 GB/T 1591 的規(guī)定,采用螺旋縫埋弧焊工藝焊接時(shí)應(yīng)符合 GB/T 3091 和 SY/T 5037 的規(guī)定,且基管應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)鋼管標(biāo)準(zhǔn)或訂貨技術(shù)條件的相關(guān)規(guī)定,并有出廠合格證。防腐涂層材料方面,各種原材料均應(yīng)具備出廠質(zhì)量證明書、出廠合格證、檢驗(yàn)報(bào)告、安全數(shù)據(jù)單以及使用說明書等技術(shù)資料,并在裝運(yùn)和貯存過程中保持干燥和清潔。同時(shí),該標(biāo)準(zhǔn)對涂塑復(fù)合鋼管的內(nèi)涂層和外涂層進(jìn)行了分類和標(biāo)記,為產(chǎn)品的識別和使用提供了明確的依據(jù)。
三、技術(shù)要求
(一)鋼管內(nèi)毛刺去除
大口徑涂塑鋼管內(nèi)毛刺的去除質(zhì)量至關(guān)重要,直接影響著涂層的質(zhì)量。大口徑涂塑鋼管所用的鋼管一般為符合 GB/T 3091 標(biāo)準(zhǔn)的直縫焊管和符合 SY/T 5037 標(biāo)準(zhǔn)的螺旋縫埋弧焊管。對于直縫焊管,由于管徑大、管壁厚,焊接造成的內(nèi)焊筋高、毛刺大,而鋼管涂塑的涂層厚度通常只有 0.5mm 左右。內(nèi)毛刺的存在會導(dǎo)致涂層不均勻,甚至可能在使用過程中造成涂層脫落,從而影響鋼管的耐腐蝕性能和使用壽命。
內(nèi)毛刺的高度應(yīng)控制在 0.2mm 以下,而且兩側(cè)不能有焊接造成的飛濺鐵鱗。除去內(nèi)毛刺可采用焊管制造中拉去內(nèi)焊筋的方法或者采用離線砂輪磨削的方法。只有嚴(yán)格控制內(nèi)毛刺的去除質(zhì)量,才能為后續(xù)的涂層施工提供良好的基礎(chǔ)。
(二)鋼管表面預(yù)處理
鋼管表面的預(yù)處理對涂層附著力的高低起著直接的影響。對于大口徑涂塑鋼管的表面預(yù)處理質(zhì)量應(yīng)達(dá)到 GB/T8923 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的 Sa2? 級要求,錨紋深度達(dá)到 50μm 至 75μm。良好的表面預(yù)處理能夠去除鋼管表面的油污、鐵銹、氧化皮等雜質(zhì),增加涂層與鋼管表面的接觸面積,提高涂層的附著力。
生產(chǎn)大口徑涂塑鋼管的廠家在選擇生產(chǎn)設(shè)備時(shí),一定要首先把鋼管的預(yù)處理設(shè)備選擇好。要想生產(chǎn)出合格的涂塑鋼管,必須選擇能滿足質(zhì)量要求的預(yù)處理設(shè)備。預(yù)處理設(shè)備應(yīng)具備高效的清洗、除銹、噴砂等功能,能夠確保鋼管表面在涂塑前達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。表面預(yù)處理過的鋼管應(yīng)在 6h 內(nèi)進(jìn)行涂塑,超過 6h 后應(yīng)重新進(jìn)行處理,以保證涂層的質(zhì)量。
(三)焊縫部位涂層修補(bǔ)
對于焊接連接的大口徑涂塑鋼管,由于焊接時(shí)焊縫及熱影響區(qū)的高溫,塑料涂層肯定會破壞。為了保證整個(gè)系統(tǒng)使用中管道耐腐蝕的要求,對焊縫及熱影響區(qū)部位必須在安裝現(xiàn)場進(jìn)行涂層的第二次涂敷。
其修補(bǔ)步驟是:在工廠生產(chǎn)時(shí),涂塑鋼管應(yīng)在兩端分別留出 150mm 的長度不進(jìn)行涂塑。焊接前對該部位打磨除銹,焊后清理焊縫部位的焊渣及飛濺,保證達(dá)到塑料粉末涂敷的預(yù)處理要求。然后,采用與原涂層相同或相似的材料進(jìn)行涂層修補(bǔ),確保修補(bǔ)后的涂層與原涂層具有良好的兼容性和附著力。一般采用的接頭部位涂層修補(bǔ)后的斷面結(jié)構(gòu)應(yīng)緊密結(jié)合,無明顯缺陷。
四、工藝標(biāo)準(zhǔn)
(一)涂層附著力要求
大口徑涂塑鋼管的涂層附著力有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。其中,聚乙烯涂塑層附著力≥30N/cm,環(huán)氧樹脂涂層的附著力為 1~3 級。例如,在實(shí)際生產(chǎn)中,通過專業(yè)的檢測設(shè)備對涂層附著力進(jìn)行檢測,確保產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求。這樣的附著力標(biāo)準(zhǔn)能夠保證涂層在使用過程中不易脫落,從而延長鋼管的使用壽命。
(二)彎曲性能標(biāo)準(zhǔn)
對于公稱通徑不大于 50mm 的鋼塑管,進(jìn)行彎曲后不發(fā)生裂紋,且鋼與內(nèi)外塑層之間不發(fā)生分層現(xiàn)象。而對于公稱通徑大于 50mm 的鋼塑管,同樣要求彎曲后無裂紋和分層。在實(shí)際應(yīng)用中,可能會遇到管道需要彎曲安裝的情況,因此嚴(yán)格的彎曲性能標(biāo)準(zhǔn)能夠確保管道在各種復(fù)雜的安裝環(huán)境下依然保持良好的性能。
(三)壓扁性能標(biāo)準(zhǔn)
