管制造技术

本实用新型专利技术涉及用于输送流体的管的结构，管材料在操作条件下对所述流体耐受，所述管包括用于供水和供热的管。技术效果在于提高了管的可靠性，并且由于以下事实而实现：在具有聚合物材料的壁和连续纤维的增强系统的管中，壁由耐热聚乙烯(PERT)制成，并且增强系统以连续芳族聚酰胺纤维的网状结构的形式制成并且位于管壁内。管还可以包括其它层，例如隔热层、阻隔层、外保护层，其中管壁或外保护层的外表面可以制成具有波纹。

【技术实现步骤摘要】
管
本技术涉及用于输送流体的管的结构，管材料在操作条件下对所述流体耐受，所述管包括用于供水和供热的管。
技术介绍
操作条件要求通过管在宽温度范围内输送处于压力下的流体，这需要足够高的管强度。长期众所周知的是，为了这种目的，使用聚合物材料的管，包括各种聚乙烯的管，所述聚乙烯诸如为交联聚乙烯(PEX)、耐热聚乙烯(PERT)。与用于相同目的的金属管相比，这种管的缺点包括管壁的厚度更厚，这降低了管的容量，导致用于制造管的材料的消耗增加以及管的重量增加。通常通过在聚乙烯管上施加高强度纤维的增强层来消除这些缺点，所述增强层承担由所输送的流体施加的主要载荷。在这种情况下，聚乙烯的管和增强层表示可以彼此粘性地结合或不结合的两个层。如果纤维没有固定在管上，如2004年8月12日的公开号WO2004/068016(国际申请PCT/CA2004/000105)中所述，则所述纤维能够沿着管轴线相对于其原始位置形成位移地自由移动，形成所谓的“自由增强系统”，这造成沿着管长度的不均匀的增强。增强层在聚乙烯管上的固定可以避免在管的储存和操作过程中可能出现的无增强区域。为此目的，使用粘合剂层，所述粘合剂层施加在增强层之下或之上，例如，如2010年1月10日公布的俄罗斯技术专利第90523号所述。然而，聚乙烯管、粘合剂以及增强纤维的不同热膨胀系数会引起增强层的结构损坏，这不能完全避免产生无增强区域的可能性，所述增强纤维通常包括芳族聚酰胺纤维、碳纤维或玻璃纤维。在不需要使用粘合剂层以用于固定纤维但同时可以保持增强结构的管结构中，可以消除上述缺点。在2003年5月27日公布的俄罗斯专利第2205318号中公开了这种管结构，这是最接近的类比。所述专利的管包括位于均由热塑性材料制成的内层和外层之间的增强层，所述增强层由连续的矿物纤维或聚合物纤维制成，所述纤维沿着两个相对的方向螺旋缠绕，所述纤维深入内层的外表面和外层的内表面中。在管制造的过程中，呈由聚合物材料或矿物材料制成的连续纤维形式的增强剂通过沿着两个相对的方向在张力下螺旋缠绕来施加在热塑性内层的外表面上，所述外表面通过加热而被塑化(同时增强纤维深入热塑性内层的外表面中并且与之形成良好的结合)。然后，施加热塑性外层(同时部分地突出到热塑性内层的外表面之上的增强纤维深入外层的内表面中，形成良好的结合，并且在外层和内层之间形成具有高强度特性的粘性的结合)。在这种结构中，增强纤维被牢固地固定在管壁中，并且不可能相对于管层发生任何位移，即，形成完全耦联的系统，而其缺点是可能由于增强层的更高强度而使得管层被增强层破坏。所述缺点是导致管可靠性不足的原因。在这种情况下，术语“可靠性”应该理解为在操作和维护条件下管在规定的时间限度内保持用以允许在规定的计划内完成所需的功能的所有参数值的能力。
技术实现思路
本技术的目的是消除所述缺点。技术效果在于提高管的可靠性。技术效果由于以下事实得以实现：在具有聚合物材料的壁和连续纤维的增强系统的管中，壁由耐热聚乙烯(PERT)制成，并且增强系统以芳族聚酰胺纤维的网状结构的形式制成并且位于管壁内。在管的一个实施例中，芳族聚酰胺纤维的网状结构可以由连续纤维形成，所述连续纤维沿着相对的方向相对于彼此并且相对于管的纵向轴线成特定角度地缠绕成两层。在管的另一个实施例中，芳族聚酰胺纤维的网状结构由连续纤维形成，所述连续纤维沿着相对的方向相对于彼此并且相对于管的纵向轴线成特定角度地缠绕成两层，并且彼此编织。同时，在这两个实施例中，增强系统还可以包括沿着管的纵向轴线定位的纤维。相对于彼此并且相对于管的纵向轴线以特定角度定位的纤维可以彼此编织并且与沿着管的纵向轴线定位的纤维编织。在管的一个实施例中，增强纤维可以被包封在PERT的包覆体(cover)中。围绕增强纤维的PERT的包覆体形成用于连续增强纤维沿其轴线移动的通道。管壁的外表面可以制成具有波纹(madecorrugated)。该波纹可以是螺旋形或圆形的。在一些实施例中，管可以设置有通常由发泡聚合物制成的隔热层，例如，发泡高密度聚乙烯和/或发泡聚氨酯和/或发泡聚异氰脲酸酯。为了防止气体扩散，管可以设置有气体阻隔层，其可以由包括具有粘合剂层的多层膜的膜或由发泡聚合物制成。用于制造气体阻隔层的其它选择也是可能的。可以将若干层发泡聚合物用于气体阻隔。在管的一些实施例中，发泡聚合物是柔性的。管可以设置有外覆盖体(cover)。在管的一些实施例中，该外覆盖体可以具有波纹。管壁可以由第二类PERT制成。在管的一些实施例中，芳族聚酰胺的增强纤维(即，芳族聚酰胺纤维)的至少一部分是单纤维(ultimatefibers)和/或短纤维(staplefiber)和/或组合芳族聚酰胺纤维。短纤维可以形成条带。网状结构单元的尺寸不能小于1mm×1mm，除了使用位于PERT包覆体内的纤维的情况。在这种情况下，网状结构可以由相互之间完全没有任何间隙地铺设的纤维形成。围绕增强纤维的PERT的包覆体形成用于连续增强纤维沿其轴线移动的通道。PERT是适合于制造用于供暖和热水供应的管的材料。这种材料的性能(包括长期强度)允许在供暖和热水供应系统中将其与交联聚乙烯一起使用。然而，该聚合物不需要交联以用于在所述条件下使用，该事实决定了其性能的一致稳定性。关于耐热破坏性，PERT优于用于上述目的的常用管材料，例如聚丙烯和高密度聚乙烯。总体而言，PERT的性能允许提高由这种材料制成的管的可靠性。PERT能够借助于焊接进行结合的事实允许不仅在机械配件的帮助下而且还通过焊接来连结这种材料的管。材料的可焊性也在管制造的过程中带来优点，其提供了一体壁(monolithicwall)的形成，从而提供了管的可靠性。对于增强系统，使用由芳族聚酰胺纱线组成的芳族聚酰胺纤维，所述芳族聚酰胺纱线可以被捻绞(twisted)或者可以不被捻绞。将纱线组合成纤维使得增强系统更加强健。此外，在管制造的过程中纤维比纱线更少受到破坏。这些情况也提高了管的可靠性。芳族聚酰胺增强纤维的使用提供了其在PERT的壁中的半自由的固定，因为这些材料的组合提供了位于PERT的壁内的芳族聚酰胺纤维在输送流体的压力和/或温度下以及在弯曲载荷下沿着其轴线位移的可能性。但是，仅沿纤维轴线的位移是可能的。由于增强纤维位于管壁内，并且管壁的材料穿入到增强系统的网状单元中，因此不可能向左/右(远离轴线)位移。纤维沿其轴线位移的可能性允许平衡在内部压力、热膨胀或管弯曲下产生的载荷，由此保护管壁材料免受破坏并且提高管的可靠性。增强系统以网状结构的形式制成，并且表示交叉连续的纤维，所述纤维可以相对于彼此并且相对于管的纵向轴线成特定角度。使用连续纤维的网状结构是重要的，因为在管制造的过程中其形成了填充有PERT的单元，结果形成了一体管壁，从而提高了管的可靠性。单元尺寸必须为至少1mm×1mm，这是因为否则将不可能有足够量的PERT穿过单元以形成一体管结构。增强纤维在管壁内的位置保护其免受外部作用，例如，机械作用、水分侵袭，从而提高管的可靠性。在将传热介质供应到管中时，管壁材料(即，PERT)提供管的不可渗透性和耐热性，并且增强系统承受由传热介质的压力引起的主要载荷。增强系统的强度取决于纤维的强度、数量和铺设角度。纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管，所述管具有聚合物材料的管壁和连续纤维的增强系统，其特征在于，所述管壁由耐热聚乙烯制成，并且增强系统以芳族聚酰胺纤维的网状结构的形式制成并且位于管壁内。

【技术特征摘要】
2017.12.07 RU 20171428241.一种管，所述管具有聚合物材料的管壁和连续纤维的增强系统，其特征在于，所述管壁由耐热聚乙烯制成，并且增强系统以芳族聚酰胺纤维的网状结构的形式制成并且位于管壁内。2.根据权利要求1所述的管，其特征在于，呈芳族聚酰胺纤维的网状结构的形式的所述增强系统由连续纤维形成，所述连续纤维沿着相对的方向相对于彼此并且相对于管的纵向轴线成特定角度地缠绕成两层。3.根据权利要求1所述的管，其特征在于，呈芳族聚酰胺纤维的网状结构的形式的所述增强系统由连续纤维形成，所述连续纤维沿着相对的方向相对于彼此并且相对于管的纵向轴线成特定角度地缠绕成两层，并且彼此编织。4.根据权利要求2或3所述的管，其特征在于，呈网状结构的形式的所述增强系统附加地设置有沿着管的纵向轴线定位的纤维。5.根据权利要求4所述的管，其特征在于，相对于彼此并且相对于管的纵向轴线以特定角度定位的纤维彼此编织，并且与沿着管的纵向轴线定位的纤维编织。6.根据权利要求1所述的管，其特征在于，所述连续纤维具有围绕其的耐热聚乙烯的包覆体。7.根据权利要求1所述的管，其特征在于，所述管壁的外表面被制成具有波纹。8.根据权利要求7所述的管，其特征在于，所述管壁的外表面的波纹是螺旋形的。9.根据权利要求7所述的管，其特征在于，所述管壁的外表面的波纹是圆形的。10.根据权利要求1所述的管，其特征在于，所述管设置有隔热层。11.根据权利要求10所述的管，其特征在于，所述隔热层由发泡聚合物制成。12.根据权利要求11所述的管，其特征在于，所述隔热层...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·V·萨姆伊洛夫，S·V·沙尔雅品，A·N·费里波夫，
申请(专利权)人：热聚化合物有限责任公司，
类型：新型
国别省市：俄罗斯,RU