一种连续纤维增强热塑性大口径复合给排水压力管道制造技术

技术编号:33263827 阅读:19 留言:0更新日期:2022-04-30 23:15
本实用新型专利技术公开了一种连续纤维增强热塑性大口径复合给排水压力管道,具体为:从内到外依次为塑料内管层、增强芯层和结构体外层;塑料内管层由三层塑料带熔融一体构成,后一层塑料带覆盖在前一层塑料带焊缝的三分之一处,以此类推,组成内管;增强芯层由两条连续纤维带以一定角度螺旋交错缠绕熔贴于塑料内管层上形成;再在外层缠绕敷设塑料结构体面层,从而组成三层一体的高刚度、抗拉、抗压的复合管管体。本实用新型专利技术在结构上设计合理,制作起来方便快捷,实用性很高,适合推广使用;本实用新型专利技术管材具有高刚度、高柔度,能承受外压负载,是高刚度、抗拉、抗压的复合管。抗压的复合管。抗压的复合管。

【技术实现步骤摘要】
一种连续纤维增强热塑性大口径复合给排水压力管道


[0001]本技术属于塑料管道制造领域,具体涉及一种连续纤维增强热塑性大口径复合给排水压力管道。

技术介绍

[0002]连续纤维(CFRT)增强塑料管作为一种新型的复合管道以其重量轻、强度高、成本低、耐腐蚀、绿色环保等一系列的独特优势,在市政、水利、煤炭、化学、油气等领域等有着巨大的应用前景,受到管道行业的广泛关注,因此,近些年来连续玻璃纤维增强聚乙烯管复合材料及其工艺研究都进展十分迅速。
[0003]国内外的管道企业对连续纤维增强管复合材料及其工艺进行了深入的研究,也取得了一些成果,比如荷兰 Airborne公司开发成功的连续纤维增强热塑性塑料增强复合管2012年获得了JEC美洲创新奖。美国企业 Composite Fluid Transfer LLC开发成功的连续纤维增强聚乙烯管获2013 JEC 美国创新奖。国内企业如晨光、伟星、合宁等企业也在积极开发纤维增强复合管等等。但目前产品大都集中在小口径(300mm以下)管道或者低压排水管道等市场领域,而大口径管道开发领域存在产品成本高,生产效率低,市场竞争力不强等缺点,无法在大口径管道领域市场上大规模的推广和应用,纤维增强大口径热塑性管道国内外都处在开发阶段。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的缺陷,提供一种结构简单、制造方便、机械性能高的塑料制品,本技术提供一种连续纤维增强热塑性大口径复合给排水压力管道(CFRTP)。
[0005]本技术的一种连续纤维增强热塑性大口径复合给排水压力管道,从内到外依次为塑料内管层、增强芯层和结构体外层。
[0006]塑料内管层由三层塑料带熔融一体构成,第二层塑料带覆盖在第一层塑料带上,且覆盖在第一层塑料带焊缝的三分之一处,第三层塑料带覆盖在第二层塑料带焊缝的三分之一处,以此类推,组成内管。
[0007]增强芯层由两条连续纤维带螺旋交错缠绕熔贴于塑料内管层上形成,其中,连续纤维带A以和内管轴线成夹角α1缠绕,连续纤维带B以和内管轴线成夹角α2缠绕。
[0008]本技术的管道口径为800mm—2000mm。
[0009]进一步的,夹角α1取值50
°
~70
°
;夹角α2取值130
°
~110
°

[0010]进一步的,塑料带材料为PP、PE、PA或PERT。
[0011]进一步的,增强芯层的连续纤维带是热塑性连续纤维预浸带。
[0012]进一步的,结构体外层由不同形状结构体连续缠绕熔接而成,结构体包括矩形、梯形、三角形、U型和圆形。
[0013]本技术的有益技术效果为:
[0014]1.本技术在结构上设计合理,制作起来方便快捷,实用性很高,适合推广使
用;
[0015]2.本技术管材具有高刚度、高柔度,能承受外压负载,是高刚度、抗拉、抗压的复合管。
附图说明
[0016]图1为本技术管材剖面结构图。
[0017]图2为本技术塑料内管层熔接示意图。
[0018]图3为本技术增强芯层连续纤维带缠绕示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施方法对本技术做进一步详细说明。
[0020]本技术的一种连续纤维增强热塑性大口径复合给排水压力管道如图1所示,从内到外依次为塑料内管层1、增强芯层2和结构体外层3。管道口径为800mm—3000mm。
[0021]如图2所示,塑料内管层1由三层塑料带熔融一体构成,第二层塑料带12覆盖在第一层塑料带11上,且覆盖在第一层塑料带11焊缝的三分之一处,第三层塑料带13覆盖在第二层塑料带12焊缝的三分之一处,以此类推,组成内管。
[0022]如图3所示,增强芯层2由两条连续纤维带螺旋交错缠绕熔贴于塑料内管层1上形成,其中,连续纤维带A21以和内管轴线成夹角α1缠绕,连续纤维带B22以和内管轴线成夹角α2缠绕。
[0023]其中,夹角α1取值50
°
~70
°
;夹角α2取值130
°
~110
°

[0024]进一步的,塑料带材料为PP、PE、PA或PERT。增强芯层2的连续纤维带是热塑性连续纤维预浸带。结构体外层3由不同形状结构体连续缠绕熔接而成,结构体包括矩形、梯形、三角形、U型和圆形。
[0025]本技术由塑料内管层1、增强芯层2和结构体外层3构成三层的高刚度、抗拉、抗压的复合管管体。由增强芯层2独立承担或与内外层塑料管联合承担复合管轴向拉力与环向压力综合应力。
[0026]环向负载(应力):内压形成的环向应力由螺旋交叉缠绕的连续纤维带层承受,设计安全系数3。
[0027]轴向负载(应力):在制造搬运过程中和埋设后因为不均匀下沉等形成的轴向应力由轴向热熔敷设的玻纤预浸带层承受。
[0028]外压负载:外层采用结构图形式,管材具有高刚度、高柔度,能承受外压负载(如埋地铺设)。
[0029]实验测得本技术管道系统高压力0.4MPa~1.6MPa,满足大直径800mm—3000mm以上对轴向拉力与环向压力综合力学的要求。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续纤维增强热塑性大口径复合给排水压力管道,其特征在于,从内到外依次为塑料内管层(1)、增强芯层(2)和结构体外层(3);所述塑料内管层(1)由三层塑料带熔融一体构成,第二层塑料带(12)覆盖在第一层塑料带(11)上,且覆盖在第一层塑料带(11)焊缝的三分之一处,第三层塑料带(13)覆盖在第二层塑料带(12)焊缝的三分之一处,以此类推,组成内管;所述增强芯层(2)由两条连续纤维带螺旋交错缠绕熔贴于塑料内管层(1)上形成,其中,连续纤维带A(21)以和内管轴线成夹角α1缠绕,连续纤维带B(22)以和内管轴线成夹角α2缠绕。2.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强热塑性大口径复合给排水压力管道,其特征在于,管道口径为800mm—2000mm。3.根据权利要求1所述的一种连续...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈聪杨维国庞世彬
申请(专利权)人:四川慧科合创机械技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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