浅谈PSP钢塑复合压力管的施工方法及其 应用前景
[摘 要] 本文介绍了PSP钢塑复合压力管道的结构和特性，并结合实际工程详述了此种管材双热熔连接、单热熔承插连接的施工工艺和施工中需要注意的事项；最后简述了天津武清区东浦洼还迁项目应用此种管材的效果，并分析了此种管材在国内工程管道中的应用前景。 [关键词] PSP钢塑复合压力管 双热熔连接 过渡接头
1 前言
上世纪70年代初，为解决自来水镀锌钢管的内锈蚀问题，日本开始了研究复合钢管。1997年，在我国“以塑代钢”的政策推动下，新型塑料管材逐渐替代了传统的金属管材,在建筑工程中得到大量的应用。近年来，PSP钢塑复合压力管开始投入中国市场，其采用双热熔连接，密封性好，安装要求和施工难度低，更凭借其远超纯塑管和钢管的优异性能逐渐得到市场的认可。
2 PSP钢塑复合压力管概述 2.1产品简介 2.1.1 产品结构
PSP钢塑复合压力管是一种新型金属与塑料复合的管材，采用钢带辊压成型为钢管并进行氩弧对接焊，以钢管为中间层，内外层为优质管道塑料，塑层与钢层之间采用专用热熔胶，通过挤出成型方法复合成一体的新型管材。 如下图：
图1 PSP钢塑复合压力管内部结构示意图
2.1.2 产品特点
PSP钢塑复合压力管内外均有塑层，中间为增强焊接钢管的五层复合结构，克服了钢管存在的易锈蚀，有污染，笨重，使用寿命短和塑料管存在的强度低，膨胀量大，易变形的缺陷，而又具有钢管和塑料管的共同优点，如隔氧性好，有较高的刚性和较高的强度等。使用寿命50年以上、与建筑同寿命高性价比,而且重量轻，安装效率高。
2.1.3 应用领域
PSP钢塑复合压力管可广泛应用于建筑给水工程，石油，化工，制药，食品，矿山，燃气，高速公路穿线等领域。
2.2 PSP钢塑复合管性能
PSP钢塑复合压力管既继承了金属管和塑料管的优点，如隔氧性好、有较高的刚性和较高的强度,埋地管容易探测等，又克服了钢管存在的易锈蚀、有污染、笨重、使用寿命短和塑料管存在的强度低、膨胀量大易变形的缺陷，是集金属管和塑料管优点为一体的新型管材。 2.2.1 工作压力
表1 PSP钢塑复合压力管的最大工作压力
公称外径（mm） 工作压力(MPa) 32 40 2.5 50 63 75 90 2.0 110 160 2.2.2 物理力学性能
表2 PSP钢塑复合压力管的物理特性
公称外径 32~50 63~110 测试温度 （℃） 静液压力 （MPa） 80±2 5 4 测试时间（h） 165 最小爆破力（MPa） ≥7.5 ≥7.5 2.2.3 耐腐蚀性
PSP钢塑复合压力管内外层聚乙烯是一种非极性材料，化学性能非常稳定，常温下不溶于任何一种已知溶剂，能耐各种酸、碱、盐溶液的腐蚀。另外此种管道内外防腐、全塑封、耐腐蚀；接头先进，金属完全与空气和管内流体隔绝、不窜水、不腐蚀。
2.2.4 卫生性
该管材内外材质均采用优质管道料，中间为钢带，能杜绝管路的二次污染，完全满足GB/T 17219《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价》标准的卫生要求，可用于建筑直饮水输送。
2.3 PSP钢塑复合压力管的连接方法
PSP钢塑复合压力管的连接主要采用双热熔连接方式、热熔承插连接方式和法兰连接方式。任何管道与管件的连接需通过渡接头（过渡接头的作用主要是阻隔钢带与水或空气直接接触），过渡接头一端与管材双热熔连接，另一端与热熔承插管件连接。
2.4 与其他类似管材的对比
国内市场上同PSP钢塑复合压力管类似的钢塑复合管材很多，如不锈钢衬塑管和镀锌衬塑钢管（SP管）等，但其都存在管材容易腐蚀、层间粘接强度差、施工难度大、易漏水等缺陷；正是PSP钢塑复合压力管的问世，继承了此类管材的优点，并克服了其存在的缺陷，是一种既卫生又安全的新型管材。
3 PSP钢塑复合压力管道的施工方法
①施工准备 ②确定管段长度 ③断管 ④双热熔连接 ⑤单热熔承插连接 ⑥管道试压 ⑦冲洗消毒 3.1 施工准备
