螺旋筋增强的阻燃抗静电薄壁钢塑复合管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种螺旋筋增强的阻燃抗静电薄壁钢塑复合管，其结构中包括薄壁金属管，所述薄壁金属管的外壁上焊接有螺旋形加强筋、并在薄壁金属管的内表面和外表面分别涂覆阻燃抗静电的涂层、形成钢塑复合管。本实用新型专利技术的产品具有重量轻、阻燃、抗静电、耐腐蚀、界面结合强等优点；阻燃性能达到了MT181-88要求，表面电阻低于1×106欧姆，界面结合强度达到1级，重量是同规格普通钢塑复合管的1/2-1/3，大大降低了安装难度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于煤矿井下等易燃易爆场所的运输管道，尤其是一种螺旋筋增强的阻燃抗静电薄壁钢塑复合管。
技术介绍
煤矿、石油天然气开采及输送等很多领域均需要不同口径管道运输气体、液体和流化固体，这些领域不仅要求管道具有常规的力学性能(如抗弯、抗拉、抗冲击)，还需要具有优良的化学性能(如阻燃、抗静电、耐腐蚀性能)。在过去的十几年来，PVC和玻璃钢等非金属材料被广泛的应用于这些领域，也解决了阻燃和抗静电问题。但是随着国家对矿业等能源领域安全作业的更高重视，近年来很多非金属管道因其潜在安全隐患正在逐步被禁止使用，金属管道又重返应用舞台，但金属在潮湿的环境中极易腐蚀而失去使用价值，而且普通金属管在保证力学指标条件下管壁较厚、重量较大，大大增加了安装的难度，使得主张以金属结构为主体的技术路线的执行遇到了很大困难，特别是大口径管道在煤矿井下的使用。公告为CN 202158258的中国专利公开了一种加强筋型钢塑复合缠绕管，其基本构思是借助“ Π ”型钢带和卷绕粘接成型工艺，在钢带的内外表面包覆塑料层形成薄壁加强型复合钢管，从而实现减轻重量和保证力学指标的双重效果。从径向力学指标上看是比较完美。但是，仅依靠塑料热熔胶连接轴向各个单元使得轴向力学指标大降等级，包括管体整体抗弯强度和抗拉强度。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种螺旋筋增强的阻燃抗静电薄壁钢塑复合管，所采用金属螺旋筋和薄壁金属管形成一体化结构，金属结构的内层和外层表面进行阻燃、抗静电、防腐、耐磨的一体化处理，在保证力学指标和化学指标等级的同时、大大降低了管道的重量。为解决上述技术问题，本技术采取的技术方案是:一种螺旋筋增强的阻燃抗静电薄壁钢塑复合管，其结构中包括金属管体，所述金属管体是薄壁金属管，薄壁金属管的外壁上焊接有螺旋形加强筋，并在焊接有螺旋形加强筋的薄壁金属管的内表面和外表面分别涂覆有阻燃、抗静电、防腐的涂层，形成钢塑复合管。在相邻的螺旋形加强筋之间、借助侵润热固性树脂的纤维条带和缠绕工艺在薄壁金属管外表面与涂层之间形成树脂纤维强化稳定层结构。所形成的树脂纤维强化稳定层的最小厚度大于螺旋形加强筋高度的10%。螺旋形加强筋根据最终选用的薄壁金属管的厚度和配套外径尺寸选择厚度为2-10mm、宽度为10-65 mm的带钢，经轧制预加工成为螺旋角为35-89°，螺距为20-500mm，内径与所选薄壁金属管外径相同的螺旋套管，该螺旋套管借助焊接工艺与薄壁金属管固连成一体形成螺旋筋增强的薄壁金属管体。本技术在薄壁金属管的外壁上焊接了连续的螺旋形加强筋，直接增强了管道的力学技术指标、特别是冲击性负荷下的整体抗拉强度，在管道的内表面和外表面分别涂覆了阻燃、抗静电、防腐、耐磨的涂层，其与金属管的结合能力强，且起到了管材的物理和化学指标有了显著的改善。采用上述技术方案产生的有益效果在于:(1)本技术的产品具有重量轻、阻燃、抗静电、耐腐蚀、界面结合强等优点；阻燃性能达到了 MT181-88要求，表面电阻低于IXlO6欧姆，界面结合强度达到I级，重量是同规格普通钢塑复合管的1/2-1/3，大大降低了安装难度；(2)本技术的钢塑复合管兼具抗弯、抗压、抗冲击能力强和优良的阻燃抗静电性能，其能够广泛用于煤矿、石油天然气的开采及输送等诸多领域。附图说明图1是本技术的半剖结构示意图；图2是图1中A的放大结构示意图；其中，1、薄壁金属管，2、螺旋形加强筋，3、内涂层，4、外涂层，5、树脂纤维强化稳定层。具体实施方式本技术螺旋筋增强的阻燃抗静电薄壁钢塑复合管，其结构中包括薄壁金属管I，薄壁金属管I的外壁上焊接有螺旋形加强筋2，并在焊接有螺旋形加强筋2的薄壁金属管的内表面和外表面分别涂覆有阻燃、抗静电、防腐的涂层，形成钢塑复合管。