一種無機凝膠-鋼復合管成型工藝的制作方法
【專利摘要】一種無機凝膠-鋼復合管成型工藝，解決現有復合管抗拉、抗彎、抗沖擊性能不強的問題，采用的技術方案是：包括內金屬管和外金屬管的制備、內外管復合成形、填充無機凝膠復合材料。本發明的有益效果是：安裝方便，重量輕、抗彎、抗壓、抗沖擊抗形變能力強以及具有優良的阻燃抗靜電性能，能夠廣泛用于煤礦、石油天然氣的開采及輸送等諸多領域。
【專利說明】一種無機凝膠-鋼復合管成型工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煤礦井下用輸送管道的制作工藝，具體涉及一種無機凝膠-鋼復合管成型工藝。
【背景技術】
[0002]煤礦、石油天然氣開采及輸送等很多領域均需要不同口徑管道運輸氣體、液體和流化固體，這些領域不僅要求管道具有常規的力學性能(如抗彎、抗拉、抗沖擊)，還需要具有優良的化學性能(如阻燃、抗靜電、耐腐蝕性能)。
[0003]現有金屬管道在潮濕的環境中極易腐蝕而失去使用價值，而且普通金屬管在保證力學指標條件下管壁較厚、重量較大，大大增加了安裝的難度，使得主張以金屬結構為主體的技術路線的執行遇到了很大困難，特別是大口徑管道在煤礦井下的使用。
[0004]申請號為200910076711.6的中國專利公開了一種中空夾層不銹鋼管混凝土結構，其在外鋼管和內鋼管中間的填充填充物；外鋼管采用不銹鋼管，內鋼管采用普通鋼管，填充物為混凝土或水泥砂漿。此種結構具有良好的抗壓性能，但是由于混凝土材料的脆性以及結構因素，其不抗拉、抗形變能力也不強，混凝土材料與內鋼管和外鋼管的結合力也小。
[0005]申請號為201120387804.3的中國專利公開了一種空心纖維-鋼復合管混凝土組合結構，由纖維-鋼復合管、混凝土或鋼筋混凝土和內鋼管由外向內共同構成，混凝土或鋼筋混凝土填充于纖維-鋼復合管與內鋼管之間，該直接澆注的混凝土抗拉強度低、抗裂性能差、抵抗形變性能差，材料的脆性明顯，其抗拉強度僅是抗壓強度的1/7?1/10，即使在較低的拉伸變形時極易發生開裂，因此，導致鋼復合管、內鋼管與混凝土之間的結合力較小，三層之易發生剝離，喪失了復合管材的抗拉、抗爆裂性能。
【發明內容】
[0006]本發明解決了現有復合管抗拉、抗形變、抗沖擊性能不強的問題，設計了一種無機凝膠-鋼復合管成型工藝，該復合管內外金屬管均是采用鎖邊或焊接工藝加工而成的帶螺旋筋的薄壁管，復合管的兩端設有法蘭方便安裝，內、外金屬管間還設有加強筋以提高復合管的抗拉、抗彎、抗沖擊性能，內、外金屬管間填充有無機凝膠復合材料。
[0007]為達到發明目的，本發明采用的技術方案是:一種無機凝膠-鋼復合管成型工藝，包括內金屬管和外金屬管的制備、內外管復合成形、填充無機凝膠復合材料，其特征在于:所述內外管復合成形包括以下幾個步驟:
a:將中間筋板條的加工成橫截面為工字型長條板狀； b:在內金屬管外表面上固定中間筋板條；
c:將外金屬管內圓和內金屬管外表面上定位的中間筋板條整形匹配、并將外金屬管套裝在中間筋板條組上，點焊相對定位；
d:在外金屬管外表面上沿中間筋板條的位置和分布方向均勻開挖出工藝孔、露出中間筋板條實施補焊定位；
e:將緊固組件連接在中間筋板條端頭、并穿入是法蘭的筋板連接孔，在兩端用螺栓鎖緊的同時將法蘭頭推進內外金屬管之間、并使管壁嵌入法蘭端頭的凹槽；f:借助工藝孔向內外壁夾層灌注無機凝膠復合材料、凝固后封堵工藝孔。
[0008]進一步的，中間筋板條的結構中中間立板上加工有均勻分布的通孔。