⑴施工图纸及其他技术文件齐全，并已进行了详细的图纸会审、技术交底等工作。 ⑵施工方案、施工技术、材料机具供应等能保证正常施工。 ⑶施工人员应经过PSP钢塑复合管双热熔连接安装的技术培训。 ⑷施工现场及施工用水、用电、材料堆放场地等临时设施，能满足要求。
⑸进场的管材和管件的质量及适用范围，符合国家有关产品的质量标准及设计要求，并附有产品说明书及质量合格报告。
3.2 确定管段的长度
根据施工图纸及考虑接头本体插入管件的长度确定管子的切割长度，管子的插入长度如表3所示(外层熔接深度)。
3.3 断管
管子切割之前要检查确认管子没有损伤和变形，管子的切割使用钢塑复合管专用断管器，如下图2。使用断管器时，断管器必须与管的轴心线垂直，如不垂直，会导致插入量不正确，且不要用力过大，以防止管子失圆。切割完成后，需清除管端的毛刺和切屑，清洁管材的熔接部位。
图2 PSP钢塑复合压力管专用断管器
3.4 双热熔承插连接步骤
图3 双热熔连接步骤
⑴用画线板和记号笔在管材端按照表3参数标记出外层熔接深度，如上图步骤①所示。画线前必须检查确认切断的管端已经进行处理，粘附在管子内外的垃圾和异物已用棉丝或纱布等清理干净。
⑵管端画完线之后，将过渡接头和管材固定在热熔机上，如上图步骤②所示。
⑶通电加热双热熔熔接工具，待熔接温度升至210±10℃后，方可进行熔接操作。Dn32及Dn32以上规格的管材与管件熔接时，应将管材与过渡接头同时插入热熔器专用的熔接模头内加热，并达到所标识的深度。如上图步骤③所示。
⑷双热熔连接工艺参数严格参照表3执行。当有熔融溢料从模头口部（或外层熔接深度标记处）溢出时，即达到加热时间及效果后，立即把管材与管件从模头上取下，迅速无旋转地沿轴线方向承插到所标识深度（转换时间不得超过表3最长转换时间要求），保持一定压力，使连接处受压冷却固定，形成均匀的热熔焊瘤，熔接承插过程中严禁旋转。如上图步骤④所示。
表3 管材与双热熔管件熔接的工艺参数表 公称外径（mm） 外层熔接深度模头温度 加热时间 最长转换时间 最短冷却时间 32 10 210(功率600W) 40 4 180 30 5 180 35 5 180 40 10 50 12 63 14 45 6 180 75 15 50 6 180 90 17 60 8 180 110 20 70 8 180 160 28 90 8 180 210（功率2000W） 注：1、本表所对应的环境温度为23℃，当施工环境温度低于该温度，可适当延长加热时间（15%－20%），减短转换时间。 2、也可通过观察熔池溢料“凸圆”的形成情况来确定加热时间，若熔池溢料“凸圆”均匀、饱满即达到焊接要求。 3、本表中的熔接温度指的是熔接器模头表面的温度。
⑸双热熔连接必须采同一厂家PSP钢塑复合压力管专用模头；热熔完成后，如模头上有粘料残留，应及时清理；如清理不净或模头涂层破损，必须更换。
⑹双热熔连接完全冷却后，方可进行过渡接头与管件的单热熔热熔承插连接。
3.5 过渡接头与管件单热熔承插连接步骤
图4 单热熔承插连接步骤
⑴清洁过渡接头和管件熔接部位。
⑵通电加热承插熔接工具，待加热板温度升至热熔承插熔接温度（260±10℃）后，方可进行熔接操作。将过渡接头和管件同时插入热熔器熔接模头内加热，达到相应深度。
⑶热熔承插连接必须采用PSP钢塑复合压力管专用模头；热熔完成后，如模头上有粘料残留，应及时清理；如清理不净或模头涂层破损，必须更换。
⑷热熔承插连接工艺参数严格参照表4执行，当达到加热时间及效果后，立即把过渡接头与管件从模头上取下，迅速无旋转地沿轴线方向承插到相应深度（转换时间不得超过表4最长转换时间要求），保持一定压力，使连接处受压冷却固定，形成均匀的热熔焊瘤，熔接承插过程中严禁旋转。 表4 钢塑复合压力管PE纯塑管件熔接工艺参数表 公称外径（mm） 熔接温度(mm) 最短加热时间 最长转换时间 最短冷却时间 32 210(功率600W) 40 4 180 30 5 180 35 5 180 40 50 63 45 6 180 75 50 6 180 90 60 8 180 110 70 8 180 160 90 8 180 210（功率2000W） 注：1、本表所对应的环境温度为23℃，当施工环境温度低于该温度，可适当延长加热时间（15%－20%），减短转换时间。
