关于钢带增强聚乙烯螺旋波纹管避免开裂的机理研究

关于钢带增强聚乙烯螺旋波纹管避免开裂的机理研究

一．原钢带增强聚乙烯螺旋波纹管开裂的原因

我们以为，原钢带增强聚乙烯螺旋波纹管较易开裂的原因是由于管道成型工艺所致。

首先，熔体成型。原钢带增强聚乙烯螺旋波纹管由现挤出的聚乙烯（PE）熔体直接成管，在成管的过程中，PE熔体发生收缩，导致较大的内应力的产生；其次，管道在冷却过程中又在向前推进，管壁在成型机摩擦力的作用下增加内应力；第三，钢带嵌在未完全冷却的管内壁上，又增加内应力；最后，也是很重要的一点，钢带涂胶后，使管道外壁PE与钢带之间紧密粘连，我们知道，PE与钢二者之间的膨胀系数相差很大，在环境温度变化时，产生一个很大的内应力。在几个应力的作用下，管道薄弱环节不可避免地出现严重的开裂问题。

二．新钢带增强聚乙烯螺旋波纹管工艺改进

鉴于以上的分析，我们将新钢带增强聚乙烯螺旋波纹管道工艺改进为两步法成型。

先生产出已完成收缩、密实性很好、强度很高的“板带”，再用板带在制管机上缠绕成型管道，从而管壁基本不存在收缩应力，钢带也不涂胶，避免了塑料和钢二者膨胀系数差异增加的内应力。

可以说，一切物件的自然损坏都是在内应力作用下发生的，通过一定措施，将内应力减少到最低程度，就能避免其损坏。新钢带增强聚乙烯螺旋波纹管成型机理正是遵循了这一原理。

三．关于钢带增强聚乙烯螺旋波纹管钢带涂胶的讨论

有一种说法，钢带增强聚乙烯螺旋波纹管之钢带涂胶是为了钢带防腐，我们认为，并非如此。钢带涂胶是为了“成管”的工艺需要。

由于聚乙烯（PE）的特性，它不能直接和钢带粘接（聚乙烯甚至不能和任何物质粘接），如果钢带不涂胶，PE熔体（注意，钢带增强聚乙烯螺旋波纹管是PE熔体直接成管）欲包覆拱形钢带是困难的，或者说成不了管。

按照用钢增强塑料管提高环刚度的机理，钢带的作用，一是为管道在回填时抵抗覆土的压力、冲击力和机械的碾压力，二是施工后的“一段时间”内抵抗覆土的沉降力。当覆土沉降完成后，如果管道未损坏——变形量在规定的范围内，管道也未出现渗漏——则管沟形成了坚实的土拱，实现“管土共同作用”后，不要说钢带被腐蚀，有没有钢带都不重要了。这就是“钢带复合缠绕管”的钢带“裸露”在外面而被市场接受，“双平壁钢塑排水管”的钢带不涂胶而被市场接受的原因了；事实上，“塑钢缠绕管”的钢带也只是被“包”住而未被“粘”住。

四种钢塑管就有三种的钢带是不涂胶的，可见钢带不涂胶是有道理的、合理的。于是，我们研制的“新钢带增强PE螺旋波纹管”也采取了钢带不涂胶的工艺。

我们认为，钢带增强聚乙烯螺旋波纹管之钢带涂胶是无可奈何的事，是不得已而为之，却是导致管道开裂的重要原因。

可以说，钢带增强聚乙烯螺旋波纹管如果不改变熔体成形和钢带涂胶的工艺，其开裂的问题是难以解决的，使用高价原料不过能“减少”开裂罢了。

当然，钢带涂胶后又造成废管不好回收利用，那是另一个问题了。

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