CN102644807A - 无缝螺旋波纹中低压输送复合管道及成型方法 - Google Patents
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Abstract
一种无缝螺旋波纹中低压输送复合管道及成型方法。主要解决现有的低压输送复合管中钢管不防腐、钢塑复合管口径小、排水管内壁螺旋缠绕增强层的输水管内壁不完整、不光滑、易发生泄漏的问题。其特征在于：所述的芯管（1）外部依次缠绕有增强层（2）、聚乙烯层（3），聚乙烯层（3）外部缠绕有涂塑钢带层（4），涂塑钢带层（4）外部包覆有复合层（5）。该无缝螺旋波纹中低压输送复合管道具有节省材料、内壁光滑、防腐性好、强度和环刚度高的特点，并且该成型方法可以在一条生产线上一次成型，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及塑料加工技术领域，具体的说是一种较大口径无缝螺旋波纹中低压输送复合管道及成型方法。
背景技术
目前用于中低压输送的管道除传统的钢管外，主要有纯塑料为原料的塑料管、钢材和塑料复合的钢塑复合管道。许多大口径流体输送管道主要采用钢管，但其重量大，施工技术要求高，容易对输送介质造成污染，加上其防腐性差，整个管线的使用寿命较短，其成本也较高。塑料管材与传统的金属管和水泥管相比，具有重量轻的特点，一般仅为金属管的1/6-1/10,有较好的耐腐蚀性，抗冲击和抗拉强度高，塑料管内表面比铸铁管光滑的多、摩擦系数小、流体阻力小、可降低输水能耗5%以上，综合节能好，运输方便，安装简单，使用寿命长达30-50年。但是塑料管道必须有一定的壁厚，以满足其强度和环刚度的要求，口径较大时（如直径大于800mm）其单位长度上消耗的材料也多，另外随着口径增加，虽然满足了其抵抗内压力的要求，但其抵抗外压力的能力却不能满足要求。如同时达到满足内外压力要求，其壁厚则大幅增加，制造成本会大大增高，很难被人们接受。
近十年兴起的钢塑复合管道如钢骨架聚乙烯塑料复合管等较好的解决了金属管道耐压不耐腐、非金属管道耐腐不耐压等诸多缺点，具有较好的刚度和强度，但只能提供直径800mm以下规格的产品。在申请号为201110204891.9的专利申请中涉及一种输水管，其制造方法是在螺旋缠绕形成的增强复合外管内镶嵌增强纤维层而成型的管材，由于内衬加强层由有一定长度的环状增强层拼接而成，拼接缝采用火焰加热焊接、热风加热焊接及挤出焊接的方式，内壁不完整、不光滑，输送介质时内壁阻力大，且焊缝制造工艺苛刻，输送介质极易通过焊缝发生泄漏。
发明内容
为了克服现有技术中上述的不足，本发明提供一种无缝螺旋波纹中低压输送复合管道及成型方法，该复合管道具有节省材料、内壁光滑、防腐性好、强度和环刚度高的特点，并且该成型方法可以在一条生产线上一次成型，生产效率高。
本发明的技术方案是：一种无缝螺旋波纹中低压输送复合管道，包括芯管，所述的芯管外部依次缠绕有增强层、聚乙烯层，聚乙烯层外部缠绕有涂塑钢带层，涂塑钢带层外部包覆有复合层。
所述的芯管为纯塑管。
所述的增强层材料为高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙中的一种，或者上述材料中的任意两种材料以由内至外的次序依次缠绕。
所述的涂塑钢带层的纵截面形状为T形、Ω形或矩形。
无缝螺旋波纹中低压输送复合管道的成型方法，于包括以下步骤：
a、通过增强层挤出机头向芯管表面缠绕增强层，在缠绕的同时，待缠绕增强层前端的芯管表面用热风系统预热；
b、由聚乙烯层挤出机头挤出聚乙烯层缠绕在增强层2上；
c、由钢带弯曲装置将涂塑钢带层的截面弯曲成T型或Ω形中的一种，然后压在聚乙烯层表面；
d、由复合层挤出机头挤出复合层包覆在涂塑钢带表面；
e、上述各步骤进行的同时，芯管绕中心轴旋转，并且芯管随管道支撑架沿轴线方向移动。
步骤a中所述的增强层为两层，在第一层增强层外表面增强一个增强层挤出机头，两个增强层挤出机头一同向芯管表面挤出增强层。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，在已成型的芯管上缠绕增强层及其它复合层，生产的管道内壁保证了塑料管内表面光滑、摩擦系数小、流体阻力小的特点，并且内壁是完整一体的，消除了从内壁泄漏输送介质的可能，内壁材料为纯材料，防腐性好；芯管包覆其它层后即解决了管道的强度问题，也由于缠绕了截面形状为T形或Ω形的钢带而使该复合管道的强度和环刚度增强。并且由于强度和环刚度能够保证，使得该复合管的壁厚不必制成很厚，节省了材料，也可以根据需要按照芯管的规格，制造成较大口径的复合管道。
附图说明
图1是本发明中复合管道的结构示意图；
图2是图1中的局部放大图；
图3是本发明中成型装置的结构示意图；
图4是图3的右视图。
