專利名稱：玻璃鋼－－薄壁不銹鋼復合管及其制造方法
技術領域：
本發明的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管及其制造方法屬于工業用復合管技術領域。
耐腐蝕的工業管道用于輸送腐蝕性的流體介質，包括腐蝕性的液體或氣體。通常使用金屬管道，例如碳素鋼管道，這類管道強度高、造價低、但是不耐腐蝕，必須做防腐處理，高性能的不銹鋼具有良好的耐腐性能，但價格昂貴。玻璃鋼管具有優良的抗腐性能和較高的抗拉強度，其不足之處是彈性模量低，在化學介質條件下，物理性能和強度變劣，有化學老化現象。
近年來出現了一種玻璃鋼—不銹鋼復合管，例如申請號為98212945的實用新型專利，該專利提出了一種玻璃鋼—不銹鋼復合管，復合管內層是壁厚為1.5mm以上的不銹鋼管，外層是玻璃鋼，該復合管基本上可用于耐蝕工業管道，能耐腐蝕還可以適當降低造價。然而這種復合管由于不銹鋼管的壁厚等原因尚不能完全滿足設計要求，復合管之間的連接也有困難。
本發明的目的是針對上述現有技術中的不足，提出一種性能更佳和更經濟的玻璃鋼—不銹鋼復合管及其制造方法。
本發明的目的如此完成一種玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管，其內部為不銹鋼管，外部為玻璃鋼，其特征在于，該復合管的結構包括1)內部為薄壁不銹鋼管1，其厚度為0.2-1.2mm2)薄壁不銹鋼管1的側向兩端各具有一個焊接連接的不銹鋼短接頭2，該不銹鋼短接頭2的一端壁厚明顯大于上述薄壁不銹鋼管1的壁厚；3)焊接了不銹鋼短接頭2的薄壁不銹鋼管1的外圓周上具有涂敷的樹脂粘接層3；4)在樹脂粘接層3上，根據要求具有由2-10層(偶數層)玻璃鋼層構成的玻璃鋼4；5)在玻璃鋼4上具有涂敷的防水防腐層5。
上述不銹鋼短接頭2的一端壁厚為2-14mm；上述的玻璃鋼4可以采用以下幾種中任何一種環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼、呋喃玻璃鋼、聚脂玻璃鋼；樹脂粘接層3的厚度為0.5-1mm。
上述構成玻璃鋼4的每一玻璃鋼層的厚度為0.5-2mm；防水防腐層5的厚度為0.5-1mm。
上述玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管的制造方法如下1)薄壁不銹鋼管1的側向兩端頭各焊接一個不銹鋼短接頭2；
2)焊接了不銹鋼短接頭2的薄壁不銹鋼管1是支撐在位于轉動芯軸6與薄壁不銹鋼管1的內壁之間的頂脹裝置7上，而轉動芯軸6轉動支撐在兩軸承8上，頂脹裝置7可以增加薄壁不銹鋼管1的剛度，使其不變形；3)薄壁不銹鋼管1的外圓周上涂敷樹脂粘接層3；4)在樹脂粘接層3上的玻璃鋼4如此形成寬度為60-160mm和厚度為0.5-2mm的玻璃鋼纖維帶以傾角α1＝45-50°依次纏繞，當薄壁不銹鋼管1與粘接層3的整個外表面纏繞完第一玻璃鋼層4-1后，接著以傾角α2交錯纏繞第二玻璃鋼層4-2，傾角α1、α2絕對值相同，但α1與α2的傾角方向相反；根據設計要求，可以依此纏繞成一直到第4或第6或第8或第10玻璃鋼層(偶數層)；5)最后在玻璃鋼4上涂敷一層防水防腐層5。
上述玻璃鋼4的形成工藝還可以采用“手糊成型法”，“卷管成型法”，“拉擠成型法”和“連續纏繞成型法”中的一種。
上述的薄壁不銹鋼管1與不銹鋼短接頭2的焊接可以采用非熔化極惰性氣體保護焊、熔化極惰性氣體保護焊、等離子焊、激光焊、手工電孤焊中的任何一種。
上述頂脹裝置7即可以是氣動式的，也可以是機械式的。
