專利名稱：鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管技術(shù)領(lǐng)域鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，屬于市政、工業(yè)、礦業(yè)等用管道領(lǐng)域。具體涉及 一種鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，主要用于給、排水量較大，有壓力要求的排水系 統(tǒng)和低壓要求的給水系統(tǒng)。
技術(shù)背景隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源需求不斷加大，作為主要能源之一的原油需求量迅速增加， 造成能源短缺，由此引發(fā)的連鎖發(fā)應(yīng)是原油相關(guān)產(chǎn)品價(jià)格不斷攀升，塑料原料價(jià)格據(jù)高 不下，加上塑料行業(yè)發(fā)展加速，塑料需求的矛盾更加凸顯。目前，我國(guó)使用的帶壓輸水 系統(tǒng)基本上都是實(shí)壁塑料管和鋼管，受承壓和施工方便等因素影響，管徑不能做到很大。 實(shí)壁塑料管以其重量輕、施工方便深受歡迎，但當(dāng)管徑增大，使用壓力增加時(shí)，要求的 壁厚很厚，在能源上很不經(jīng)濟(jì)，并且受成型工藝和設(shè)備的影響，壁厚增加，管材上存在 的缺陷也會(huì)增加，最終影響管材的性能。鋼管，由于鋼管耐腐蝕性差，因此大大降低了 其使用壽命，每年其有效壁厚不斷降低，導(dǎo)致其使用安全性降低。雖然采用了很多技術(shù)、 如鋼管表面鍍鋅、涂層處理以及近年來(lái)使用的噴塑處理等，提高了鋼管的耐腐蝕性能。 但由于技術(shù)上的制約，防護(hù)性能并不盡人意。因此對(duì)于新型增強(qiáng)管材需求變得非常緊迫， 新型大口徑給、排水管也開(kāi)始不斷涌現(xiàn)，有芳綸增強(qiáng)管材、鋼絲增強(qiáng)管材等，受生產(chǎn)技 術(shù)的制約，芳綸增強(qiáng)材料成本太高，經(jīng)濟(jì)性不好，鋼絲增強(qiáng)受設(shè)備約束，管徑不能做到 很大?，F(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)大口徑中空纏繞管如克拉管、聚氯乙稀纏繞管、鋼帶增強(qiáng)聚乙烯纏繞 管等，雖然口徑能滿足需要，但由于其纏繞技術(shù)中未能解決材料的粘接問(wèn)題，難以用于 有壓輸水系統(tǒng)，現(xiàn)有有壓輸水系統(tǒng)還不能滿足生產(chǎn)、生活的需要。主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn) 1、鋼管具有優(yōu)異的剛性和強(qiáng)度，能滿足施工要求，現(xiàn)無(wú)縫鋼管技術(shù)很成熟，能滿足壓 力輸水的要求，但鋼材耐腐蝕性較差，現(xiàn)用的表面處理技術(shù)不能很好的解決鋼與保護(hù)層 之間的結(jié)合性能，而且大口徑鋼管重量太大，施工困難；2、實(shí)壁塑料管材隨著管徑增 加壁厚迅速增大，加大成型難度而且成本增加難于用于大口徑使用要求，并且樹(shù)脂材料 抗蠕變性差，長(zhǎng)期使用性能降低；3、芳綸增強(qiáng)塑料管材受生產(chǎn)技術(shù)的限制，芳綸造價(jià)非常高，雖然節(jié)約塑料的用量，但管材的造價(jià)仍據(jù)高不下；4、現(xiàn)有中空纏繞管連接技 術(shù)主要有a、物理咬口，然后再用粘接劑粘合，粘合強(qiáng)度難以保證壓力的要求b、熱 熔粘合，利用塑料熱熔擠出的余熱將塑料粘合在一起，由于塑料擠出后表面層首先冷卻 形成致密層，當(dāng)兩層塑料粘接時(shí)兩個(gè)致密層之間不能很好融合，粘接強(qiáng)度大為降低，不 能滿足壓力要求；5、鋼絲增強(qiáng)管道減少了原料的使用降低成本，管材性能得到提升， 受成型工藝的影響，管材的直徑受到制約，難于滿足大口徑的使用要求。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種強(qiáng)度高、耐 腐蝕、成本低的鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管。本實(shí)用新型要解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排 水管，包括內(nèi)層管材、內(nèi)層粘接層、內(nèi)層增強(qiáng)層，內(nèi)層增強(qiáng)層夾在內(nèi)層粘接層和內(nèi)層管 材之間，其特征在于內(nèi)層粘接層外設(shè)有螺旋狀凸出層。螺旋狀凸出層包括鋼帶涂覆層、外層鋼帶層、外層粘接層、外層管材，外層鋼帶層 置于外層粘接層內(nèi)側(cè)，鋼帶涂覆層包覆在外層鋼帶層周?chē)鈱庸懿陌苍谕鈱诱辰訉?外側(cè)。