鋼塑復(fù)合管在環(huán)衛(wèi)車輛中的創(chuàng)新應(yīng)用與性能分析

Innovative Application and Performance Analysis of Steel-plastic Composite Pipes in Environmental Sanitation Vehicles

Su Zhiqiang Fulongma Group Co.，Ltd.，Longyan 3640oo，China

Abstract：Basedontheapplicationofnewmaterialsinfluidconveyingsystems，thispaperexplores thecurrntstatusandtechnicaladvantagesofstel-plasticompositeipsiefeldofsaiatonices.Byompaingthperfoanedeecisofrdo almetalandplasticpipesandconsideringthespecificneedsofsaitationoperations，tepaperprovidesadetailedaalysisof tecomprehensivebeitsotel-plsticmpositesuigthossistaltweigtsindtei.O this basis，thepaperproposesstadardedapplicatioecommendatiosforstel-plasticompositepipesinsaationices，iing to provide a reference for the innovative development of related industries.

Key words：Steel-plastic composite pipe;Sanitation vehicle;Innovative reference;Performance analysis

1前言

隨著城市化進(jìn)程的加速推進(jìn)，環(huán)衛(wèi)車輛在城市管理中的作用日益凸顯。然而，環(huán)衛(wèi)車輛作業(yè)強(qiáng)度的持續(xù)增加對(duì)車輛部件，特別是對(duì)流體輸送系統(tǒng)提出了更高要求。傳統(tǒng)金屬管道，如鍍鋅管、無縫管等，雖然具有較高的強(qiáng)度，但存在易銹蝕、重量大等問題，長(zhǎng)期使用下維護(hù)成本高昂。另一方面，純塑料管道雖然耐腐蝕性好、重量輕，但強(qiáng)度不足，難以滿足環(huán)衛(wèi)車輛對(duì)高壓、高溫和震動(dòng)等復(fù)雜工況的需求。因此，尋找一種既能克服傳統(tǒng)金屬管材的缺陷，又能彌補(bǔ)塑料管材不足的管道材料顯得尤為重要。

鋼塑復(fù)合管，作為一種新興的管道材料，通過鋼材與高密度聚乙烯（HDPE）的復(fù)合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度與耐腐蝕性的完美結(jié)合，其獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，使其在環(huán)衛(wèi)車輛流體輸送系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文將從鋼塑復(fù)合管的技術(shù)特性、環(huán)衛(wèi)車領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、行業(yè)挑戰(zhàn)與解決方案以及市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)等方面，系統(tǒng)探討鋼塑復(fù)合管在環(huán)衛(wèi)車輛中的應(yīng)用價(jià)值。

2新舊材料應(yīng)用情況分析

表1對(duì)傳統(tǒng)金屬管道（如鍍鋅管、無縫管等）和鋼塑復(fù)合管的相關(guān)特征進(jìn)行了對(duì)比，并指出了新舊材料的應(yīng)用情況，包括優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

3鋼塑復(fù)合管的技術(shù)特性

3.1設(shè)計(jì)

鋼塑復(fù)合管[1-2]采用三層復(fù)合工藝（表2），各層材料相互協(xié)同，共同賦予管道優(yōu)異的綜合性能。

3.2關(guān)鍵性能參數(shù)

鋼塑復(fù)合管的關(guān)鍵性能參數(shù)如下：

a.工作壓力為 1.0～2.5MPa ，符合GB/T32439—2015標(biāo)準(zhǔn)[3]。這一參數(shù)確保了管道在高壓環(huán)境下依然能夠保持穩(wěn)定的輸送能力。

b.耐溫范圍為 -30～80°C ，符合ISO22391標(biāo)準(zhǔn)[4]。這一范圍涵蓋了環(huán)衛(wèi)車輛作業(yè)中可能遇到的各種溫度環(huán)境，確保了管道在不同溫度下的正常使用。

c.耐鹽霧腐蝕 ?5 000h ，符合ASTMB117標(biāo)準(zhǔn)[5]。這一參數(shù)體現(xiàn)了管道優(yōu)異的耐腐蝕性能，能夠在惡劣的腐蝕環(huán)境中保持長(zhǎng)期使用而不發(fā)生損壞。

