钢骨架塑料复合管应用技术综合手册模板.doc

钢骨架塑料复合管应用技术手册目录一、钢骨架塑料复合管产品特点、规格及应用2二、钢骨架塑料复合管原料性能要求5三、钢骨架塑料复合管关键性能参数6四、钢骨架塑料复合管公称压力计算8五、钢骨架塑料复合管水力计算11六、钢骨架塑料复合管管道设计14七、钢骨架塑料复合管管道部署21八、材料验收、存放、搬运和运输23九、钢骨架塑料复合管管道连接24十、钢骨架塑料复合管管道敷设26十一、钢骨架塑料复合管试压和验收29十二、钢骨架塑料复合管工程施工质量确保32十三、钢骨架塑料复合管热膨胀及收缩问题分析和处理措施33附录一：钢骨架塑料复合管化学稳定性35附录二：燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管抢修规程39一、 钢骨架塑料复合管产品特点、规格及应用1.1产品特点钢骨架塑料复合管材（件）是一个集钢材和热塑性塑料两种材料优点于一身，有着优良综合性能新型复合管材产品。钢塑两种材料以结构复合方法复合。管材是由缠绕并焊接成型管状钢丝网作为加强骨架镶嵌在热塑性塑料管壁中间组成，管件加强骨架是用薄钢板均匀冲孔后卷筒焊接制成（图1.1和图1.2）。管道采取电熔和法兰连接两种方法（图1.3和图1.4），连接处强度不低于管材本体。 图1.1 金属骨架塑料复合管材截面示意图图1.2 管件结构示意图 图1.3 电熔连接 图1.4 法兰连接钢骨架塑料复合管含有防腐、不结垢、光滑低阻、保温、不结露、耐磨、质轻等塑料管共同特点，而且其独特结构还造就了以下特点：（1）抗蠕变性能好，持久机械强度高因为塑料在常温及应力作用下会发生蠕变，在较高持久应力下会发生脆性断裂，所以纯塑料管材许用应力及承压能力较低。而钢材机械强度约是高密度聚乙烯塑料10倍左右，且在聚乙烯使用温度范围内十分稳定，不发生蠕变。将钢骨架和聚乙烯塑料复合后，钢骨架可有效地约束塑料蠕变，使塑料本身耐应力水平也大大地提升。所以钢骨架塑料复合管材许用应力和聚乙烯管材相比有大幅度提升。（2）耐温性能好聚乙烯管材强度在其使用温度范围内通常随温度提升而降低，温度每提升10其强度约降低10%以上。因为钢骨架复合管强度约2/3是由钢骨架所负担，所以其强度随使用温度提升而降低程度低于聚乙烯管材。试验结果表明每提升10，钢骨架塑料复合管强度降低5%以下。（3）刚性、耐冲击性好、尺寸稳定性好，又有适度柔性，刚柔相济。钢弹性模量通常是高密度聚乙烯弹性模量200倍左右，因为钢骨架加强作用使钢骨架塑料复合管刚性、耐冲击性及尺寸稳定性优于纯塑料管材，同时因为网状钢骨架本身又是一个柔性结构，从而使复合管在轴向也有一定柔性，所以该管材含有刚、柔结合特点，从而使装卸、运输、安装适应性及运行可靠性好。地上安装可节省支座数量，成本低，地下安装可有效承受因为沉降、滑移、车辆等造成突发性冲击载荷。中小管径可作合适弯曲随地势起伏部署，节省管件。（4）热膨胀系数小因为一般碳钢线膨胀系数为10.612.210-6（1/），聚乙烯管材线膨胀系数为17010-6（1/），钢骨架塑料复合管在网状钢骨架约束下，复合管材热膨胀性大大改善，低于常见塑料管材。经过测试，钢骨架塑料复合管线膨胀系数为35.435.910-6（1/），仅是一般碳钢管材33.4倍。试验结果表明，埋地安装时通常可不用热赔偿装置，管材采取蜿蜒状铺设即可起到吸收（或释放）膨胀作用，从而使安装成本降低。（5）不会发生快速开裂纯塑料管尤其是大口径纯塑料管在持久环向应力作用下，易产生突发外部载荷、局部缺点、应力集中等造成快速开裂（瞬间几百米至千米以上），所以现在国际上对管材塑料抗快速开裂性能提出了很高要求。