玻璃钢管有哪些特点呢?
玻璃钢管的性能优势有以下几点:耐腐蚀性能好。由于玻璃钢的主要原材料选用高分子成分的不饱和聚脂树脂和玻璃纤维组成,能有效抵抗酸、碱、盐等介质的腐蚀和未经处理的生活污水、腐蚀性土壤、化工废水以及众多化学液体的侵蚀,在一般情况下,能够长期保持管道的安全运行。抗老化性能和耐热性能好。玻璃钢管可在-40℃~70℃温度范围内长期使用,采用特殊配方的耐高温树脂还可在200℃以上温度正常工作。长期用于露天使用的管道,其外表面添加有紫外线吸收剂,来消除紫外线对管道的辐射,延缓玻璃钢管道的老化。抗冻性能好。在零下20℃以下,管内结冰后不会发生冻裂。
重量轻、强度高、运输方便。玻璃钢管不但重量轻、强度高、可塑性强、运输与安装方便,还容易安装各种分支管,且安装技术简单。水力条件好。内壁光滑、输送能力强,不结垢、不生锈、水阻小。玻璃钢管也称玻璃纤维缠绕夹砂管(RPM管)。主要以玻璃纤维及其制品为增强材料,以高分子成分的不饱和聚脂树脂、环氧树脂等为基本材料,以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料作为主要原料。管的标准有效长度为6m和12m,其制作方法有定长缠绕工艺、离心浇铸工艺以及连续缠绕工艺三种。可根据产品的工艺方法、压力等级PN和刚度等级SN进行分级分类。
天然气用钢管材质:
1、40铬无缝钢管。40铬无缝钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时重量较轻,是一种经济截面钢材,用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水等。
2、天然气专用螺旋管。国标螺旋钢管简称9711.1螺旋钢管,9711.2螺旋钢管,材质分类有16Mn材质螺旋钢管、Q345B螺旋钢管、L245螺旋钢管、L360螺旋钢管、X40-X80螺旋钢管,主要用于石油、天然气工业中输送可燃流体和非可燃流体。
3、高压力天然气管道分为两种:直缝埋弧焊钢管、螺旋缝埋弧钢管。城市中中压天然气管道一般为高中密度聚乙烯管道。入户管道一般在入户部分为无缝钢管,户内一般为镀锌钢管。目前部分城市也采用不锈钢软管和铜管。
4、输气管道是由单根管子逐根连接组装起来的。现代的集气管道和输气管道是由钢管经电焊连接而成。钢管有无缝管、螺旋缝管、直缝管多种,无缝管适用于管径为529毫米以下的管道,螺旋缝管和直缝管适用于大口径管道。集输管道的管子横断面结构,复杂的为内涂层-钢管-外绝缘层-保温(保冷)层;简单的则只有钢管和外绝缘层,而内壁涂层及保温(保冷)层均视输气工艺再加确定。
城市燃气钢管多埋与地下,其腐蚀多伴随接触土壤产生,因此,需要对土壤腐蚀环境有一定的掌握。作为一种混合物,土壤的组成包括了固、液、气三态物质,土壤中的胶体周围存在一些阴离子电荷,如若有水分渗入土壤,那么土壤便相当于一些多相电解质,且其拥有一定的腐蚀性,当接触到金属钢管时,会有电化学反应产生,进而腐蚀钢管。
土壤里电化学反应对于城市燃气钢管的腐蚀分两类,分别是宏电池和微电池腐蚀。宏电池腐蚀主要发生在两种土壤分界处,当有金属钢管同时分布在两种土壤中时,在土壤分界处极易产生程度较大的腐蚀现象,并且这种电池性腐蚀的阴阳极区较为明显,诸如氧浓差、盐浓差等腐蚀均属此类。微电池腐蚀主要发生在金属表面,其产生原因主要分为两种,其一是因土壤中的物质结构差异性较大造成的,其二是由钢管自身结构差异性较大造成的。
1.2电化学腐蚀的机理
金属钢管接触到两种不一样类型的土壤,在两种界面会产生不一致的电位,致使金属上存在两种电位差,且土壤是导电物质,极易为腐蚀宏电池提供回路。因此,金属发生宏电池腐蚀时因为金属上面存在电位差造成的。因土壤结构存在差异性,同时与之接触的不同物质还存在特定的结构和形态,因此,宏电池腐蚀发生面较广、复杂性较高。根据我国社科院的实验表明,对于金属物件,宏电池对其腐蚀性很强,一般为微电池腐蚀强度的10倍,并且因宏电池腐蚀多发生在土壤结构相异处,多属局部区域的腐蚀,极易产生燃气钢管穿孔。与宏电池腐蚀相比,微电池类型腐蚀强度较小,且分布较为均匀,且阴、阳极区并不明显,因此,它对城市燃气钢管的腐蚀性不强。
1.3氧浓差电池
当在结构存在差异的土壤中埋设城市燃气钢管时,因土壤密度不同会导致其通气状况不一致,接触通气性较好的这部分土壤的钢管的电位相对较高,在所形成的氧浓差电池中充当阴极区,腐蚀较为缓慢,而接触通气性较差的那部分土壤的钢管的电位相对较低,在所形成的氧浓差电池中充当阳极区,腐蚀速度
