前言
鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管(見圖 1 )有許多優(yōu)越性能,廣泛應(yīng)用于市政給排水、供熱、灌溉、建筑、石油、化工、輕工、能源、交通、污水處理等領(lǐng)域,在世界許多國家得到了廣泛使用。我國的鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管業(yè)的發(fā)展也十分迅猛,但在消防上使用不多,筆者近年來參與了多個國內(nèi)外的消防工程,包括西氣東輸二線管道工程,本文就鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管用于消防管道進行初步探討。
1 鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管概況
鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管是經(jīng)過改良的新型鋼骨架塑料復(fù)合管,這種新型管道是用高強度鋼絲網(wǎng)骨架和熱塑性塑料聚乙烯為原材料,鋼絲纏繞網(wǎng)作為聚乙烯塑料管的骨架增強體,以高密度聚乙烯( HDPE )為基體,采用高性能的 HDPE改性粘結(jié)樹脂將鋼絲骨架與內(nèi)、外層高密度聚乙烯緊密地連接在一起,使之具有優(yōu)良的復(fù)合效果。因為有了高強度鋼絲增強體被包覆在連續(xù)熱塑性塑料中,這種復(fù)合管克服了鋼管和塑料管各自的缺點,而又保持了鋼管和塑料管各自的優(yōu)點。其結(jié)構(gòu)示意見圖 2 。
鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管采用了優(yōu)質(zhì)的材質(zhì)和先進的生產(chǎn)工藝,使之具有更高的耐壓性能。同時,該復(fù)合管具有優(yōu)良的柔性,適用于長距離埋地供水、輸氣管道系統(tǒng)。鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復(fù)合管采用的管件是聚乙烯電熔管件,連接時,利用管件內(nèi)部發(fā)熱體將管材外層塑料與管件內(nèi)層塑料熔融,把管材與管件可靠地連接在一起。
2 適用性分析
(1 )耐腐蝕性好。鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管道采用雙面防腐,具有與塑料管相同的防腐性能,且使用溫度和耐腐蝕性能高,導(dǎo)熱系數(shù)低;比傳統(tǒng)管材的使用壽命長,其設(shè)計使用壽命一般為50年以上。
(2 )自重輕、強度高,運輸安裝方便??朔怂芰瞎艿目焖賾?yīng)力開裂現(xiàn)象,由于鋼、塑這兩種材料的結(jié)構(gòu)是復(fù)合而成的,所以不會發(fā)生塑料管難以克服的快速應(yīng)力。具有超過普通純塑料管的強度、剛性、抗沖擊性,類似于鋼管的低線膨脹系數(shù)和抗蠕變性等特點;重量輕,安裝方便,管道連接采用電熱熔接頭,抗軸向拉伸能力強,連接技術(shù)成熟可靠,管件品種規(guī)格開發(fā)齊全,可與其他各種管道、閥門設(shè)備連接。
(3 )摩擦阻力小,輸送能力強。結(jié)構(gòu)優(yōu)良,管材的增強骨架與內(nèi)外層塑料互相包容成為一個整體,無內(nèi)外層塑料與增強體剝離之憂;內(nèi)壁光滑,不結(jié)垢,流經(jīng)管道水頭損失比鋼管低30% 。
(4 )電、熱絕緣性好。塑料是非導(dǎo)體,管道的電絕緣性特優(yōu),鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管的傳熱系數(shù)很小,管道的保溫性能優(yōu)異。
(5 )維護費用低。鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管由于上述的耐腐、耐磨和抗凍和抗污等性能,因此工程不需要進行防銹、防污、絕緣、保溫等措施和檢修,對埋地管無需作陰極保護。
(6 )適應(yīng)性強。鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管可根據(jù)工程的各種特定要求,諸如不同的流量、不同的壓力、不同的埋深和載荷情況,設(shè)計制造成不同壓力等級和剛度等級的管道。
(7 )工程綜合效益好。綜合效益是指由建設(shè)投資、安裝維修費用、使用壽命、節(jié)能節(jié)鋼等多種因素形成的長期性效益。埋入地下的管道可使用相當(dāng)長的時間,又無需年年檢修,更可以發(fā)揮其優(yōu)越的綜合效益。
3 工程應(yīng)用
某天然氣輸送管道工程中設(shè)置了壓氣站,站內(nèi)的主要設(shè)施及建構(gòu)筑物有工藝裝置區(qū)、壓縮機廠房、綜合值班室、綜合設(shè)備間、
110kV 變電所(35kV 變電所)、變頻裝置室等,站場等級劃分為四級站場,根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》( GB?。担埃埃保?— 2006 )
8.2.2條,
確定同時火災(zāi)次數(shù)為1次,其消防用水量見表1 。
由表1統(tǒng)計可知,壓縮機廠房的消防用水量最大,為40L / s ,總用水量432m3 。站內(nèi)設(shè)置1套消防變頻給水設(shè)備,用以滿足場區(qū)火災(zāi)時的消防用水壓力和流量。消防水量為40L / s ,供水水壓為0.6MPa左右,火災(zāi)延續(xù)時間為3h 。站內(nèi)消防給水設(shè)施采用穩(wěn)高壓系統(tǒng)?;馂?zāi)發(fā)生時,由消防泵從消防水池取水,經(jīng)消防給水管網(wǎng)向著火點供給所需的消防水量、水壓。消防泵的啟動為手動和自動相結(jié)合。在站內(nèi)裝置區(qū)布置環(huán)狀消防管網(wǎng),根據(jù)場區(qū)布置及保護距離設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的消火栓,為方便檢修,設(shè)有控制閥。室外消防干管工作壓力0.6MPa ,管徑 DN 200 ,考慮到消防管道埋地敷設(shè),火災(zāi)發(fā)生時,消防管道本身危險性小,不會出現(xiàn)消防系統(tǒng)癱瘓的風(fēng)險,因此采用了鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管,符合《鋼絲網(wǎng)骨架塑料(聚乙烯)復(fù)合管》( CJ / T 189 — 2007 )相關(guān)規(guī)定。既滿足了強度要求,又增強了防腐蝕性能,延長了消防系統(tǒng)的使用壽命。
4 結(jié)論及建議
國內(nèi)消防規(guī)范對管材的選擇沒有明確的規(guī)定,由于我國消防工程實行嚴(yán)格的消防審批制度,部分業(yè)主單位、設(shè)計單位在消防管道上使用鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管存在種種顧慮。筆者認為以審慎的態(tài)度對待消防工程是非常必要的,但也應(yīng)從工程的實際出發(fā),消防管材的選擇,應(yīng)根據(jù)管徑、內(nèi)壓、外部荷載和管道敷設(shè)區(qū)的地形、地質(zhì)、管材的供應(yīng),按照運行安全、耐久、施工和維護方便、經(jīng)濟合理等原則,進行技術(shù)、經(jīng)濟、安全等方面綜合分析比較確定。埋地消防管道受到的火災(zāi)危險性很小,筆者建議規(guī)范制定部門對埋地消防管材的選擇做出明確規(guī)定,擴大可選擇范圍《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(征求意見稿)中提到可以采用此種管材。鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管有眾多的優(yōu)勢,特別是在土壤腐蝕性強、介質(zhì)腐蝕性強(如泡沫管線、使用海水消防管道)的情況下,因此筆者建議埋地消防管道可使用鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管。