CN103925425B - 一种非金属骨架的塑料复合管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种非金属骨架的塑料复合管，属于管道设备技术领域。它解决了现有的复合管的抗压能力和耐腐蚀性不可兼得等技术问题。本复合管包括管体，管体包括同心设置且依次相叠合的管壁外层、环形骨架和管壁内层，管壁外层和管壁内层均为致密的塑料层，环形骨架呈网格状，该环形骨架为具有抗压能力的非金属件，管壁外层和管壁内层分别与环形骨架相熔接固定。本发明的复合管的环形骨架采用非金属件后能够耐腐蚀，提高管体的使用寿命。环形骨架为非金属件所以能够和管壁外层、管壁内层相熔接固定，熔接固定的连接牢固度更好。
Description
技术领域
本发明属于管道设备技术领域，涉及一种非金属骨架的塑料复合管。
背景技术
长期以来，金属管道耐压不耐腐与塑料管道耐腐不耐压是一直困扰压力管道发展的一个世界性难题。据国外报道，在工业发达国家，因管道腐蚀而造成的直接、间接经济损失约占国民生产总值的3％左右，某国际化工集团根据连续三年的设备事故统计出，因管道腐蚀而造成的事故占事故总量的6.9％。在中国，每年因腐蚀造成的损失高达2800亿元人民币。仅在“九五”期间，管道腐蚀造成的损失若能降低一个百分点，国家每年便可减少经济损失数百亿元。多数石化系统使用的工业管道，平均4～5年就因腐蚀而更换。国内每年更有大量的钢管因腐蚀而报废。
普通的金属复合管道如专利(CN201320050796.2)所公开的一种钢带增强钢丝网骨架塑料复合管，所述钢带增强钢丝网骨架塑料复合管包括塑料管管体、钢丝网层以及钢带增强结构；所述钢带增强结构包括钢带；所述塑料管管体以及所述钢丝网层均为中空管状；所述钢丝网层位于所述塑料管管体与所述钢带增强结构之间。
该专利的复合管能够承受比较大的压力，但钢丝网骨架容易被腐蚀，一旦被腐蚀穿孔后就要报废了，所以导致使用年限比较短，维修不便。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种非金属骨架的塑料复合管，本发明所要解决的技术问题是：如何在保证复合管的抗压能力的前提下同时使骨架耐腐蚀。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种非金属骨架的塑料复合管，所述复合管包括管体，所述管体包括同心设置且依次相叠合的管壁外层、环形骨架和管壁内层，其特征在于，所述管壁外层和管壁内层均为致密的塑料层，所述环形骨架呈网格状，该环形骨架为具有抗压能力的非金属件，所述管壁外层和管壁内层分别与所述环形骨架相熔接固定。
其原理如下：管壁外层和管壁内层为致密的塑料层的作用是能够形成密封效果，使得管体内的流体能够被密封住。在中间增加环形骨架后能够提高抗压能力，环形骨架为非金属件所以能够和管壁外层、管壁内层相熔接固定，熔接固定的连接牢固度更好，相比普通的钢丝网骨架和内外的塑料层均处于微观的分离状态，其连接牢固度是不好的。环形骨架采用网格状后能够自身相互传递应力，提高抗压和机械强度，环形骨架采用非金属件后能够耐腐蚀，提高管体的使用寿命。本申请中抗压的非金属件指的是在注塑成型后具有较高抗压能力的非金属材料制成的，并非包括全部的非金属件。
在上述的一种非金属骨架的塑料复合管中，所述非金属件为熔接有玻璃纤维的PE材料，所述PE为基体。所述玻璃纤维所占的比重为0.6-0.9。PE是一种塑料，以其为基体再增加玻璃纤维后，能够通过注塑成型且抗压能力好，PE将各个纤维相互粘接在一起，起到粘结剂的作用，PE还能和管体外壁、管体内壁的塑料同源，能够实现紧密的熔接固定，其连接的牢固度出乎意料的好。
