CN103195988B - 矿用瓦斯抽放管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种矿用瓦斯抽放管，包括两端焊接有法兰盘或快速接头的管体，管体为碳素结构钢冷轧钢带，不锈钢钢带，不锈钢复合钢带螺旋缠绕焊接而成，相邻的钢带为一钢带进行翻边处理并与下一钢带进行翻边搭接处理同时螺旋缠绕焊接形成特有的加强穹筋结构，依材料不同决定在主体内外层是否涂不产生对人体有害气体，阻燃效果好的材料并使管体耐腐蚀，抗静电，使用寿命长。因管体为钢带螺旋缠绕焊接而成使管体重量轻，用自行设计的快速接头使管体密封好，承压能力高。

Description

矿用瓦斯抽放管及其制造方法

技术领域

本发明属于煤矿输送管道技术领域，尤其涉及一种矿用瓦斯抽放管及其制造方法。

背景技术

在煤矿井下的通风系统、抽放瓦斯系统、喷浆系统、供排水系统，需要使用大量的输送管道，当前的输送管道大多采用不锈钢管、无缝钢管、PE管、PVC管或玻璃钢管。不锈钢管、无缝钢管虽然强度大，但是使用成本高，安装时劳动强度大且由于煤矿井下环境恶劣，不锈钢管成本高昂，普通焊管或无缝钢管易被腐蚀且质量较大，安装成本高。PE管、PVC管或玻璃钢管虽然成本较低，但抗静电阻燃性差且不持久，在输送介质时容易与管材内壁摩擦产生火花，对安全生产造成一定威胁。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种成本较低、耐腐蚀、使用安全、耐负压，阻燃抗静电性能持久、涂层附着力强、寿命长且能够大幅降低井下工人安装强度的矿用瓦斯抽放管。

本发明是这样实现的：一种矿用瓦斯抽放管，包括两端焊接有法兰盘或者两端带有快速接头或者一端为法兰盘另端为快速接头的管体，所述的管体为碳素结构钢冷轧钢带、不锈钢钢带或不锈钢复合钢带螺旋缠绕焊接而成，相邻的钢带为一钢带进行翻边处理并与下一钢带进行翻边搭接螺旋缠绕处理，同时进行缝焊，形成特有穹筋结构，所述为碳素结构钢冷轧钢带螺旋缠绕焊接的管体内、外壁分别设置有内涂镀层、外涂镀层或外保护层；所述为不锈钢钢带螺旋缠绕焊接的管体内外壁无涂层设置；所述不锈钢复合钢带的形式有三种：一是不锈钢复合钢带的内复层为不锈钢，螺旋缠绕焊接成型后的管材内壁无涂层设置，外壁设置有涂镀层；二是不锈钢复合钢带的外复层为不锈钢，螺旋缠绕焊接成型后的管材外壁无涂层设置，内壁设置有涂镀层；三是不锈钢复合钢带的内外复层均为不锈钢，螺旋缠绕焊接成型后的管材内外壁无涂层设置。所述内涂镀层的材质为防腐抗静电漆、镀锌、镀鉻等金属镀层及合金涂层以及其他具有防腐抗静电作用的化学涂层；外涂镀层的材质为聚乙烯或环氧树脂阻燃抗静电粉末、聚乙烯或环氧树脂普通防腐粉末、防腐漆、镀锌、镀路、钛及钛合金及其他金属镀层或橡胶包覆保护层。所述碳素结构钢冷轧钢带、不锈钢钢带和不锈钢复合钢带螺旋缠绕焊接的结构形式有二种：第一种为碳素结构钢冷轧钢带、不锈钢钢带或不锈钢复合钢带螺旋缠绕咬和锁缝焊接；第二种为碳素结构钢冷轧钢带、不锈钢钢带或不锈钢复合钢带螺旋缠绕成带有加强穹筋并进行焊接，其截面形状可以为半圆形、弧形和梯形的形式，加强穹筋的形式分为内置和外置两种；另外两个相邻搭接缝之间增设加强穹筋的数量及截面形状的选择以管材直径大小、管材用途及现场使用环境选取合适的加强穹筋数量0-16个、截面形状以及加强穹筋的大小。

