. . 热熔胶对钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管道的影响上海邦中高分子材料有限公司摘要:钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管道(以下简称sRTP)是以缠绕钢丝网为增强层的复合聚乙烯管道。由于sRTP通过热熔管件连接,所以单根管道端部的钢丝并未固定到管件上, 即钢丝仅通过其周围的热熔胶进行固定。显然,钢丝与热熔胶之间的粘接强度直接影响到sRTP 在不同条件下的使用。本文分析了sRTP 中承压钢丝的受力机理,并分析了热熔胶作为粘接及应力传导介质的重要作用。结果表明:钢丝在sRTP中的受力情况,主要是沿管道轴向的剪切应力,故钢丝与热熔胶之间的界面剪切强度能更真实地反映其粘接效果。由于钢丝缠绕结构是通过热熔胶进行固定的,所以热熔胶与钢丝之间的粘接效果对于sRTP的承压稳定性起到关键作用。 通过提高钢丝与热熔胶的粘接剪切强度,可以提高管道的整体性能; 通过提高热熔胶对钢丝的浸润性可以提高复合层间的应力传导,避免应力集中所导致的破坏。关键词: sRTP、热熔胶、粘接、剪切强度1. sRTP复合结构的受力分析众所周知,在内压作用下连续的管道中管材承受轴向力FA,FA 等于管材横截面积(π dn2/4 ,dn 是管材直径)和最大压力Pmax的乘积。FA =π dn2/4 × Pmax常用钢丝的抗拉强度为2000N/mm2,sRTP的现行行业标准CJ/T189 中规定的钢丝缠绕角度为: α =54.7~60° 。假设钢丝网的结构稳定且保持统一的角度和. . 间距,且钢丝直径dm 及张力均匀,那么管道中所有钢丝可承受的最大轴向力FB为:FB=n×2000×π dm2/4 ×cosα假设热熔胶层的最小屈服强度与sRTP中聚乙烯层相当,那么塑料部分所能承受的最大轴向力FC 为:聚乙烯的最小屈服强度σ 与管道截面中塑料面积S的乘积。FC=σ ×S图 1 sRTP的结构示意图考虑到管道安全因素,可根据管道的实际稳定性设定安全因子a(a<1)。当sRTP中复合层结构可满足以下公式时,管道可以承受最大压力。(FB+FC)× a≥FA因为钢丝的弹性模量远高于聚乙烯,所以sRTP内压造成的负载大多是由钢丝承受的。 sRTP 的轴向拉力也(基本上)都是由其中的钢丝层承受的。当管道的管径越大,公称压力越大,其中聚乙烯的承压部分越可忽略。2. 钢丝与热熔胶的受力分析如前所述,钢丝的主要作用在增强管材,承受内压形成的径向和轴向应力。. . 因为此 sRTP采用电熔管件连接,需要通过热熔胶与钢丝的粘接在管端固定钢丝并保证轴向力的传递。 sRTP 的轴向拉力传递到电熔管件,再...