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热浸塑钢管

二、按照基管类型来分,口径和壁厚的实际分布情况

热浸塑钢管用的基管主要有两种,一种是焊接钢管(包括直缝焊管和螺旋焊管),另一种是无缝钢管。这两种基管能提供的口径和壁厚区间不太一样,所以分开来说可能清楚一点。

2.1 焊接钢管作为基管时的口径与壁厚

焊接钢管做基管的好处是成本相对低一些,而且口径范围很宽。常用的公称直径从DN15(外径21.3mm)一直到DN1200(外径1220mm)都有。具体到外径和壁厚的对应关系,可以参考下面的数据(这些数据是根据GB/T 3091-2015《低压流体输送用焊接钢管》整理的,也是热浸塑钢管比较常见的选型依据)。

对于DN15(外径21.3mm),壁厚常见的有2.8mm,也有2.5mm和3.0mm的,不过2.8mm用得最多。DN20(外径26.9mm)壁厚一般是2.8mm,加厚的话能到3.2mm。DN25(外径33.7mm)壁厚3.2mm比较常见,也有3.0mm和3.5mm的。DN32(外径42.4mm)壁厚3.5mm,DN40(外径48.3mm)壁厚3.5mm,DN50(外径60.3mm)壁厚3.8mm或者4.0mm。这些是小口径一组的。

到了DN65(外径76.1mm)和DN80(外径88.9mm),壁厚一般4.0mm起步,厚一点的能做到4.5mm或者5.0mm。DN100(外径114.3mm)壁厚4.0mm、4.5mm、5.0mm都有,有些压力高的场合会用6.0mm。DN125(外径139.7mm)和DN150(外径168.3mm)的壁厚范围就宽了,从4.5mm到6.0mm比较常见,如果需要承压更大,可以选7.0mm甚至8.0mm,不过这种厚壁的焊接钢管不太好买,很多时候得用无缝管代替。

DN200(外径219.1mm)是一个分界线,从DN200开始,壁厚选择明显变多。常见的有5.0mm、6.0mm、7.0mm、8.0mm,有些工程用DN200×8.0的热浸塑钢管做埋地消防管。DN250(外径273mm)壁厚6.0mm到9.0mm,DN300(外径325mm)壁厚6.0mm、7.0mm、8.0mm、10.0mm都有。DN350(外径355.6mm)往上,焊接钢管就开始用螺旋焊管了,壁厚可以从6.0mm做到12.0mm,像DN400(外径406.4mm)、DN450(外径457mm)、DN500(外径508mm)、DN600(外径610mm)、DN700(外径711mm)、DN800(外径813mm)、DN900(外径914mm)、DN1000(外径1016mm)、DN1200(外径1220mm)。螺旋焊管的壁厚一般有6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、12mm等,但并不是所有壁厚都能和任意口径搭配,比如DN1200的管子最小壁厚通常不小于8mm,因为太薄了圆度不好控制。

2.2 无缝钢管作为基管时的口径与壁厚

无缝钢管做基管的热浸塑钢管,主要用于高压或者高温环境,因为无缝管没有焊缝,整体强度更高。无缝钢管的外径范围相对小一些,一般从20mm到600mm左右比较常见,超过600mm的无缝管非常贵而且很难买到。壁厚方面,无缝管的优势是壁厚可以做得比较厚,小口径的比如外径32mm,壁厚能做到3.0mm到8.0mm;外径60mm的,壁厚可以从4.0mm到10.0mm;外径114mm的,壁厚5.0mm到12.0mm都有;外径219mm的,壁厚6.0mm到15.0mm甚至更厚。但是要注意,无缝钢管的热浸塑工艺跟焊接钢管一样,只是基管成本高,所以一般只有确实需要的时候才会用无缝管做基管。

举个例子,外径48mm的无缝钢管(接近DN40),壁厚常见的有3.5mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm。外径76mm的,壁厚4.0mm、4.5mm、5.0mm、6.0mm、7.0mm。外径108mm的(接近DN100),壁厚4.5mm、5.0mm、6.0mm、7.0mm、8.0mm。外径159mm的,壁厚5.0mm、6.0mm、7.0mm、8.0mm、10.0mm。外径219mm的,壁厚6.0mm、7.0mm、8.0mm、10.0mm、12.0mm、14.0mm。外径273mm的,壁厚7.0mm、8.0mm、10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm。外径325mm的,壁厚8.0mm、10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm。再大的外径比如377mm、426mm、480mm,无缝管也能做,但是需要轧制或者锻造,交货期很长,价格也很高,很少用于热浸塑钢管。

