CN103939682B - 一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法，为了解决外壁采用复合玻纤的钢塑复合管，内壁塑料层的成型问题，包括中间钢管层的制作，滚塑内层的熔制，树脂玻纤夹砂的缠绕，实现光滑内壁的滚塑内层，工艺简单，无需特殊压制模具，壁厚、覆盖面等参数易控制且易达到设计要求，层与层之间粘度强，结合度高，特别适合大口径钢塑复合管制造。

Description

一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法

技术领域

本发明涉及复合管制造技术领域，尤其是一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法。

背景技术

钢塑复合管具有卫生无毒、耐腐蚀、不结垢，导热系数低，保温节能，外观豪华，装饰性强，流水阻力小，安装方便，连接安全可靠等特点，而被广泛应用于石油、化工、建筑、造船、通讯、电力和地下输气管道等众多领域，被誉为绿色环保管材，它既有钢管的强度，又有塑料管耐腐蚀、耐磨损、流体阻力小等优点。现有的钢塑复合管制作方法也很多，如专利公开号为CN1319495A,公开的一种钢塑复合管制作方法，钢管内壁复合塑料的方法是在塑料的弹性变形范围内，用外径略大于钢管内径的塑料管在拉管机的牵引下，经过模具压细，进入钢管后弹性恢复与钢管紧密贴合，钢管外壁复合的塑料是用加温至熔融状态的塑料挤塑来实现。又如专利公开号为CN102601991A，提出的一种钢塑玻纤三层复合管的制作方法，首先将塑料管穿插于钢管之中形成钢塑复合管，把钢塑复合管固定在缠绕机械的旋转轴上使其匀速转动，启动送浸脂玻纤装置，将玻璃纤维多股浸入树脂后均匀紧密的缠绕在钢管外壁上，送浸脂玻纤装置匀速沿着旋转的钢塑复合管做轴向往复运动，玻璃纤维树脂达到所需厚度及加热使其固化后。这些内壁装塑管的方式，对于较长、直径大的管道很难实现，而且内壁复合塑料还必须具有被缩径的要求。再如本申请人于2012年7月申请的专利公开号为CN102777707A，涉及一种大口径螺旋焊钢塑复合压力管制作方法，主要用内热熔胶层和外热熔胶层来制造复合管，即在螺旋成型焊接钢管的外热熔胶层上设有外缠绕塑料层，在螺旋成型焊接钢管内热熔胶层上设有内缠绕塑料层。这种内缠绕塑料层的工艺较为复杂，设备要求较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决外壁采用复合玻纤的钢塑复合管，内壁塑料层的成型问题，提供一种工艺设计合理，易成型，操作简单，制造设备要求较低的在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法，其特征具有以下工艺步骤：

一、制作在中间钢管层，在中间钢管层的一端焊接钢质法兰，另一端制成承插接口形成整管；或在中间钢管层的一端焊接钢质法兰A，另一端焊接插口，并在插口一端外部制成密封槽形成整管A。本技术方案的连接方式中，法兰、承插接口、插口形式可以任意互换，形成单节与单节之间的连接。

二、根据中间钢管层的内径和滚塑内层PE层的厚度计算所需要的粉状热熔胶量，将热熔胶涂在中间钢管内层，并将整管或整管A的两端加装封盖。

三、把装有封盖的整管或整管A放置在滚轮装置上，整管或整管A在滚轮装置的驱动下进行径向旋转和轴向摆动，同时由加热装置对整管或整管A外表面进行均匀加热，直至整管或整管A内的热熔胶熔融且均匀粘复于内表面；加热装置只对管体外壁进行加热，即相对内壁需要覆盖塑料层的外壁部位。

四、冷却，待热熔胶形成胶膜后，进入下道工序。

五、根据滚塑内层的厚度和内径要求计算所需要的粉状塑料量，把粉状塑料加在具有热熔胶的半成品管内，同步骤二两端加装封盖。

六、将带有粉状塑料的半成品管放置在滚轮装置上，在滚轮装置的驱动下进行径向旋转和轴向摆动，同时由加热装置对半成品管外表面进行均匀加热，直至半成品管内表面热熔胶层和粉状塑料熔融，均匀粘复合于内表面上。粉状塑料粘结到钢管后，继续受热就发生熔化并在钢管表面流淌，从而使不平整的表面形成平整光滑的表面。

七、冷却后管内形成内复塑料层，具有内复塑料层的半成品管称为复合塑料管。冷却固化，熔融的涂层发生交联反应，粘度不断增强，最后形成坚硬的涂层，对热塑性材料的涂层是冷却硬化。