內(nèi)層增強(qiáng)層采用鋼絲。 內(nèi)層增強(qiáng)層采用鋼帶。 內(nèi)層增強(qiáng)層采用沖孔鋼帶。外層鋼帶層采用采用U形、半圓形、V形、長(zhǎng)方形或梯形。作用是使管材具有優(yōu) 異的環(huán)向鋼性和強(qiáng)度。鋼帶涂覆層是在異形鋼帶的周?chē)扛灿姓辰訕?shù)脂或塑料層。既保證鋼帶的復(fù)合性 能，又對(duì)鋼帶起密封作用從而使鋼帶不會(huì)腐蝕。內(nèi)層粘接層采用改性聚烯烴材料，內(nèi)、外層管材采用專用高密度聚乙烯材料制作。外層管材直徑為1600mm以上。該管材最外層和最內(nèi)層采用管材專用高密度聚乙烯材料，使管材具有優(yōu)異的強(qiáng)度， 提高管材耐壓性能；高性能樹(shù)脂層賦予管材良好的粘接性能；鋼帶涂覆層采用功能高分 子材料，將鋼帶與樹(shù)脂牢固復(fù)合在一起，既保證鋼帶的復(fù)合性能，又對(duì)鋼帶起密封作用 從而使鋼帶不會(huì)腐蝕；異形外層鋼帶層使管材具有優(yōu)異的環(huán)向剛性和強(qiáng)度，外層鋼帶層 在外層粘接層內(nèi)壁中間，提高管材耐正負(fù)壓的能力；鋼帶涂覆的多層樹(shù)脂層使鋼帶與空 氣隔絕并將鋼帶固定在樹(shù)脂當(dāng)中，同時(shí)鋼帶又減小了樹(shù)脂的蠕變性能；纏繞復(fù)合、樹(shù)脂材料的熱熔結(jié)合使管材融為一體，解決了成型大口徑管材對(duì)設(shè)備的需求。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管所具有的有益效果是 1、外層鋼帶層采用異形鋼帶大大提髙了管材的環(huán)向剛性，保持了鋼管的特性，本管材環(huán)鋼度達(dá)到10KN/m2; 2、釆用多層復(fù)合保證了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并且固定了鋼帶防止 材料之間的相對(duì)位移；3、經(jīng)過(guò)纏繞成型，管材的直徑可以達(dá)到1600mm以上；4、與 相同規(guī)格的管材相比，樹(shù)脂使用量減少50%,成本降低35%以上。

圖l是本鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管橫向截面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的外形示意圖；圖3是鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管縱向截面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3I局部放大示意圖。圖l-4是本實(shí)用新型鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管的最佳實(shí)施例。其中l(wèi)內(nèi)層 管材 2內(nèi)層粘接層 3內(nèi)層鋼絲增強(qiáng)層 4鋼帶涂塑層 5外層鋼帶層6外層粘接層 7外層管材。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)Dl-4:鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，包括內(nèi)層管材l，內(nèi)層管材l外的 內(nèi)層粘接層2、內(nèi)層粘接層2內(nèi)的內(nèi)層增強(qiáng)層3，設(shè)有凸出于內(nèi)層粘接層2外的蠊旋狀 凸出層。螺旋狀凸出層包括鋼帶涂塑層4、外層鋼帶層5、外層粘接層6、外層管材7， 外層鋼帶層S置于外層粘接層6內(nèi)側(cè)，鋼帶涂塑層4包覆在外層鋼帶層5周?chē)?，外層?材7包覆在外層粘接層6外側(cè)。內(nèi)層增強(qiáng)層3采用沖孔鋼帶。外層鋼帶層5采用異形鋼 帶。如U形、半圓形、V形、長(zhǎng)方形或梯形。但不限于上述形狀。外層鋼帶層5的周 圍涂覆有粘接樹(shù)脂或塑料層。用沖孔鋼帶制作的內(nèi)層增強(qiáng)層3夾在內(nèi)層粘接層2和內(nèi)層 管材1之間。內(nèi)層粘接層2采用改性聚烯烴材料，內(nèi)層管材l、外層管材7采用管材專 用髙密度聚乙烯材料制作，直徑為1600mm以上。內(nèi)層增強(qiáng)層3還可根據(jù)設(shè)計(jì)需要采用鋼絲或采用鋼帶。該管材最外層7和最內(nèi)層1采用管材專用高密度聚乙烯材料，使管材具有優(yōu)異的強(qiáng) 度;高性能樹(shù)脂層賦予管材良好的粘接性能；鋼帶涂覆層4采用功能高分子材料，將鋼 帶與樹(shù)脂牢固復(fù)合在一起，既保證鋼帶的復(fù)合性能，又對(duì)鋼帶起密封作用從而使鋼帶不 會(huì)腐蝕；外層鋼帶層5使管材具有優(yōu)異的環(huán)向鋼性和強(qiáng)度，外層鋼帶層5在外層粘接層 6內(nèi)壁中間，提高管材耐正負(fù)壓的能力；鋼帶涂覆的多層樹(shù)脂層使鋼帶與空氣隔絕并將鋼帶固定在樹(shù)脂當(dāng)中，同時(shí)鋼帶又減小了樹(shù)脂的蠕變性能；纏繞復(fù)合、樹(shù)脂材料的熱熔 結(jié)合使管材融為一體，解決了成型大口徑管材對(duì)設(shè)備的需求。