[0009]進一步的，均勻分布在金屬管內外層之間的中間筋板條借助于徑向圓環狀板筋連接起來形成鼠籠式結構加強筋組合。
[0010]進一步的，所述圓環狀板筋均布有通孔、并與內外管壁形成定位連接。
[0011]進一步的，所述內金屬管和外金屬管的制備過程中將薄壁鋼板或鍍鋅鐵板借助鎖邊工藝或螺旋卷焊焊工藝形成的帶有螺旋筋金屬管，內金屬管的內壁設置螺旋筋，外金屬管的外壁設置螺旋筋。
[0012]進一步的，在外金屬管外壁上或內金屬管內壁上加設抗蝕、耐磨、阻燃、抗靜電涂層。
[0013]進一步的，抗蝕、耐磨、阻燃、抗靜電涂層的組份中包括:雙酚A環氧樹脂100份、導電云母粉15?20份、EA520/562導電劑0.5?2份，流平劑0.5?2份，增硬耐磨劑0.5?2份，593固化劑25?35份，附著力促進劑0.5?3份，阻燃劑10?50份。
[0014]進一步的，所述無機凝膠復合材料采用基于硫鋁酸鹽礦物成份的發泡水泥粉料和外加劑適配而成。
[0015]進一步的，所述無機凝膠復合材料中加入了改性材料包括石墨晶須、或短切碳纖維、或短切玄武巖纖維、或炭黑。
[0016]本發明的有益效果是:一、金屬管兩端設置了法蘭，方便安裝；二、兩金屬管之間設有中間筋板條，大大提高了復合管的抗拉、抗形變、抗沖擊性能；三、內金屬管的內壁、夕卜金屬管的外壁間設有抗蝕、耐磨、阻燃、抗靜電涂層，使該復合管有優良的阻燃抗靜電性能；四、內、外金屬管均是由鎖邊或焊接工藝制作成的薄壁金屬管，減輕了復合管的重量。
[0017]下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是圖1是爆炸分解圖。
[0019]附圖中，I是內金屬管，2是外金屬管，3是中間筋板條，3-1是通孔，4是法蘭，4-1是法蘭盤連接孔，4-2是筋板連接孔，4-3是凹槽，5是緊固組件，6是圓環狀板筋。
【具體實施方式】
[0020]參看附圖1和2，一種無機凝膠-鋼復合管成型工藝，包括內金屬管I和外金屬管2的制備、內外管復合成形、填充無機凝膠復合材料，其特征在于:所述內外管復合成形包括以下幾個步驟:
a:將中間筋板條3的加工成橫截面為工字型長條板狀； b:在內金屬管I外表面上固定中間筋板條3 ；
c:將外金屬管2內圓和內金屬管I外表面上定位的中間筋板條3整形匹配、并將外金屬管2套裝在中間筋板條組上，點焊相對定位；
d:在外金屬管2外表面上沿中間筋板條3的位置和分布方向均勻開挖出工藝孔、露出中間筋板條3實施補焊定位；
e:將緊固組件5連接在中間筋板條3端頭、并穿入是法蘭4的筋板連接孔4-2，在兩端用螺栓鎖緊的同時將法蘭4頭推進內外金屬管之間、并使管壁嵌入法蘭4端頭的凹槽4-3 ；f:借助工藝孔向內外壁夾層灌注無機凝膠復合材料、凝固后封堵工藝孔。
[0021]凹槽4-3的設置是為了便于內、外金屬管的定位安裝。
[0022]中間筋板條3的結構中中間立板上加工有均勻分布的通孔3-1。通孔3-1的設置是為了便于填充無機凝膠復合材料。
[0023]均勻分布在金屬管內外層之間的中間筋板條3借助于徑向圓環狀板筋6連接起來形成鼠籠式結構加強筋組合。圓環狀板筋6的設置進一步提高了整個復合管的受力性能。
[0024]所述圓環狀板筋6均布有通孔、并與內外管壁形成定位連接。圓環狀板筋6均布的通孔與通孔3-1的作用相同。
[0025]所述內金屬管I和外金屬管2的制備過程中將薄壁鋼板或鍍鋅鐵板借助鎖邊工藝或螺旋卷焊焊工藝形成的帶有螺旋筋金屬管，內金屬管I的內壁設置螺旋筋，外金屬管2的外壁設置螺旋筋。帶有螺旋筋的金屬管重量小且徑向的受力強度也較大。
