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CN106321992A - 一种新型复合保温管道及其制造方法 - Google Patents

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CN106321992A
CN106321992A CN201610021411.8A CN201610021411A CN106321992A CN 106321992 A CN106321992 A CN 106321992A CN 201610021411 A CN201610021411 A CN 201610021411A CN 106321992 A CN106321992 A CN 106321992A
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吴晓青
肖沅谕
魏俊富
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Tianjin Polytechnic University
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Tianjin Polytechnic University
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Abstract

一种新型复合保温管道及其制造方法，属于石油石化或城镇供热建设用管道技术领域。所述新型复合保温管道由内到外包括输送管、防腐层、复合保温层以及外护管，输送管两端分别有预留焊接段。其中，输送管为钢管，复合保温层是无机泡沫材料与三维间隔织物的复合结构，外护管为高密度聚乙烯外护管或玻璃钢外护管；在钢管两侧分别有预留焊接段。本发明的有益效果：三维间隔织物增强无机泡沫材料作为保温层，极大地提高了保温管道的耐冲击性和抗变形能力，延长了保温管道的使用寿命；保温层主体材料为无机泡沫材料，耐腐蚀性和耐热性强，耐久性好；同时，无机泡沫材料具有出色的耐火性能，符合国家对管道材料耐火性能的要求。

Description

一种新型复合保温管道及其制造方法
技术领域
本专利涉及一种新型复合保温管道，属于石油石化或城镇供热建设用管道技术领域。
背景技术
随着随着油气管和城镇供热管道建设的快速发展，对保温管道的要求越来越高。传统的保温管道主要是聚氨酯泡沫塑料保温管道，即以聚氨酯泡沫作为保温层。但这类保温管道存在着几个明显的缺点。聚氨酯泡沫强度低，抗弯能力和耐冲击性能差，在长期使用过程中，聚氨酯泡沫自身又容易变形，影响了保温管道的使用寿命。而且，聚氨酯泡沫是一种有机泡沫，耐腐蚀和耐久性能不高。同时，随着民用和工业对耐火性能要求的提高，聚氨酯泡沫材料耐火性能较差的劣势越来越显现出来，随之替代是耐火性能优越的无机泡沫材料。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本专利提供一种新型复合保温管道，以三维间隔织物增强无机泡沫复合结构作为保温层，大大提高了保温管道的耐冲击性和抗变形能力，提高了保温管道的使用寿命。无机泡沫材料具有很强的耐腐蚀能力，能够保证管道在恶劣环境下长久使用；耐高温能力强，能够满足高温输热用保温管道的需求。同时，无机泡沫材料又具有优越的耐火性能，以其作为保温层，大大提高了保温管道的耐火性能，可以将保温管道应用于防火要求高的场合。
技术方案
本发明一种新型复合保温管道及其制造方法是通过以下技术方案实现的：
1一种新型复合保温管道由内到外包括输送管、防腐层、复合保温层、外护管。输送管的外周围包裹防腐层，防腐层外周围包裹复合保温层，复合保温层外周围包裹防护层。输送管两端分别有预留焊接段。
2所述的输送管为钢管，防腐层为3层聚乙烯防腐层，复合保温层是三维间隔织物与无机泡沫材料的复合结构，外护管为高密度聚乙烯外护管或玻璃钢外护管。
3所述保温管道保温层是由三维间隔织物与发泡无机胶凝材料复合增强而获得；其中以三维间隔织物为增强体，在三维间隔织物内充实发泡无机胶凝材料。
4所述的三维间隔织物是由上、下面层纤维和间隔丝层组成的中空结构。
5所述三维间隔织物的面层纤维可以是无机纤维，如玻璃纤维，玄武岩纤维，碳纤维等，也可以是有机纤维，如聚乙烯、PET、尼龙、芳纶、聚酯树脂纤维等，或是上述两种或几种纤维混杂编织而成；间隔丝层是涤纶单丝、丙纶单丝、锦纶单丝、乙纶单丝中的一种。
6所述三维间隔织物的表面层是网孔结构，网孔形状是等边三角形、菱形、矩形、正六边形中的一种，每平方厘米网孔个数在0.4～7.5之间。
7所述的发泡无机胶凝材料是硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥、镁质无机胶凝材料、硫酸钙无机胶凝材料或碱激发无机胶凝材料，或是上述胶凝材料中两种或几种的复合。
8所述的新型复合保温管道，钢管长度6-15m、管外径50-1800mm、壁厚3-40mm，预留焊接段两端各长120-210mm，3层聚乙烯防腐层厚度为1.8-6.0mm，间隔织物增强无机泡沫保温层30-300mm。
本发明对比以往技术的优点：以三维间隔织物增强无机泡沫复合结构作为保温层，大大提高了保温管道的耐冲击性和抗变形能力，提高了保温管道的使用寿命。无机泡沫材料具有很强的耐腐蚀能力，能够保证管道在恶劣环境下长久使用；耐高温能力强，能够满足高温输热用保温管道的需求。同时，无机泡沫材料又具有优越的耐火性能，以其作为保温层，大大提高了保温管道的耐火性能，可以将保温管道应用于防火要求高的场合。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面对本专利作进一步附图说明，图1为本专利所述的一种新型复合保温管道的结构示意图。
其中包括输送管1、防腐层2、保温层3、外护层4以及预留焊接段5；保温层3由三维间隔织物31和无机发泡胶凝材料32组成。
具体实施方式
下面给出本发明的一些具体实施例，但所述的具体实施例不限制本发明权利要求。
实施例1
如图1所示，一种新型复合保温管道，包括输送管1、防腐层2、保温层3、外护层4以及预留焊接段5；
其中，输送管1为钢管，防腐层2为3层聚乙烯防腐层，保温层3为三维间隔织物31和发泡无机胶凝材料32组成的复合保温结构，所用胶凝材料为硅酸盐水泥，辅助胶凝材料为粉煤灰；外护层4为高密度聚乙烯，以及钢管两端的预留焊接段5。
钢管1的长度为12m，管外径为350mm，壁厚8mm，预留焊接段5的两端的长度都是180mm，防腐层2的厚度为3.6mm，三维间隔织物增强硅酸盐水泥发泡材料的厚度为80mm。
一种新型复合保温管道制造过程如下：
第一步：制作聚乙烯外护管。
第二步：将钢管1的外表面喷砂除锈，在钢管1的外表面涂覆防腐层2。
第三步：在防腐层2外周围缠绕和固定三维间隔织物31，然后将高密度聚乙烯外护管4套在三维间隔织物31上，并预留出预留焊接段5；
第四步：在钢管1和高密度聚乙烯外护管4以及三维间隔织物形成的环形空间内浇注无机发泡胶凝材料，使无机发泡胶凝材料充实三维间隔织物，形成保温层3。发泡材料固化养护完成后，经检验合格即成为成品保温管，根据需要保温管的两个端头还可以安装防水帽。
实施例2
如图1所示，一种新型复合保温管道，包括输送管1、防腐层2、保温层3、外护层4以及预留焊接段5；
其中，输送管1为钢管，钢管外包裹有防腐层2，保温层3为三维间隔织物31和发泡无机胶凝材料32组成的复合保温结构，所用胶凝材料是硫铝酸盐水泥、辅助材料为粉煤灰，外护层4为玻璃钢，以及钢管两端的预留焊接段5。
钢管1的长度为10m，管外径为280mm，壁厚6.5mm，预留焊接段5的两端的长度都是150mm，防腐层2的厚度为3mm，三维间隔织物增强无机发泡材料的厚度为60mm。
一种新型复合保温管道制造过程如下：
第一步：制作玻璃钢外护管。
第二步：将钢管1的外表面喷砂除锈，在钢管1的外表面涂覆防腐层2。
第三步：在防腐层2外周围缠绕和固定三维间隔织物31，然后将玻璃钢外护管4套在三维间隔织物31上，并预留出预留焊接段5；
第四步：在钢管1和玻璃钢外护管4以及三维间隔织物形成的环形空间内浇注无机发泡胶凝材料，使无机发泡胶凝材料充实三维间隔织物，形成保温层3。发泡材料固化养护完成后，经检验合格即成为成品保温管，根据需要保温管的两个端头还可以安装防水帽。

Claims (8)

1.一种新型复合保温管道及其制造方法，其特征在于保温管道由内到外包括输送管、防腐层、复合保温层、外护管。输送管的外周围包裹防腐层，防腐层外周围包裹复合保温层，复合保温层外周围包裹防护层。输送管两端分别有预留焊接段。
2.根据权利1所述的一种新型复合保温管道及其制造方法，其特征在于输送管为钢管，防腐层为3层聚乙烯防腐层，复合保温层是三维间隔织物与无机泡沫材料的复合结构，外护管为高密度聚乙烯外护管或玻璃钢外护管。
3.根据权利2所述的一种新型复合保温管道及其制造方法，其特征在于该复合保温层是由三维间隔织物与发泡无机胶凝材料复合增强而获得；其中以三维间隔织物为增强体，在三维间隔织物内充实发泡无机胶凝材料。
4.根据权利3所述的一种新型复合保温管道及其制造方法，其特征在于所述的三维间隔织物是由上、下面层纤维和间隔丝层组成的中空结构。
5.按照权利4所述的一种新型复合保温管道及其制造方法，其特征在于所述的三维间隔织物的面层纤维可以是无机纤维，如玻璃纤维，玄武岩纤维，碳纤维等，也可以是有机纤维，如聚乙烯、PET、尼龙、芳纶、聚酯树脂纤维等，或是上述两种或几种纤维混杂编织而成；间隔丝层是涤纶单丝、丙纶单丝、锦纶单丝、乙纶单丝中的一种。
6.按照权利要求4所述的一种新型复合保温管道及其制造方法，其特征在于所述的三维间隔织物的表面层是网孔结构，网孔形状是等边三角形、菱形、矩形、正六边形中的一种，每平方厘米网孔个数在0.4～7.5之间。
7.根据权利3所述的一种新型复合保温管道及其制造方法，其特征在于所述的无机胶凝材料是硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥、镁质无机胶凝材料、硫酸钙无机胶凝材料或碱激发无机胶凝材料，或是上述胶凝材料中两种或几种的复合。
8.根据权利要求1所述的一种新型复合保温管道及其制造方法，其特征在于钢管长度6-15m、管外径50-1800mm、壁厚4-40mm，预留焊接段两端各长120-210mm，3层聚乙烯防腐层厚度为1.8-6.0mm，间隔织物增强无机泡沫保温层厚度为30-300mm。
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