เหล็กกล้า-ท่อคอมโพสิตพลาสติก: โครงสร้าง ข้อดี และข้อจำกัด

เหล็กกล้า-ท่อคอมโพสิตพลาสติกคืออะไร

ท่อคอมโพสิตพลาสติกที่ทำจากเหล็กกล้า-เป็นท่อรับแรงดันหลายชั้นซึ่งมีแกนเหล็กให้ความแข็งแรงเชิงกล และชั้นพลาสติกด้านในและด้านนอกช่วยป้องกันการกัดกร่อนและรูเจาะที่เรียบ เหล็กรับแรงกดภายในและแรงภายนอก ในขณะที่พลาสติกจะกันสื่อที่ขนส่งให้ห่างจากโลหะ และป้องกันไม่ให้พื้นผิวด้านนอกสึกกร่อนในดินหรือในสภาพแวดล้อมของพืชที่ชื้น

บางครั้งการก่อสร้างจะสับสนกับ-ท่อเหล็กบุพลาสติก และกับท่อพลาสติกอะลูมิเนียม- ท่อคอมโพสิตพลาสติกที่ทำจากเหล็กจริง-ถูกเชื่อมติดกันเป็นผนังเดียว ดังนั้นชั้นต่างๆ จึงทำงานร่วมกันและไม่สามารถแยกออกจากกันโดยการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนหรือโดยการหมุนเวียนแรงดัน

โครงสร้างและวัสดุ

การผลิตเริ่มต้นจากเหล็กเส้น ซึ่งโดยปกติจะเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนอ่อน เช่น เกรดโครงสร้างความแข็งแรงของผลผลิต 235 MPa แถบดังกล่าวมีรูพรุนด้วยรูปแบบรูปกติ จากนั้นอัดด้วยโพลีเอทิลีนทั้งสองด้าน เพื่อให้โพลีเมอร์ไหลผ่านการเจาะรูและหลอมรวมชั้นในและชั้นนอกเป็นเมทริกซ์ต่อเนื่องเดียว ผลลัพธ์ที่ได้คือโครงกระดูกเหล็กฝังอยู่ในพลาสติกทั้งหมด

โพลีเอทิลีนเป็นโพลีเมอร์ตามปกติ และโดยทั่วไปแล้วท่อที่เสร็จแล้วจะถูกระบุตามมาตรฐานแห่งชาติสำหรับท่อเหล็กคอมโพสิตพลาสติก- GB/T 28897 ซึ่งครอบคลุมถึงขนาด ความต้องการวัสดุ และการทดสอบประสิทธิภาพ

ข้อดีของการก่อสร้างแบบคอมโพสิต

ความแข็งแกร่งและความเบา:แกนเหล็กให้ความแข็งและต้านทานแรงกดเหนือท่อพลาสติกหรืออะลูมิเนียม-พลาสติกได้ดี โดยมีน้ำหนักเพียงเศษเสี้ยวของน้ำหนักเหล็กตัน

เจาะเรียบ:ซับในพลาสติกมีค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีต่ำ และต้านทานการปรับขนาดและการเจริญเติบโตทางชีวภาพ ทำให้การสูญเสียศีรษะคงที่เมื่อเวลาผ่านไป

ความต้านทานการกัดกร่อน:ทั้งพื้นผิวที่เปียกและพื้นผิวภายนอกได้รับการปกป้อง ดังนั้นท่อจึงดำเนินการในการจ่ายน้ำและในการฝังหรือบริการที่ชื้น

อุณหภูมิในการทำงานกว้าง:โดยทั่วไปแล้วคอมโพสิตสามารถใช้งานได้ตั้งแต่ประมาณลบ 30 องศา C ถึงประมาณ 100 องศา C ขึ้นอยู่กับโพลีเมอร์ที่เลือก

การประดิษฐ์:สามารถเชื่อมต่อโดยใช้ข้อต่อเกลียว ซ็อกเก็ตฟิวชั่น หน้าแปลน ข้อต่อแบบร่อง หรือการเชื่อม ช่วยให้นักออกแบบมีความยืดหยุ่นในสถานที่ปฏิบัติงาน

ความเข้ากันได้ทางความร้อน:ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนจะใกล้เคียงกับข้อต่อโลหะมากกว่าท่อพลาสติก ดังนั้นการเชื่อมต่อจึงได้รับความเครียดน้อยลงจากการหมุนเวียนของอุณหภูมิ

ค่าใช้จ่าย:โดยทั่วไปต้นทุนวัสดุต่อเมตรจะต่ำกว่าทองแดงและสเตนเลสในขณะที่ยังคงความทนทานไว้ได้มาก

ข้อจำกัดและความเสี่ยง

ข้อดีมาพร้อมกับข้อเสีย-ที่ควรทำความเข้าใจก่อนที่จะระบุวัสดุ

เพดานแรงดัน:เนื่องจากแถบเหล็กมีรูพรุน หน้าตัดรับน้ำหนัก-จึงลดลงเมื่อเทียบกับท่อเหล็กตัน ที่แรงกดดันในการทำงานสูง ผนังสามารถเปลี่ยนรูปเฉพาะจุดและระเบิดได้ ดังนั้นจึงต้องเคารพพิกัดแรงดัน

