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雙熱熔管件執(zhí)行CJ/T253-2006(建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)),國恒開發(fā)的EIH雙熱管件為適應(yīng)電磁感應(yīng)加熱熔接而開發(fā),相對于CJ/T253-2006定義的雙熱熔管件有結(jié)構(gòu)上的改進(jìn),一方面是大幅加大了熔接區(qū);另一方面承口與插口的高度差設(shè)計具有明顯區(qū)別;再就是在大口徑的EIH雙熱管件設(shè)計方面,改變了CJ/T253-2006定義的固定金屬襯套為開口的彈力襯套。雙熱熔管件的電磁感應(yīng)熔接是2010年國恒提出并著手研究開發(fā)的一個概念,在試驗過程中逐步優(yōu)化了前期設(shè)計,并形成現(xiàn)在的成熟結(jié)構(gòu)。
雙熱熔管件能夠在與PSP鋼塑復(fù)合壓力管的安裝中,管件與管材內(nèi)外均融合,相當(dāng)于對PSP鋼塑復(fù)合壓力管管端被動封口——塑料金屬類復(fù)合管材,無論標(biāo)準(zhǔn)定義還是本身實踐應(yīng)用,端口密封保持與介質(zhì)不接觸是一個基本定義與要求,也就是,雙熱熔管件在針對PSP的連接中,安裝完成,封口也自然完成,避免了人為不封口帶來的工程事故。因管件與管件的內(nèi)外塑料均融合在一起,大幅提高了連接口的抗軸向應(yīng)力能力。但要看到,雙熱熔管件畢竟是塑料注塑管件,在抗縱向機械應(yīng)力方面,仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)弱于金屬管件。因而在安裝過程中,需要強調(diào)應(yīng)力克服。另一個問題,雙熱熔管件結(jié)構(gòu)決定其內(nèi)徑與管材內(nèi)徑不統(tǒng)一,會帶來一定程度的縮徑——但PSP鋼塑復(fù)合壓力管借助了鋼管的高承壓能力,本身壁厚較純塑料管要小,即使雙熱熔管件帶來的少量縮徑,也并不影響其與純塑料管進(jìn)行通徑的對比。而國恒的帶彈力襯套的雙熱熔管件結(jié)構(gòu)設(shè)計,在安裝完成之后,彈力襯套相當(dāng)程度已經(jīng)將塑料壓縮貼合,縮徑大幅變小。
區(qū)別于大部分友商的雙熱熔管件,國恒雙熱熔管件在DN63以上規(guī)格,均內(nèi)置有開口彈力襯套(材質(zhì):高強度不銹鋼),這一項設(shè)計是PSP安裝過程中,工作效率與安裝安全性的有效保障。
帶彈力襯套的電磁感應(yīng)加熱型(EIH)雙熱熔管件
EIH雙熱熔管件是PSP鋼塑復(fù)合壓力管的專用管件,利用了PSP鋼塑復(fù)合壓力管具有中間鋼管層的結(jié)構(gòu)特點,通過電磁感應(yīng)鋼塑復(fù)合壓力管的中間鋼管層發(fā)熱,并通過熱傳導(dǎo),使管材與管件緊密融合在一起的一種管件。
EIH雙熱熔管件通過選擇與PSP鋼塑復(fù)合壓力管完全一致的塑料牌號,能夠適應(yīng)冷熱水及大部分化學(xué)介質(zhì)的輸送。但因為雙熱熔管件具有插口層,插入管材內(nèi)壁,事實形成了一個臺階,對于密度較大的如泥漿體的輸送顯然會產(chǎn)生較大的阻力,所以并不適合類似介質(zhì)的輸送。
雙熱熔管件因為與PSP管的內(nèi)外壁兼緊密結(jié)合,大幅提高了連接口的軸向抗拉強度,但塑料管件在縱向耐機械破壞方面,顯然不能與金屬管件相比,所以在具體安裝實施時,應(yīng)充分考慮應(yīng)力在縱向產(chǎn)生的機械破壞。比如建筑水泵房的安裝時,應(yīng)考慮水錘,沖擊震動可能在縱向產(chǎn)生的破壞力,除了加密管道支架及敷設(shè)必須存在的止回閥等設(shè)施外,可以考慮采用雙熱熔法蘭連接。法蘭是雙熱熔管件當(dāng)中,唯一能夠大幅度抵御應(yīng)力的一款管件,盡管可能帶來成本的少量上升。
帶彈力襯套型電磁感應(yīng)加熱型(EIH)雙熱熔管件說明
主要優(yōu)點:
1、與傳統(tǒng)采用模頭加熱再承插的雙熱熔管件相比,電磁熔接結(jié)構(gòu)的雙熱 熔管件在管件的承插口都有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)變化,比如插口的高度是低于承口高度并至少達(dá)到8mm以上的。
2、采用先承插后電磁感應(yīng)熔接的方式,省時省力,能夠一定程度上降低 安裝成本。
3、易于判斷安裝效果。通過管材外壁塑料與管件承口塑料的熔合情況可 以肉眼判斷安裝的效果。因為插口高度低于承口,所以當(dāng)承口與管材外壁 已熔合成功時,插口與管材內(nèi)壁塑料的熔合完全成功。
4、開口彈力金屬襯套能夠阻止插口塑料流動造成的管道堵塞,同時產(chǎn)生 的外張力能夠?qū)⒉蹇谒芰吓c管材內(nèi)壁塑料完全擠緊,熔接安全性大幅提高。
國恒團隊于2011年起開始著手電磁感應(yīng)熔接型雙熱熔管件及相關(guān)技術(shù)的開發(fā)研究。于2012年成功開發(fā)全球首款聚能電磁感應(yīng)加熱器,并成功設(shè)計了EIH(電磁感應(yīng)加熱型)雙熱熔管件,區(qū)別最早期模頭加熱型的雙熱管件,EIH雙熱熔管件采用預(yù)(先)承插,然后采用電磁感應(yīng)加熱承插于EIH雙熱管件中的PSP鋼塑復(fù)合壓力管的中間鋼管層,從而熔合管件與管材的塑料使之緊密結(jié)合在一起,由此其結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了最少三項改進(jìn):即管件的內(nèi)環(huán)壁低于外環(huán)壁以方便進(jìn)行安裝效果判斷,加長了外環(huán)壁增大與管材的熔合長度,提高安裝可靠性及接下升抗拉撥力(軸向應(yīng)力),預(yù)承插型管件與管材之間必然存在尺寸間隙(否則插不進(jìn)去),由于間隙的客觀存在,加上制造過程中的客觀公差包括承插后的公差疊加,單純依靠加熱時的塑料膨脹填滿間隙的做法顯然存在風(fēng)險,因此在管件內(nèi)部嵌入了一個不銹鋼的彈力襯套,用于在安裝加熱過程中產(chǎn)生向外張力,從而大幅提高安裝的可靠性。
圖例是安裝加熱過程中,彈力襯套向外產(chǎn)生張力,并且整體外周長擴大3-5mm的過程。
電磁感應(yīng)熔接是利用PSP鋼塑復(fù)合壓力管中間層鋼作為發(fā)熱體,將熱量向兩個方向 的塑料(內(nèi)外壁塑料)傳遞,并最終分別融合PSP鋼塑復(fù)合壓力管內(nèi)外層塑料與雙熱熔管件的內(nèi)外環(huán)壁塑料,冷卻之后融為一體的一種連接方式。雙熱熔管件的結(jié)構(gòu)原理也正來源于此,但我們必須了解的是:塑料之間粘合的強度由三個關(guān)鍵因素決定:溫度,時間,壓力。由此, 電磁感應(yīng)熔接型雙熱熔管件的結(jié)構(gòu)設(shè)計至少需要考慮以上的問題:
1、熔接效果的判斷——通過管件端口塑料尤其是與管件端口接近的管材的外壁塑 料的熔融程度況來判斷安裝效果。
2、插口塑料與承口塑料的熱熔時間差——插口應(yīng)先于承口內(nèi)壁塑料與管材熔合, 這樣更易于判斷熔接效果并事實取得更好的安裝可靠性。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計上插口(內(nèi)環(huán)壁)要 低于承口(外環(huán)壁)且高度差最少要達(dá)到8mm,。
3、由于影響管件與管件熔接效果的因素主要在于:公差及疊加公差所造成的間隙以及應(yīng)力作用下的管材與管件不完全統(tǒng)一軸心,如果電磁感應(yīng)熔接焊機起到的作用是解決的是溫度、時間兩個因素,那么彈力 襯套起到的作用就是壓力。這個壓力的重要作用就在于:一方面產(chǎn)生一個外向張力,使加熱軟化后的管件內(nèi)環(huán)壁(插口)塑料與PSP管的內(nèi)層塑料緊密貼合,彌合公差及公差疊加帶來的間隙。另一方面,當(dāng)應(yīng)力造成的軸心不一致時,起到一定的修正作用。因為彈力襯套的加入,使雙熱熔管件與PSP鋼塑復(fù)合壓力管的安裝真正意義上具有高可靠性及高效率。
在HDPE-PSP與PPR-PSP兩種不同材質(zhì)的鋼塑復(fù)合壓力管的安裝過程中,HDPE為基材的PSP宜采用較大功率設(shè)置進(jìn)行熔接,由于PE材質(zhì)的穩(wěn)定性更好,其在熱塑化過程中,表現(xiàn)了對于熱量的鈍性,所以加熱的熱量范圍更加寬泛。比如要求做功是100,實際上做功到150也是安全的。PPR為基材的PSP則必須采用低功率長時間熔接,一方面是PPR的密度較低(0.88左右,HDPE是0.95),加熱后的反應(yīng)較HDPE要劇烈,所以不能采用高功率焊接,另一方面PPR-PSP的加熱控制要比較精準(zhǔn),比如要求做功是100,實際做功的范圍應(yīng)不允許超過115。所以安裝的效率相對較低,同時當(dāng)出現(xiàn)外部因素影響焊機的輸出功率時,對于實際作功的把控難度稍大。
雙熱熔管件執(zhí)行CJ/T253-2006,該標(biāo)準(zhǔn)可以在資料下載欄目中下載。
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