一种适用于高热环境的无缝钻管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于高热环境的无缝钻管，涉及地下工程支护技术领域，旨在解决极端高热环境下钻管难以保证自身强度的问题，其技术要点在于：包括管体，所述管体外壁设有螺纹，所述管体内壁上设有多道沿管体长度方向设置的凸棱和导槽，所述凸棱成直线延伸且均匀间隔分布，所述导槽成波浪延伸且设置于相邻所述凸棱之间，并且所述管体内壁、凸棱以及导槽上均设有一层有机隔热涂层，所述有机隔热涂层为环氧有机硅树脂漆层，所述环氧有机硅树脂漆层的厚度为0.3mm，本实用新型专利技术可适应在高热恶劣的环境下完成支护工作，并延长钻管的使用寿命。

A Seamless Drilling Pipe for High Thermal Environment

The utility model discloses a seamless drilling pipe suitable for high thermal environment, which relates to the technical field of underground engineering support, aiming at solving the problem that it is difficult for drilling pipe to guarantee its own strength in extremely high thermal environment. The technical points of the utility model are as follows: the pipe body is included, the outer wall of the pipe body is provided with threads, and the inner wall of the pipe body is provided with multi-channel along the pipe body. The convex edges and guide grooves arranged in the length direction extend in a straight line and are evenly spaced. The guide grooves extend in waves and are arranged between adjacent convex edges. An organic thermal insulation coating is arranged on the inner wall, convex edges and guide grooves of the pipe body. The organic thermal insulation coating is an epoxy silicone paint layer. The thickness of the epoxy silicone paint layer is 0.3mm. The utility model can be used to complete the support work under the high heat and harsh environment, and prolong the service life of the drill pipe.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高热环境的无缝钻管
本技术涉及地下工程支护
，尤其涉及一种适用于高热环境的无缝钻管。
技术介绍