本發明提出的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管及其制造方法與現有技術相比有以下的優點1.由于采用了更薄的0.2-1.2mm的薄壁不銹鋼管1，可以降低玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管的造價；2.由于薄壁不銹鋼管1焊接了不銹鋼短接頭2，因此增加了復合管的整體剛度和強度，并且配合頂脹裝置等能夠避免纏繞玻璃纖維帶時整體變形，同時也便于復合管之間的焊接連接；3.由于玻璃鋼4是由玻璃纖維帶交錯纏繞而形成的層狀結構構成，因此，這種復合管可以滿足各種設計的性能要求。
下面結合附圖詳細說明本發明的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管及其制造方法。
圖1、本發明的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管的結構示意圖；圖2、為制造本發明的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管而設置的頂脹裝置7及其附件的半剖示意圖；圖3、圖2的A-A剖視圖4、制造發明的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管時由玻璃纖維帶交錯纏繞成的玻璃鋼層4-1和4-2構成玻璃鋼4的示意圖。
如圖1所示本發明的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管的結構如下其內層是厚度為0.2-1.2mm的薄壁不銹鋼管1；薄壁不銹鋼管1的側向兩端各具有一個焊接連接的不銹鋼短接頭2，該不銹鋼短接頭2的一端的壁厚明顯大于上述薄壁不銹鋼1的壁厚，其厚度為10mm。連接著不銹鋼短接頭2的薄壁不銹鋼管1的外圓周上具有涂敷的樹脂粘接層3，該樹脂粘接層3的厚度為0.5-1mm。
在樹脂粘接層3上，根據要求具有由2-10層(偶數層)玻璃鋼層構成的玻璃鋼4，它可以采用以下幾種材料中的任何一種環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼、呋喃玻璃鋼、聚脂玻璃鋼。每一玻璃鋼層的厚度為0.5-2mm。
在玻璃鋼4上具有涂敷的防水防腐層5，它的厚度為0.5-1mm。
本發明的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管的制造方法如圖2-圖4所示。
首先，在薄壁不銹鋼1的側向兩端頭利用焊接方法各連接一個不銹鋼短接頭2，然后，為了保證在薄壁不銹鋼1上纏繞玻璃纖維帶時薄壁不銹鋼1具有一定的剛度和不變形，放入薄壁不銹鋼1內的轉動芯軸6上裝有一氣動式的頂脹裝置7，轉動芯軸6轉動支撐在兩個轉動軸承8上。氣動式頂脹裝置7是一橡膠材料制成的整體件，當壓縮空氣由進氣孔7-1進入氣囊7-2時，由于被氣囊間隔7-3分開的氣囊7-2是相通的，因此所有氣囊7-2被空氣充滿，這樣，與薄壁不銹鋼1內壁接觸的頂脹裝置7的氣囊外壁7-4就以一定壓力沿其徑向緊頂在薄壁不銹鋼管1的內壁上，因而使其具有一定剛度和在其上纏繞玻璃纖維帶時不變形。圖2和圖3清楚地表示了這種頂脹裝置7的作用。
接著在連接著不銹鋼短接頭2的薄壁不銹鋼1的外圓表面涂敷上一種樹脂粘接層3，該粘層厚度為0.5-1mm。
隨后，在樹脂粘接層3的表面開始纏繞玻璃纖維帶，寬度為60-160mm，厚度為0.5-2mm的玻璃纖維帶以傾角α1＝45-50°依次纏繞在薄壁不銹鋼1與粘接層3整體上，形成第一層玻璃鋼層4-1，接著以傾角α2用類似的方法形成第二玻璃鋼層4-2，正如圖4表示的傾角α1和α2絕對值相同，但傾角方向相反，即玻璃鋼層與層之間都是交錯纏繞的。根據設計要求，如此由玻璃纖維帶形成的玻璃鋼層可以是2至10層(偶數層)。
最后，在玻璃鋼4的表面上涂敷一防水防腐層5。
