鋼-プラスチック複合管: 構造、利点、限界

鋼-プラスチック複合管とは

スチール-プラスチック複合パイプは、スチールコアが機械的強度を提供し、内側と外側のプラスチック層が腐食防止と滑らかなボアを提供する層状の圧力パイプです。スチールは内部圧力と外部荷重を支えますが、プラスチックは輸送される媒体を金属から遠ざけ、土壌や湿った工場環境で外面が腐食するのを防ぎます。

この構造は、プラスチック-ライニング鋼管やアルミニウム-プラスチック パイプと混同されることがあります。真のスチール-プラスチック複合パイプは単一の壁に接着されているため、各層は連携して機能し、熱の動きや圧力サイクルによって分離することはできません。

構造と材質

生産は鋼帯、通常は降伏強度 235 MPa の構造グレードなどの軟炭素鋼から始まります。ストリップには規則的なパターンの穴が開けられ、その後両面にポリエチレンが押し出され、ポリマーが穴を通って流れ、内層と外層が融合して 1 つの連続したマトリックスになります。その結果、プラスチックに完全に埋め込まれた鋼鉄の骨組みが完成しました。

ポリエチレンは通常のポリマーであり、完成したパイプは一般に、寸法、材料要件、性能試験を対象とする鋼プラスチック複合パイプの国家規格 GB/T 28897 に準拠して指定されています。{0}

複合構造の利点

軽さを兼ね備えた強さ：スチール コアは、プラスチックやアルミニウムのプラスチック パイプをはるかに上回る剛性と耐圧性を備えており、重量はソリッド スチールの数分の 1 です。{0}

スムーズなボア:プラスチックライニングは摩擦係数が低く、スケールや生物学的増殖に抵抗し、時間の経過とともに損失水頭が安定します。

耐食性:濡れた表面と外表面の両方が保護されているため、パイプは給水、埋設または湿潤サービスで機能します。

広い使用温度:複合材料は、選択したポリマーに応じて、通常、約マイナス 30 ℃ ～ 約 100 ℃ で使用できます。

製造:ねじ込み継手、ソケットフュージョン、フランジ、溝付きカップリング、または溶接によって接続できるため、設計者は現場で柔軟性を得ることができます。

熱的互換性:熱膨張係数はプラスチックパイプよりも金属継手の熱膨張係数にはるかに近いため、接続部は温度サイクルによる応力が少なくなります。

料金：メートル当たりの材料コストは一般に銅やステンレス鋼よりも低く、耐久性の多くは維持されています。

制限とリスク

これらの利点にはトレードオフが伴います。{0}素材を指定する前に、このトレードオフを理解する必要があります。

圧力上限:鋼帯には穴が開けられているため、無垢鋼管に比べて耐荷重断面積が小さくなります。{0}高い使用圧力では、壁が局所的に変形して破裂する可能性があるため、圧力定格を尊重する必要があります。

酸素バリアが弱くなる:有孔鋼は不連続であるため、複合材はガス拡散バリアとして金属パイプよりもプラスチックパイプに似た働きをします。

設置コストが高い:パイプ自体は経済的かもしれませんが、現場で必要な継手、接合装置、および熟練労働者が必要なため、総設置コストが高くなります。

ジョイントの品質:パイプと継手の間の接続部は、機械的完全性と水質の両方にとって最も弱い部分であり、接続部の製造が不十分であると、その部分が汚染される可能性があります。

インストール時間:一般に、接合は普通の鋼鉄や普通のプラスチック システムよりも時間がかかりますが、これは大規模なプロジェクトでは重要です。

出願・選考案内

スチール-プラスチック複合パイプは、耐食性ときれいな内径が主な関心事となる、給水ライザー、防火本管、家庭用温水および冷水、再生水、一般工業用水の輸送の構築に選択されています。適度な圧力と温度の化学薬品ラインやスラリーラインにも使用されます。

仕様では、ポリマーの種類、壁の厚さと鋼ストリップのグレード、使用圧力と温度、接続方法、および試験方法を固定する必要があります。設置後の静水圧試験、パイプと継手の寸法検査、および材料証明書の検証が通常の受け入れ手順です。

使用圧力が高い場合、真の酸素バリアが不可欠な場合、または温度がポリマーの限界を超える場合には、通常、固体鋼、ステンレス、または特殊なプラスチックシステムがより良い工学的選択となります。

よくある質問

Q: スチール-プラスチック複合パイプとは何ですか?
これは、内外のポリエチレン層の間に穴あきスチールストリップコアを接着した層状パイプで、スチールの機械的強度とプラスチックの耐食性および滑らかなボアを組み合わせています。

Q: スチール-プラスチック複合パイプの利点は何ですか?
軽量でありながら高い強度、スケールのない滑らかなボア、内部および外部の腐食からの保護、およそマイナス 30 度から 100 度の動作範囲、柔軟な接合オプションを備えています。{0}

Q: スチール-プラスチック複合パイプの欠点は何ですか?
穴の開いたスチールコアは耐圧性を制限し、酸素バリアを弱めます。また、設置コストと接合時間は普通のスチールパイプやプラスチックパイプよりも高くなります。

Q: 使用温度範囲はどれくらいですか?
使用するポリマーに応じて、パイプは通常約マイナス 30 ℃ ～ 約 100 ℃ の温度で使用され、温度が上昇するにつれて圧力定格を下げる必要があります。

Q: スチール-プラスチック複合パイプはどのように接合されますか?
一般的な方法は、ねじ込み継手、ソケット融合、フランジ、溝付きカップリング、溶接であり、通常、接合部が耐圧性と水質の両方にとって重要なポイントとなります。

Q: スチール-プラスチック複合パイプにはどのような規格が適用されますか?
GB/T 28897 は、鋼-プラスチック複合パイプの中国の国家規格であり、完成品の寸法、材料要件、性能テストをカバーしています。