管材在成型時(shí)，首先將外層鋼帶經(jīng)過(guò)除油、除銹，經(jīng)擠出機(jī)將粘接樹(shù)脂均勻涂覆在 外層鋼帶層5上形成鋼帶涂塑層4;將涂覆有鋼帶涂塑層4的外層鋼帶層5經(jīng)過(guò)軋輥軋 制成異型(異型可以為U形、半圓形、V形型、梯形、長(zhǎng)方形等)；將用于內(nèi)層增強(qiáng)的 內(nèi)層增強(qiáng)層3如鋼絲、鋼帶或沖孔鋼帶表面處理后，經(jīng)雙層共擠模頭包覆在內(nèi)層管材l 和內(nèi)層粘接層2之間；將包覆有內(nèi)層增強(qiáng)層3的經(jīng)雙層共擠粘接為一體的內(nèi)層管材1和 內(nèi)層粘接層2，經(jīng)纏繞成型裝置纏繞成管狀；將經(jīng)軋輥軋制成異型的外層鋼帶層5經(jīng)纏 繞裝置與已成管狀的內(nèi)層粘接層2復(fù)合；使用雙層共擠模頭擠出外層辦接層6和外層管 材7，將粘接為一體的外層粘接層6和外層管材7覆蓋纏繞在外層粘接層2上的外層鋼 帶層5上，使外層粘接層6與外層鋼帶層5、內(nèi)層粘接層2復(fù)合為一體。
權(quán)利要求1、鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，包括內(nèi)層管材(1)、內(nèi)層粘接層(2)、內(nèi)層增強(qiáng)層(3)，內(nèi)層增強(qiáng)層(3)夾在內(nèi)層粘接層(2)和內(nèi)層管材(1)之間，其特征在于內(nèi)層粘接層(2)外設(shè)有螺旋狀凸出層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，其特征在于螺旋狀凸出層包括鋼帶涂塑層(4)、外層鋼帶層(5)、外層粘接層(6)、外層管材(7)，外層 鋼帶層(5)置于外層粘接層(6)內(nèi)側(cè)，鋼帶涂塑層(4)包覆在外層鋼帶層(5)周?chē)?外層管材(7)包覆在外層粘接層(6)外側(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，其特征在于內(nèi)層增 強(qiáng)層(3)采用鋼絲。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，其特征在于內(nèi)層增 強(qiáng)層(3)采用鋼帶。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，其特征在于內(nèi)層增 強(qiáng)層(3)釆用沖孔鋼帶。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，其特征在于外層鋼 帶層(5)采用U形、半圓形、V形、長(zhǎng)方形或梯形。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，其特征在于鋼帶涂 覆層(4)是在外層鋼帶層(5)的周?chē)扛灿姓辰訕?shù)脂或塑料層。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，其特征在于內(nèi)層粘 接層(2)采用改性聚烯烴材料，內(nèi)、外層管材(1)、 (7)采用管材專用高密度聚乙烯 材料制作。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，其特征在于外層管材(7)直徑為1600mm以上。
專利摘要鋼帶增強(qiáng)大口徑低壓給、排水管，屬于市政、工業(yè)、礦業(yè)等用管道領(lǐng)域。主要用于給、排水量較大，有壓力要求的排水系統(tǒng)和低壓要求的給水系統(tǒng)。包括內(nèi)層管材(1)、內(nèi)層粘接層(2)、內(nèi)層增強(qiáng)層(3)，內(nèi)層增強(qiáng)層(3)夾在內(nèi)層粘接層(2)和內(nèi)層管材(1)之間，其特征在于內(nèi)層粘接層(2)外設(shè)有螺旋狀凸出層。外層鋼帶層采用異形鋼帶大大提高了管材的環(huán)向剛性，保持了鋼管的特性，本管材環(huán)鋼度達(dá)到10KN/m²；采用多層復(fù)合保證了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并且固定了鋼帶防止材料之間的相對(duì)位移；經(jīng)過(guò)纏繞成型，管材的直徑可以達(dá)到1600mm以上；樹(shù)脂使用量減少50％，成本降低35％。
文檔編號(hào)F16L9/147GK201166201SQ200720030630
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月8日
發(fā)明者張子金 申請(qǐng)人:張子金