4環(huán)衛(wèi)車領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

灑水車作為城市清潔的重要工具，其輸水管網(wǎng)的性能直接關(guān)系到灑水作業(yè)的效率和效果。鋼塑復(fù)合管在灑水車輸水管網(wǎng)中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

表1新舊管道材料的特征對(duì)比

a.防結(jié)垢特性：鋼塑復(fù)合管內(nèi)壁光滑，粗糙度僅 0.01μm ，遠(yuǎn)低于鍍鋅管等傳統(tǒng)金屬管道。這一特性使 得水流在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)阻力減小，水阻降低 23% ，從而 提高灑水作業(yè)的效率和覆蓋范圍。

b.快速連接設(shè)計(jì)：鋼塑復(fù)合管的連接有電磁熔連接、法蘭連接、卡箍式接頭、擴(kuò)口連接和熱熔連接等多種方式，而環(huán)衛(wèi)灑水車上推薦使用電熱熔或者擴(kuò)口連接，相較于傳統(tǒng)低壓管的螺牙連接安裝效率可提升60% 。這一設(shè)計(jì)使得灑水車在維修和更換管道時(shí)更加便捷，減少了傳統(tǒng)低壓鋼管開牙加工成本及其他連接輔材（如油麻絲和厭氧膠）等成本。

c.耐腐蝕性：灑水車應(yīng)用鋼塑復(fù)合管進(jìn)行輸水管網(wǎng)布置，相較于傳統(tǒng)低壓管網(wǎng)布置因其外層覆蓋UV防護(hù)型聚乙烯層，可以根據(jù)需求定義顏色，減少傳統(tǒng)低壓管二次防護(hù)噴涂的成本投入。且在使用過程中，可能需要噴灑各種化學(xué)藥劑，如消毒劑、除藻劑等，這些藥劑對(duì)管道具有較強(qiáng)的腐蝕性。而鋼塑復(fù)合管以其優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性，能夠抵御這些藥劑的侵蝕，確保灑水車輛管道的使用壽命，從而保障灑水作業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定進(jìn)行。

5行業(yè)挑戰(zhàn)與解決方案

盡管鋼塑復(fù)合管在環(huán)衛(wèi)車輛中具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但要實(shí)際應(yīng)用還須面臨一些挑戰(zhàn)，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)：

a.納米改性粘合劑研發(fā)：通過研發(fā)納米改性粘合劑，可以提高鋼塑復(fù)合管各層之間的粘合強(qiáng)度。納米材料具有優(yōu)異的界面效應(yīng)和填充效應(yīng)，能夠顯著提高粘合劑的粘結(jié)力和耐老化性能。

表2鋼塑復(fù)合管的材料及性能

b.添加彈性體材料的低溫配方：在鋼塑復(fù)合管的外層聚乙烯材料中添加適量的彈性體材料，以提高管道在低溫環(huán)境下的柔性和抗沖擊性能。彈性體材料具有良好的低溫韌性和回彈性，能夠有效緩解管道在低溫下的應(yīng)力集中和開裂問題。

c.加快配套功能件的開發(fā)：可使用鋼塑復(fù)合管的外層聚乙烯材料進(jìn)行批量塑膜生產(chǎn)、扇形鴨嘴和外絲水槍的生產(chǎn)，至于氣動(dòng)切斷閥和球閥等研發(fā)一體過渡接頭。

6市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)

隨著環(huán)保理念深化與城市化進(jìn)程加速，環(huán)衛(wèi)車輛市場(chǎng)需求正迎來持續(xù)性增長(zhǎng)。作為環(huán)衛(wèi)車輛流體輸送系統(tǒng)的核心部件，鋼塑復(fù)合管憑借其獨(dú)特性能優(yōu)勢(shì)，在市政與工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用滲透率正快速提升。《2025中國(guó)環(huán)衛(wèi)裝備白皮書》數(shù)據(jù)顯示，該管材以耐腐蝕、高強(qiáng)度等特性成為流體輸送領(lǐng)域的優(yōu)選方案，但在燃?xì)狻⑥r(nóng)業(yè)等場(chǎng)景仍存在顯著增量空間，尤其在環(huán)衛(wèi)車輛領(lǐng)域當(dāng)前滲透率尚處空白狀態(tài)，亟待技術(shù)突破與市場(chǎng)開拓。