图中1-芯管，2-增强层，3-聚乙烯层，4-涂塑钢带层，5-复合层，6-管道支撑架，7-芯管支撑架，8-热风系统，9-管道旋转驱动装置，10-轴向移动平台，11-成型机架，12-钢带弯曲装置13-增强层挤出机头，14-聚乙烯层挤出机头，15-复合层挤出机头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1及图2所示，一种无缝螺旋波纹中低压输送复合管道，包括芯管1，所述的芯管1为纯塑管，芯管1的材质可以是高密度聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）中的一种。芯管1外部依次缠绕有增强层2、聚乙烯层3，所述的增强层2材料为高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙中的一种，或者上述材料中的任意两种材料以由内至外的次序依次缠绕，增强层2可根据管道所需输送的压力缠绕一层、两层甚至多层。聚乙烯层3外部缠绕有涂塑钢带层4，所述的涂塑钢带层4的沿轴线方向的纵截面形状为T形、Ω形或矩形，这样可以增强管道的强度。涂塑钢带层4外部包覆有复合层5，复合层5可以起到防腐的作用。
由图3及图4所示，所述的芯管1支撑在管道支撑架6上，管道支撑架6上部固定有芯管支撑架7和管道旋转驱动装置9，通过管道旋转驱动装置9驱动芯管支撑架7带动芯管1按一定角速度旋转。管道支撑架6固定在管道成型轴向移动平台10上，管道成型轴向移动平台10带动管道支撑架6上沿轴向在成型机架11上移动，从而使芯管1在旋转的同时可沿轴向移动。
无缝螺旋波纹中低压输送复合管道的成型方法，包括以下步骤：
a、通过增强层挤出机头13向芯管1表面缠绕增强层2，在缠绕的同时，待缠绕增强层2前端的芯管1表面用热风系统8预热至与增强层2可以很好的粘接的程度，以使增强层2完全与芯管1粘接为一体。所述的增强层2也可以为两层或多层，只需在第一层增强层2外表面增强一个或多个增强层挤出机头13，若干个增强层挤出机头13一同向芯管1表面挤出增强层2。
b、由聚乙烯层挤出机头14挤出聚乙烯层3缠绕在增强层2上；
c、由钢带弯曲装置12将涂塑钢带层4的截面弯曲成T型或Ω形中的一种，然后压在聚乙烯层3表面；
d、由复合层挤出机头15挤出复合层5包覆在涂塑钢带4表面；
e、上述各步骤进行的同时，芯管1绕中心轴旋转，并且芯管1随管道支撑架6沿轴线方向移动。
芯管1和芯管1外表面的其他复合层可以在一条生产线上连续完成后切断为定长管，即在缠绕时，各层可以按照由内向外缠绕层依次缠绕，这样当整根芯管1移动完成后，所有缠绕层也缠绕完成。也可以是芯管1和芯管1外表面其他复合层单独完成或相邻层一层或几层连续生产后再与其他层复合。
以上各层缠绕时可根据需要加水冷却，缠绕完成无缝螺旋波纹中低压输送复合管道冷却后对其两端进行整形处理，此产品可以是芯管等径的，也可以将管道一段制成承口，一端制成插口。由于采用了纯塑芯管1外表面缠绕增强层2、增加环刚度的钢带层4及其它保护层，可以根据需要按照纯塑芯管1的规格，制造成较大口径无缝螺旋波纹中低压输送复合管道。并且采用该方法加工无缝螺旋波纹中低压输送复合管道，所有工序可在一条生产线上连续完成，生产效果高。
Claims (9)
1.一种无缝螺旋波纹中低压输送复合管道，包括芯管（1）,其特征在于：所述的芯管（1）外部依次缠绕有增强层（2）、聚乙烯层（3），聚乙烯层（3）外部缠绕有涂塑钢带层（4），涂塑钢带层（4）外部包覆有复合层（5）。
2.根据权利要求1所述的无缝螺旋波纹中低压输送复合管道，其特征在于：所述的芯管（1）为纯塑管。
3.根据权利要求2所述的无缝螺旋波纹中低压输送复合管道，其特征在于：所述的增强层（2）材料为高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙中的一种。
4.根据权利要求2所述的无缝螺旋波纹中低压输送复合管道，其特征在于：所述的增强层（2）材料为高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙中的任意两种材料以由内至外的次序依次缠绕。
5.根据权利要求3或4所述的无缝螺旋波纹中低压输送复合管道，其特征在于：所述的涂塑钢带层（4）的截面开关为T形。
6.根据权利要求3或4所述的无缝螺旋波纹中低压输送复合管道，其特征在于：所述的涂塑钢带层（4）的纵截面形状为Ω形。
7.根据权利要求3或4所述的无缝螺旋波纹中低压输送复合管道，其特征在于：所述的涂塑钢带层（4）的纵截面形状为矩形。
8.根据权利要求1所述的无缝螺旋波纹中低压输送复合管道的成型方法，其特征在于包括以下步骤：
a、通过增强层挤出机头（13）向芯管（1）表面缠绕增强层（2），在缠绕的同时，待缠绕增强层（2）前端的芯管（1）表面用热风系统（8）预热；
b、由聚乙烯层挤出机头（14）挤出聚乙烯层（3）缠绕在增强层（2）上；
c、由钢带弯曲装置（12）将涂塑钢带层（4）的截面弯曲成T型或Ω形中的一种，然后压在聚乙烯层（3）表面；
d、由复合层挤出机头（15）挤出复合层（5）包覆在涂塑钢带（4）表面；
e、上述各步骤进行的同时，芯管（1）绕中心轴旋转，并且芯管（1）随管道支撑架（6）沿轴线方向移动。
9.根据权利要求8所述的无缝螺旋波纹中低压输送复合管道的成型方法，其特征在于：步骤a中所述的增强层（2）为两层，在第一层增强层（2）外表面增强一个增强层挤出机头（13），两个增强层挤出机头（13）一同向芯管（1）表面挤出增强层（2）。
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