一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺，该成型工艺以FRP管作为内模、并与外模相配合形成聚合物砼的浇注空间，成型后脱去外模，得到玻璃钢增强聚合物高压管道，成型工艺操作依次经过外模预处理、浇注结构搭建以及浇注成型三个步骤，制作的玻璃钢增强聚合物高压管道由内向外依次为内衬层、FRP管、带有骨架网和加强网的聚合物砼层、粘结加强层、织物树脂层以及胶衣树脂层，该成型管道不仅表面的防侵蚀效果好，而且其环向抗拉强度较高，能够承受较高的水压，使用过程中不易出现开裂、破损等破坏现象，后期的维护保养成本较低，能够节省大量的人力物力。

A Forming Technology of FRP Reinforced Polymer High Pressure Pipeline

The invention relates to a forming process of FRP reinforced polymer high-pressure pipeline. The forming process takes FRP pipe as the inner mold and combines with the outer mold to form the pouring space of polymer concrete. After forming, the outer mold is removed and the FRP reinforced polymer high-pressure pipeline is obtained. The forming process is manufactured by three steps of external mold pretreatment, pouring structure construction and pouring moulding. FRP reinforced polymer high-pressure pipeline is lined layer, FRP pipe, polymer concrete layer with skeleton network and reinforcement network, bonding reinforcement layer, fabric resin layer and rubber coat resin layer from inside to outside. The formed pipeline not only has good anti-corrosion effect on the surface, but also has high circumferential tensile strength, can withstand high water pressure, and is not easy to crack and break during use. Bad phenomenon, the later maintenance cost is lower, can save a lot of manpower and material resources.

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺
本专利技术属于管道
，具体涉及一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺。
技术介绍
现有的地下输水管道一般使用钢筋砼管道，主要承担饮用水、污水、雨水或者农田灌溉等输水功能，但现有的钢筋砼管道存在很多缺点，首先承压性能有限，砼易开裂、破损或者脱落，造成漏水的情况较为常见，并且掩埋在土壤中或者输送带有腐蚀性污水时，砼管道还会逐渐被侵蚀，造成管道破损问题，砼管道破损后需要更换或者修补，都需要中断输水过程，并且需要挖开掩埋的管道，工程量较大，因此，钢筋砼管道的后期维护需要耗费大量的人力物力。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的缺点，提供了一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺，该成型工艺操作简便，制备的聚合物砼型FRP管道防护和抗侵蚀能力较好，抗拉强度显著提高，使用时不易产生开裂、破碎等破坏情况，使用稳定且寿命长，后期维护和更换工作量大大减少。