從行業(yè)發(fā)展軌跡來看，政策驅(qū)動(dòng)與技術(shù)迭代正成為鋼塑復(fù)合管進(jìn)軍環(huán)衛(wèi)車輛領(lǐng)域的雙重引擎。一方面，新能源環(huán)衛(wèi)車普及與智能化裝備升級(jí)對(duì)輕量化、耐腐蝕管材提出剛性需求；另一方面，生產(chǎn)工藝的迭代升級(jí)正推動(dòng)管材成本持續(xù)下降，為規(guī)模化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。預(yù)計(jì)未來3～5年，隨著材料復(fù)合技術(shù)的成熟與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)化，鋼塑復(fù)合管在環(huán)衛(wèi)車輛流體系統(tǒng)中的應(yīng)用將迎來從技術(shù)驗(yàn)證到市場(chǎng)普及的關(guān)鍵跨越。

市場(chǎng)規(guī)模層面，伴隨環(huán)衛(wèi)車輛保有量年均 15% ）20% 的增速，鋼塑復(fù)合管在該領(lǐng)域的細(xì)分市場(chǎng)規(guī)模有望形成百億級(jí)增長(zhǎng)空間。這一趨勢(shì)不僅為管材生產(chǎn)企業(yè)開辟了全新的藍(lán)海賽道，更將賦能上游原材料供應(yīng)、中游裝備制造及下游運(yùn)維服務(wù)的全產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值重構(gòu)，催生出集技術(shù)研發(fā)、場(chǎng)景定制、服務(wù)配套于一體的新型商業(yè)生態(tài)。對(duì)于行業(yè)參與者而言，提前布局環(huán)衛(wèi)車輛流體系統(tǒng)解決方案，將成為搶占環(huán)保裝備市場(chǎng)新高地的戰(zhàn)略支點(diǎn)。

7結(jié)語

本文通過對(duì)鋼塑復(fù)合管在環(huán)衛(wèi)車輛中的應(yīng)用現(xiàn)狀與技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行探討，得出以下結(jié)論：鋼塑復(fù)合管以其優(yōu)異的耐腐蝕性、輕量化、高強(qiáng)度等性能優(yōu)勢(shì)，在環(huán)衛(wèi)車輛流體輸送系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

展望未來，鋼塑復(fù)合管在環(huán)衛(wèi)車輛領(lǐng)域的應(yīng)用正朝著更廣泛、更深入的方向邁進(jìn)。一方面，技術(shù)的持續(xù)迭代將不斷優(yōu)化其性能，無論是在耐腐蝕性、抗壓強(qiáng)度還是輕量化等核心指標(biāo)上，都將實(shí)現(xiàn)突破，更好地適配環(huán)衛(wèi)車輛在復(fù)雜工況下的使用需求；另一方面，隨著城市化進(jìn)程的加速和環(huán)衛(wèi)服務(wù)市場(chǎng)化的推進(jìn)，環(huán)衛(wèi)車輛的市場(chǎng)需求持續(xù)擴(kuò)大，這也為鋼塑復(fù)合管的應(yīng)用提供了更廣闊的場(chǎng)景，從傳統(tǒng)的垃圾清運(yùn)車到多功能環(huán)衛(wèi)作業(yè)車，其應(yīng)用范圍將不斷拓展。

不過，在鋼塑復(fù)合管實(shí)際應(yīng)用于環(huán)衛(wèi)車輛的過程中，仍需正視當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)。例如，部分場(chǎng)景下的接口密封技術(shù)尚未完全適配環(huán)衛(wèi)車輛的高頻震動(dòng)環(huán)境，長(zhǎng)期使用可能存在滲漏風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，針對(duì)不同環(huán)衛(wèi)作業(yè)場(chǎng)景的定制化生產(chǎn)能力不足，導(dǎo)致部分特殊需求難以得到快速響應(yīng)。但可以預(yù)見的是，隨著行業(yè)對(duì)這些問題的重視程度不斷提升，通過技術(shù)改進(jìn)與持續(xù)創(chuàng)新，這些痛點(diǎn)將逐步得到有效解決。

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作者簡(jiǎn)介：

蘇志強(qiáng)，男，1988年生，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)衛(wèi)專用車生產(chǎn)工藝。