鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管（SRPCP）是以高密度聚乙烯(HDPE)為基體，表面涂敷粘接樹(shù)脂的鋼帶成型為波形作為主要支撐結(jié)構(gòu)，與聚乙烯材料纏繞復(fù)合成整體的結(jié)構(gòu)壁管材。它很好地結(jié)合了鋼材的高剛度、高強(qiáng)度和聚乙烯的柔韌、耐腐蝕、耐磨損等性能，管材環(huán)剛度可以達(dá)到SN8、SN10、SN12.5、SN16四個(gè)級(jí)別，突破了大口徑塑料排水管環(huán)剛度一般只能達(dá)到SN8的限制，能夠滿足多種工程的應(yīng)用要求，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高速公路、城市市政排水工程建設(shè)等領(lǐng)域，尤其在要求使用年限長(zhǎng)的大型基礎(chǔ)性工程項(xiàng)目中應(yīng)用較多。 

1 目前存在的問(wèn)題

由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，一些廠家為降低成本，在實(shí)際生產(chǎn)中向原料中添加劣質(zhì)回收塑料，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品品質(zhì)和工程質(zhì)量。最近，由央視曝光的江蘇某些公司生產(chǎn)的“劣質(zhì)管”添加了有毒劣質(zhì)回收塑料事件，使得消費(fèi)者更加關(guān)注管道產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題；媒體披露的某些城市市區(qū)出現(xiàn)吞車、吞人的“天坑”問(wèn)題，亦多與管道質(zhì)量不合格造成泄漏失效有關(guān)。此外，作為支撐結(jié)構(gòu)的鋼帶與保護(hù)層聚乙烯塑料粘接不牢等質(zhì)量問(wèn)題，也使得管材在使用中存在滲漏、局部開(kāi)裂等質(zhì)量隱患，甚至導(dǎo)致整條管線失效等嚴(yán)重的工程質(zhì)量問(wèn)題。因此，對(duì)管材做出針對(duì)性改進(jìn)與提升，確保管材的質(zhì)量與結(jié)構(gòu)安全性，才能使鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管產(chǎn)品贏得客戶信任，得到更加廣泛的推廣。

2 管材的質(zhì)量改進(jìn)

2.1 保證原材料合格

原材料性能穩(wěn)定是管材使用和運(yùn)行安全的基本保障。有的企業(yè)采用低檔不合格原料甚至劣質(zhì)回收塑料或者大量添加填充料（如碳酸鈣）等方式來(lái)降低成本，以低價(jià)取勝。由于低劣的回收塑料性能不穩(wěn)定，與新的聚乙烯原料的共混存在相容性問(wèn)題，只是靠聚乙烯高溫下的粘合性簡(jiǎn)單的粘合在一起，降低了管材的力學(xué)性能，生產(chǎn)出的管材質(zhì)量很難達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，減少了管道的使用壽命。這類劣質(zhì)回收塑料中含有部分雜質(zhì)、有刺鼻的氣味，管材易出現(xiàn)外壁粗糙、鋼帶外漏、端面有氣孔等質(zhì)量問(wèn)題（如圖1所示），且只能做成黑色予以掩蓋。目前，一些重視產(chǎn)品質(zhì)量企業(yè)面對(duì)激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，仍然堅(jiān)持采用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的原新原材料生產(chǎn)。為了和混入不合格材料(回收雜料，填充料)的產(chǎn)品容易區(qū)分，采用淺色內(nèi)壁（聚乙烯中添加少量黃色或橙色色母料等）和黑色（聚乙烯中添加必要量抗紫外線的碳黑）外壁。

2.2 鋼帶鍍鋅提高了與塑料的粘結(jié)效果和抗腐蝕性能

管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用波形鋼帶作為主要支撐結(jié)構(gòu)，鋼帶是完全被內(nèi)外層聚乙烯覆蓋的，接觸被輸送液體和周圍土壤及地下水的內(nèi)外表面是有一定厚度的聚乙烯層，因此，鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管的耐腐蝕和耐磨損性能是有保證的。由于鋼帶和聚乙烯的彈性模量相差200多倍，鋼帶的強(qiáng)度決定了管材能夠承受的壓力強(qiáng)度。為防止生銹，普通鋼帶出廠前表面均涂覆防銹油，這種鋼帶在與聚乙烯塑料層復(fù)合之前，會(huì)在連續(xù)的生產(chǎn)線上由設(shè)備進(jìn)行清洗處理，但是難免會(huì)有除不盡的地方。而帶油的鋼帶與粘結(jié)樹(shù)脂粘接效果較差，導(dǎo)致與聚乙烯復(fù)合不夠徹底，鋼帶與聚乙烯的接觸面處容易開(kāi)膠脫層，鋼帶脫膠后將影響管材的抗外壓能力。此外，若出現(xiàn)外壁塑料因磕碰導(dǎo)致鋼帶外露時(shí)，土壤中的水分等容易從鋼帶與塑料層間隙進(jìn)入，存在大面積腐蝕鋼帶進(jìn)而使管道強(qiáng)度降低的隱患，無(wú)法保證管道系統(tǒng)長(zhǎng)期承載安全。生產(chǎn)時(shí)如果采用鍍鋅鋼帶代替普通鋼帶，因鍍鋅鋼帶具有防腐性能，出廠時(shí)無(wú)需涂防銹油，且鍍鋅后的鋼帶表面更容易與粘接樹(shù)脂結(jié)合，提高了鋼帶與聚乙烯塑料的粘接強(qiáng)度，避免了鋼帶與聚乙烯塑料脫層的問(wèn)題（圖3所示為普通鋼帶與鍍鋅鋼帶）。管道即使在使用、安裝過(guò)程中受到了沖擊磕碰，保護(hù)層塑料破損致使鋼帶裸露，鋼帶表面的鍍鋅層也還能夠起到防腐作用，進(jìn)一步確保管材在惡劣腐蝕環(huán)境條件下的安全運(yùn)行。

鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管（SRPCP）在國(guó)內(nèi)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中還沒(méi)有規(guī)定必須采用鍍鋅鋼板。SRPCP在國(guó)際通用的美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：ASTM F 2435-12 Standard Specification for Steel Reinforced Polyethylene (PE) Corrugated Pipe 中是明確規(guī)定采用鍍鋅鋼板的?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)一些企業(yè)為了進(jìn)一步保證產(chǎn)品的抗腐蝕性能和鋼塑結(jié)合的可靠性決定采用鍍鋅鋼板是領(lǐng)先的。

2-3 管端封堵波紋內(nèi)腔防止內(nèi)腐蝕

鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管在波紋的外壁和平直的內(nèi)壁之間有一個(gè)螺旋環(huán)繞的連續(xù)內(nèi)腔，常稱為波紋內(nèi)腔。有些企業(yè)在生產(chǎn)中切斷管材后不注意在端頭封堵這個(gè)波紋內(nèi)腔，在鋪設(shè)中也常常會(huì)忽略波紋內(nèi)腔是否封堵好。結(jié)果是可能這個(gè)波紋內(nèi)腔和管道內(nèi)腔有溝通，也可能這個(gè)波紋內(nèi)腔和管道外有溝通，在驗(yàn)收管道時(shí)并不能發(fā)現(xiàn)。但是確實(shí)使管道處于提前破壞的危險(xiǎn)中。因?yàn)樗赡苓M(jìn)入這個(gè)波紋內(nèi)腔，而波紋內(nèi)腔的鋼帶表面是沒(méi)有聚乙烯層覆蓋的（只有鋼帶成型前預(yù)涂的薄層粘接樹(shù)脂），結(jié)果是鋼帶從內(nèi)面腐蝕。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)SRPCP的領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)防止波紋內(nèi)腔內(nèi)腐蝕的重要性。在生產(chǎn)過(guò)程中切斷管材后近采取有效措施完成波紋內(nèi)腔的封堵。

3產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)方法

劣質(zhì)管材性能差、壽命短，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。鑒別管材質(zhì)量除了按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)委托合格的檢測(cè)中心通過(guò)正規(guī)的全面性能檢測(cè)以外。用戶通過(guò)直觀觀察鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管內(nèi)外壁可以做出初步判斷。此外，還可以通過(guò)一些性能測(cè)試等檢測(cè)手段，更準(zhǔn)確的判定產(chǎn)品中是否添加了劣質(zhì)回收塑料。圖7是從兩種不同管材的內(nèi)壁取得的樣條進(jìn)行力學(xué)拉伸試驗(yàn)的結(jié)果，黃色樣條由純的聚乙烯原生料所生產(chǎn)的管材內(nèi)壁裁切而成，黑色樣條則是由添加劣質(zhì)回收塑料生產(chǎn)的管材內(nèi)壁裁切而成。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，管材用聚乙烯斷裂伸長(zhǎng)率不小于350%，圖7中的黃色樣條斷裂伸長(zhǎng)率滿足要求，而黑色樣條斷裂伸長(zhǎng)率明顯比前者低甚至呈脆性斷裂，這樣的產(chǎn)品其抵抗外力沖擊的能力大大降低。此外，也可以通過(guò)GB/T 17391試驗(yàn)方法測(cè)定管材所用原材料的氧化誘導(dǎo)時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)聚乙烯原材料的質(zhì)量好壞，因?yàn)榱淤|(zhì)回收塑料經(jīng)反復(fù)多次熔融冷卻后熱穩(wěn)定性會(huì)明顯下降，OIT隨之降低，會(huì)低于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的管材用聚乙烯最小OIT（200℃，20min）。

判定管材用的是否為易生銹的普通鋼帶，一個(gè)簡(jiǎn)易的鋼帶和粘結(jié)樹(shù)脂粘接質(zhì)量檢測(cè)方法是，觀察涂層表面是否有鼓包、明顯脫層現(xiàn)象，或橫切面鋼帶與涂層是否有脫開(kāi)粘接不牢現(xiàn)象?；蛘咭部梢允褂玫镀谕克芎玫匿搸澣?，劃透粘接樹(shù)脂層，如果粘接樹(shù)脂可以翹起，表示粘接效果差；反之，粘接效果良好（如圖8所示）。使用易生銹的普通鋼帶，一般管材外壁塑料很容易出現(xiàn)嚴(yán)重剝離現(xiàn)象（如圖9所示）。

4 總結(jié)

經(jīng)過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)后的鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管，以淺色系塑料內(nèi)壁作為原生料的標(biāo)志，從根本上杜絕添加劣質(zhì)回收塑料；鋼帶鍍鋅處理后不僅提高抗腐蝕性能，而且與管道內(nèi)外壁聚乙烯塑料粘接效果更佳，有效保證了應(yīng)力開(kāi)裂和抗外壁受沖擊開(kāi)裂能力。新型管道健康長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展需要結(jié)合工程特點(diǎn)對(duì)管道結(jié)構(gòu)不斷完善，只有最大限度地提高品質(zhì)，才能從根本上擴(kuò)大產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率和影響力，才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中走得更遠(yuǎn)。