在上述的一种非金属骨架的塑料复合管中，所述非金属件为为熔接有碳纤维的PE材料，所述PE为基体。所述碳纤维所占的比重为0.6-0.9。PE是一种塑料，以其为基体再增加碳纤维后，能够通过注塑成型且抗压能力好，PE将各个纤维相互粘接在一起，起到粘结剂的作用，PE还能和管体外壁、管体内壁的塑料同源，能够实现紧密的熔接固定，其连接的牢固度出乎意料的好。
在上述的一种非金属骨架的塑料复合管中，所述非金属件为为熔接有玻璃纤维和碳纤维的PE材料，所述PE为基体。所述玻璃纤维和碳纤维所占的比重为0.6-0.9。PE是一种塑料，以其为基体再增加玻璃纤维和碳纤维后，PE将各个纤维相互粘接在一起，起到粘结剂的作用，能够通过注塑成型且抗压能力好，PE还能和管体外壁、管体内壁的塑料同源，能够实现紧密的熔接固定，其连接的牢固度出乎意料的好。
在上述的一种非金属骨架的塑料复合管中，所述环形骨架包括若干纵向筋条和若干环形筋条，所述纵向筋条和所述环形筋条相互交叉共同形成所述呈网格状的环形骨架，纵向筋条和环形筋条的交叉点采用熔接固定，所述纵向筋条和环形筋条均为所述非金属件。环形筋条自身能够沿环形传递应力，其比普通的线性筋条抗压性好，在环形筋条的前提下熔接有纵向筋条，能够完美的实现网格状结构，提高整体的抗压性。
在上述的一种非金属骨架的塑料复合管中，所述纵向筋条沿所述管体的轴线方向分布，所述环形筋条沿所述管体的周向分布，所述纵向筋条和所述环形筋条相互垂直。环形筋条和管体的轴线垂直能够使环形筋条正面对抗管体的外壁的压迫力，纵向筋条能够提高管体的抗弯力，从两个方面提高管体的机械性能。
在上述的一种非金属骨架的塑料复合管中，所述纵向筋条和所述环形筋条均采用注塑成型。注塑成型生产力高，减少材料的浪费。
在上述的一种非金属骨架的塑料复合管中，所述环形骨架的数量为两个且均位于管壁外层和管壁内层之间，其中一个环形骨架的口径小于另一个，两个环形骨架同心分布且两者之间通过若干加强筋条相固定连接，所述加强筋条沿所述管体的径向分布，所述加强筋条的两端均固定在两个环形骨架的网格交叉点上，其中小口径的环形骨架和管壁内层相熔接固定，另一个大口径的环形骨架和管壁外层相熔接固定。设置两个重叠的环形骨架的好处在于不仅能够提供双倍的抗压力，而且两个口径不同的环形骨架之间通过加强筋条相互传递应力，形成两倍以上的抗压力，具有出乎意料的抗压能力。
与现有技术相比，本发明的优点如下：本申请的复合管的环形骨架采用非金属件后能够耐腐蚀，提高管体的使用寿命。环形骨架为非金属件所以能够和管壁外层、管壁内层相熔接固定，熔接固定的连接牢固度更好。环形骨架采用网格状后能够自身相互传递应力，提高抗压和机械强度。钢网骨架的复合管不容易连接，在接合部无法将两个钢网骨架完全连接，PE为基体的环形骨架可以相互完全的熔接，使得两段复合管容易连接在一起。PE为基体的环形骨架不生锈，可以和管壁外层及管壁内层一起粉碎回收利用，重量轻，是钢网骨架的六分之一，强度却是钢网骨架的70％左右，因此，性能很好。
附图说明
图1是实施例一中本复合管的局部解剖图。
图2是实施例一中本复合管的环形骨架的示意图。
图3是实施例一中本复合管的截面剖视示意图。
图4是实施例二中本复合管两个环形骨架的截面剖视示意图。
图中，1管体；2管壁外层；3环形骨架；4管壁内层；5纵向筋条；6环形筋条；7加强筋条。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：
