CN103343844A - 一种带有涂层的双金属复合瓦斯抽放管道及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带有涂层的双金属复合瓦斯抽放管道及其制造方法，属于煤矿管道输送技术领域。所述的瓦斯抽放管道选用双金属钢带缠绕咬合焊接制作，钢带为碳钢和不锈钢双金属复合而成，所述管道表面具有螺旋加强筋结构。缠绕后管道外壁进行压纹、涂覆涂层。在所述管道的两端焊接有独特结构特征的法兰盘或快速接头。本发明提供的瓦斯抽放管道具有的特殊焊缝结构，起到密封及加强筋的作用，同时提高所述管道的抗负压强度；所述管道内壁采用不锈钢材料，提高了管道寿命，同时具有抗静电效果；外壁为碳钢结构，相对于同类不锈钢管道的焊接，碳钢结构的引入大大降低了材料成本和焊接成本。所述管道外壁涂层具有防腐、阻燃和抗静电等综合性能。

Description

一种带有涂层的双金属复合瓦斯抽放管道及其制造方法

技术领域

本发明属于煤矿输送管道技术领域，尤其涉及一种带有涂层的双金属复合瓦斯抽放管道。

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，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，对安全生产造成威胁。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有瓦斯抽放管存在的不足，提出一种带有涂层的双金属复合瓦斯抽放管道。所述的瓦斯抽放管道选用双金属复合钢带材料，分别为碳钢和不锈钢，管径为40～2000mm，所述管道表面具有螺旋加强筋结构，是相邻两段钢带缠绕过程中的搭接咬合部位。所述加强筋的宽度为4～36mm，管道螺距为137～600mm。由钢带螺旋缠绕咬合焊接形成。所述管道的管壁包括三层结构，由内壁到外壁分别为不锈钢层、碳钢层、涂层，所述不锈钢层和碳钢层的厚度和为0.5～4mm，不锈钢层厚度小于所述厚度和的5～40%，所述涂层厚度为0.1～0.6mm。所述涂层选取材料为油漆、聚乙烯粉末、环氧树脂粉末、聚醚系列、聚脲或玻璃钢等。在所述管道的两端焊接有独特结构特征的预制法兰盘或快速接头，用于两个管道之间的连接。

本发明的优点在于：

（1）本发明提供的瓦斯抽放管道具有的焊缝结构，起到加强筋的作用，提高所述管道的抗负压强度，同时降低了管道生产成本。

（2）成型过程中独特的咬合结构（如附图2）加单面（管外壁）焊接结构，使得该管道在煤矿瓦斯输送过程中，因地质变化，产生的位移或拉伸，咬合部分通过延伸而释放3%-6%的长度，同时又确保瓦斯气体不泄露。

（3）所述管道内壁采用不锈钢材料，提高了管道寿命，同时具有抗静电效果；

（4）所述管道外壁具有涂层结构，抗腐蚀性能好，同时具有阻燃抗静电特性

（5）所述管道外壁在涂层之前先进行压纹，增加了涂层与外壁的结合力；

（6）碳钢作为管道主要材料，不锈钢作为管道内壁材料，因而相对于同类不锈钢管道的焊接，碳钢结构的引入大大降低了材料成本和焊接成本。

（7）所述管道的两端焊接有独特外型特征的预制法兰盘见图4A或快速接头见图4B，用于管道之间的连接。所述的快速接头或预制法兰盘内侧均设置有螺旋槽，用于与管体外壁的加强筋1配合，保证内侧与管道外壁的紧密结合，以便于焊接密实。

（8）所述管道具有防腐、阻燃和抗静电等综合性能，提高了管道使用安全性。

附图说明

图1是本发明提供的管道结构示意图；

图2是本发明提供的管道加强筋焊缝结构示意图；

图3是本发明提供的管道的材料结构示意图；

图4A和图4B是本发明提供的管道的预制法兰和快速接头示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供一种带涂层的双金属复合瓦斯抽放管道，管径为40～2000mm，如图1所示，所述管道表面具有螺旋加强筋1结构，是相邻两段钢带缠绕过程中的搭接部位。所述加强筋1的宽度为4～36mm，管道螺距为137～600mm。所述管道由双金属复合钢带螺旋缠绕咬合焊接形成。管道材料包括三层结构，由内壁到外壁分别为不锈钢层A、碳钢层B、和涂层C，如图3所示，所述不锈钢层A和碳钢层B的厚度和为0.5～4mm，不锈钢层A厚度小于所述厚度和的5～40%，所述涂层C厚度为0.1～0.6mm。所述涂层C选用材料为油漆、聚乙烯粉末、环氧树脂粉末、聚醚系列、聚脲或玻璃钢等。在所述管道的两端焊接有预制法兰盘见图4A或快速接头见图4B，用于管道之间的连接。

本发明提供的管道通过如下方法制备得到：

第一步，选取碳钢和不锈钢复合结构钢带，将所述不锈钢作为管道内壁；碳钢作为外壁。不锈钢厚度小于所述钢带厚度的5～40%。所述钢带厚度为0.5～4mm。

第二步，钢带螺旋缠绕咬合焊接形成管道。

钢带螺旋缠绕咬合焊接形成管道。在螺旋缠绕咬合焊接过程中，不锈钢层作为内壁层，钢带边缘进行翻边处理，相邻两段钢带在翻边处进行搭接，如图2所示，钢带翻边并搭接后，在管道外壁4进行焊接，内壁5不焊接，焊缝在相邻两段钢带的碳钢材料表面。这样形成的管道结构，使得该管道在煤矿瓦斯输送过程中，因地质变化，产生的位移或拉伸，咬合部分通过延伸而释放3%-6%的长度，同时又确保瓦斯气体不泄露。这一特性同时具有高分子塑料管道的延伸特性，也是普通钢管所不具备的，这一特征对于煤矿安全生产是非常重要的。例如：一个管路系统的总长度为1000m，那么它应对地质沉降而产生的变量就有30m-60m的长度释放。

所述螺旋缠绕的螺距为137～600mm。

所形成的管道的直径为40～2000mm。

所述翻边并搭接的宽度为4～36mm，搭接处形成具有四层刚度厚度的加强筋结构。该加强筋一方面实现相邻钢带之间的连接，另一方面起到支撑钢带管道的作用，也可以使所述管道具有抗负压的性能。

第三步，对管道外壁4进行喷砂除锈处理；然后在所述外壁（包括翻边焊缝形成的加强筋1表面）进行压纹，增加管道外壁的粗糙度。

第四步，在管道的管体两端分别焊接预制法兰盘或预制快速接头。

见附图4A和图4B，所述的快速接头3或预制法兰盘2内侧均设置有螺旋槽6，用于与管体外壁4的加强筋1配合，保证快速接头3或者预制法兰盘2的内壁与管道外壁的紧密结合，然后在快速接头3或预制法兰盘2与管道外壁4接触处进行环缝焊接。

所述的快速接头3可以是卡环结构，所述卡环结构是指在管道的两端固定凹槽7结构件，连接时将卡环卡在凹槽7内，并紧固卡环，实现两个管道的连接。

第五步，表面涂覆涂层。

所述涂层材料为油漆、聚乙烯粉末、环氧树脂粉末、聚醚系列、聚脲或玻璃钢等。采用涂覆的形式，最终涂层厚度为0.1～0.6mm。涂覆PE温度控制在160～200摄氏度，涂覆EP控制在温度140～160摄氏度，其他按照常规工艺即可。

Claims (7)

1.一种带有涂层的双金属复合瓦斯抽放管道，其特征在于：所述的瓦斯抽放管道选用双金属复合钢带螺旋缠绕咬合焊接而成，所述双金属为碳钢和不锈钢，形成管道的管径为40～2000mm，所述管道表面具有螺旋加强筋结构，是相邻两段钢带缠绕过程中的搭接部位；所述加强筋的宽度为4～36mm，管道螺距为137～600mm；管道的管壁结构包括三层，由内壁到外壁分别为不锈钢层、碳钢层和涂层，所述不锈钢层和碳钢层的厚度和为0.5～4mm，不锈钢层厚度小于所述厚度和的5～40%，所述涂层厚度为0.1～0.6mm。

2.根据权利要求1所述的所述一种带有涂层的双金属复合瓦斯抽放管道，其特征在于：所述涂层选取材料为油漆、聚乙烯粉末、环氧树脂粉末、聚醚系列、聚脲或玻璃钢。

3.根据权利要求1所述的所述一种带有涂层的双金属复合瓦斯抽放管道，其特征在于：在所述管道的两端焊接有预制法兰盘或快速接头，用于管道之间的连接；在所述预制法兰盘和快速接头的内侧均设置有螺旋槽，与管道外壁的加强筋配合后环缝焊接连接。

4.根据权利要求1所述的所述一种带有涂层的双金属复合瓦斯抽放管道，其特征在于：所述管道外壁涂层制备之前先在碳钢层表面进行压纹。

5.一种带有涂层的双金属复合瓦斯抽放管道的制造方法，其特征在于：

第一步，选取碳钢和不锈钢复合结构钢带，将所述不锈钢作为管道内壁；碳钢作为外壁；

第二步，钢带螺旋咬合缠绕并焊接形成管道；在螺旋缠绕咬合焊接过程中，钢带边缘进行翻边处理，相邻两段钢带在翻边处进行搭接，钢带翻边并搭接后，在管道外壁进行焊接，焊缝在相邻两段钢带的碳钢材料表面；

第三步，对管道外壁进行抛丸除锈处理，然后在所述外壁进行压纹，进一步增加管道外壁的粗糙度；

第四步，在管道的管体两端分别焊接预制独特结构特征的预制法兰盘或快速接头；

第五步，表面涂覆涂层。

6.根据权利要求5所述的一种带有涂层的双金属复合瓦斯抽放管道的制造方法，其特征在于：所述涂层采用涂覆的形式，最终涂层厚度为0.1～0.6mm；涂覆PE温度控制在160～200摄氏度，涂覆EP控制在温度140～160摄氏度；其他条件按照常规工艺。

7.根据权利要求5所述一种带有涂层的双金属复合瓦斯抽放管道的制造方法，其特征在于：所述的管道结构在管道外壁进行单面焊接，咬合部分通过延伸能够释放3%～6%的长度，同时又确保瓦斯气体不泄露。

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