在地下工程、矿山巷道、隧道、水利涵洞以及边坡防护等岩土工程中，为防止底层变形、塌陷或失稳而需要对底层进行加固，所采用的一种主要支护技术是钻管支护。现阶段的钻管大都采用等强螺纹钢式树脂钻管，该钻管杆体为螺纹结构，可以直接连接紧固件使用，但其刚性较差，弹性模量较低。针对上述问题，公告号为CN202559348U的中国专利公开了一种全螺纹纤维增强塑料空心锚杆，包括锚杆杆体，整个锚杆杆体上设有规则的螺纹，锚杆杆体的形状为圆柱形，锚杆杆体内设有通孔。该技术除了具有强度高、安全性好、耐腐蚀、可设计性强、施工方便的优点外，还具有刚性好和弹性模量高的优点，除了适用于矿山、巷道外，还适用于建筑行业。但在某些极端高热的环境中，该方案中的锚杆本体的耐热性能、耐腐蚀性能以及其自身的强度就无法适应这种需求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种适用于高热环境的无缝钻管，提高其管体的散热性能，以适应在高热恶劣的环境下完成支护工作，从而延长钻管的使用寿命。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种适用于高热环境的无缝钻管，包括管体，所述管体外壁设有螺纹，所述管体内壁上设有多道沿管体长度方向设置的凸棱和导槽，所述凸棱成直线延伸且均匀间隔分布，所述导槽成波浪延伸且设置于相邻所述凸棱之间，并且所述管体内壁、凸棱以及导槽上均设有一层有机隔热涂层。通过采用上述方案，在管体内壁上开设多道沿管体长度方向设置的凸棱和导槽，一方面能有效抑制后续加入的高强度浆液产生稳流，另一方面对混合在浆液中的热空气进行导向排出，防止其对管体内壁产生高温冲击，导致管体的使用寿命缩短，并覆盖一层有机隔热涂层，使得无缝钻管内部不会在高温环境下被腐蚀，进而能在高热恶劣的环境下完成支护工作。进一步地，所述有机隔热涂层为环氧有机硅树脂漆层，所述环氧有机硅树脂漆层的厚度为0.3mm。通过采用上述方案，利用环氧有机硅树脂良好的强度、弹性和气密性，从而有效地对管体内壁进行热防护。进一步地，所述管体外壁上设有铝铜合金层，所述铝铜合金层上开设有若干导热通孔，且所述导热通孔位于所述管体外壁的螺纹间隔处。通过采用上述方案，利用铝铜合金自身的抗压强度、导热性以及散热性，保证钻管整体的散热效果，并在铝铜合金层上开设导热通孔，来增大与外界的接触面积，将热量从无缝钻管传递到外界。进一步地，所述管体内设有螺旋上升的冷却腔，所述冷却腔通过贯孔与外界相通。通过采用上述方案，在超过高温区达到极度高热环境时，利用冷却剂从贯孔灌下，从而经过螺旋上升的冷却腔对管体进行换热冷却。进一步地，所述管体内设有螺旋下沉的回流腔，所述回流腔与所述冷却腔相接且平行设置，所述回流腔通过贯孔与外界相通。通过采用上述方案，当冷却剂吸热饱和时可从回流腔回流至与管体相通的制冷设备中，构成一个循环以重复使用，符合绿色环保的理念。进一步地，所述管体外壁上还设有防腐蚀层，所述防腐蚀层为无规共聚聚乙烯层。通过采用上述方案，利用防腐蚀层实现抗腐蚀能力强、泄漏风险小的效果，并且具备一定的刚性强度。进一步地，所述防腐蚀层外侧设有碳纤维层，所述碳纤维层外侧设有环氧涂层。通过采用上述方案，利用碳纤维层轴向强度高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好的特性，来增强管体的整体强度，并设置环氧涂层作为最外层，以避免恶劣外部环境对钻管的损坏，进一步扩大钻管的使用范围。进一步地，所述管体为无缝钢管。通过采用上述方案，利用无缝钢管良好的塑性、强度及综合力学性能，足够满足防止底层变形、塌陷或失稳而需要对底层进行加固的施工要求。综上所述，本技术具有以下有益效果：1、通过设置凸棱和导槽，一方面能抑制后续加入的高强度浆液产生紊流，另一方面对混合在浆液中的热空气进行导向排出；2、通过设置环氧有机硅树脂漆层可在350℃-400℃之间进行有效热防护，保证良好的强度、弹性和气密性；3、通过设置铝铜合金层并开设导热通孔，可将热量从无缝钻管传递到外界，增强整体散热效果；4、通过设置防腐蚀层实现抗腐蚀能力强、泄漏风险小的效果，设置碳纤维层来增强管体的整体强度，设置环氧涂层作为最外层以避免恶劣外部环境对钻管的损坏，进一步扩大钻管的使用范围。附图说明图1是本实施例一种适用于高热环境的无缝钻管的整体结构示意图；图2是本实施例一种适用于高热环境的无缝钻管的平面展开示意图；图3是图2沿A-A方向的剖视图。图中，1、管体；11、螺纹；2、凸棱；21、导槽；22、有机隔热涂层；23、铝铜合金层；24、导热通孔；25、冷却腔；26、回流腔；3、防腐蚀层；4、碳纤维层；5、环氧涂层。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。