本复合管包括管体1，管体1包括同心设置且依次相叠合的管壁外层2、环形骨架3和管壁内层4，管壁外层2和管壁内层4均为致密的塑料层，环形骨架3呈网格状，该环形骨架3为抗压的非金属件，作为一种方案，非金属件为为熔接有玻璃纤维的PE材料，PE为基体。PE是一种塑料，以其为基体再增加玻璃纤维后，能够通过注塑成型且抗压能力好，PE还能和管壁外层2、管壁内层4的塑料同源，能够实现紧密的熔接固定，其连接的牢固度出乎意料的好。玻璃纤维所占的比重为0.6-0.9，优选比重为0.8。在上述比重范围内，本复合管不仅抗压能力最好且环形骨架3和管壁外层2及管壁内层4熔接度最好，重量轻是钢骨架的1/6，抗压强度能够达到钢骨架的70％以上，其中比重为0.8综合性能最好。
作为另一种方案，非金属件为为熔接有碳纤维的PE材料，PE为基体。PE是一种塑料，以其为基体再增加碳纤维后，能够通过注塑成型且抗压能力好，PE还能和管壁外层2、管壁内层4的塑料同源，能够实现紧密的熔接固定，其连接的牢固度出乎意料的好。碳纤维所占的比重为0.6-0.9；优选比重为0.8。在上述比重范围内，本复合管不仅抗压能力最好且环形骨架3和管壁外层2及管壁内层4熔接度最好，重量轻是钢骨架的1/6，抗压强度能够达到钢骨架的70％以上，其中比重为0.8综合性能最好。
作为第三种方案，非金属件为为熔接有玻璃纤维和碳纤维的PE材料，PE为基体。PE是一种塑料，以其为基体再增加玻璃纤维和碳纤维后，能够通过注塑成型且抗压能力好，PE还能和管壁外层2、管壁内层4的塑料同源，能够实现紧密的熔接固定，其连接的牢固度出乎意料的好。玻璃纤维和碳纤维所占的比重为0.6-0.9；优选比重为0.8。在上述比重范围内，本复合管不仅抗压能力最好且环形骨架3和管壁外层2及管壁内层4熔接度最好，重量轻是钢骨架的1/6，抗压强度能够达到钢骨架的70％以上，其中比重为0.8综合性能最好。
管壁外层2和管壁内层4分别与环形骨架3相熔接固定，环形骨架3覆盖管壁内层4的外侧面。环形骨架3包括若干纵向筋条5和若干环形筋条6，纵向筋条5和环形筋条6相互交叉共同形成呈网格状的环形骨架3，纵向筋条5和环形筋条6的交叉点采用熔接固定，纵向筋条5和环形筋条6均为抗压的非金属件。环形筋条6自身能够沿环形传递应力，其比普通的线性筋条抗压性好，在环形筋条6的前提下熔接有纵向筋条5，能够完美的实现网格状结构，提高整体的抗压性。纵向筋条5沿管体1的轴线方向分布，环形筋条6沿管体1的周向分布，纵向筋条5和环形筋条6在空间位置上相互垂直。环形筋条6和管体1的轴线垂直能够使环形筋条6正面对抗管体1的外壁的压迫力，纵向筋条5能够提高管体1的抗弯力，从两个方面提高管体1的机械性能。纵向筋条5和环形筋条6均采用注塑成型。注塑成型生产力高，减少材料的浪费。
管壁外层2和管壁内层4为致密的塑料层的作用是能够形成密封效果，使得管体1内的流体能够被密封住。在中间增加环形骨架3后能够提高抗压能力，环形骨架3为非金属件所以能够和管壁外层2、管壁内层4相熔接固定，熔接固定的连接牢固度更好，相比普通的钢丝网骨架和内外的塑料层均处于微观的分离状态，其连接牢固度是不好的。环形骨架3采用网格状后能够自身相互传递应力，提高抗压和机械强度，环形骨架3采用非金属件后能够耐腐蚀，提高管体1的使用寿命。本申请中抗压的非金属件指的是在注塑成型后具有较高抗压能力的非金属材料制成的，并非包括全部的非金属件。
实施例二：