八、将复合塑料管放置在旋转支撑装置上，以复合塑料管两端内径定位并将其旋转，进行树脂玻纤夹砂的缠绕，并加热固化，形成夹砂玻璃钢层。

最后可进行两端头安装用接合面或密封面的精加工。

采用本技术方案，可先把法兰或承插接口等部位与中间钢管层成型为一体，进行内外加塑。整管和整管A是两种端部相互连接的互配管，同时，法兰或承插接口可以灵活配用，即两端均为法兰或一端为承插接口一端为插口结构均可作为产品。本方案的外层采用缠绕树脂夹砂玻纤即夹砂玻璃钢，内层采用两次旋转、摆动、加热滚塑工艺进行涂复内胶和塑料复合成型。中间钢管层、法兰或承插接口完全被包裹在塑脂夹砂玻纤和塑料层之间，密封端面及槽口进行机械精加工。

作为优选，所述的滚轮装置包括与整管或整管A外表接触的滚轮，滚轮通过滚轮支架固定在具有轴向运动的摆动支架上。滚轮提供整管或整管A径向匀速滚动；摆动支架提供轴向匀速移动方式。

作为优选，所述的树脂玻纤夹砂的缠绕在缠绕台架上进行，缠绕台架上设有沿复合塑料管轴向往返移动功能的缠绕小车。缠绕装置沿管体表面匀速、往返挤涂树脂玻纤夹砂材料，并采用适温熔合。

作为优选，所述的缠绕小车上设有树脂夹砂玻纤喷嘴，树脂夹砂玻纤喷嘴具有挤出厚度调节装置。在足够的热功条件下，可调节树脂夹砂玻纤的缠绕速度。

作为优选，所述的产品具有三层及三层以上的复合层结构，其复合层包括中间钢管层，中间钢管层内有滚塑内层，中间钢管层外有夹砂玻璃钢层，滚塑内层与中间钢管层之间采用胶层粘接进行复合。采用本技术方案可以多次进行相同工艺，得到三层以上的复合管结构。

作为优选，所述的所得到的产品的中间钢管层的端部设有法兰或承插接口。法兰或承插接口作为本技术方案管与管之间（成品管之间）的连接方式配置，使用时方便、快捷高效。

作为优选，所述的与承插接口配合的钢塑复合管一端设有密封圈。承插接口和插口相互配合，轴向压紧无需其它配件，密封圈起到很好的防漏效果。密封圈可采用轴向受压锥形密封圈。

作为优选，所述的密封圈位于夹砂玻璃钢层和中间钢管层共同构成的凹槽中。中间钢管层制成密封凹槽基座，涂塑的非金属材料均匀覆盖了密封凹槽基座，密封凹槽基座根据产品大小规格等技术要求可设若干个。

本发明的有效效果是：采用简单的机械装置就能实现光滑内壁的滚塑内层，工艺简单，无需特殊压制模具，壁厚、覆盖面等参数易控制且易达到设计要求，层与层之间粘度强，结合度高，特别适合大口径钢塑复合管制造。

附图说明

图1是本发明的一种产品结构示意图。

图2是本发明图1的局部放大结构示意图。

图3是本发明的一种滚塑内层成型过程装置结构示意图。

图4是本发明图3的左视结构示意图。

图5是本发明的一种树脂玻纤夹砂缠绕过程装置结构示意图。

图中：1.法兰，2.夹砂玻璃钢层，3.中间钢管层，4.滚塑内层，5.承插接口，6.密封圈，7.插口，8.法兰A，9.螺栓孔，10.整管，101.整管A，11.封盖，12.滚轮，13.滚轮支架，14.加热装置，15.摆动支架，16.复合塑料管，17.树脂夹砂玻纤喷嘴，18.旋转支撑装置，19.缠绕小车，20.缠绕台架。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

本实施例一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管，如图1、图2所示，中间钢管层3为骨架层，有两种结构形式。一种是整管10结构，一端设有法兰1，另一端是承插接口5；另一种是整管A101结构，一端焊接钢质法兰A8，法兰1和法兰A8上均设有螺栓孔9，另一端焊接一段插口7，插口7的外部车有2个凹槽，插口7的外径小于承插接口5的内径，待滚塑内层和夹砂玻璃钢层完成后，插口7部位的外径和承插接口5部位的内径配合。2个凹槽的部位在成品装配时用来装配密封圈6，形成双密封结构。中间钢管层3内是滚塑内层4，中间钢管层3的外面是夹砂玻璃钢层2，其中滚塑内层4与中间钢管层3之间采用胶层粘接进行复合。

完成所述的钢塑复合管的装置主要有两台：

滚轮装置：参见图3、图4，包括一组分列成两排的滚轮12，滚轮12通过滚轮支架13固定在摆动支架15上。滚轮12提供整管径向旋转，摆动支架15提供整管轴向运动。

缠绕机：缠绕机包括缠绕台架20，如图5所示，缠绕台架20上装有沿加工管轴向往返移动功能的缠绕小车19。

在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法如下：

一、中间钢管层3的成型。即完成整管10，在中间钢管层3的一端焊接法兰1，另一端制成承插接口5。完成整管A101，在中间钢管层3的一端焊接钢质法兰A8，另一端焊接一节插口7，插口7外部车有密封槽。