较快。因此,对于城市燃气钢管而言,氧浓差电池是造成其腐蚀的一个重要因素。
例如埋设在土壤密度较小的绿化带下面的钢管,由于周围水分和溶氧量大,所以相当于钢管埋在富氧物质环境中。而埋设在土壤密度较大的水泥路下面的钢管,由于周围环境干湿,所以相当于钢管埋在贫氧物质环境中。在这两种土壤的交界处的钢管周围便形成了氧浓差电池,缺氧表面作为所谓的阳极区,便会产生腐蚀。所形成的氧浓差电池是通过引起钢管表层阴极和阳极的不同电流密度,从而使腐蚀产生自催化过程,降低了缺氧阳极附近土壤的PH值,即升高了氯离子浓度,致破坏了此部位钢管的氧化膜。根据上述分析可知:氧浓差电池的形成对管道的安全造成了严重的隐患和威胁。
2.1绝缘层防腐法
此种方法的目的是抑制腐蚀电流,为此需增加燃气钢管和土壤间的等效电阻。目前,较为有效和主流的方法是用沥青材料作为钢管的绝缘层,其防腐效果良好。实施绝缘层防腐法,需确定钢管的防腐绝缘等级,而绝缘等级受土壤的电阻率影响,因此,防腐的重点施工在于能否准确测量出土壤的电阻率。
2.2外加电源阴极保护法
城市燃气钢管被腐蚀多由其外壁的防腐绝缘层受损引起,而绝缘层保护无法从根本上预防物理损坏,因此,目前多利用电保护法和绝缘层保护相结合的方法。
所谓电保护法,其原理是使金属钢管均等效为阴极区来抑制腐蚀,因此,电保护法又叫做阴极保护法,其通常分为两种,分别是外加电源阴极保护法和牺牲阳极的阴极保护法。外加电源阴极保护法,需将电源负极和钢管相连,正极和接地阳极相连,其保护电流由电源正极至辅助阳极,再由土壤至钢管,最后回到电源负极。被保护金属在大地电池中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子的氧化反应,使腐蚀受到抑制。
值得注意的是外加电源这种保护方法中,存在最小和最大保护电位两个概念。最小保护电位即钢管所能受到阴极保护的最低电位,受土壤腐蚀性影响,在城市燃气钢管方面,最小电位多选取对地-0.85V。最大保护电位,一般选取-1.30V左右。
2.3牺牲阳极的阴极保护法
虽然外加电源对钢管有很强的保护作用,但是钢管邻近的金属和设备会因没有保护电流的输入,被等效为阳极而被破坏。为此,在城市燃气钢管保护中,经常采用牺牲阳极的阴极保护法,以达到对钢管周围其他金属管线的保护作用。通常用比燃气钢管电极电位更为负的金属同燃气钢管相连组成原电池,此时,阳极由电位相对燃气钢管较负的金属等效,腐蚀变会被转嫁承担,阴极得到了有效保护。用作牺牲阳极的材料常用镁、铝、锌等合金组成,这种组合方式,其电流的输出,对燃气钢管的保护效果的较好。
3.1城镇燃气阴极保护的相关规范
《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》中规定:
(1)城镇燃气埋地钢质管道必须采用防腐层进行外保护。
(2)新建的高压、次高压、公称直径≥100mm的中压管道和公称直径≥200mm的低压管道必须采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统。管道运行期间阴极保护不应间断。
(3)防腐管回填后必须对防腐层的完整性进行检查。
(4)新建管道的阴极保护设计、施工应与管道的设计、施工同时进行,并同时投入使用。
3.2阴极保护方案确定原则
在实施阴极保护时,应该遵循以下原则:
(1)市内管网和短距离管道采用牺牲阳极。
(2)长距离输送管道采用外加电流。
(3)城镇燃气管道外加电流尽量采用深井阳极系统,最好用恒电流控制。
(4)避免对其它管道的干扰,新建管道与旧管道统一考虑。
3.3阴极保护合格标准
实施阴极保护的合格标准为:
(1)保护电位为-850mV(相对于Cu/CuSO4饱和参比电极)或者更负。
(2)阴极极化电位不得小于100mV。
(3)当土壤中含有硫酸盐还原菌,且硫酸根含量大于0.5%时,保护电位应达到-950mV(相对于Cu/饱和CuSO4)或更负。
(4)最大保护电位的限制应根据覆盖层环境确定,以不损坏覆盖层的粘结力为准,一般可取-1.5V(相对于Cu/饱和CuSO4)。
目前,多数城市燃气管道仍采用传统的绝缘层防腐法对钢管腐蚀进行抑制,这种方式不但可靠性差、而且一旦出现物理性损伤,直接容易出现穿孔腐蚀。相比之下,采用阴极保护法和绝缘层保护法相配合,能够在最大程度上降低了管道的维护成本,提高防腐效果,进而达到改善供气环境和延长管道寿命的目的,从而使燃气管道能够经济可靠地运行。