本实施例大致内容和实施例一相同，所不同之处在于，本实施例中，作为另一种方案，环形骨架3的数量为两个且均位于管壁外层2和管壁内层4之间，其中一个环形骨架3的口径小于另一个，两个环形骨架3同心分布且两者之间通过若干加强筋条7相固定连接，加强筋条7沿管体1的径向分布，加强筋条7的两端均固定在两个环形骨架3的网格交叉点上，其中小口径的环形骨架3和管壁内层4相熔接固定，另一个大口径的环形骨架3和管壁外层2相熔接固定。设置两个重叠的环形骨架3的好处在于不仅能够提供双倍的抗压力，而且两个口径不同的环形骨架3之间通过加强筋条7相互传递应力，形成两倍以上的抗压力，具有出乎意料的抗压能力。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种非金属骨架的塑料复合管，所述复合管包括管体(1)，所述管体(1)包括同心设置且依次相叠合的管壁外层(2)、环形骨架(3)和管壁内层(4)，其特征在于，所述管壁外层(2)和管壁内层(4)均为致密的塑料层，所述环形骨架(3)呈网格状，该环形骨架(3)为具有抗压能力的非金属件，所述管壁外层(2)和管壁内层(4)分别与所述环形骨架(3)相熔接固定；所述非金属件为熔接有玻璃纤维的PE材料，或者为熔接有碳纤维的PE材料，或者为熔接有玻璃纤维和碳纤维的PE材料，所述PE均为基体。
2.根据权利要求1所述的一种非金属骨架的塑料复合管，其特征在于，所述玻璃纤维所占的比重为0.6-0.9。
3.根据权利要求1所述的一种非金属骨架的塑料复合管，其特征在于，所述碳纤维所占的比重为0.6-0.9。
4.根据权利要求1所述的一种非金属骨架的塑料复合管，其特征在于，所述玻璃纤维和碳纤维所占的比重为0.6-0.9。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种非金属骨架的塑料复合管，其特征在于，所述环形骨架(3)包括若干纵向筋条(5)和若干环形筋条(6)，所述纵向筋条(5)和所述环形筋条(6)相互交叉共同形成所述呈网格状的环形骨架(3)，纵向筋条(5)和环形筋条(6)的交叉点采用熔接固定，所述纵向筋条(5)和环形筋条(6)均为所述非金属件。
6.根据权利要求5所述的一种非金属骨架的塑料复合管，其特征在于，所述纵向筋条(5)沿所述管体(1)的轴线方向分布，所述环形筋条(6)沿所述管体(1)的周向分布，所述纵向筋条(5)和所述环形筋条(6)相互垂直。
7.根据权利要求5所述的一种非金属骨架的塑料复合管，其特征在于，所述纵向筋条(5)和所述环形筋条(6)均采用注塑成型。
8.根据权利要求5所述的一种非金属骨架的塑料复合管，其特征在于，所述环形骨架(3)的数量为两个且均位于管壁外层(2)和管壁内层(4)之间，其中一个环形骨架(3)的口径小于另一个，两个环形骨架(3)同心分布且两者之间通过若干加强筋条(7)相固定连接，所述加强筋条(7)沿所述管体(1)的径向分布，所述加强筋条(7)的两端均固定在两个环形骨架(3)的网格交叉点上，其中小口径的环形骨架(3)和管壁内层(4)相熔接固定，另一个大口径的环形骨架(3)和管壁外层(2)相熔接固定。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A non-metallic skeleton plastic composite pipe Granted publication date: 20160706 Pledgee: Zhejiang Tailong commercial bank Taizhou branch of Limited by Share Ltd. Pledgor: Feiyue (Taizhou) New Pipe Industry Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980015148 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |