超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的“鋼緊襯”和“松襯”是兩種完全不同的管道襯里工藝,其結(jié)構(gòu)、性能、適用場景和成本有顯著區(qū)別。
簡單來說,核心區(qū)別在于:鋼緊襯(緊襯):UHMWPE管與鋼管通過機械或物理方式緊密結(jié)合,共同承壓。
松襯(套襯):UHMWPE管簡單地插入鋼管內(nèi),不承壓,僅作為內(nèi)襯層。
一、對比總表
鋼緊襯管是為了解決松襯管在壓力和高低溫變化下易失效的問題而發(fā)展起來的先進技術(shù)。
制造工藝:首先將外徑略大于鋼管內(nèi)徑的UHMWPE管插入鋼管中。
然后通過機械擴張法(用模具將UHMWPE管撐大,使其緊貼鋼管內(nèi)壁)或熱拉拔法(加熱鋼管使其膨脹,插入UHMWPE管后冷卻收縮抱緊)等工藝,使塑料管與鋼管達到過盈配合的狀態(tài)。
在管道端部進行加工,將UHMWPE層翻邊或采用特殊密封環(huán),將其牢牢鎖死在鋼法蘭端面上,防止介質(zhì)進入夾層。
優(yōu)點:抗壓抗真空:由于緊密結(jié)合,可以承受很高的內(nèi)壓和外壓(真空),不會內(nèi)癟或脫層。
抗熱變形:解決了因材料熱膨脹系數(shù)不同而導(dǎo)致的內(nèi)襯鼓包、彎曲問題,適用溫度范圍更廣。
傳熱性好:緊密結(jié)合減少了空氣隔熱層,有利于需要散熱工況下的熱量傳遞。
終身服役:只要外部鋼殼不損壞,內(nèi)襯幾乎不會失效,可靠性極高。
缺點:生產(chǎn)工藝復(fù)雜,技術(shù)要求高。
成本相對較高。
松襯是一種最簡單、最傳統(tǒng)的襯管方式。
制造工藝:直接選擇外徑略小于鋼管內(nèi)徑的UHMWPE管。
將其插入鋼管內(nèi)部。在管道兩端將UHMWPE管進行翻邊,壓緊在法蘭密封面上,僅起到端面密封和固定作用,管身中間部分與鋼管不接觸。
缺點:承壓能力差:無法用于有壓力的工況,更不能用于真空抽吸系統(tǒng),否則內(nèi)襯管會被吸癟。
“燈籠效應(yīng)”:當(dāng)溫度變化時,由于UHMWPE的熱膨脹系數(shù)(1.6×10??/°C)是鋼(1.2×10??/°C)的十余倍,受熱后內(nèi)襯管會劇烈膨脹,但由于兩端被固定,只能在中間部分向外膨脹鼓包,形似“燈籠”,最終導(dǎo)致管道堵塞或內(nèi)襯被撕裂。
介質(zhì)侵入風(fēng)險:一旦端面密封失效,磨蝕性介質(zhì)會進入鋼管與內(nèi)襯的夾層,沖刷鋼管,導(dǎo)致外部鋼殼快速損壞。
優(yōu)點:制造非常簡單,成本低廉。
適用于無壓力、無溫度變化的簡單場合。
在現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中,鋼緊襯(緊襯)因其卓越的可靠性已成為絕對的主流和首選技術(shù)。而松襯由于其固有的缺陷,應(yīng)用范圍已越來越窄,通常只用于一些非常溫和的腐蝕性或耐磨場合。對于絕大多數(shù)工業(yè)輸送項目,尤其是電力、礦業(yè)、冶金等領(lǐng)域,推薦使用鋼緊襯UHMWPE復(fù)合管。
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