公稱通徑大于 50mm,不超過 600mm 的鋼塑管進(jìn)行壓扁后不發(fā)生裂紋,鋼與內(nèi)外塑層之間也不能發(fā)生分層現(xiàn)象。這一標(biāo)準(zhǔn)是為了保證在一些特殊情況下,如管道受到外部壓力時(shí),大口徑涂塑鋼管依然能夠保持結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性。
(四)衛(wèi)生要求
輸送生活飲用水、冷熱水的鋼塑管的內(nèi)塑料層應(yīng)符合 GB/T 17219 的要求。這意味著內(nèi)塑料層必須滿足嚴(yán)格的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),確保輸送的水不會受到污染,保證人們的飲用水安全。例如,內(nèi)塑料層應(yīng)無毒、不積垢,不滋生微生物,保證流體品質(zhì)。
(五)針孔試驗(yàn)要求
涂覆塑層針孔試驗(yàn)是通過電火花檢測儀,對提供試驗(yàn)的鋼塑管的整個(gè)內(nèi)外表面進(jìn)行檢查。檢測時(shí)不應(yīng)有電火花產(chǎn)生。一般來說,管段試件長度約為 1000mm,當(dāng)涂層厚度不大于 0.4mm 時(shí),試驗(yàn)電壓為 1500V;涂層厚度大于 0.4mm 時(shí),試驗(yàn)電壓為 2000V。只有通過這樣的針孔試驗(yàn),才能確保涂層的完整性,防止鋼管在使用過程中受到腐蝕。
(六)耐火性能要求
消防用鋼塑管應(yīng)能承受耐火性能試驗(yàn) 15min,試驗(yàn)后應(yīng)無泄漏和變形損壞。這是因?yàn)樵诨馂?zāi)發(fā)生時(shí),消防管道需要保持完好,確保消防用水能夠正常輸送。例如,在實(shí)際的耐火性能試驗(yàn)中,鋼塑管要經(jīng)受高溫的考驗(yàn),只有符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才能在關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮作用。
五、工程標(biāo)準(zhǔn)
(一)鋼管材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
大口徑涂塑鋼管的材質(zhì)一般遵循國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 8163、GB/T 9711 等標(biāo)準(zhǔn)。GB/T 8163 標(biāo)準(zhǔn)適用于輸送流體用一般無縫鋼管,對鋼管的化學(xué)成分、力學(xué)性能、尺寸精度等方面做出了嚴(yán)格規(guī)定。GB/T 9711 標(biāo)準(zhǔn)則針對石油天然氣工業(yè)輸送鋼管,確保鋼管在惡劣的工作環(huán)境下仍能保持良好的性能和可靠性。
(二)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)
大口徑涂塑鋼管的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)主要包括 SY/T 0413、SY/T 0315、SY/T 0427 等標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了鋼管的制造工藝、質(zhì)量要求、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等方面的內(nèi)容。例如,SY/T 0413 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對涂塑鋼管的防腐層材料、涂覆工藝、質(zhì)量檢驗(yàn)等進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)范。SY/T 0315 標(biāo)準(zhǔn)則針對鋼質(zhì)管道熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層技術(shù)規(guī)范,確保涂層的附著力、耐腐蝕性等性能符合要求。SY/T 0427 標(biāo)準(zhǔn)對石油天然氣工業(yè)用鋼管的質(zhì)量控制和檢驗(yàn)方法做出了明確規(guī)定,保證大口徑涂塑鋼管的生產(chǎn)質(zhì)量。
(三)防腐涂層標(biāo)準(zhǔn)
