钢骨架增强热塑性塑料复合连续管及接头检测

钢骨架增强热塑性塑料复合连续管及接头检测要点

产品特征： 钢骨架增强热塑性塑料复合连续管（简称SCP）是一种新型高性能非金属管道。其核心技术是将高强度钢丝（或其他金属丝材）作为增强相，以螺旋缠绕或编织等形式连续嵌入热塑性塑料（如HDPE、PA11、PVDF等）基体中，形成具有优异压力承载能力、抗腐蚀性和柔韧性的复合结构。接头通常采用熔接、机械锁紧或复合连接方式。其完整性对工程安全至关重要，需实施系统化检测。

核心检测项目：

一、 原材料与制造过程检测

1. 原材料验证：
   • 树脂/粒料： 检测熔融指数(MFI/MFR)、密度、灰分、挥发分、炭黑含量及分散度、氧化诱导时间(OIT)、关键添加剂含量等，确保符合配方设计要求。
   • 增强钢丝： 检测材质牌号符合性（光谱分析）、拉伸强度、屈服强度、延伸率、弯曲性能、表面清洁度（无油污、锈蚀）及镀层质量（如镀锌层厚度、附着力）。
   • 粘接树脂/胶粘剂： （若适用）检测粘度、固化特性、剪切强度以及与钢丝、基体塑料的相容性。
2. 在线过程控制：
   • 几何尺寸： 连续监控管道外径、壁厚（含各层厚度）、椭圆度。精确控制钢丝缠绕角度、张力、间距一致性。
   • 温度控制： 实时监测挤出机各段温度、口模温度、冷却水温，确保材料塑化、粘接及结晶过程稳定。
   • 外观质量： 在线视觉检测表面光洁度、颜色均一性，排查气泡、杂质、划痕、凹陷等缺陷。
   • 粘接界面监控： （关键）通过专用传感器或间接参数（温度、压力）评估钢丝与塑料基体界面粘接状态。

二、 成品管体检测

1. 外观与尺寸检测：
   • 目视检查： 全面检查内/外表面光滑度、颜色均一性，确认无可见杂质、裂纹、孔洞、气泡、分层、划伤及明显变形。
   • 尺寸测量： 精确测量外径、壁厚（整体及各层）、长度、椭圆度、不圆度，符合公差要求。
2. 物理机械性能检测：
   • 短期静液压强度/爆破压力： 在指定温度下（如20°C, 60°C），将管段加压至标准规定倍数（通常远高于工作压力）直至破坏，验证极限承压能力。
   • 长期静液压强度： 依据标准方法（如ISO 9080, ASTM D2837），在不同温度和压力组合下进行长时间（数千小时）测试，外推确定材料在20°C, 50年下的预测长期静液压强度值及置信下限。
   • 剥离强度： 测试钢丝增强层与内外塑料层之间的粘接强度（N/mm或N/cm），确保界面结合牢固，防止分层失效。
   • 扁平试验： 将管段压扁至规定变形量（如外径的40%或50%），检查是否开裂或分层，评估柔韧性及抗挤压能力。
   • 纵向回缩率： 测试管段在受热后沿长度方向的收缩率，评估尺寸稳定性和内应力状态。
3. 耐化学腐蚀与环境应力开裂性能：
   • 耐化学介质试验： 将管材浸泡在特定浓度的酸、碱、盐、烃类、特定化学介质中，在温度和压力条件下保持规定时间，测试前后质量变化、尺寸变化、爆破压力或剥离强度变化。
   • 耐环境应力开裂： 采用标准切口试样（如ASTM D1693）或整管弯曲试样，在特定表面活性剂环境中测试其抵抗应力开裂的能力。
4. 无损检测：
   • 超声波检测： 检测管壁内部缺陷（如分层、夹杂、气泡）及壁厚均匀性。
   • X射线检测： 透视检查钢丝缠绕/编织结构的完整性、间距、角度以及是否存在断丝、搭接不良等缺陷。
   • 电火花检测： （针对外覆层）检测外保护层是否存在针孔、裂纹等贯通性缺陷。

三、 接头检测

1. 外观与尺寸检测：
   • 目视检查： 检查接头组件（本体、密封件、锁紧件等）外观质量，确认熔接区熔融均匀、无烧焦、孔洞、裂纹、夹杂物；机械接头组装到位、无损伤。
   • 尺寸测量： 精确测量关键配合尺寸（如熔接翻边高度/宽度、承插深度、螺纹尺寸、密封槽尺寸等）。
2. 密封性能检测：
   • 气密性测试： 对组装好的接头或带接头的管段充入压缩气体（如空气或氮气），加压至规定值（通常为设计压力的1.1-1.5倍），保压检查是否泄漏（气泡法或压力降法）。
   • 液压密封试验： 使用水或液压油加压至规定值，保压检查是否渗漏或压力下降。
3. 力学性能检测：
   • 拉拔试验： 对组装好的接头施加轴向拉力，测试其抗拉脱能力，验证连接强度是否不低于管体本身。
   • 弯曲试验： 测试带接头的管段在弯曲状态下的密封性能和结构完整性。
   • 扭矩测试： （针对机械接头）测试安装或拆卸时所需扭矩，并验证在指定扭矩下接头的密封性能。
4. 无损检测：
   • 超声波检测： （针对熔焊接头）检测熔合区是否存在未熔合、气孔、夹杂等缺陷。
   • 射线检测： （针对熔焊接头或金属承压部件）检查内部缺陷。
   • 密封面检查： 使用内窥镜等工具检查密封槽、密封面状况。

四、 系统完整性检测

1. 工厂预制管段测试： 对于带接头预制的管段，进行整体气密性或液压密封试验及压力循环试验。
2. 现场安装后检测：
   • 管线系统压力试验： 安装完成后，对整个管线系统进行强度试验（高于设计压力）和严密性试验（设计压力下保压），检查系统整体强度和密封性。
   • 泄漏监测： （运行期间）利用流量平衡、压力监测、声波检测等技术监测管线潜在泄漏点。
   • 接头位置复核： 确认接头位置记录准确，便于后期维护。

五、 安装与回填监控

• 沟槽检查： 确认沟槽深度、宽度、底部平整度及垫层铺设符合要求。
• 下管检查： 监控吊装、下管过程，防止管道过度弯曲或损伤。
• 回填监控： 监督回填材料（通常为细砂或特定原土）、分层夯实密度，防止回填不当导致管道受力不均或接头变形。

结论： 钢骨架增强热塑性塑料复合连续管及其接头的质量控制是保障其长期安全可靠运行的关键。检测工作需涵盖原材料、制造过程、成品管体、接头部件、连接部位以及最终安装系统等全生命周期关键环节。严格执行涵盖几何尺寸、力学性能（尤其长期静液压强度和剥离强度）、耐化学腐蚀性能、环境应力开裂抗力、密封性能及无损检测等多维度的标准化检测项目，并强化对连接接头这一薄弱环节的专项检测，是有效评估产品性能、识别潜在缺陷、确保管线系统完整性的必要手段。