二、现在家装电路都是采用暗埋的方式,电线产品本身的保护层不足以保护好内在的芯线,普遍的做法是将电线套在穿线管等放入电槽中。因此,电路改造还需准备穿线管以及在安装中需要使用到的其他配套保护材料。
三、电线不能直接敷设在墙内,必须用电线保护管加以保护,此外也方便维修。根据性能、使用场合等的不同,家装中常用到的穿线管有以下几种:
1、塑料穿线管
塑料穿线管由于价格比较便宜、施工方便、不会生锈等优点,在家装电路改造中使用较为普遍。其中常见的塑料管是PVC管,其主要成份为聚氯乙烯,另外加入其他成分来增强其耐热性,韧性,延展性等。
选择PVC穿线管时,需要注意检查管子的质量,确保保护管不会一弯就瘪,一冲击就产生裂纹。首先检查管子外壁是否有生产厂标记和阻燃标记此外可用火点燃管子,然后将之撤离火源,看30s内是否自熄第三,可试将管子弯曲90度,弯曲后看外观是否光滑第四可用榔头敲击至管子变形,无裂缝的为冲击测试合格。
2、金属线管(铁管、镀锌钢管)
家庭中除了采用阻燃型塑料管暗敷保护电线外,也可用金属电线保护管(金属线管)。如有的住宅楼电源线采用阻燃塑料管保护,而电话、有线电视采用镀锌金属薄壁管(可起屏蔽作用)。电话和有线电视传输线的金属保护管不必设置跨接线,因丝口连接或套筒连接的镀锌管已能达到屏蔽要求。常见的金属管为镀锌钢管,耐热耐压防火。金属线管、镀锌线管只适用于高层建筑,虽然成本较高,但它不易弯曲变形。
选购金属线管时,要注意管子不应有折扁和裂缝,管内应无毛刺,钢管外径及壁厚应符合相关的国家标准,若钢管绞丝时出现烂牙或钢管出现脆断现象时,表明钢管质量不符合要求。
比如钢的腐蚀电位为-700mv,所以钢制管道的保护电位一般要求不低于-0.85V,如果保护电流过大,不但会造成输出单元负荷过大,还会大大缩短阴保站或牺牲阳极的保护范围,使部分管段失去保护。良好的对地和对非保护管段绝缘可以大大减小泄漏电流。
一般的家庭电线以4平方或6平方居多,那这个平方数和承受的功率又是什么样的关系呢?
其实列一个表出来就可以看得很清楚了。
这功率又是怎么样算的呢?
铜线平方对应的功率是根据电流算出来的,具体分两种算法:
一、电线的载流量可以通过查表的方法得到,这种方法方便、直观。
二、通过计算方法得到。
已知纯铜电线的横截面积为S(mm2),一般电流密度取6A/mm2,电线的载流量I(A)=S(mm2)X6A/mm2。
例如:2.5平方电线,它的最大载流量为1=2.5×6=15(A)。如果是220V电压,最大承载功率为P=220x15=3300(w)
另外还有估算口诀:
二点五下乘以九,往上减一顺号走。
三十五乘三点五,双双成组减点五。
条件有变加折算,高温九折铜升级。
穿管根数二三四,八七六折满载流。
说明:
(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是“截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得.由表5 3可以看出:倍数随截面的增大而减小。
“二点五下乘以九,往上减一顺号走”说的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍.如2.5mm’导线,载流量为2.5×9=22.5(A).从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
“三十五乘三点五,双双成组减点五”,说的是35mm”的导线载流量为截面数的3.5倍,即35×3.5=122.5(A).从50mm’及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5.即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm”导线载流量是其截面积数的2.5倍,依次类推。
“条件有变加折算,高温九折铜升级”.上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的.若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,然后再打九折即可;当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量.如16mm’铜线的载流量,可按25mm2铝线计算。