本专利技术的具体技术方案是：一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺，关键点是，该成型工艺以FRP管作为内模、并与外模相配合形成聚合物砼的浇注空间，成型后脱去外模，得到玻璃钢增强聚合物高压管道，成型工艺操作步骤如下：A、外模预处理在涂抹有脱模剂的外模工作面上涂覆形成胶衣树脂层，胶衣树脂层外表面用手糊成型工艺设置织物树脂层，织物树脂层表面均布有石英砂；B、浇注结构搭建将预处理后的外模套装在FRP管外围，两者之间形成聚合物砼的浇注空间，在浇注空间中设置有环形的骨架网和加强网；C、浇注成型向浇注空间中浇注聚合物砼，成型后拆除外模，得到玻璃钢增强聚合物高压管道。所述的步骤A中，石英砂颗粒直径为0.9-1.6mm。所述的步骤B中，骨架网为钢筋网或玻璃钢筋网，网状结构的网孔规格为100mm×100mm至200mm×200mm，网状结构的纵向筋和横向筋直径为4-6mm；加强网为环氧树脂材质的方格网，网状结构的网孔规格为40mm×40mm至60mm×60mm，网状结构的纵向筋和横向筋直径为3-5mm。所述的步骤C中，玻璃钢增强聚合物高压管道的内壁上涂覆设置一层内衬层，内衬层为手糊成型工艺制备的织物胶衣层。所述的步骤C中，聚合物砼的浇注采用分层浇注，并且浇注时进行振动，振动机采用高频振动机或附着式气动振动机，工作转速为8000r/min-12000r/min；在高度方向每0.5米安装一个振动机，通过变频控制柜控制振动机，每5min浇注1吨聚合物砼，按照进料高度逐层浇注。所述的聚合物砼按质量百分比计，包括骨料91.5-94％，树脂粘合剂、助剂共计6-8.5％，所述骨料包括质量比为(20-30):(30-40):(12-16):(12-16):(5-10):(3-8)的3/8-4目石英砂、4-10目石英砂、10-30目石英砂、30-70目石英砂、70-120目石英砂、120-250目石英砂。所述的助剂包括占树脂粘合剂质量百分比为0.1-0.6％的促进剂、0.2-3％的偶联剂、0.01-0.05％的阻聚剂以及1-2.5％的固化剂。所述的聚合物砼的制备过程如下：a、骨料混合：将3/8-4目石英砂、4-10目石英砂、10-30目石英砂、30-70目石英砂、70-120目石英砂、120-250目石英砂按配比输送至混合机中进行混合，形成混合骨料，备用；b、树脂的处理：向粘度为200-250的树脂粘合剂中加入偶联剂，搅拌混合，然后加入阻聚剂，搅拌混合，然后加入促进剂，搅拌混合3-5min；c、聚合物砼浆料的制备：将混合好的树脂加入到计量罐中，向计量罐中加入固化剂，搅拌3min，然后将计量罐中的树脂与步骤a中计量好的混合骨料在搅拌罐中进行搅拌均匀，得到聚合物砼浆料。所述的步骤b中，在添加偶联剂之前加入柔性树脂，搅拌混匀，柔性树脂的用量为树脂粘合剂质量的3-11％。所述的步骤c中，树脂与混合骨料混合并搅拌过程即为凝胶的过程，凝胶时控制环境温度为18-25℃，湿度为50-55％，凝胶的时间控制在60min-90min。本专利技术的有益效果是：本专利技术聚合物砼的制备方法设计，通过该种混合方式可以增强各骨料成分间的混合均匀度，可进一步提高密实性，以便进一步提高附着力。本专利技术采用粘度为200-250的树脂，先后加入促进剂、偶联剂、阻聚剂混合后，最后加固化剂，目的是促进固化反应和一些化学反应，形成桥键，从而缓解内应力，减少微裂纹的形成，避免潜在危害和慢性迫害，也能改善固化物的结构，抵抗裂纹扩展、防止微裂纹起裂。本专利技术通过骨料成分及骨料粒径、骨料成分比例的搭配和设计，使得聚合物砼材料PC中树脂粘合剂的用量降低为＜8％。本专利技术各成分的用量及骨料的粒径、骨料的材料的选择是经过研究实践所获得的。在研究的过程中，我们发现树脂含量的高低是由骨料的粒径及骨料成分、比例所影响的，打破了之前所认为的影响因素树脂的种类和性能，这是解决树脂用量的关键，是降低树脂用量的决定性因素，由于该本质影响因素的发现，本专利技术通过骨料成分及骨料粒径、骨料成分比例的搭配和设计使得聚合物砼材料PC中树脂粘合剂的用量降低为＜8％，打破了现有技术聚合物砼材料PC中树脂用量不能实现＜8％的格局。本专利技术骨料的设计能够改善聚合物砼材料的绝缘性能和防腐性能，骨料通过树脂的固化将其固定在多相结构中，再通过与固化剂的配合，提高聚合物砼材料的韧性，从而使得聚合物砼具有良好的抗冲耐磨性能和耐久性。本专利技术骨料成分、比例及粒径的控制还具有提高聚合物砼的密实性、强度的作用。本专利技术促进剂的加入可以促进固化反应的进行，且对固化物的性能无影响，同时与柔性树脂的结合，在固化物内部形成多相结构，可进一步提高固化物的韧性和抗冲击能力，起到增塑、增韧的作用。本专利技术聚合物砼材料可用于多方面，例如可应用于海底，浇注时不离析、不分散，固化速度快，粘结性强，固化后有优良的抗压、抗剪、抗冲击强度、抗海水腐蚀能力，在模拟海水(3％NaCl溶液)中浸泡40天，无开裂，无脱落，满足海洋管道的要求。