聚乙烯绝缘支架作为长输管道阴极保护系统中的关键部件,凭借耐磨、抗腐蚀等特性,在管道安全运行中发挥着不可替代的作用
一、核心功能与适配场景
1. 长输管道中的核心作用
长输管道(如石油、天然气管道)在穿越公路、铁路、河流或隧道时,需通过套管(水泥或钢制)实现隔离。聚乙烯绝缘支架的核心功能是:
物理支撑:稳定承托管道,避免管道因自重、土壤压力或流体冲击发生位移、变形,确保管道轴线平直;
电气绝缘:阻断管道与套管、土壤中金属构筑物的电连接,防止阴极保护电流泄漏(避免电流被套管 “分流” 而削弱对管道的保护),确保管道电位稳定在 - 0.85~-1.1V(CSE)的有效保护区间。
2. 典型应用场景
管道穿越公路 / 铁路的套管段;
河流穿越的水下管道支撑;
隧道内管道与混凝土结构的隔离;
土壤中存在杂散电流(如电气化铁路附近)的管道区段。
二、聚乙烯材质的性能优势
1. 耐磨特性
材料硬度:高密度聚乙烯(HDPE)的邵氏硬度达 60~70D,表面光滑且摩擦系数低(0.1~0.2),在管道安装拖拽或长期运行中,能抵御与套管、土壤的摩擦,磨损率仅为传统金属支架的 1/50;
抗冲击性:具有优异的韧性,在 - 40℃~60℃环境下仍能保持良好的抗冲击性能(缺口冲击强度≥20kJ/m²),可承受施工机械碰撞或管道热胀冷缩产生的应力。
2. 抗腐蚀能力
化学稳定性:耐酸碱(pH 值 1~14 范围内稳定)、耐土壤中的盐类、微生物侵蚀,在潮湿、盐碱地等恶劣环境中,使用寿命可达 30 年以上,远超金属支架(易锈蚀)和普通塑料支架(易老化);
耐水性:吸水率<0.01%,长期浸泡在水中(如河流穿越段)不会因吸水导致绝缘性能下降或结构强度降低。
3. 绝缘与力学性能
绝缘电阻:体积电阻率≥1×10¹⁴Ω・cm,击穿场强≥20kV/mm,能有效阻断杂散电流和阴极保护电流的泄漏;
承载能力:根据管径不同,单个支架可承受 500~5000N 的径向载荷,在 DN100~DN1600 管径范围内均能稳定支撑,且在长期载荷下蠕变率低(≤1%/ 年)。
三、产品设计与安装要点
1. 结构设计
规格适配:根据管道外径(38mm~1670mm)定制弧形托举面,贴合管道外壁,避免局部应力集中;支脚高度 25mm~110mm,可调节管道与套管的间距,确保绝缘间隙≥50mm;
加固措施:部分型号配备不锈钢紧固带或四道尼龙扎带,将支架与管道牢固绑定,防止在长距离穿越中因震动移位(位移量≤5mm / 年);
防腐层保护:内壁粘贴 3~6mm 厚丁腈橡胶垫,避免支架与管道外防腐层(如 3PE 涂层)直接摩擦导致破损。
2. 安装规范
间距设置:直线段每 1.5~2 米布置 1 个支架,转弯处或穿越端头加密至每 0.5~1 米 1 个,确保支撑均匀;
安装工具:采用专用拉伸卡钳固定紧固带,确保预紧力一致(50~100N),避免过紧损伤管道或过松导致支架脱落;
检测要求:安装后需用兆欧表检测支架绝缘电阻(≥1000MΩ),确保无电气导通隐患。