實施例依照本發明制造了兩種玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管第一種復合管外徑76mm，薄壁不銹鋼1厚為1.2mm，不銹鋼短接頭2一端部厚度為4mm，采用一種樹脂粘接層3，其厚度為0.5mm，玻璃鋼4厚度為6mm，該玻璃鋼4由厚度為1mm、寬度為60mm、傾角為45°的玻璃纖維帶交錯纏繞成的六個玻璃鋼層而構成，最后，在玻璃鋼的表面涂敷0.5mm厚的防水防腐層5。
第二種復合管外徑86mm，薄壁不銹鋼1厚為1.2mm，不銹鋼短接頭2端部厚4mm，采用一種樹脂粘接層3，其厚度為0.5mm，玻璃鋼4厚度為4mm，該玻璃鋼4由厚度1mm、寬度為80mm、傾角為45°的玻璃纖維帶交錯纏繞成的四個玻璃鋼層而構成，最后，在玻璃鋼表面涂敷0.5mm厚的防水防腐層5。
經黑龍江省第三檢測中心第二檢測站和大慶市技術監督局質量檢驗站測定結果如下
測量結果表明，依照本發明制造的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管符合設計壓力的要求。
該產品在凈水管，三元復合驅油管管道上進行工業性實驗也符合要求，并且通過大慶石油管理局有關專家和領導的認證。
凈水管是指凈化水管，該凈化水管采用本發明的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管后，凈化水質不受污染，對環保有利。
三元復合驅油是指油田為了提高采油率向地下注入的由堿液、表活劑和聚丙烯酰胺三種材料組成的一種高濃度混合驅油注劑，其腐蝕性強，采用本發明的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管完全滿足設計要求，工程造價與不銹鋼管相比降低50％左右。
權利要求
1.一種玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管，其內部為不銹鋼管，外部為玻璃鋼，其特征在于，該復合管的結構包括(1)內部為薄壁不銹鋼管(1)，其厚度為0.2-1.2mm(2)薄壁不銹鋼管(1)的側向兩端各具有一個焊接的不銹鋼短接頭(2)，該不銹鋼短接頭(2)的一端壁厚明顯大于上述薄壁不銹鋼管(1)的壁厚；(3)焊接著不銹鋼短接頭(2)的薄壁不銹鋼管(1)的外圓周上具有涂敷的樹脂粘接層(3)；(4)在樹脂粘接層(3)上，根據要求具有由2-10層(偶數層)玻璃鋼層構成的玻璃鋼(4)；(5)在玻璃鋼(4)上具有涂敷的防水防腐層(5)。
2.根據權利要求1所述的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管，其特征在于，不銹鋼短接頭(2)的一端壁厚為2～14mm；
3.根據權利要求1所述的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管，其特征在于，玻璃鋼(4)可以采用以下幾種中任何一種環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼、呋喃玻璃鋼、聚脂玻璃鋼、
4.根據權利要求1-3所述的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管，其特征在于，樹脂粘接層(3)的厚度為0.5-1mm；
5.根據權利要求1所述的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管，其特征在于，構成玻璃鋼的每一玻璃鋼層厚度為0.5-2mm；
6.根據權利要求1所述的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管，其特征在于，防水防腐層(5)的厚度為0.5-1mm；