可应用于电气绝缘管道，绝缘性好，表面电阻率达2.37×1015。还可用于给排水管道、排污管道、FRP管道、PCCP管道、高铁、酸解槽等方面。本专利技术由于树脂的用量减少了，因此成本大幅度降低，再结合所使用的骨料都是廉价易得的原料，进一步降低了成本。附图说明图1是本专利技术中FRP管道的结构示意图。附图中，101、骨架网，102、加强网，2、聚合物砼层，3、FRP管，401、胶衣树脂层，402、织物树脂层，5、粘结加强层，6、内衬层。具体实施方式本专利技术涉及一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺，该成型工艺以FRP管3作为内模、并与外模相配合形成聚合物砼的浇注空间，成型后脱去外模，得到聚合物砼型FRP管道，制作过程包括外模预处理、浇注结构搭建以及浇注成型，具体细节通过具体实施例进行阐述。实施例1，如图1所示，FRP管道的结构由内到外依次包括内衬层6、FRP管3、带有骨架网101和加强网102的聚合物砼层2、石英砂组成的粘结加强层5、织物树脂层402以及胶衣树脂层401，FRP管3为整体管道的内胆，采用缠绕成型工艺预制FRP管，采用定长缠绕或连续缠绕两种方法，两种方法采用同样的铺层，铺层结构如下：一层表面毡交叉缠绕两层玻璃纤维纱，采用食品级树脂浸润，厚度1.5-2.5mm，然后环向缠绕2-4层玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺，其特征在于，该成型工艺以FRP管(3)作为内模、并与外模相配合形成聚合物砼的浇注空间，成型后脱去外模，得到玻璃钢增强聚合物高压管道，成型工艺操作步骤如下：A、外模预处理在涂抹有脱模剂的外模工作面上涂覆形成胶衣树脂层(401)，胶衣树脂层(401)外表面用手糊成型工艺设置织物树脂层(402)，织物树脂层(402)表面均布有石英砂；B、浇注结构搭建将预处理后的外模套装在FRP管(3)外围，两者之间形成聚合物砼的浇注空间，在浇注空间中设置有环形的骨架网(101)和加强网(102)；C、浇注成型向浇注空间中浇注聚合物砼，成型后拆除外模，得到玻璃钢增强聚合物高压管道。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺，其特征在于，该成型工艺以FRP管(3)作为内模、并与外模相配合形成聚合物砼的浇注空间，成型后脱去外模，得到玻璃钢增强聚合物高压管道，成型工艺操作步骤如下：A、外模预处理在涂抹有脱模剂的外模工作面上涂覆形成胶衣树脂层(401)，胶衣树脂层(401)外表面用手糊成型工艺设置织物树脂层(402)，织物树脂层(402)表面均布有石英砂；B、浇注结构搭建将预处理后的外模套装在FRP管(3)外围，两者之间形成聚合物砼的浇注空间，在浇注空间中设置有环形的骨架网(101)和加强网(102)；C、浇注成型向浇注空间中浇注聚合物砼，成型后拆除外模，得到玻璃钢增强聚合物高压管道。2.根据权利要求1所述的一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺，其特征在于，所述的步骤A中，石英砂颗粒直径为0.9-1.6mm。3.根据权利要求1所述的一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺，其特征在于，所述的步骤B中，骨架网(101)为钢筋网或玻璃钢筋网，网状结构的网孔规格为100mm×100mm至200mm×200mm，网状结构的纵向筋和横向筋直径为4-6mm；加强网(102)为环氧树脂材质的方格网，网状结构的网孔规格为40mm×40mm至60mm×60mm，网状结构的纵向筋和横向筋直径为3-5mm。4.根据权利要求1所述的一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺，其特征在于，所述的步骤C中，玻璃钢增强聚合物高压管道的内壁上涂覆设置一层内衬层(6)，内衬层(6)为手糊成型工艺制备的织物胶衣层。5.根据权利要求1所述的一种玻璃钢增强聚合物高压管道的成型工艺，其特征在于，所述的步骤C中，聚合物砼的浇注采用立式高频振捣浇注工艺，高频振捣所使用的振动机为高频振动机或附着式气动振动机，工作转速为8000r/min-12000r/min；在高度方向每0.5米安装一个振动机，通过变频控制柜控制振动机，每5min浇注1吨聚合物砼，按照进料...

【专利技术属性】
技术研发人员：温振刚，李先众，谢云龙，
申请(专利权)人：山东省呈祥电工电气有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37