二、粉状热熔胶用量确定和上架准备。根据中间钢管层3的内径（面积）和滚塑内层4的厚度计算所需要的粉状热熔胶量，把粉状热熔胶加在中间钢管层3内，并将整管10或整管A101的两端加装封盖11。封盖11上设有排气孔。（以下仅以整管10为例）

三、把装有封盖11的整管10放置在滚轮装置上，整管10在滚轮装置的驱动下进行径向旋转和轴向摆动，同时由加热装置14对整管10外表面进行均匀加热，直至整管10内的热熔胶熔融且均匀粘复于内表面。

四、冷却，热熔胶形成胶膜。

五、确定粉状塑料用量，根据滚塑内层4的厚度或产品内径要求计算所需要的粉状塑料量，把粉状塑料加在具有热熔胶的半成品管内，两端加装封盖11。

六、将装有粉状塑料的半成品管再放置到滚轮装置上，在滚轮装置的驱动下半成品管进行径向旋转和轴向重复移动，同时由加热装置14对半成品管外表面进行均匀加热，直至半成品管内表面热熔胶层和粉状塑料完全熔融，均匀粘复合于内表面上。

七、冷却，形成复合塑料管16。

八、将复合塑料管16装在旋转支撑装置18上，以复合塑料管16两端内径部位定位并提供旋转动力，同时，由缠绕台架20上的缠绕小车19往复缠绕树脂玻纤夹砂，并加热固化，形成夹砂玻璃钢外层2。利用缠绕小车19上的树脂夹砂玻纤喷嘴17调节树脂玻纤夹砂的挤出宽度和厚度。

九、两端用机械加工的方法精加工安装用的接合面和密封面。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构、工艺均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法，其特征具有以下工艺步骤：

一、制作中间钢管层（3）：在中间钢管层的一端焊接钢质法兰（1），另一端制成承插接口（5）形成整管（10）；或在中间钢管层（3）的一端焊接钢质法兰A（8），另一端焊接插口（7），并在插口（7）一端外部制成密封槽形成整管A（101）；

二、根据中间钢管层（3）的内径和滚塑内层的厚度计算所需要的热熔胶量，将热熔胶涂在中间钢管内层，并将整管或整管A的两端加装封盖；

三、把装有封盖（11）的整管（10）或整管A（101）放置在滚轮装置上，整管或整管A在滚轮装置的驱动下进行径向旋转和轴向摆动，同时由加热装置（14）对整管或整管A外表面进行均匀加热，直至整管或整管A内的热熔胶熔融且均匀粘复于内表面；

四、冷却，待热熔胶形成胶膜后，进入下道工序；

五、根据滚塑内层（4）的厚度和内径要求计算所需要的粉状塑料量，把粉状塑料加在具有热熔胶的半成品管内，同步骤二两端加装封盖（11）；

六、将带有粉状塑料的半成品管放置在滚轮装置上，在滚轮装置的驱动下进行径向旋转和轴向摆动，同时由加热装置（14）对半成品管外表面进行均匀加热，直至半成品管内表面热熔胶层和粉状塑料熔融，均匀粘复于内表面上；

七、冷却后管内形成内复塑料层，具有内复塑料层的半成品管称为复合塑料管（16）；

八、将复合塑料管（16）放置在旋转支撑装置（18）上，以复合塑料管（16）两端内径定位并将其旋转，进行树脂玻纤夹砂的缠绕，并加热固化，形成夹砂玻璃钢层（2）。

2.根据权利要求1所述的一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法，其特征在于所述的滚轮装置包括与整管（10）或整管A（101）外表接触的滚轮（12），滚轮（12）通过滚轮支架（13）固定在具有轴向运动的摆动支架（15）上。

3.根据权利要求1或2所述的一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法，其特征在于所述的树脂玻纤夹砂的缠绕在缠绕台架（20）上进行，缠绕台架（20）上设有缠绕小车（19），缠绕小车具有沿复合塑料管（16）轴向往返移动的功能。

4.根据权利要求3所述的一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法，其特征在于所述的缠绕小车（19）上设有树脂夹砂玻纤喷嘴（17），树脂夹砂玻纤喷嘴（17）具有挤出厚度调节装置。

5.根据权利要求1所述的一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法，其特征是所得到的产品具有三层及三层以上的复合层结构，其复合层包括中间钢管层（3），中间钢管层内有滚塑内层（4），中间钢管层外有夹砂玻璃钢层（2），滚塑内层与中间钢管层之间采用胶层粘接进行复合。

6.根据权利要求5所述的一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法，其特征在于所得到的产品的中间钢管层（3）的端部设有法兰（1）或承插接口（5）。

7.根据权利要求5或6所述的一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法，其特征在于与所述的承插接口（5）配合的钢塑复合管一端设有密封圈（6）。

8.根据权利要求7所述的一种在钢管内壁滚塑外壁复合玻纤的钢塑复合管的制作方法，其特征在于所述的密封圈（6）位于夹砂玻璃钢层和中间钢管层共同构成的凹槽中。