三、实际工程中比较常用的口径壁厚组合有哪些

虽然理论上很多尺寸都能做,但实际项目里大家不会去选特别冷门的规格,因为那样采购周期长还贵。根据一些公开的项目案例和供货记录,下面这些组合是最常见的,可以说“闭着眼睛都能买到”。

  • DN50×3.8mm(外径60.3mm,壁厚3.8mm)——用于小流量给水或者电缆保护。
  • DN80×4.0mm(外径88.9mm,壁厚4.0mm)——煤矿井下排水管很常见。
  • DN100×4.5mm(外径114.3mm,壁厚4.5mm)——市政消防水管道用得特别多。
  • DN150×5.0mm(外径168.3mm,壁厚5.0mm)——工业循环水管道的标配之一。
  • DN200×6.0mm(外径219.1mm,壁厚6.0mm)——埋地输水或者喷淋主管。
  • DN300×7.0mm(外径325mm,壁厚7.0mm)——大型厂区的主干供水管。
  • DN400×8.0mm(外径406.4mm,壁厚8.0mm)——长距离输送原水或者污水。
  • DN500×9.0mm(外径508mm,壁厚9.0mm)——需要较高结构强度的场合。
  • DN600×10.0mm(外径610mm,壁厚10.0mm)——大型引水工程。

除了这些,还有一些非公称直径的规格,比如外径159mm、219mm、273mm、377mm、426mm这些,也经常出现在无缝钢管基管的热浸塑产品里。外径159mm(接近DN150但略有差异)的壁厚通常是5.0mm、6.0mm、7.0mm;外径219mm的壁厚6.0mm、7.0mm、8.0mm;外径273mm的壁厚7.0mm、8.0mm、9.0mm;外径377mm的壁厚8.0mm、9.0mm、10.0mm;外径426mm的壁厚9.0mm、10.0mm、12.0mm。

四、涂层厚度对口径壁厚有没有影响?顺便提一下热浸塑钢管的优势

有人可能会问,热浸塑钢管外面有一层塑料涂层,那涂层的厚度会不会影响管道的内径或者外径尺寸?答案是会影响外径,但内径基本不变,因为涂层是附着在钢管外壁的,除非要求内涂塑。对于外涂塑的热浸塑钢管,涂层厚度一般在0.5mm到2.5mm之间,所以外径会比基管外径大1到5毫米(因为涂层是圆周的)。这个在设计和连接的时候要注意,尤其是采用沟槽连接时,需要把涂层厚度也算进去,不然卡箍可能卡不紧。

说到优势,热浸塑钢管之所以被广泛使用,跟它的几个性能特点分不开。第一,防腐能力比普通涂塑管更强,因为热浸塑工艺是在高温下让塑料粉末熔融并渗透到钢管表面的微小孔隙里,附着力能达到10MPa以上(用拉开法测试)。第二,内壁非常光滑,粗糙度一般在0.3μm左右,比普通钢管小很多,所以流体阻力小,输送同样流量可以选小一号口径。第三,耐磨损性能好,尤其是输送含砂量高的水或者矿浆时,聚乙烯涂层的耐磨性是普通钢材的3到5倍。第四,绝缘性能好,埋地使用时不需要额外做阴极保护,因为涂层本身电阻率很高。第五,适用温度范围宽,一般可以在-30℃到80℃之间长期使用,短时间可以耐受100℃左右。

这些优势跟口径壁厚的选择也有关系,因为不同的口径和壁厚对应不同的使用场景。比如小口径薄壁管(DN50×3.0mm)适合做电缆套管,主要利用绝缘和防腐;大口径厚壁管(DN600×10mm)适合做压力输水主管,利用其强度和防腐双重性能。

五、一些冷门但也能做的口径壁厚,以及需要注意的地方

上面说的都是比较常规的,但有些工程会提一些不太常见的需求。比如要求外径168mm而不是标准的168.3mm,或者要求壁厚5.5mm这种介于标准之间的尺寸。这种能不能做?从技术上说,只要基管能生产出来,热浸塑工序就能跟上。但是要注意,非标准壁厚的基管往往需要专门从钢厂订货,起订量很大,而且价格会高不少。另外有些口径比如DN125(139.7mm)虽然标准里有,但实际生产热浸塑钢管的时候,很多生产线没有这个尺寸的挂具,需要临时做,所以交货期会长一点。

还有一个容易忽略的点是壁厚公差。国家标准里对钢管的壁厚是有允许偏差的,比如±0.3mm或者±10%。但热浸塑之后涂层也会有一定的厚度偏差。所以如果工程要求非常严格的最终外径或者内径,就需要在技术协议里写明。比如有的项目要求内径偏差不超过±0.5mm,那就要选用精轧无缝管做基管,并且控制涂层厚度均匀性。

六、一张表总结常见的热浸塑钢管口径与壁厚(焊接钢管基管)

为了看起来更清楚,下面列一个表格,把常用的公称直径、对应的外径、以及常见壁厚范围列出来。表格里没有写涂层厚度,因为涂层是另外加上去的,不影响基管尺寸。

公称直径 DN 外径 (mm) 常见壁厚 (mm) 备注
15 21.3 2.8, 3.0 多用于穿线管
20 26.9 2.8, 3.2
25 33.7 3.2, 3.5
32 42.4 3.5, 4.0
40 48.3 3.5, 4.0
50 60.3 3.8, 4.0, 4.5 小口径常用
65 76.1 4.0, 4.5
80 88.9 4.0, 4.5, 5.0 煤矿用得多
100 114.3 4.0, 4.5, 5.0, 6.0 消防水管标配
125 139.7 4.5, 5.0, 6.0
150 168.3 4.5, 5.0, 6.0, 7.0 工业常用
200 219.1 5.0, 6.0, 7.0, 8.0 埋地主干管
250 273 6.0, 7.0, 8.0, 9.0
300 325 6.0, 7.0, 8.0, 10.0
350 355.6 6.0, 7.0, 8.0, 10.0 螺旋焊管开始常见
400 406.4 7.0, 8.0, 9.0, 10.0
450 457 7.0, 8.0, 9.0, 10.0, 12.0
500 508 8.0, 9.0, 10.0, 12.0
600 610 8.0, 9.0, 10.0, 12.0
700 711 8.0, 10.0, 12.0
800 813 9.0, 10.0, 12.0, 14.0
900 914 10.0, 12.0, 14.0
1000 1016 10.0, 12.0, 14.0, 16.0 大口径上限

上面这个表里的壁厚是比较常见的,但不代表没有其他厚度。比如DN300也可以做到12mm,但是很少用,因为成本高而且没必要。另外需要注意,无缝钢管基管的口径和壁厚跟焊接钢管不完全一样,无缝管的外径更“整”,比如159mm、219mm、273mm这些,而不是焊接管的168.3、219.1、273.0(其实273是一样的)。选的时候要看清楚技术文件。

七、最后再说一点关于壁厚选择的建议(纯客观角度)

选择热浸塑钢管的壁厚,主要看三个因素:工作压力、埋深或者外部荷载、以及使用寿命要求。工作压力每增加1MPa,壁厚大概需要增加0.5mm左右(这只是经验值,具体要算)。埋地管道上面有车压的话,壁厚最好不低于6mm,不然容易变形。如果要求使用寿命50年以上,建议壁厚比计算值多留1-2mm的腐蚀余量,尽管热浸塑涂层防腐很好,但万一涂层局部破损,厚一点的钢管能扛更久。

另外,不要盲目追求大壁厚。壁厚增加10%,成本大概增加15%到20%,而且重量增加导致运输安装都不方便。所以选一个正好满足要求又不太浪费的壁厚是比较合理的。

以上就是关于热浸塑钢管有哪些口径与壁厚的一个大概整理。因为实际生产中每个生产线的设备能力不一样,可能某些规格能做某些不能做,所以最好在采购前拿一份详细的技术参数表去核对。但总的来说,DN15到DN1000,壁厚2.5mm到16mm这个范围内的绝大多数组合,都是可以找到对应产品的。