7.根據權利要求1所述的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下步驟(1)薄壁不銹鋼管(1)的側向兩端各焊接一個不銹鋼短接頭(2)；(2)焊接了不銹鋼短接頭(2)的薄壁不銹鋼管(1)是支撐在位于轉動芯軸(6)與薄壁不銹鋼管(1)的內壁之間的頂脹裝置(7)上，而轉動芯軸(6)轉動支撐在兩軸承(8)上，頂脹裝置(7)可以增加薄壁不銹鋼管(1)的剛度，使其不變形；(3)薄壁不銹鋼管(1)的外圓周上涂敷樹脂粘接層(3)；(4)在樹脂粘接層(3)上的玻璃鋼(4)如此形成寬度為60-160mm、厚度為0.5-2mm的玻璃纖維帶以傾角α1＝45-50°依次纏繞，當薄壁不銹鋼(1)與粘接層(3)的整個外表面纏繞完第一玻璃鋼層(4-1)后，接著以傾角α2交錯纏繞第二玻璃鋼層(4-2)，傾角α1和α2絕對值相同，但α1與α2的傾角方向相反；根據設計要求，可以依此纏繞成一直到第4或第6或第8或第10個玻璃鋼層(偶數層)。
8.根據權利要求7所述的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管的制造方法，其特征在于，玻璃鋼(4)的形成工藝還可以采用“手糊成型法”，“卷管成型法”，“拉擠成型法”和“連續纏繞成型法”中的一種。(5)最后，在玻璃鋼(4)上涂敷一層防水防腐層(5)。
9.根據權利要求7所述的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管的制造方法，其特征在于，薄壁不銹鋼管(1)與不銹鋼短接頭(2)的焊接可以采用非熔化極惰性氣體保護焊、熔化極惰性氣體保護焊、等離子焊、激光焊、手工電弧焊中的任何一種。
10.根據權利要求7所述的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管的制造方法，其特征在于，頂脹裝置(7)可以是氣動式的，也可以是機械式的。
11.根據權利要求1和7所述的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管，其特征在于，一種玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管的結構和尺寸如下復合管外徑76mm，薄壁不銹鋼管(1)壁厚1.2mm，不銹鋼短接頭(2)一端部厚度為4mm，采用一種樹脂粘接層(3)，其厚度為0.5mm，玻璃鋼(4)厚度為6mm，該玻璃鋼(4)由厚度1mm、寬度為60mm、傾角為45°的玻璃纖維帶交錯纏繞成的六個玻璃層而構成，玻璃鋼(4)表面上的防水防腐層(5)的厚度為0.5mm。
12.根據權利要求1和7所述的玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管，其特征在于，一種玻璃鋼—薄壁不銹鋼復合管的結構和尺寸如下復合管外徑86mm，薄壁不銹鋼管(1)壁厚1.2mm，不銹鋼短接頭(2)一端部厚度為4mm，采用環氧玻璃鋼做樹脂粘接層(3)，其厚度為0.5mm，玻璃鋼(4.)厚度為4mm，該玻璃鋼(4)由厚度1mm、寬度為80mm、傾角為45°的玻璃纖維帶交錯纏繞成的四個玻璃鋼層而構成，玻璃鋼(4)表面的防水防腐層(5)的厚度為0.5mm。
全文摘要
本發明提出的玻璃鋼－薄壁不銹鋼復合管及其制造方法屬于工業用復合管技術領域。本發明為了解決工業用玻璃鋼－薄壁不銹鋼復合管尚不能滿足設計要求的技術問題。本發明的復合管包括連接不銹鋼短接頭2的薄壁不銹鋼管1,在薄壁不銹鋼管1上涂敷樹脂粘接層3,在樹脂粘接層3上根據要求具有用玻璃纖維帶交錯纏繞成的2—10層(偶數層)玻璃鋼層構成的玻璃鋼4,最后在玻璃鋼4上涂敷防水防腐層5。該玻璃鋼－薄壁不銹鋼復合管適用于耐蝕的工業管道。
文檔編號B29C63/00GK1208144SQ9810341
公開日1999年2月17日 申請日期1998年7月24日 優先權日1998年7月24日
發明者侯賢忠, 羅震, 侯可欣 申請人:侯賢忠