因为钢网存在使塑料变形及应力均不会达成其产生快速开裂临界点，所以从理论上讲钢骨架复合管不存在快速开裂，实际试验也证实了这一点。（6）钢、塑两种材料复合均匀可靠。现在市场上钢塑复合管因为钢、塑之间复合是连续规范界面。长久使用在交变应力作用下易脱层，造成连接处泄漏，内部出现瓶颈状收缩，堵塞介质流动。和其相比，钢骨架塑料复合管是网状结构，钢网和塑料相互交织浑然一体，复合表面积大而不规则，两种材料相互约束力大而均匀，应力集中小，不会发生脱层现象。（7）双面防腐钢骨架复合在塑料之中，管材内外表面含有相同防腐性能，耐磨，内壁光滑，输送阻力小，不结垢，不结腊，节能效果显著，用于地埋及有腐蚀性环境条件下十分经济方便。（8）自示踪性好因为钢骨架存在，使埋入地下钢骨架塑料复合管能够用通常磁性探测措施寻求定位，避免因为其它挖掘工程而造成破坏。而这种破坏是纯塑料管及其它非金属管发生最多破坏。（9）产品结构性能调整方便灵活能够经过改变钢线直径、强度、网格间距、塑料层厚度、塑料种类来调整产品结构和性能，以满足不一样耐压、耐温、防腐要求。（10）制造成本低、性能价格比高、市场竞争力强材料成本是管材制造成本主体，钢材价格是塑料价格1/3左右，而钢骨架塑料复合管钢丝和塑料用量比在1.2:1左右，所以较大直径钢骨架塑料复合管制造成本低于功效和其相同塑料管材，从而含有更强市场竞争力。上述特点决定了钢骨架塑料复合管优越安全可靠性和经济性，其不仅能满足现在一般塑料管适用范围内要求，而且能够更大程度地适适用于多种工业领域，替换不锈钢等金属防腐管材。1.2产品规格及参数1.2.1管材系列表1.1 管材系列公称内径Dn（mm）65100150200250300350400500公称璧厚e（mm）991212.512.512.5151516公称压力（MPa）工业2.51.62.01.61.251.61.01.61.01.61.01.61.01.6燃气1.00.80.80.70.80.50.80.440.80.440.80.440.80.440.8给水2.51.61.61.61.01.61.01.61.01.61.01.61.01.6工业增强型4.04.03.23.23.23.22.52.02.0注：公称压力是管材在预期寿命50年，输送20且相对管材塑料含有化学稳定性介质时许可使用最大压力，若实际使用压力高于公称压力，应调整钢骨架强度，使产品爆破压力使用压力3（输送介质是水）或爆破压力使用压力3.01.6(输送介质是燃气)，若介质温度高于20时，公称压力应进行修正。输送液化石油气（气态）时最大工作压力为0.1MPa ；输送液化石油气混空气时最大工作压力为0.2MPa；输送人工煤气时最大工作压力为5KPa。1.2.2管配件系列多种规格配件包含11.25弯头、22.5弯头、45弯头、90弯头、三通、异径管件、电熔套筒，活套法兰，法兰盲板等。1.2.2.1 电熔管件：表1.2电熔管件系列 规格产品Dn65Dn100Dn150Dn200Dn250Dn300Dn350Dn400Dn500电熔套筒三通11.250弯头22.50弯头450弯头900弯头1.2.2.2 法兰管件：表1.3 法兰管件系列 规格产品Dn65Dn100Dn150Dn200Dn250Dn300Dn350Dn400Dn500三通11.250弯头22.50弯头450弯头900弯头1.2.2.3异径管件：表1.4 异径管件系列规 格Dn100-65Dn150-100Dn200-150Dn250-200Dn300-200Dn300-250Dn350-300Dn400-300Dn400-350Dn500-4001.2.2.4鞍型抽头：表1.5鞍型抽头系列规 格DN150/63DN200/63DN250/63DN300/631.3产品适用范围（1） 油田：油田集输油管、污水管、原油、成品油输送管，油井注入聚合物管、卤水处理管等。