อุปสรรคออกซิเจนที่อ่อนแอกว่า:เหล็กที่มีรูพรุนนั้นไม่ต่อเนื่อง ดังนั้นคอมโพสิตจึงมีลักษณะเหมือนท่อพลาสติกมากกว่าท่อโลหะเป็นอุปสรรคในการแพร่กระจายของก๊าซ

ต้นทุนการติดตั้งที่สูงขึ้น:ตัวท่ออาจมีความประหยัด แต่อุปกรณ์ อุปกรณ์ข้อต่อ และแรงงานที่มีทักษะที่จำเป็นในไซต์งานทำให้ต้นทุนการติดตั้งทั้งหมดสูงขึ้น

คุณภาพร่วม:การเชื่อมต่อระหว่างท่อและข้อต่อเป็นจุดอ่อนที่สุดสำหรับทั้งความสมบูรณ์ทางกลและคุณภาพน้ำ และข้อต่อที่ทำไม่ดีอาจทำให้เกิดการปนเปื้อนที่ตำแหน่งนั้นได้

เวลาติดตั้ง:โดยทั่วไปการต่อจะช้ากว่าระบบเหล็กธรรมดาหรือพลาสติกธรรมดา ซึ่งมีความสำคัญกับโครงการขนาดใหญ่

การสมัครและคำแนะนำในการคัดเลือก

ท่อเหล็กประกอบพลาสติก-ถูกเลือกสำหรับการสร้างท่อจ่ายน้ำ ท่อหลักป้องกันอัคคีภัย น้ำในประเทศที่ร้อนและเย็น น้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ และการลำเลียงน้ำอุตสาหกรรมทั่วไป ซึ่งประเด็นหลักคือเรื่องความต้านทานการกัดกร่อนและการเจาะที่สะอาด นอกจากนี้ยังใช้สำหรับสายเคมีและสายสารละลายที่ความดันและอุณหภูมิปานกลาง

ข้อมูลจำเพาะควรกำหนดประเภทของโพลีเมอร์ ความหนาของผนังและเกรดแถบเหล็ก ความดันและอุณหภูมิในการทำงาน วิธีการเชื่อมต่อ และวิธีการทดสอบ การทดสอบแรงดันอุทกสถิตหลังการติดตั้ง การตรวจสอบขนาดท่อและข้อต่อ และการตรวจสอบใบรับรองวัสดุเป็นขั้นตอนการยอมรับตามปกติ

ในกรณีที่มีแรงกดดันในการให้บริการสูง โดยที่จำเป็นต้องมีแผงกั้นออกซิเจนอย่างแท้จริง หรือในกรณีที่อุณหภูมิสูงเกินขีดจำกัดของโพลีเมอร์ โดยปกติแล้วระบบเหล็กกล้าเนื้อแข็ง สเตนเลส หรือพลาสติกเฉพาะทางจะเป็นตัวเลือกทางวิศวกรรมที่ดีกว่า

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: ท่อเหล็กประกอบ-พลาสติกคืออะไร
เป็นท่อหลายชั้นที่มีแกนแถบเหล็กเจาะรูเชื่อมระหว่างชั้นโพลีเอทิลีนด้านในและด้านนอก ผสมผสานความแข็งแรงเชิงกลของเหล็กเข้ากับความต้านทานการกัดกร่อนและการเจาะพลาสติกที่เรียบ

ถาม: ข้อดีของท่อเหล็ก-คอมโพสิตพลาสติกคืออะไร
มีความแข็งแรงสูงโดยมีน้ำหนักเบา เจาะเรียบแบบไม่-ปรับขนาด ป้องกันการกัดกร่อนภายในและภายนอก ช่วงการทำงานประมาณลบ 30 ถึง 100 องศา C และตัวเลือกการต่อที่ยืดหยุ่น

ถาม: อะไรคือข้อเสียของท่อเหล็กประกอบ-พลาสติก
แกนเหล็กที่มีรูพรุนจะจำกัดความต้านทานต่อแรงกด และทำให้อุปสรรคออกซิเจนอ่อนตัวลง และต้นทุนในการติดตั้งและเวลาในการต่อจะสูงกว่าเหล็กธรรมดาหรือท่อพลาสติก

ถาม: ช่วงอุณหภูมิในการทำงานคือเท่าไร?
โดยปกติแล้วจะใช้ท่อตั้งแต่ประมาณลบ 30 องศา C ถึงประมาณ 100 องศา C ขึ้นอยู่กับโพลีเมอร์ที่ใช้ และระดับความดันควรลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

ถาม: เหล็ก-ท่อคอมโพสิตพลาสติกนำมาต่อกันอย่างไร
วิธีการทั่วไป ได้แก่ การต่อเกลียว การหลอมซ็อคเก็ต หน้าแปลน ข้อต่อแบบร่อง และการเชื่อม และโดยปกติแล้วข้อต่อจะเป็นจุดวิกฤตสำหรับทั้งความแน่นของแรงดันและคุณภาพน้ำ

ถาม: มาตรฐานใดที่ใช้กับเหล็กกล้า-ท่อคอมโพสิตพลาสติก
GB/T 28897 เป็นมาตรฐานแห่งชาติของจีนสำหรับเหล็ก-ท่อคอมโพสิตพลาสติก ซึ่งครอบคลุมขนาด ข้อกำหนดของวัสดุ และการทดสอบประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป