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摘要:埋地式塑料电力电缆保护套管是一种高分子聚合物材料为基料,用其他高分子材料来改性获得某一两个物理化指标上升以达到使用要求的新型高科技产品。在 化学建材测试中心的帮助下对进口来样进行了光谱分析,并用了一年的时间设计配方,进行添加剂改性试验,终于取得成功,本文介绍这种新型管材的研制和生产过程。
电力排管的现状我国以前的电力排管普遍采用水泥石棉管,即以钢筋混凝土作为保护结构,内部以石棉作为衬管。少数场合采用塑料管,由于普通塑料管的强度有限,仍需要外浇水泥胛骨。这些方法已有了长期的施工和运行经验,其共同点是以管材作为衬管,外侧用固化材料进行加固达到相当得强度。
1.1水泥石棉得缺点1.1.1现代城市交通繁忙,道路的交通压力很大,这给排管的施工带来了很大的难度;一方面打开挖要造成封路,水泥结构施工有约1个月时间的养护期,封路时间长;现场水泥的处理带来尘土污染,影响市容。
另一方面,由于上述的缺点造成道路管理部门不轻易同意重要道路的大量开挖,给规划的实施带来困难。1.1.2近年来,研究发现石棉是一种致癌物质,长期接触石棉,石棉纤维与肺癌的发病有直接关系。石棉的施工给施工人员的身体带来极大的威胁。
美国环保局早在1985年即严禁生产,加工,进口石棉制品;八十年代中期,我国也认识到石棉制品的危害并明确指出“石棉及其制品是一种已知的致癌因子,要逐步淘汰使用”。1.1.3另外,石棉的材料特性决定了石棉管易碎。
无论在运输中或是安装中都容易造成损耗,甚至出现验收通管不通过,要敲掉结构,重新施工。这种损耗加上日渐上升的钢筋水泥结构的价格使排管的造价十分昂贵。1.2国外的情况大多数西欧 电缆采用直埋,仅在少数场合或对特殊用户才使用排管,而管材则以钢管为多,钢管经特殊处理防止产生涡流。
尽管这种钢管的价格昂贵,但可以直接使用,无须在外侧进行加固。近来,西欧和北美也有以无需加固的塑料管作为电缆保护管的趋势,降低造价。日本则大量采用聚合物保护管,有以CPVC为基料的SVP管,及以玻璃纤维增强不饱和树脂为中间加强材料的FRP管等。
而直接用砂或泥土回填夯实即可。例如十年前日本某公司在上海浦东投资建立的合资企业中曾经使用过这两种管材,效果良好。1.3高强度聚合物管材的优越性高强度聚合物管施工时只需开挖适当宽度的沟道,平整沟底,将预制的管枕以一定的间隔(1~2米左右)放入控好的沟中,分层排放管子,妥善连接管子的接头,每排管子间仍以统一预制的管枕作为间隔,整个管子外不需要用特殊材料固化,以现场取土经筛选,去除大石块后回填。这些管材的外侧均无需要其它材料加固分层夯实即可,节省人工,施工具有很大的方便十L由于不需要用其他材料加固管子,就不存在混凝土的维护时间,没有对道路封路的需求,可以逐段施工,逐段覆土通车,女口果夜间施工,当夜可将施工好的路段覆土通车,对白天的交通没有任何影响。
荷载与受力分析埋入地下的电缆套管主要是承受外部荷载的压力,没有内压。通常外部荷载是由电力排管上部土壤,堆积物或汽车的重量组成。土壤荷载是随深度的增加而增加的;汽车荷载属于集中的局部荷载,是通过土层的扩散传递规律对套管施加压力,并伴随由汽车引起的动荷载作用。
为了起见,上海地区电力排管的荷载条件按城市一级道路要求考虑的,即每根电缆套管所承受的外部荷载就等于汽车与土壤的荷载之和。塑料柔性管道的“环压理论”是目前国内外同行广泛接受和应用的管道结构分析理论,即在外荷载作用下,管材横断面变形率Δy/D(%)≥2%,且管壁不发生裂纹。
电力电缆套管变形率指标可达2.5%,也属于柔性管道。根据这个理论,埋地式套管的计算,应将管道与其周围的土壤视为一个完整的结构体系。这个体系在外荷载的作用下,管道截面由正圆逐渐变成椭圆的同时对两侧土壤挤压,产生变形约束(回弹抗力)。
这个回弹抗力呈二次抛物线分布(M.GSpangle),;将使套管周围的土压力分布趋于均匀环压状态,有助于降低环向应力,减小套管的变形,提高管材承受垂直外荷载的能力。在外荷载的作用下,套管截面内;曙产生环向弯曲拉应力,当这个拉应力超过套管自身的弯曲强度时,管壁因沿纵向出现断裂而破坏,丧失承载能力。
因此作为受压套管,弯曲强度是一项必不可少的物理力学性能指标,不能没有,否则就很难确定套管的内在质量是否满足工程的要求。但是在现行 标准《埋地式高压电力电缆用氯化聚氯乙稀(PVC-C)套管》GB/T2479-2004的规定中,还是没有给出这项关键指标,感到难以理解。
由此可以看出,套管的受力除了与其所承受的外荷载和自身的材料性能有关,还与套管周围回填土的性质和密实程度有关。因此,直埋排管在施工时对回填土工艺提出了特殊的要求,不仅回填土材料要按规定选择,还要逐层夯实达到规定的密实度,通常是80%一95%才能保证回填土对于套管有足够的支撑──分担受力。
施工单位很难保证直埋排管回填土的施工质量,影响了电缆线路的和使用寿命,这也正是为什么上海地区要选择现浇混凝土排管的重要原因之一。3.试验温度与环片热压缩力电缆排管通流试验资料表明,当电缆线芯持续载流的 工作温度达到90℃时,套管内壁长期的温度一般在70℃左右;当电缆线芯偶而出现过载的温度105℃(电缆生产厂要求,为了延长电缆的使用寿命,对于电缆过载偶然出现次数和持续时间应控制在小范围)。疏松的回填工对埋地式套管受力是非常不利的。但是在大多数情况下试验过载的持续时间约5h时,套管内壁的短期温度 不会超过90℃。
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HDPE双平壁中空螺旋管;3,特种行业工程管道系列产品:PE地源热泵管,PE燃气管,PE矿用管。主要生产“东立”品牌塑胶管道MPP电力管,CPVC电力管;4,大口径滚塑检查井;5,家装管道系列产品:PP-R给水管,PVC-U建筑用排水管,PVC-U电工穿线管,PE-RT地板采暖管。
PE给排水工程管道,特种行业塑胶管道和排水用大口径滚塑检查井系列产品研发,生产,销售和服务为一体的综合性企业。主要产品包括五大系列十六种产品,规格齐全,产能庞大,供货及时,设备先进,质量稳定,服务优良,满足客户的需求。产品系列介绍:1,给水工程管道系列产品:PE给水管,PVC-U给水管,PVC-U低压灌溉管,PVC-M高抗冲给水管;2,排水工程管道系列产品:HDPE双壁波纹管。临沂东立塑胶建材有限公司是专业从事PVCPE钢带增强螺旋波纹管。
由于镀锌钢管不耐蚀,不抗菌,内壁抗结垢性差,在水与管道内壁长时间接触后,极易锈蚀入水,引起饮用水的直接污染。同时由于它是螺纹连接,时间一久就容易松动,出现漏水现象。因此 2000年的时候就已经明令禁止使用冷镀锌钢管,而热镀锌钢管也是限期使用。
据统计,目前在一些发达 和地区中,铜制供水供暖系统已占很大比重,美国占81%,加拿大占85%,澳大利亚占85%,英国占95%,香港占70%,新加坡占67%。近年来铜管在中国也开始受到人们的关注,以往只有星级宾馆和里使用铜管,如今在住宅中使用铜管也变得流行起来。
铜水管具有其他水管所不具有的优良性能,比如卫生的特性,铜能抑制细菌的生长,99%的细菌在进入铜水管的5个小时后消失,确保了饮用水的清洁卫生。并且经久耐用,性能强,终身无需维修。然而,铜水管的价格又会稍高些,比如,选用一般的普通管材装修在一套两居室中需要花费1000元左右,而使用性能良好的铜水管需要花费1300元左右。
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