尤其适适用于高含硫油、气、水等介质输送.（2） 市政建筑：市政给排水、天然气和煤气输送。（3） 船舶：船上污水管、给排水管、压舱水管等生活管系和结构管系。（4） 煤矿：水煤浆、煤层气、粉煤灰管线。（5） 矿山：矿浆输送管、工程用井管、泵送用管（6） 其它：冶金、有色、电力、饮食等行业用管。二、 钢骨架塑料复合管原料性能要求2.1钢骨架塑料复合管用骨架钢丝技术性能要求（1） 材质：Q235A（GB700-80）；（2） 退火状态：抗拉强度550650N/mm2；（3） 表面镀铜，镀层均匀，不脱落，无漏镀，镀层厚度13；（4） 钢丝表面应光滑平整，不得有任何凸凹，刃伤等缺点及油污、灰垢等污染；（5） 钢丝直径公差：0.05mm。2.2钢骨架塑料复合管所用塑料性能要求钢骨架塑料复合管用于承压管材，比如，燃气管、排污管、给水管、输油管和工业用管，生产钢骨架塑料复合管塑料采取高密度或中密度聚乙烯管道专用塑料，其性能指标以下：密度 0.93g/cm3（基础树脂）熔流率（熔融指数） 0.40.6g/10min（190，5 Kg）挥发分含量 350mg/kg 炭黑含量 2.02.5%热稳定性（200） 20min慢速裂纹扩展 165h长久静液压强度 8MPa2.3钢骨架塑料复合管管件骨架性能要求2.3.1低碳钢板 钢骨架原料采取20钢或合金钢板。2.3.2表面镀层 钢骨架表面需镀防锈层，镀层表面平整光滑、不脱落、无漏镀、不得有油污、灰垢等污物。三、钢骨架塑料复合管关键性能参数钢骨架塑料复合管是一个承压管材，因为它独特结构决定了钢骨架塑料复合管含有集钢材和热塑性塑料两种材料优点于一身，同时也决定了钢骨架塑料复合管含有卓越性能特点。（1）受压开裂稳定性取长度为10010mm管材样品进行试验，样品置于液压机板间进行缓慢下压，1015S压至管材直径50%，管材应无裂纹（2）纵向尺寸收缩（110，保持1h）按热塑性塑料管材纵向回缩率测定GBT6671要求进行测定为0.4%（3）短期静液压强度试验按流体输送用热塑性塑料管材 耐内压试验方法GB6111要求进行测定。20，1h，压力为：公称压力2 无破坏80，165h，压力为：公称压力20.71 无破坏（4）耐候性试验按塑料自然气候暴露试验方法GBT3681要求方法，管材积累接收3.5GJ/m2老化能量后，仍能满足上述（3）项性能要求。（5） 不圆度 按塑料管材尺寸测量方法GB/T8806测量，管材不圆度应小于5%（6）公称压力修正系数若输送液体介质温度高于20时，公称压力应进行修正。其修正系数如表3.1：表3.1输送水公称压力温度修正系数温度t（）0t2020t3030t4040t5050t6060t7070t80公称压力修正系数10.950.900.860.810.700.60若输送燃气介质温度高于20时，公称压力应进行修正。其修正系数如表3.2：表3.2输送燃气公称压力温度修正系数温度t()-20t00t2020t2525t3030t3535t40公称压力修正系数0.910.930.870.80.74（7）线膨胀系数 管材线膨胀系数35.435.910-6（1/）（8）管材许可弯曲半径表3.3 管材许可弯曲半径规格(内径 d)65150200300350400500许可弯曲半径R，mm80d100d110d120d注：管段上有接头时，R不应小于200d。