矿用瓦斯抽放管的制造方法，包括下列步骤：

①基管材质为碳素结构钢冷轧钢带：

第一步钢带螺旋缠绕焊接而成，相邻的钢带为一钢带进行翻边处理并与另一翻边处理钢带进行搭接并对搭接缝进行焊接；

第二步：在管体两端分别焊接预制法兰盘或预制快速接头；

第三步：对管材内外壁进行喷砂除锈处理，使其表面粗糙度达到ASa2.5级；

第四步：对管材基面进行防腐、阻燃、抗静电等保护性处理；

②基管材质为不锈钢钢带和内外表面均为不锈钢复层的不锈钢复合钢带：

第一步：钢带螺旋缠绕焊接而成，相邻的钢带为一钢带进行翻边处理并与另一翻边处理钢带进行搭接并对搭接缝进行焊接；

第二步：在管体两端分别焊接预制法兰盘或预制快速接头；

第三步：对管材内外壁进行抛光处理；

③基管材质为不锈钢复合钢带指内层或外层有不锈钢复层：

第一步：钢带螺旋缠绕焊接而成，相邻的钢带为一钢带进行翻边处理并与另一翻边处理钢带进行搭接并对搭接缝进行焊接；

第二步：在管体两端分别焊接预制法兰盘或预制快速接头；

第三步：对管材碳钢钢带基面进行防腐、阻燃、抗静电等保护性处理，对管材不锈钢钢带基面做抛光处理。

所述的快速接头的结构分为带有内插口或外承口，带有内插口使用时将管材直接插入预制快速接头内壁并对接触面进行焊接；带有外承口使用时将管材直接插入预制快速接头外壁并对接触面进行焊接，预制快速接头的制作尺寸符合沟槽连接件的国家标准；这样既能保证管材的密封性能即连接处不泄露输送介质，又能保证连接处的承压性能符合相关规定要求，同时使用国标尺寸制作方便与其他类型的管路连接。所述翻边钢带与翻边钢带之间的内空隙以及带有加强穹筋的钢带由于加强穹筋的截面为中空或实心结构，根据管材用途及环境内部空间及表层做防腐干燥处理，这样能够使管材穹内表面受到严重腐蚀时，保护加强穹筋或搭接的结构不受破坏，延长管材的使用寿命。对于双金属结构钢带，首先应采用宽度相同的两种不同金属带材，经开卷拉直后并重叠在一起后，对带材左右两边进行缝焊接使两条金属带组合成重叠在一起的带材。

本发明和现有技术相比的积极效果在于：涂镀完成后的管材内外表面表面电可降至10⁴欧姆数量级，阻燃性能能够达到UL94-V0级，能够满足煤矿抽放瓦斯的标准和要求，阻燃效果好、不产生有毒有害气体，非常环保。使得矿用瓦斯抽放管的耐腐蚀性、抗静电性大大提高，使用期限大大延长。由于管体为钢带螺旋缠绕焊接而成，大大降低了管体的重量。另外采用快速接头的结构为自行设计，既能保证管材的密封性能即连接处不泄露输送介质，又能保证连接处的承压性能符合相关规定要求，这样就大大增强了管道使用过程中的安全系数。采用内表面或外表面或里外表面采用不锈钢钢带的螺旋焊接钢管由于内或外或内外表面为不锈钢，本身就具有优异的阻燃抗静电性能，因此内或外或内外表面不用再刷或喷涂防腐抗静电漆或者涂镀防腐阻燃抗静电粉末层，这样就永久避免了基管表面层与涂镀防腐阻燃抗静电粉末层或刷或喷涂防腐抗静电漆层之间由于随着使用年限的延长而造成脱层或防腐抗静电层的脱落现象，它代表了未来煤矿井下用管道的发展方向。

附图说明

图1为矿用瓦斯管的装配示意图。

图2为矿用瓦斯管材连接用法示意图。

图3为矿用瓦斯管快速接头形成示意图。

图4为矿用瓦斯管弧形结构示意图。

图5为矿用瓦斯管钢带缠绕焊接梯形结构示意图。

图6为矿用瓦斯管钢带缠绕焊接半圆形结构示意图。

图7为矿用瓦斯管钢带缠绕焊接咬合锁缝示意图。

具体实施方式

如图1矿用瓦斯管的装配示意图所示可知，在管体1上端焊有法兰盘法兰连接2另一端焊有预制快速接头6，在法兰盘和管体1接触处进行环缝焊接3，预制快速接头6与管体1接触处也进行环缝焊接3，预制快速接头6的密封部位和装配沟槽4的尺寸均符合国家行业相关标准，管体1上有若干加筋穹或锁合缝8。

如图2矿用瓦斯管材连接用法示意图可知，连接用的法兰盘带有止推环12，加筋穹或是锁合缝如在管材1外壁，止推环12与管材1内壁配合；如加筋穹在管材1内壁，则止推环12与管材1外壁配合。

如图3矿用瓦斯管快速接头形成示意图所示，矿用瓦斯管的快速接头6，如果加筋穹或锁合缝8在管体1外壁直接将预制接头6插入管体1内壁并对其焊接部位7和环缝焊接3进行焊接。加筋穹或锁合缝8在管体1内壁直接将预制接头6插入管体1的外壁并对其焊接部位7和环缝焊接3进行焊接，如图4矿用瓦斯管弧形穹筋结构示意图所示将翻边钢带9和翻边钢带10用螺旋风管成型机组将其缠制成弧形穹筋结构，并对缠制成的接触部分7和11进行焊接。

如图5、图6和图7所示的矿用瓦斯管钢带缠绕焊接梯形穹筋、半圆形穹筋和咬合缝锁结构示意图可知，将翻边钢带9和翻边钢带10螺旋缠绕制成梯形穹筋结构、半圆形穹筋结构或弧形结构并进行焊接；或将翻边钢带9和翻遍钢带10咬合缠绕制成锁缝结构并进行焊接。

实施例一为碳素结构钢冷轧钢带，采用钢带厚度为2mm，钢带宽度为137mm，生产中219的螺旋焊接波纹钢管。方法为：直用螺旋风管成型机组进行生产卷制成型后进行里外焊接，涂PE温度控制在160-200℃，涂EP控制在140-160℃，其它按常规工艺即可。

实施例二为不锈钢钢带，方法同上，不用涂层。

实施例三为不锈钢复合钢带。方法为：钢带厚度为2mm，宽度为155mm，不锈钢复合层厚度为0.2mm，用螺旋风管机组直接卷制成形，用不锈钢焊条，对焊接处进行焊接成形。

Claims (3)

1.一种矿用瓦斯抽放管，包括两端焊接有法兰盘或者两端带有快速接头或者一端为法兰盘另一端为快速接头的管体，其特征在于：所述的管体为碳素结构钢冷轧钢带、不锈钢钢带或不锈钢复合钢带螺旋缠绕焊接而成，相邻的钢带为一钢带进行翻边处理并与下一钢带进行翻边搭接处理，同时进行螺旋缠绕焊接，形成穹筋结构；所述的碳素结构钢冷轧钢带、不锈钢钢带和不锈钢复合钢带螺旋缠绕焊接的结构形式有二种：第一种为碳素结构钢冷轧钢带、不锈钢钢带或不锈钢复合钢带螺旋缠绕咬合锁缝焊接；第二种为碳素结构钢冷轧钢带、不锈钢钢带或不锈钢复合钢带螺旋缠绕成带有加强穹筋并进行焊接，其截面形状可为弧形或梯形的形式，加强穹筋的形式分为内置和外置两种；另外两个相邻搭接缝之间增设加强穹筋的数量及截面形状的选择以管材直径大小、管材用途及现场使用环境选取合适的加强穹筋数量0-16个、截面形状以及加强穹筋的大小；所述为碳素结构钢冷轧钢带螺旋缠绕焊接的管体内、外壁分别设置有内涂镀层、外涂镀层或外保护层；所述内涂镀层的材质为金属镀层、合金涂层或具有防腐抗静电作用的化学涂层，其中金属镀层为防腐抗静电漆、镀锌或镀铬；外涂镀层的材质为聚乙烯或环氧树脂阻燃抗静电粉末、聚乙烯或环氧树脂普通防腐粉末、防腐漆、镀锌、镀鉻、钛及钛合金及橡胶包覆保护层；所述为不锈钢钢带螺旋缠绕焊接的管体内外壁无涂层设置；所述不锈钢复合钢带的形式有三种：一是不锈钢复合钢带的内复层为不锈钢，螺旋缠绕焊接成型后的管材内壁无涂层设置，外壁设置有涂镀层；二是不锈钢复合钢带的外复层为不锈钢，螺旋缠绕焊接成型后的管材外壁无涂层设置，内壁设置有涂镀层；三是不锈钢复合钢带的内外复层均为不锈钢，螺旋缠绕焊接成型后的管材内外壁无涂层设置。

2.根据权利要求1所述矿用瓦斯抽放管的制造方法，其特征在于包括下列步骤：

①基管材质为碳素结构钢冷轧钢带：

第一步碳素结构钢冷轧钢带螺旋缠绕焊接而成，相邻的钢带为一钢带进行翻边处理并与另一翻边处理钢带进行搭接并对搭接缝进行焊接；

第二步：在管体两端分别焊接预制法兰盘或预制快速接头；

第三步：对管材内外壁进行喷砂除锈处理，使其表面粗糙度达到Sa2.5级；

第四步：对管材基面进行防腐、阻燃、抗静电等保护性处理；

②基管材质为不锈钢钢带以及内外表面均为不锈钢复层的不锈钢复合钢带：

第一步：钢带螺旋缠绕焊接而成，相邻的钢带为一钢带进行翻边处理并与另一翻边处理钢带进行搭接并对搭接缝进行焊接；

第二步：在管体两端分别焊接预制法兰盘或预制快速接头；

第三步：对管材内外壁进行抛光处理；

③基管材质为不锈钢复合钢带的内层或外层有不锈钢复层：

第一步：钢带螺旋缠绕焊接而成，相邻的钢带为一钢带进行翻边处理并与另一翻边处理钢带进行搭接并对搭接缝进行焊接；

第二步：在管体两端分别焊接预制法兰盘或预制快速接头；

第三步：对管材碳钢钢带基面进行防腐、阻燃、抗静电保护性处理，对管材不锈钢钢带基面做抛光处理。

3.根据权利要求2所述矿用瓦斯抽放管的制造方法，其特征在于：所述的快速接头的结构分为带有内插口或外承口，带有内插口使用时将管材直接插入预制快速接头内壁并对接触面进行焊接；带有外承口使用时将管材直接插入预制快速接头外壁并对接触面进行焊接，预制快速接头的制作尺寸符合沟槽连接件的国家标准。