热熔胶对昆明钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管道的影响

        （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。

        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

       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。

        综上所述，优良的sRTP用粘接树脂应包括以下特点：

（1）较高的钢丝与热熔胶粘接剪切强度；

（2）较好的钢丝浸润效果；

（3）较高的热熔胶本体强度；

        因此，优良的sRTP用粘接树脂可以为管道提供：

（1）更可靠的复合层粘接效果，更持久的复合层静液压试验时间；

（2）更高的管道耐压等级；

（3）更稳定的管道耐压性能。

        结论：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。优秀的SRTP用粘接树脂具有更高的钢丝与热熔胶的粘接剪切强度、更良好的钢丝与热熔胶的浸润性、更可靠的热熔胶本体强度，其有利于提高SRTP的耐压、复合层粘接效果，以及更稳定的管道质量。合适的sRTP涂胶工艺，更有利于充分出发挥热熔胶的最佳效果。

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