一种适用于高热环境的无缝钻管，如图1所示，包括中空的管体1，整个管体1的外壁设置有规则的螺纹11，就构成了在地下工程、矿山巷道、隧道、水利涵洞以及边坡防护等岩土工程中，防止底层变形、塌陷或失稳而需要对底层进行加固的基准件。为了使之能适用于极度高热恶劣的环境，如图1和图2所示，首先在管体1的内壁上开设多道沿管体1长度方向设置的凸棱2和导槽21，其中凸棱2成直线延伸且均匀间隔分布，导槽21成波浪延伸且设置于相邻的凸棱2之间，从而有效抑制后续加入的高强度浆液产生紊流，也可对混合在浆液中的热空气进行导向，防止其对管体1内壁直接产生冲击，或过热化导致管体1的使用寿命缩短。并且上述管体1内壁、凸棱2以及导槽21上均覆有一层有机隔热涂层22，使得无缝钻管内部不会在高温环境下被腐蚀，有效延长其使用寿命。进一步地，如图2所示，有机隔热涂层22为环氧有机硅树脂漆层，该环氧有机硅树脂漆层的厚度为0.3mm，是一种理想的高温区防热隔热材料，能在350℃-400℃之间进行有效热防护，而且具有良好的强度、弹性和很强的气体密封能力。如图1所示，管体1外壁上罩设有一层铝铜合金层23，该铝铜合金层23上开设有若干导热通孔24，且导热通孔24位于管体1外壁的螺纹间隔处。铝铜合金层23采用铝铜合金制成，自身具有一定的抗压强度，且导热性和散热性都很好，从而增加导热通孔24可增大与外界的接触面积，将热量从无缝钻管传递到外界，增强其散热效果。如图3所示，管体1内开设有螺旋上升的冷却腔25，冷却腔25通过贯孔与外界相通，即在极度高热恶劣的环境下，利用冷却剂从贯孔处灌下，可对管体1进行有效地换热冷却。如图3所示，管体1内开设有螺旋下沉的回流腔26，回流腔26与冷却腔25首尾相接且平行设置，同时，该回流腔26通过贯孔与外界相通。因此，当冷却剂吸热饱和时可从回流腔26回流至与管体1相通的制冷设备中，构成一个循环以重复使用，符合绿色环保的理念。如图1所示，管体1外壁上还设置有防腐蚀层3，实现抗腐蚀能力强、泄漏风险小的效果，该防腐蚀层3为无规共聚聚乙烯层，这种材质对许多酸碱醇等高腐蚀性的化学物质有很强的抵抗力，在本技术其他实施例中，亦可以采用无规共聚聚丙烯层作为防腐蚀层3，同样具有很好的抗腐蚀性和一定的刚性强度。如图1所示，防腐蚀层3外侧设置有一层碳纤维层4，碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，可增强管体1的整体强度；同时，碳纤维层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于高热环境的无缝钻管，包括管体（1），所述管体（1）外壁设有螺纹（11），其特征在于：所述管体（1）内壁上设有多道沿管体（1）长度方向设置的凸棱（2）和导槽（21），所述凸棱（2）成直线延伸且均匀间隔分布，所述导槽（21）成波浪延伸且设置于相邻所述凸棱（2）之间，并且所述管体（1）内壁、凸棱（2）以及导槽（21）上均设有一层有机隔热涂层（22）。

【技术特征摘要】
1.一种适用于高热环境的无缝钻管，包括管体（1），所述管体（1）外壁设有螺纹（11），其特征在于：所述管体（1）内壁上设有多道沿管体（1）长度方向设置的凸棱（2）和导槽（21），所述凸棱（2）成直线延伸且均匀间隔分布，所述导槽（21）成波浪延伸且设置于相邻所述凸棱（2）之间，并且所述管体（1）内壁、凸棱（2）以及导槽（21）上均设有一层有机隔热涂层（22）。2.根据权利要求1所述的一种适用于高热环境的无缝钻管，其特征在于：所述有机隔热涂层（22）为环氧有机硅树脂漆层，所述环氧有机硅树脂漆层的厚度为0.3mm。3.根据权利要求2所述的一种适用于高热环境的无缝钻管，其特征在于：所述管体（1）外壁上设有铝铜合金层（23），所述铝铜合金层（23）上开设有若干导热通孔（24），且所述导热通孔（24）位于所述管体（1）外壁的螺纹间隔处。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳城，
申请(专利权)人：南通洪源地质工程材料有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32