[0026]在外金屬管2外壁上或內金屬管I內壁上加設抗蝕、耐磨、阻燃、抗靜電涂層。抗蝕、耐磨、阻燃、抗靜電涂層的厚度大于螺旋筋的厚度，這樣可以使介質具有良好的流通效果O
[0027]抗蝕、耐磨、阻燃、抗靜電涂層的組份中包括:雙酚A環氧樹脂100份、導電云母粉15~20份、EA520/562導電劑0.5~2份，流平劑0.5~2份，增硬耐磨劑0.5~2份,593固化劑25~35份，附著力促進劑0.5~3份，阻燃劑10~50份。
[0028]抗蝕、耐磨、阻燃、抗靜電涂層配方見表1，表中數據均為重量份數。
【權利要求】
1.一種無機凝膠-鋼復合管成型工藝，包括內金屬管(I)和外金屬管(2)的制備、內外管復合成形、填充無機凝膠復合材料，其特征在于:所述內外管復合成形包括以下幾個步驟: a:將中間筋板條(3)的加工成橫截面為工字型長條板狀； b:在內金屬管(I)外表面上固定中間筋板條(3)； c:將外金屬管(2)內圓和內金屬管(I)外表面上定位的中間筋板條(3)整形匹配、并將外金屬管(2)套裝在中間筋板條組上，點焊相對定位； d:在外金屬管(2)外表面上沿中間筋板條(3)的位置和分布方向均勻開挖出工藝孔、露出中間筋板條(3)實施補焊定位； e:將緊固組件(5)連接在中間筋板條(3)端頭、并穿入是法蘭(4)的筋板連接孔(4-2)，在兩端用螺栓鎖緊的同時將法蘭(4)頭推進內外金屬管之間、并使管壁嵌入法蘭(4)端頭的凹槽(4-3)； f:借助工藝孔向內外壁夾層灌注無機凝膠復合材料、凝固后封堵工藝孔。
2.根據權利要求1所述的無機凝膠-鋼復合管成型工藝，其特征在于:中間筋板條(3)的結構中中間立板上加工有均勻分布的通孔(3-1 )。
3.根據權利要求2所述的無機凝膠-鋼復合管成型工藝，其特征在于:均勻分布在金屬管內外層之間的中間筋板條(3)借助于徑向圓環狀板筋(6)連接起來形成鼠籠式結構加強筋組合。
4.根據權利要求3所述的無機凝膠-鋼復合管成型工藝，其特征在于:所述圓環狀板筋(6)均布有通孔、并與內、外金屬管壁形成定位連接。
5.根據權利要求1所述的無機凝膠-鋼復合管成型工藝，其特征在于:所述內金屬管(I)和外金屬管(2)的制備過程中將薄壁鋼板或鍍鋅鐵板借助鎖邊工藝或螺旋卷焊焊工藝形成的帶有螺旋筋金屬管，內金屬管(I)的內壁設置螺旋筋，外金屬管(2)的外壁設置螺旋筋。
6.根據權利要求5所述的無機凝膠-鋼復合管成型工藝，其特征在于:在外金屬管(2)外壁上或內金屬管(I)內壁上加設抗蝕、耐磨、阻燃、抗靜電涂層。
7.根據權利要求6所述的無機凝膠-鋼復合管成型工藝，其特征在于:抗蝕、耐磨、阻燃、抗靜電涂層的組份中包括:雙酚A環氧樹脂100份、導電云母粉15~20份、EA520/562導電劑0.5^2份，流平劑0.5^2份，增硬耐磨劑0.5^2份，593固化劑25~35份，附著力促進劑0.5~3份，阻燃劑10~50份。
8.根據權利要求1所述的無機凝膠-鋼復合管成型工藝，其特征在于:所述無機凝膠復合材料采用基于硫鋁酸鹽礦物成份的發泡水泥粉料和外加劑適配而成。
9.根據權利要求8所述的無機凝膠-鋼復合管成型工藝，其特征在于:所述無機凝膠復合材料中加入了改性材料包括石墨晶須、或短切碳纖維、或短切玄武巖纖維、或炭黑。
【文檔編號】F16L9/14GK104075039SQ201410011181
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年1月10日 優先權日:2014年1月10日
【發明者】倫慧東 申請人:倫慧東