2、也可通过观察熔池溢料“凸圆”的形成情况来确定加热时间，若熔池溢料“凸圆”均匀、饱满即达到焊接要求。 3、本表中的熔接温度指的是熔接器模头表面的温度。
3.6 系统水压试验
⑴管道安装完毕24小时之后，方可进行水压试验。
图6 管道系统压力试验示意图
3.7 冲洗消毒
生活饮用水管道试压合格之后，在竣工验收前应进行冲洗、消毒。
3.7.1 冲洗
给水管道系统在验收之前，应进行通水冲洗。冲洗水流速不得小于2.0m/s，冲洗时，应不留死角，每个配水点龙头应打开，系统最低点应设放水口，清洗时间控制在冲洗出口处排水的水质与进水相当为止。
3.7.2 消毒
生活饮用水系统冲洗后，还应用含20~30mg/L游离氯的水灌满管道进行消毒，含氯水在管道内应滞留24h以上；管道消毒后，再用饮用水冲洗，并经卫生监督管理部门取样检验，水质符合现行的国家《生活饮用水卫生标准》后，方可交付使用。
4 施工中注意事项 4.1特别注意事项
（1）焊接前管材、管件必须清洁，尤其保证热熔焊接部位无油污、杂质、灰尘等。 （2）焊接前在管材承插深度部位需画线，焊接时必须承插到画线位置。
（3）焊接时必须确保加热时间达到要求，具体加热时间为双热熔加热参见表3、单热熔承插加热时间见表4。 （4）转换时间越短越好，不得超过表3、4规定的时间要求。 （5）承插时不得旋转、弯曲。
4.2施工注意事项
（1）检查安装工具是否完好，施工现场提供的电源是否满足相关安全规定。 （2）在露天施工时，如遇雷、雨、雪天等严禁施工。 （3） 冬季及寒冷地区管材、管件存放处与施工现场环境温差较大时，应在施工现场放置一段时间，待接近环境温度后方可进行连接，同时对施工现场采取防风保温措施。
（4）管道室外敷设时，为避免结冰造成管道冻裂，必须采取保温措施，或在不用时将管内水排净。 （5）在连接主管时，每隔一层应设置法兰连接件；各层供水支管在与主管连接时，或其他有必要的位置，应采用法兰或活接管件，以便分段试压、改造、维修等。
（6）水平安装时，管道支架应安置在接头处。。当无支架时，应在管道的接头处设置吊卡。
（7）安装阀门、水表、浮球阀等给水配件部位应设固定支架。当无固定支架设在管道上时，与给水附件的净距离不宜大于100mm。
（8） 管道安装支架时不得对管件部位产生扭曲、偏转、以避免长期使用过程中管件焊接部位损伤。 （9）法兰接头不可进行直埋敷设。
（10）管道系统在转弯、三通、变径及阀门处，应采取防推托的混凝土支墩或金属卡箍拉杆等技术措施。
4.3 dn160/110管件连接注意事项
（1）dn160/110管材应与“法兰式蝶阀”配合安装，而不能选用“对夹式蝶阀”。
（2）dn160管材应先与塑料法兰接头进行双热熔连接，再与沟槽式组合管件或阀门等其他配件进行法兰机械连接。
（3） 圆形铁法兰与塑料法兰必须配套使用。
5 工程应用
天津市武清区东浦洼还迁小区1~81#楼工程，层高为13~17层，建筑面积50余万平米，其中高区给水立管全部采用 “金牛牌” PSP钢塑复合压力管，整个小区PSP管材使用量达12150米，管件总数达25920个，由于采用专门的热熔连接技术，施工前厂家技术人员针对项目部相关操作人员进行了详细的交底，并在现场指导施工，保证了安装质量。此种管材不仅卫生满足相关要求，而且能大大提高施工进度，同时节约了项目成本，因此得到了业主和监理单位的一致好评。
6 结束语
PSP钢塑复合压力管具有优异的材料性能、广泛的环境适应性及良好的连接、施工性能。因此，钢塑复合压力管是替代中大口径镀锌钢管的理想管材，不仅仅适应于民用建筑，还可广泛应用于石油、化工、制药、食品、矿山、燃气等领域，在中低压管道方面具有较大的应用空间和竞争优势。
参考文献：
[1] 《钢塑复合压力管》。CJ/T183-2008。 [2] 《钢塑复合管用双热熔管件》。CJ/T237-2006。 [3] 《金牛钢塑复合压力管管道工程技术交底》。
附：作者简介
付金祥，中国水电二局有限公司津城第三项目经理部，水暖主管。
psp管施工方法