（9）表3.4架空敷设支架间距 规格506080100125150200250300350400500支架间距（m）3.03.54.04.24.55.05.45.76.06.06.06.0（10）管材爆破压力管材爆破压力公称压力3（11）表3.5管材环刚度规格150200250300400500环刚度（KPa）47.5221.2616.059.287.325.52（12）钢骨架塑料复合管输送介质温度不宜超出80（13）管材表面电阻为1013 体电阻率为1016 介电强度为700KV/（14）管材20时热导率0.43W（mk）-1（15）管材介电常数2.33（16）介电损耗:50Hz时610-4 103Hz时810-4104Hz时710-4105Hz时610-4（17）管道当量粗糙度：0.010（18）海澄威廉系数：140 (19) 管材耐磨性在水速78m/s及水温3035条件下，用直径为50mmHDPE管和钢管进行试验（水中混有15%砂子）表明HDPE管1600小时后腐蚀量为4mm，而一样磨量对钢管来说不到1000小时。（20）化学稳定性见附录一。四、钢骨架塑料复合管公称压力计算遵照钢骨架塑料复合管应力分布规律，在公称压力下，管壁处于弹性变形范围内，按中径公式，下式成立，见图4.1：图4.1 钢骨架塑料复合管应力分布图 上式其实是常见中径公式演变，只是将复合管壁厚和应力乘积分解成纬线钢丝和塑料各自应力和壁厚乘积两部分。还因为a是未知数，1也较值小，两项对计算结果影响不大，可忽略不计。所以： 对于直管： 计算中，因所占比重很小，为了计算方便可忽略不计。将、和代入上式得：计算公称压力PCN对于输送燃气FG管，考虑燃气组分对塑料可能产生影响及燃气危险性，依据国际标准，其公称压力确实定应在上式计算基础上再除以1.6。此系数1.6是基于塑料在额定设计应力下（PE80为6.3MPa），但FG管中塑料应力仅为0.6MPa，显然系数过于偏大，对FG管强度显然过于保守。所以，怎样正确确实定这一系数，对发挥承压潜力有很大价值，这也是FG管强度计算中有待深入探讨课题。对于管件： 同理计算公称压力为： 钢板骨架壁厚，mmFG管公称壁厚，mm公称压力，MPaFG管内径，mm纬线钢丝直径，mms纬线钢丝中心距或钢板骨架纵向排孔间距，mm折合纯PE管圆筒壁厚，mm sb-钢骨架拉伸极限，MPa钢骨架许用应力，MPa（为）PE设计应力，MPa（对PE80，/235.3）纬线钢丝或钢板骨架折合钢筒壁厚，mm径线钢丝折合钢筒壁厚，mmN经线根数，上式中，、是分别由FG管规格系列及工艺可能性而预先确定。在此基础上，再深入确定钢骨架及PE材质，经反复计算、调整中心距，即可选出满足公称压力及安全系数n要求s值，并满足净间距工艺要求，FG管计算公称压力再经园整、系列化最终确定公称压力PN。管件计算和直管雷同。依据此PCN计算公式，还可深入计算在公称压力下，钢骨架和PE各自负担份额。证实以下：钢骨架负担压力为：PE负担压力为： 二者比值为： 依据各规格FG管及数值，可计算出平均比值约为1/11，PE所能负担压力约为公称压力8%。从负担强度见解，PE材料负担压力比钢骨架要小得多。这就是FG管靠近钢管力学特征决定性原因。五、钢骨架塑料复合管水力计算5.1钢骨架塑料复合管燃气管道水力计算中国城镇燃气管道应按输送燃气压力P分为5级，并应符合下表要求：表5.1城镇燃气输送压力（表压）分级名称压力（MPa）高压燃气管道A0.8P1.6B0.4P0.8中压燃气管道A0.2P0.4B0.005P0.2低压燃气管道P0.005居民生活和公共建筑燃气小时计算流量（0和101.325Kpa），宜按下式计算：式中：Qh燃气小时计算流量（m3/h）；Qa年燃气用量（m3/a）；n 燃气最大负荷利用小时数（h）； 其值为：Km月高峰系数。计算月日平均用气量和年日平均用气量之比；Kd日高峰系数。计算月中日最大用气量和该月日平均用气量之比；Kh小时高峰系数。计算月中最大用气量日小时最大用气量和该日小时平均用气量之比。A:低压钢骨架塑料复合管燃气管道单位摩擦阻力损失宜按下列公式计算：式中： P 钢骨架塑料复合管燃气管道摩擦阻力损失（Pa）； 钢骨架塑料复合管燃气管道摩擦阻力系数；l 钢骨架塑料复合管燃气管道计算长度（m）;Q 钢骨架塑料复合管燃气管道计算流量（m3/h）d 钢骨架塑料复合管燃气管道内径（mm）；燃气密度（Kg/m3）；T 设计中所采取燃气温度（K）；T0 273.16K。依据燃气在管道中不一样运动状态，其值有不一样计算公式，将值代入上式，能够得到不一样流态实用单位长度摩擦阻力损失计算公式：Redv/ Re 雷诺数 d 钢骨架塑料复合管内径（mm）； v 钢骨架塑料复合管燃气管道计算流速（m/s）； 0和101.325Kpa时燃气运动粘度（m2/s）a. 层流状态：（Re2100） b. 临界状态：（2100Re3500） c. 紊流状态：（Re3500）式中：k 钢骨架塑料复合管燃气管道内表面当量绝对粗糙度（mm）。取0.01。B：中、高压钢骨架塑料复合管单位长度摩擦阻力损失宜按下列公式计算：式中：P1 钢骨架塑料复合管起点压力（绝对KPa）；P2钢骨架塑料复合管终点压力（绝对KPa）；Z 压缩因子，当燃气压力小于1.2MPa（表压）时，Z取1；L 钢骨架塑料复合管计算长度（km）。水力计算中钢骨架塑料复合管和聚乙烯管道水力计算方法相同，和钢管区分在于K值不一样，钢骨架塑料复合管K值和钢管K值相差20倍，所以在管径、长度、压力降相同情况下，钢骨架塑料复合管输气能力要比钢管高。燃气尤其是带有粉尘燃气，在聚乙烯管内流动和管壁摩擦将产生静电，为了不使静电过分积累，除采取必需方法外，对钢骨架塑料复合管内介质流速要有所限制，中国行业标准聚乙烯燃气管道工程技术规程CJJ63-95要求“中压管道许可压力降可由该级管道入口压力至次级管网调压器许可最低入口压力之差确定，流速不宜大于5m/s”。若按此流速作钢骨架塑料复合管网设计时，介质输送经济性大为降低，且钢骨架塑料复合管优越性不能表现。以下是国外气体管道流速要求：（1）炼油装置压力管线V=1530m/s;（2）美国化工装置中天然气管道V30.5m/s;（3）液化石油气气体管V=815m/s;（4）焦炉气管V=48m/s;按以上数据并依据钢骨架塑料复合管独特征能和国外聚乙烯管道设计流速相关资料，提议钢骨架塑料复合管输送介质流速不宜超出15m/s；5.2钢骨架塑料复合管供水管道水力计算A供水管道水力计算基础公式：式中：钢骨架塑料复合管沿程水头损失（） 钢骨架塑料复合管内径（）管段长度（）重力加速度（） 钢骨架塑料复合管管内平均水流速度（）；水力摩阻系数Re雷诺数水运动粘度（）水温（）管道当量粗糙度，取0.010B局部水头损失按下列管网沿途水头损失百分数采取：a城市给水管网为812；b. 住宅小区给水管网为1218c生产给水网；生产、消防公用给水管网；生活、生产、消防共用给水管网均为20%；d灭火栓系统消防给水管网为10%；e生产、消防共用给水管网为15%。 因为钢骨架塑料复合管内表面光滑，并依据钢骨架塑料复合管实际使用情况，在和金属管相同通流面积、长度和起点压力情况下、钢骨架塑料复合管水头损失小，流通能力高、噪声小，所以在使用钢骨架塑料复合管情况下，可合适提升水流速，表5.2是推荐设计流速。表5.2 水管设计推荐流速管道种类水泵吸水管水泵出水管通常供水干管室内供水立管推荐流速（m/s）1.22.12.43.61.53.00.93.0六、钢骨架塑料复合管管道设计6.1钢骨架塑料复合管道在设计时依据实际敷设情况，为地下安装和超地面安装。6.1.1钢骨架塑料复合管道超地面安装设计6.1.1.1介绍钢骨架塑料复合管道超地面安装是把管道固定或悬吊在支架结构上，具体采取何种形式安装要依据实际情况。一个是临时管道系统，安装比较经济；另一个是便于安装和维护；还有一个是依据安装条件预防管道冷却。钢骨架塑料复合管道结构性好，含有很好韧性，而且重量较轻，这些优点全部使它在很多方面能超地面应用。本章介绍了超地面安装钢骨架塑料复合管道设计规范和安装方法，具体讨论了温度极限、化学照射；紫外线辐射和机械应力影响，并列举了按工程设计分类法分类两种钢骨架塑料复合管道超地面安装方法；悬吊式安装和地面安装。按设计分类法，全部计算公式来自已经公布设计参考材料，设计者可依据列出参考资料进行专门设计。6.1.1.2设计规范能影响超地面安装钢骨架塑料复合管道性能设计规范包含：1、温度2、抗化学性3、紫外线辐射4、应力和负载6.1.1.2.1温度钢骨架塑料复合管道超地面安装受到阳光照射、季节改变、白天到黑夜转变影响，全部会使管材温度发生改变，给超地面安装管道产生影响。标准上讲，聚乙烯在6070温度下全部可安全使用，但很温度对管道工程性能确实有影响，在0以下时管道应预防受到猛烈冲击载荷，钢骨架塑料复合管推荐使用温度2070。1、温度改变对钢骨架塑料复合管道性能也有较大影响。伴随温度上升，其公称压力和弹性模量会下降。钢骨架塑料复合管材在输送20以上介质时其公称压力应进行修正，修正系数见表3.2 和3.3 。2、钢骨架塑料复合管线膨胀系数为35.410-635.910-6（1/），伴随温度改变，管道长度也会发生改变，其热胀冷缩改变比钢管和混凝土管要大，但聚乙烯弹性模量要比以上材料低得多，这意味着限制这种伸缩产生应力显著小，最终止果是控制这种伸缩所需固定方法常常是很简单。6.1.1.2.2抗化学性钢骨架塑料复合管道不会因化学、电解或电镀影响而产生锈、腐蚀或砂孔等，对钢骨架塑料复合管道较严重影响是强烈氧化剂或部分碳氢化合物，这些有害化学环境会影响钢骨架塑料复合管道超地面系统使用特征。钢骨架塑料复合管道长久暴露在强烈氧化剂下，有可能会使管道破裂或管道表面产生龟裂。偶然或瞬间暴露在这些溶剂下，对钢骨架塑料复合管道长久性能不会产生太大影响，钢骨架塑料复合管道化学稳定性见附录一。碳氢化合物通常只能对钢骨架塑料复合管道聚乙烯材料产生临时影响，影响结果取决于暴露时间长短，暴露在部分碳氢化合物下，会减弱钢骨架塑料复合管道聚乙烯材料承压能力。聚乙烯吸附了碳氢化合物会减弱韧性，增大物理尺寸（溶胀）。长久暴露会造成钢骨架塑料复合管道壁渗透，渗透程度和压力、温度、碳氢化合物种类相关，这些原因在使用钢骨架塑料复合管道超地面安装时全部必需考虑到。6.1.1.2.3紫外线辐射当在室外超地面使用钢骨架塑料复合管道时，日光直接照射时间较长，除非很好保护原料，阳光中紫外线成份会对聚乙烯产生有害作用。自然老化研究表明，生产管道原料中加上2.0%2.5%分散良好和分布均匀碳黑所生产管道对有害紫外线辐射有长久保护作用。6.1.1.2.4机械应力和负载任何管道在暴露场地安装全部要适应周围恶劣环境。管道在搬运和运输过程中受到损伤，通常损坏为划伤、弯曲和管道表面失去光泽。假如管道必需超地面安装在交通繁忙或机械很混乱（沿公路等）地域，管道需要额外保护。能够建一个平台或把管子包起来，也能够用其它设备保护管道。在这些地域，假如有可能，应尽可能把管道埋入地下安装。通常情况下，在安装过程中，钢骨架塑料复合管任何部位被刮破，只要深度没有达成钢丝或刚刚达成钢丝而钢丝没有被破坏，进行简单修补保护好钢丝即可。假如管道弯曲度超出许可范围或出现龟裂、裂缝和其它可见损伤，也可重新更换管道。6.1.1.3设计分类法前面已经讨论过温度改变对超地面安装钢骨架塑料复合管道系统产生影响，这些改变能够影响管道压力性能，必需说明钢骨架塑料复合管道依据温度改变出现热胀冷缩特征，并深入分析超地面安装钢骨架塑料复合管道系统安装特征。6.1.1.3.1压力性能 前面已经讨论了温度对钢骨架塑料复合管道压力性能影响，伴随温度升高，钢骨架塑料复合管道压力性能降低，而且弹性模量也随之下降。6.1.1.3.2热胀冷缩在本章设计规范中能够看出，温度改变可造成钢骨架塑料复合管道物理尺寸改变，其线膨胀系数介于钢管和纯塑料管之间。超地面安装设计分类，要考虑到热胀冷缩潜力。管道热胀冷缩变形量可用以下公式计算：La（T2T1）LL理论上长度改变，m；L为热涨；L为冷缩；a 线膨胀系数，/；T1最初温度，；T2最终温度，；L管道在T1温度下长度 m。温度改变所产生热胀冷缩是十分关键。然而这种计算管道长度随温度改变是假定管道非固定和温度瞬时下降时情况。实际上温度不会瞬时下降。把管道放在地上，也会因磨擦延缓管道理论上运动。现场安装管道经验表明，因温度改变管道产生热胀冷缩大约是理论总运动二分之一。所以因为热胀冷缩所产生管道纵向应力也大约是理论值二分之一。而且因管道中流体热性能或散热性能，常常深入减轻物理长度改变。然而保守工程设计要考虑到管道里流体是静态或甚至不是流体时，温度改变对管道影响。钢骨架塑料复合管道轻易受温度改变影响，在这种情况下，通常做法是放一个适宜固定装置，一般固定装置有混凝土固定器、坚硬块等等。选择固定器就应注意到：作用在管道壁上应力是预期温度改变结果。应力大小可由下式确定。Ta（T2T1）ET 轴向应力，MPa；a线膨胀系数，/；T1初始温度，；T2最终温度，；E弹性模量，MPa；因为温度改变管道所产生理论上纵向力为：FTTAa（T2T1）EAFT理论上纵向力，N；T理论上纵向应力，MPa；a管壁横截面积，m2；以上设计说明仅简单介绍温度对超地面钢骨架塑料复合管道影响，但并不包含其它原因，如安装管道重量，管道和地面磨擦阻力等，这些对热胀冷缩全部会产生影响。6.1.1.4安装特点钢骨架塑料复合管道超地面安装有两种形式，一个形式是把管道直接安放在地面上，另一个形式是把管道支撑或悬吊式安装。两种安装形式是依据不一样设计分类，以下将分别讨论这两种安装方法。6.1.1.4.1分段式安装如上所说，管道是伴随温度改变而产生热胀冷缩，设计者综合这一现象，提出了两种选择。一个是安装不受任何限制，也就是说管道可伴随温度改变自由移动；另一个是采取某种方法把管道固定住，这么能够控制物理尺寸改变。6.1.1.4.1.1不固定（可自由移动）式安装不固定式安装钢骨架塑料复合管道安装时要求安放到基座上或通道用地上，因为不固定管道轻易被擦伤或是管道外部受损，安放基座上或通道用地上时，既能够确保管道即自由移动，又能够不受外部损伤。这种方法通常要求管道在安装时“蛇行”敷设，方便温度改变时，管道可自由移动而消除轴向应力。6.1.1.4.1.2固定式安装 钢骨架塑料复合管道超地面安装设计是把固定看作控制管道运动手段，固定或限制管道力用来赔偿或控制预期热胀和冷缩应力。一般固定方法包含用支架、混凝土托架等等。用连续土制小平台固定管道，不仅能够限制管道移动，还能够降低温度改变。管道温度改变小，变形也会缩小。用断续土制小平台固定管道，能够根据管道长度分成若干段固定，每个固定点用土包起来（距离为13个管径）。这种方法是比较经济。管道被断续固定，当温度改变时，管道会产生横向偏移，这种横向偏移会在管壁上产生应力。具体计算公式以下：YL0.5a（T）Y横向偏移量，m ；L固定点之间间距，m；a线膨胀系数，/；T温度改变值，挠应变为：D96a（T）L管壁应变；D管外径，m；a线膨胀系数，/；T温度改变值，；L固定点之间间距，m。通常标准是，固定点多少决定了花钱多少，假如必需限制管道偏移，就要多设多个固定点，假如许可在一定范围内偏移，就能够合适少设多个固定点，管道造价自然也会降低。钢骨架塑料复合管道横向偏移是有限制，这是由管壁本身所许可最大应力所决定。以上两公式是用来确定钢骨架塑料复合管道超地面安装理论上横向偏移和应变，但实际上因为管道所受到摩擦力、重力和气流影响，而且绝大多数温度改变不是瞬时，所偏移和应变全部要较理论值小，这些原因在温度改变过程中全部减小了应力。从以上公式能够得出：横向位移和应变值大小取决于管道固定点之间间距。6.1.1.4.2支撑或悬吊式安装用支撑或悬吊式安装钢骨架塑料复合管道，其温度和相对位移特征和断续固定安装无支架管道特征相同。但另外还有两个附加参数：管道因为自重和输送介质重力产生挠应变和支架和固定器结构。钢骨架塑料复合管道支点之间间距是以限制挠应变为基础，在安装中选择简支梁式或连续梁式。支点之间间距应满足下列公式。L支点之间间距，m；OD管道外径，m；ID管道内径，m；m最大挠应力，MPa；q管道单位负载，Kg/mq（w/12）（ID）/6912q管道单位负载，Kg/m；w管道自重，Kg；管内输送介质密度，Kg/m.用该公式计算未固定钢骨架塑料复合管道（管道能够在支架上自由移动）支点间距得出数据是比较保守。管道挠应变分析比较复杂，能够把管道当成一个带端子负载梁来分析，用下列公式确定间距之间实际偏移。d5qL4/384ELId管道偏移量，m；L支架之间间距，m；q管道单位负载，Kg/m；EL弹性模量，MPa；I惯性矩（/64）（OD4ID4），m。简支梁分析反应了偏移和支架之间距离相关，并分析了在给定温度条件下弹性模量。不过没有考虑偏移大小和热胀或冷缩关系。假如把热胀冷缩也考虑进去，在以下公式中讨论。偏移量梁偏移+热膨胀偏移dY （5qL4/384ELI）L（0.5aT）1/2简支梁分析是端部一个间距管道段。管子支点间距长度通常相同。设计者在分析简支梁基础上分析一根多间距管道，对大多数多间距管道来说是比较保守。假如以分析连续梁为基础来确定偏称，分析以下：dfqL4/ ELId偏移量，m；f偏移系数，f是跨距数及管子固定方法函数。q单位长度负载，N；L支架之间间距，m；EL弹性模量，MPa；I惯性矩（/64）（OD4ID4），m。依据对简支梁分析，对连续梁分析偏移结果是在设定温度下间距呈几何状。该公式不包含因温度改变产生热胀冷缩引发其它偏移。下列公式综合了因间距几何状引发偏移和因温度改变热膨胀引发偏移。以连续梁分析和热影响为基础间距偏移：总偏移fqL4/EL（0.5aT）1/2f偏移系数q单位长度负载，N；EL弹性模量，MPa；I惯性矩（/64）（OD4ID4），m；T温度改变值，。6.2.1钢骨架塑料复合管道地下安装设计6.2.2.1介绍钢骨架塑料复合管道应用较常见是采取地下安装，管道地下安装分以下多个步骤：（1）开挖管沟；（2）沟内铺设管道；（3）回填管沟。以下将具体介绍钢骨架塑料复合管道地下安装设计方法。6.2.2.2.1柔性管道地下安装理论