薄壁金属管I的厚度为0.8-6 mm,配套外径为48-1527 mm,其可采用无缝金属管或由钢板焊接而成的管材，焊接方式采用直缝焊、螺旋焊或锁边螺旋焊；其材质可以为低碳钢、低合金钢或不锈钢借助于卷焊工艺成管型。螺旋形加强筋2根据最终选用的薄壁金属管I的厚度和配套外径尺寸选择厚度为2-10mm、宽度为10-65 mm的带钢，经轧制预加工成为螺旋角为35-89°，螺距为20-500mm，内径与所选薄壁金属管I外径相同的螺旋套管，该螺旋套管借助焊接工艺与薄壁金属管I固连成一体形成螺旋筋增强的薄壁金属管体。加工时，首先通过导入装置，将螺旋形加强筋2提前预弯成与薄壁金属管I相匹配的弧度，然后在薄壁金属管I旋转传送过程中，将预弯的螺旋形加强筋采用气体保护焊的方式边旋转边焊接到薄壁金属管外表面。为了使焊接更加牢固，在螺旋形加强筋2上设有45°坡口，为防止焊道的氧化，采用二氧化碳保护焊。所述螺旋形加强筋2还可以是横截面为圆形、或矩形、或三角形或梯形、或弧边形的热轧型钢，借助导入装置，将螺旋形加强筋2提前预弯成与薄壁金属管相匹配的弧度。薄壁金属管内、外表面的涂层分别为内涂层3和外涂层4，其主要作用是阻燃、抗静电、防腐、耐磨，其厚度分别为0.5-3mm、l-5mm。所述涂层可以采用液体涂料或者固体粉末。液体涂料为以液体阻燃树脂为基体(100重量份)，再添加5 40重量份无机导电材料(如纳米碳黑、石墨鳞片等)和0.5^10重量份有机导电材料；所述液体阻燃树脂为阻燃聚乙烯树脂、阻燃橡胶树脂、阻燃环氧树脂、阻燃不饱和树脂或阻燃乙烯基树脂。采用液体涂料的涂覆工艺包括以下步骤:I)采用喷(抛)丸方法对焊接有螺旋形加强筋的薄壁金属管的内、外表面进行除锈处理；2)采用常温液体喷涂方法对螺旋筋增强薄壁金属管进行内、外喷涂；3)对喷涂后的钢管进行常温固化。对于固体粉末涂料，可以为阻燃抗静电聚乙烯粉末、阻燃抗静电环氧树脂粉末。其涂覆工艺包括以下步骤:I)采用喷(抛)丸方法对螺旋筋增强薄壁金属管内外表面进行除锈处理；2)将螺旋筋增强金属管加热至180-240 V ；3)采用外淋涂，内喷涂的方式对螺旋筋增强金属管进行内外表面的防护处理。4)将涂覆后的管道冷却至常温。另一个实施例中，在相邻的螺旋形加强筋2之间、借助浸润热固性树脂的纤维条带和缠绕工艺在薄壁金属管I外表面与涂层之间形成树脂纤维强化稳定层5结构。所述热固性树脂为聚乙烯树脂、橡胶树脂、环氧树脂、不饱和树脂或乙烯基树脂。所述纤维条带为玻璃纤维或玻璃纤维的织物。所形成的树脂纤维强化稳定层5的最小厚度大于螺旋形加强筋2高度的10%，参见图1和图2。树脂纤维强化稳定层5 —方面可以防止螺旋形加强筋2发生倾倒，另一方面可以克服焊接的缺陷。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋筋增强的阻燃抗静电薄壁钢塑复合管，其结构中包括金属管体，其特征在于所述金属管体是薄壁金属管（1），薄壁金属管（1）的外壁上焊接有螺旋形加强筋（2），并在焊接有螺旋形加强筋的薄壁金属管的内表面和外表面分别涂覆有阻燃、抗静电、防腐的涂层，形成钢塑复合管。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋筋增强的阻燃抗静电薄壁钢塑复合管，其结构中包括金属管体，其特征在于所述金属管体是薄壁金属管(1)，薄壁金属管(I)的外壁上焊接有螺旋形加强筋(2)，并在焊接有螺旋形加强筋的薄壁金属管的内表面和外表面分别涂覆有阻燃、抗静电、防腐的涂层，形成钢塑复合管。2.根据权利要求1所述的螺旋筋增强的阻燃抗静电薄壁钢塑复合管，其特征在于在相邻的螺旋形加强筋(2)之间、借助侵润热固性树脂的纤维条带和缠绕工艺在薄壁金属管(I)外表面与涂层之间形成树脂纤维强化稳定层(5)结构。3.根据权利要求2所述的螺旋筋增强的阻燃抗静电薄壁钢塑复合管，其特征在于所形成的树脂纤维强化稳定层(5)的最小厚度大于螺旋形加强筋(2)高度的10%。4.根据权利要求1所述的螺旋筋增强的阻燃抗静电薄壁钢塑复合管，其特征在于薄壁金属管(I)的厚度为0.8-6 mm,配套外径为48-1527 mm,借...

【专利技术属性】
技术研发人员：伦慧东，
申请(专利权)人：伦慧东，
类型：实用新型
国别省市：