防腐涂層是涂塑鋼管的重要組成部分,其標(biāo)準(zhǔn)主要包括 GB/T 23257、GB/T 23258 等標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了防腐涂層的材料、涂覆工藝、涂層厚度、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等方面的內(nèi)容。GB/T 23257 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層的技術(shù)要求,包括聚乙烯材料的性能、涂層厚度、附著力、耐腐蝕性等指標(biāo)。GB/T 23258 標(biāo)準(zhǔn)則針對鋼質(zhì)管道熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層的技術(shù)要求,對環(huán)氧粉末的性能、涂覆工藝、涂層質(zhì)量等進(jìn)行了規(guī)范。在材料方面,防腐涂層可采用聚乙烯、環(huán)氧樹脂等材料,根據(jù)不同的使用環(huán)境和要求進(jìn)行選擇。涂覆工藝包括噴涂、滾涂、浸涂等方法,確保涂層均勻、牢固地附著在鋼管表面。涂層厚度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求,一般內(nèi)壁涂塑層厚度最小值為 150μm,最大值為 500μm;外壁涂塑層厚度最小值為 250μm,最大值為 500μm。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)包括外觀檢查、厚度測量、附著力測試、耐腐蝕性試驗(yàn)等,確保防腐涂層的質(zhì)量符合要求。
(四)連接方式標(biāo)準(zhǔn)
大口徑涂塑鋼管的連接方式主要包括焊接、螺紋連接、法蘭連接等,其標(biāo)準(zhǔn)主要包括 GB/T 9112、GB/T 9123 等標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同連接方式的連接尺寸、連接形式、連接要求等方面的內(nèi)容。例如,GB/T 9112 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋼制管法蘭類型與參數(shù),對法蘭連接的尺寸、壓力等級、密封面形式等進(jìn)行了規(guī)范。GB/T 9123 標(biāo)準(zhǔn)則針對鋼制管法蘭技術(shù)條件,確保法蘭連接的可靠性和密封性。焊接連接時(shí),應(yīng)采用符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的焊接工藝和材料,保證焊縫的質(zhì)量和強(qiáng)度。螺紋連接應(yīng)符合 GB/T 7306 標(biāo)準(zhǔn),確保螺紋的尺寸和精度符合要求。法蘭連接應(yīng)根據(jù)管道的壓力等級和使用環(huán)境選擇合適的法蘭類型和密封材料,保證連接的牢固性和密封性。
六、總結(jié)
大口徑涂塑鋼管的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求在工程應(yīng)用中具有至關(guān)重要的意義。嚴(yán)格遵循國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范,確保了鋼管的質(zhì)量和性能,為工程的安全可靠運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)保障。
首先,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)明確了鋼管的材質(zhì)、生產(chǎn)工藝、防腐涂層以及連接方式等各個(gè)方面的要求。這使得生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)過程中有章可循,保證了產(chǎn)品的一致性和可靠性。同時(shí),也為工程設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收提供了明確的依據(jù),避免了因標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一而導(dǎo)致的質(zhì)量問題和安全隱患。
在技術(shù)要求方面,鋼管內(nèi)毛刺的去除、表面預(yù)處理以及焊縫部位涂層修補(bǔ)等環(huán)節(jié)的嚴(yán)格把控,確保了涂層的質(zhì)量和附著力,延長了鋼管的使用壽命。涂層附著力要求、彎曲性能標(biāo)準(zhǔn)、壓扁性能標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)指標(biāo)的設(shè)定,保證了鋼管在各種復(fù)雜工況下的性能穩(wěn)定。衛(wèi)生要求和針孔試驗(yàn)要求則確保了輸送介質(zhì)的安全和質(zhì)量。耐火性能要求更是在消防工程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,保障了火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防用水的正常輸送。
總之,大口徑涂塑鋼管的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求是工程安全可靠的重要保障。在未來的發(fā)展中,我們應(yīng)不斷加強(qiáng)對執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求的重視和落實(shí),推動大口徑涂塑鋼管行業(yè)的健康發(fā)展,為國家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。