CN104075040A - 一种薄板钢结构复合管 - Google Patents

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Abstract

一种薄板钢结构复合管，属于管道技术领域，解决了现有复合管抗拉、抗形变能力不强的问题，采用的技术方案是：结构中包括内金属管、外金属管、在内、外金属管两端设置的法兰，及在内金属管、外金属管及法兰形成的空腔中填充的复合材料，在内金属管和外金属管间设有加强筋，加强筋借助锁紧装置与法兰连接。本发明的有益效果是：一、在内、外金属管间设有加强筋，提高了复合管的抗拉、抗形变能力；二、加强筋借助锁紧装置固定在内、外金属管两端的法兰，安装方便；三、加强筋上设有通孔，可以使复合材料更好的流通，也可以提高与复合材料的结合力。

Description

一种薄板钢结构复合管
技术领域
本发明涉及一种用于煤矿井下等易燃易爆场所的运输管道， 尤其是一种具有优良抗拉、抗形变能力的薄板钢结构复合管。 
背景技术
煤矿、石油天然气开采及输送等很多领域均需要不同口径管道运输气体、液体和流化固体，这些领域不仅要求管道具有常规的力学性能（如抗弯、抗拉、抗冲击），还需要具有优良的化学性能（如阻燃、抗静电、耐腐蚀性能）。
现有金属管道在潮湿的环境中极易腐蚀而失去使用价值，而且普通金属管在保证力学指标条件下管壁较厚、重量较大，大大增加了安装的难度，使得主张以金属结构为主体的技术路线的执行遇到了很大困难， 特别是大口径管道在煤矿井下的使用。
申请号为200910076711.6的中国专利公开了一种中空夹层不锈钢管混凝土结构，其在外钢管和内钢管中间的填充填充物；外钢管采用不锈钢管，内钢管采用普通钢管，填充物为混凝土或水泥砂浆。此种结构具有良好的抗压性能，但是由于混凝土材料的脆性以及结构因素，其不抗拉、抗形变能力也不强，混凝土材料与内钢管和外钢管的结合力也小。
申请号为201120387804.3的中国专利公开了一种空心纤维-钢复合管混凝土组合结构，由纤维-钢复合管、混凝土或钢筋混凝土和内钢管由外向内共同构成，混凝土或钢筋混凝土填充于纤维-钢复合管与内钢管之间，该直接浇注的混凝土抗拉强度低、抗裂性能差、抵抗形变性能差，材料的脆性明显，其抗拉强度仅是抗压强度的1/7~1/10，即使在较低的拉伸变形时极易发生开裂，因此，导致钢复合管、内钢管与混凝土之间的结合力较小，三层之易发生剥离，丧失了复合管材的抗拉、抗爆裂性能。 
发明内容
本发明为解决上述问题，设计了一种薄板钢结构复合管，其在内、外金属管壁间设置了加强筋，并借助锁紧装置固定在内、外金属管两端的法兰，这种设计不仅大大提高了复位管的抗拉、抗形变能力，而且安装方便。
为达到发明目的，本发明采用的技术方案是：一种薄板钢结构复合管，结构中包括内金属管、外金属管、在内、外金属管两端设置的法兰，及在内金属管、外金属管及法兰形成的空腔中填充的复合材料，其关键在于：在内金属管和外金属管间设有加强筋，加强筋借助锁紧装置与法兰连接。
上述技术方案中，所述加强筋是薄板复合成工字性截面的筋条，在筋条轴向上设置有通孔，加强筋固连在内、外金属管壁上；加强筋结构上设置加强筋环，加强筋环上设置有椭圆状通孔；加强筋和加强筋环在复合管中的设置是沿轴向或径向均匀分布，数量与复合管管径和工作环境相匹配；锁紧装置包括带有螺杆的U形连接件，连接件的U形端与加强筋连接，另一端借助螺母与螺杆的配合与法兰连接；内金属管和外金属管为薄壁钢管或镀锌锁边铁管、或借助锁边工艺或螺旋焊接工艺形成的带有螺旋筋的薄壁钢管或镀锌铁管，其管壁厚度为0.4-3 mm，配套外径为48~1000 mm；在内金属管的内壁和/或外金属管的外壁还设有阻燃、抗静电涂层或耐磨涂料，其厚度不小于螺旋筋的厚度；填充的复合材料为发泡水泥加配短纤维，或聚氨酯。
本发明的有益效果是：一、在内、外金属管间设有加强筋，提高了复合管的抗拉、抗形变能力；二、加强筋借助锁紧装置固定在内、外金属管两端的法兰，安装方便；三、加强筋上设有通孔，可以使复合材料更好的流通，也可提高与复合材料的结合力。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的爆炸分解图。
附图中，1是内金属管，2是外金属管，3是法兰，4是加强筋，4-1是通孔，4-2是加强筋环，4-3是椭圆状通孔，5是连接件，6是螺杆。
具体实施方式
参看附图1和2，一种薄板钢结构复合管，结构中包括内金属管1、外金属管2、在内、外金属管两端设置的法兰3，及在内金属管1、外金属管2及法兰3形成的空腔中填充的复合材料，其特征在于：在内金属管1和外金属管2间设有加强筋4，加强筋4借助锁紧装置与法兰3连接。在外金属管2上还设有工艺孔，用于填充复合材料时的填充和排气。
所述加强筋4是薄板复合成工字性截面的筋条，在筋条轴向上设置有通孔4-1，加强筋4固连在内、外金属管壁上。工字性截面结构稳定、强度好，可使加强筋4有效地将内金属管1和外金属管2结合起来。
所述加强筋4结构上设置加强筋环4-2，加强筋环4-2上设置有椭圆状通孔4-3。通孔4-1和椭圆状通孔4-3设置有多组，以便于在填充复合材料时使得无机凝胶复合材料更好地流动，也使得复合材料凝固后与内、外金属管的结合更加紧密。
所述加强筋4和加强筋环4-2在复合管中的设置是沿轴向或径向均匀分布，数量与复合管管径和工作环境相匹配。
所述锁紧装置包括带有螺杆6的U形连接件5，连接件5的U形端与加强筋4连接，另一端借助螺母与螺杆6的配合与法兰3连接。连接件5可以通过螺纹副与加强筋4固定也可以通过焊接等其他方式固定。法兰3固定时，将螺杆6穿过法兰3的安装孔并安装螺母使得法兰3固定在内、外金属管的两端。
所述内金属管1和外金属管2为薄壁钢管或镀锌锁边铁管、或借助锁边工艺或螺旋焊接工艺形成的带有螺旋筋的薄壁钢管或镀锌铁管，其管壁厚度为0.4-3 mm，配套外径为48~1000 mm。
在内金属管1的内壁和/或外金属管2的外壁还设有阻燃、抗静电涂层或耐磨涂料，其厚度不小于螺旋筋的厚度。当此复合管用做通风管道时，这样设置可以减少流体的阻力。
所述填充的复合材料为发泡水泥加配短纤维，或聚氨酯。
本发明在具体实施时：先在内金属管1的外侧焊接加强筋4和加强筋环4-2，然后安装外金属管2，将外金属管2与加强筋4通过电阻焊或者在外金属管2上设置焊接工艺孔的方式将外金属管2与加强筋4固定。随后，将连接件5固定到加强筋4，螺杆6穿过法兰3的安装孔并借助螺母将法兰3固定在内、外金属管两端。最后，向内、外金属管及法兰3形成的空腔中填充复合材料。 

Claims (8)

1.一种薄板钢结构复合管，结构中包括内金属管（1）、外金属管（2）、在内、外金属管两端设置的法兰（3），及在内金属管（1）、外金属管（2）及法兰（3）形成的空腔中填充的复合材料，其特征在于：在内金属管（1）和外金属管（2）间设有加强筋（4），加强筋（4）借助锁紧装置与法兰（3）连接。
2.根据权利要求1所述的薄板钢结构复合管，其特征在于：所述加强筋（4）是薄板复合成工字性截面的筋条，在筋条轴向上设置有通孔（4-1），加强筋（4）固连在内、外金属管壁上。
3.根据权利要求1所述的薄板钢结构复合管，其特征在于：所述加强筋（4）结构上设置加强筋环（4-2），加强筋环（4-2）上设置有椭圆状通孔（4-3）。
4.根据权利要求1所述的薄板钢结构复合管，其特征在于：所述加强筋（4）和加强筋环（4-2）在复合管中的设置是沿轴向或径向均匀分布，数量与复合管管径和工作环境相匹配。
5.根据权利要求1所述的薄板钢结构复合管，其特征在于：所述锁紧装置包括带有螺杆（6）的U形连接件（5），连接件（5）的U形端与加强筋（4）连接，另一端借助螺母与螺杆（6）的配合与法兰（3）连接。
6.根据权利要求1所述的薄板钢结构复合管，其特征在于：所述内金属管（1）和外金属管（2）为薄壁钢管或镀锌锁边铁管、或借助锁边工艺或螺旋焊接工艺形成的带有螺旋筋的薄壁钢管或镀锌铁管，其管壁厚度为0.4-3 mm，配套外径为48~1000 mm。
7.根据权利要求6所述的薄板钢结构复合管，其特征在于：在内金属管（1）的内壁和/或外金属管（2）的外壁还设有阻燃、抗静电涂层或耐磨涂料，其厚度不小于螺旋筋的厚度。
8.根据权利要求1所述的薄板钢结构复合管，其特征在于：所述填充的复合材料为发泡水泥加配短纤维，或聚氨酯。
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