CN106678455B - 全内塑复合钢管与法兰组合件及其成型工艺 - Google Patents

Abstract

全内塑复合钢管与法兰组合件及成型工艺，属于介质输送用工程管道及制造技术领域，法兰的端面与钢管端面、内壁一体连接设置旋塑层，旋塑层与法兰、钢管的配合面之间分别熔接固定，成型时用端盖封住钢管两端，盖板、成型挡圈与法兰围接构成的空腔成为与法兰配合的旋塑层的成型区；应用本专利技术，整体成型的旋塑层将钢管与法兰完全包覆，彻底杜绝输送介质与钢管、法兰的金属面接触的可能性，连接时将相邻两法兰的旋塑层对接构成密封，不再需要使用密封圈，可完全避免密封不到位或密封圈老化引起渗漏等问题；经专业机构检测证实，试样对接后1.60MPa的静液压试验压力下保持15mim管材和连接处无泄漏，彻底消除输送介质渗透腐蚀隐患。

Description

全内塑复合钢管与法兰组合件及其成型工艺

技术领域

本发明属于介质输送用工程管道及成型工艺技术领域，具体涉及一种全内塑复合钢管与法兰组合件及成型工艺。

背景技术

钢塑复合管因其内壁涂装高附着力、防腐、食品级卫生型的聚乙烯粉末涂或环氧树脂涂料，将钢管的强度高、刚性大、耐压性好与塑料管的不结垢、耐腐蚀、内壁光滑、流阻小等优点有效结合在一起，克服了钢管与塑料管单独使用的缺陷，作为一种健康型给水管材，已广泛应用于工业与民用建筑的给水、热水系统；工程现场安装施工时，利用中间基管两端分别配设的连接法兰，通过螺栓将相邻管道的一对连接法兰固定以实现管道对接，对接法兰的配合面之间垫设密封圈进行密封。这种金属法兰之间配设密封圈的连接方式，在实际使用中主要有多方面因素会引起渗漏或泄露，存在输送介质污染的隐患，主要包括但不限于：1）安装时连接法兰的螺栓紧固不到位；2）密封圈质量问题；3）密封圈正常老化；4）连接螺栓经一段时间后出现松动；这些现象发生都有可能使管道输送介质渗透到法兰金属面从而污染输送介质。

发明内容

本发明旨在提供一种法兰可直接对接、不需要使用密封圈的全内塑复合钢管与法兰组合件及其成型工艺技术方案，彻底堵绝输送介质与钢管、法兰的金属面接触腐蚀的可能性，同时可完全避免密封圈老化引起渗漏等问题，有效克服现有技术中存在的问题。

所述的全内塑复合钢管与法兰组合件，包括焊接连接的法兰、钢管，其特征在于所述法兰的端面与钢管端面、内壁一体连接设置旋塑层，旋塑层与法兰、钢管的配合面之间分别熔接固定。

所述的全内塑复合钢管与法兰组合件，其特征在于所述的钢管内壁与旋塑层之间配合设置钢板网，钢板网与钢管内壁焊接固定、并嵌接在旋塑层内，旋塑层与钢管、钢板网分别熔接固定。

所述的全内塑复合钢管与法兰组合件，其特征在于所述钢管的外壁上连接设置玻璃纤维缠绕层。

所述全内塑复合钢管与法兰组合件的成型工艺，成型步骤包括：

1）将法兰焊接固定在钢管的两端；

2）将已焊接法兰的钢管安装在旋塑成型机上；

3）向钢管内投入用于旋塑成型的塑料材料；

4）用端盖封住钢管两端；

5）加热同时将钢管进行摇摆和滚动使塑料材料均匀粘合于相应内壁构成旋塑层；

6）停止摇摆、保持滚动进行冷却，至钢管表面冷却至45-55℃时，停止滚动并切断所有电源；

其特征在于：

所述步骤5）中加热部件包括钢管与法兰，法兰随钢管进行摇摆和滚动，塑料材料均匀粘合于钢管内壁与法兰端面,构成将钢管内壁、端面与法兰端面整体包覆的旋塑层；

所述步骤4）中所述端盖包括盖板，盖板的中心设置通气孔，盖板内壁上设置成型挡圈，成型挡圈外侧的盖板上布置一组螺栓连接孔，螺栓连接孔与法兰上的法兰螺栓连接孔对应，通过连接螺栓将盖板与法兰固定，成型挡圈、盖板、法兰围接构成的空腔成为与法兰配合的旋塑层的成型区。

所述的全内塑复合钢管与法兰组合件的成型工艺，其特征在于所述步骤4）中成型挡圈的高度与法兰配合的旋塑层的厚度相同，成型挡圈外端面与法兰端面顶触配合。

所述的全内塑复合钢管与法兰组合件的成型工艺，其特征在于所述步骤1）中钢管内壁焊接设置钢板网

所述的全内塑复合钢管与法兰组合件的成型工艺，其特征在于成型步骤还包括：旋塑层成型后所述钢管外壁连接设置玻璃纤维缠绕层。

所述的全内塑复合钢管与法兰组合件，采用钢管与法兰内侧一体连接设置旋塑层的复合结构，具有构思新颖、结构合理、成型工艺简单、效果显著等特点，整体成型的旋塑层将钢管与法兰完全包覆，彻底杜绝输送介质与钢管、法兰的金属面接触的可能性，在施工连接时将两法兰直接对接，两旋塑层对接构成密封，不再需要使用密封圈进行密封，可完全避免使用密封圈导致的密封不到位或密封圈老化引起渗漏等使用密封圈产生的问题；经专业机构检测证实，两根试样对接后，在室温下逐渐加压至1.60MPa的静液压试验压力后，保持15mim管材和连接处无泄漏，完全可以承受水压密封性试验检测，符合系统适用性要求，彻底消除输送介质渗透腐蚀的隐患，可完全、始终确保输送介质安全，同时延长管道使用寿面、降低输送管道维护成本。

附图说明

图1为本发明所述全内塑复合钢管与法兰组合件的结构示意图；

图2为本发明所述全内塑复合钢管与法兰组合件的成型过程示意图；

图3为本发明所述端盖的结构示意图；

图4为本发明所述全内塑复合钢管与法兰组合件的施工连接示意图；

图5所示为所述的编号1611001255检测报告的检测项目与检测结果页；

图6所示为所述的编号1611001255检测报告的检测试样照片页；

图中：1－旋塑层1、2－法兰螺栓连接孔、3－法兰、4－玻璃纤维缠绕层、5－钢管、6－钢板网、7－盖板、8－通气孔、9－成型挡圈、10－连接螺栓、11－端盖螺栓连接孔。

具体实施方式

现结合说明书附图，详细说明本发明的具体实施方式：

如图1所示为全内塑复合钢管与法兰组合件，法兰3套接在钢管5端部并通过焊接连接固定，法兰3上设置一组法兰螺栓连接孔2用于施工连接，钢管5的外壁上连接设置玻璃纤维缠绕层4以防止钢管5被腐蚀，钢管5内壁连接设置钢板网6，钢板网6通过焊接固定连接在钢管5内壁，钢管5与钢板网6配合后的内壁、钢管5的端面及法兰3端面一体连接设置旋塑层1，该旋塑层1由内置塑料全部熔化与法兰3、钢管5相关配合面粘结构成，其与法兰3端面、钢管5端面分别熔接固定，钢板网6嵌接在旋塑层1内，旋塑层1与钢管5、钢板网6的接触面分别熔接固定。

上述实施例中，法兰3端面、钢管5端面与内壁均被旋塑层1整体包覆，现场施工中通过法兰3上的一组法兰螺栓连接孔2将对接管道的两个法兰3通过法兰螺栓连接孔2直接连接固定，如图4所示，两个法兰3之间通过螺栓对接固定，对应的与法兰3端面配合的旋塑层1直接压合对接构成密封连接，不再需要使用密封圈进行防泄漏密封，因此，任何情形下输送介质都不可能接触到钢管件的钢管、法兰等金属部件，也不存在密封圈老化引起泄漏等问题，从源头上彻底杜绝输送介质渗透污染或管道连接出现泄漏的隐患，可完全、始终确保输送介质安全，同时延长输送管道使用寿命，降低了输送管道维护成本。

上述实施例中所述的全内塑复合钢管与法兰组合件的成型工艺，如图2、图3所示，其成型步骤包括：

1）钢管5内壁焊接设置钢板网6，法兰3焊接固定在钢管5的两端；

2）将已焊接法兰3的钢管5安装在旋塑成型机上；

3）向钢管5内投入用于旋塑成型的塑料材料；

4）用端盖封住钢管5两端，所述端盖包括盖板7，盖板7的中心设置通气孔8以散发旋塑成型过程产生的热气与废气，同时也作为观察口用以观察成型过程，盖板7内壁上设置成型挡圈9，成型挡圈9的高度与法兰3粘合的旋塑层1的厚度相同，成型挡圈9外侧的盖板7上布置一组端盖螺栓连接孔11，端盖螺栓连接孔11与法兰3上的法兰螺栓连接孔2对应，通过连接螺栓10将盖板7与法兰3固定，成型挡圈9外端面与法兰3端面顶触配合，成型挡圈9、盖板7、法兰3围接构成的空腔成为与法兰3配合的旋塑层的成型区；

5）加热钢管5与法兰3的同时将钢管5进行摇摆和滚动使塑料材料全部熔化并均匀粘合于相应内壁构成旋塑层1，法兰3随钢管5进行摇摆和滚动，塑料材料加热溶化后均匀粘合于钢管5的内壁与端面及法兰3的端面，构成将钢管5的内壁、端面与法兰端面整体包覆的旋塑层1；

6）停止摇摆、保持滚动进行冷却，至钢管表面冷却至45-55℃时，停止滚动并切断所有电源；

7）旋塑层1成型后在钢管5外壁连接设置玻璃纤维缠绕层4以防止钢管5被腐蚀。

取上述实施例中所述全内塑复合钢管与法兰组合件两根试样，试制日期2016年10月29日，每根长650mm、钢管标称直径为DN100、标称压力1.6MPa，于2016年11月04日委托浙江方圆检测集团股份有限公司进行系统适用性试验（即水压密封试验），试样制造单位与检测委托单位均为杭州介通电缆保护管有限公司；浙江方圆检测集团股份有限公司于2016年11月04日至2016年11月22日开展检测，于2016年12月02日出具检测报告，报告编号为1611001255，如图5所示，检测报告第2页记载检测项目与结果，包括检测项目为“系统适用性（水压密封试验）”，技术要求为“室温下，1.6MPa、15min、无泄漏”，检测结果记录为“试样由两节管材组成，用一个法兰连接而成，室温（20℃）下逐渐加压至1.60MPa的静液压试验压力后，保持15mim，管材和连接处无泄漏”，检测依据“Q/HJT012-2016《剥离纤维缠绕钢塑复合（FSP）压力管》”，检测结论为“依据上述检测依据，对样品进行检测，所检项目符合标准要求”。从该检测报告可以确认，本专利所述的全内塑复合钢管与法兰组合件的法兰3通过螺栓连接固定，与法兰3端面配合的旋塑层1直接对接构成非常有效的密封结构，如图6所示，完全可以承受水压密封性试验检测，符合系统适用性要求。

上述实施例中所述的旋塑成型机及钢管5与钢板网6、旋塑层1、玻璃纤维缠绕层4之间的复合技术，申请人在先前申请的相关专利中已经公开，在此不再赘述。

Claims (1)

1.全内塑复合钢管与法兰组合件，包括焊接连接的法兰（3）、钢管（5），其特征在于所述法兰（3）的端面（3a）与钢管（5）端面、内壁一体连接设置旋塑层（1），旋塑层（1）与法兰（3）、钢管（5）的配合面之间分别熔接固定；所述的钢管（5）内壁与旋塑层（1）之间配合设置钢板网（6），钢板网（6）与钢管（5）内壁焊接固定、并嵌接在旋塑层（1）内，旋塑层（1）与钢管（5）、钢板网（6）分别熔接固定；所述钢管（5）的外壁上连接设置玻璃纤维缠绕层（4）；

上述全内塑复合钢管与法兰组合件的成型工艺，成型步骤包括：

1）将法兰（3）焊接固定在钢管（5）的两端；

2）将已焊接法兰（3）的钢管（5）安装在旋塑成型机上；

3）向钢管（5）内投入用于旋塑成型的塑料材料；

4）用端盖封住钢管（5）两端；

5）加热同时将钢管（5）进行摇摆和滚动使塑料材料均匀粘合于相应内壁构成旋塑层（1）；

6）停止摇摆、保持滚动进行冷却，至钢管表面冷却至45-55℃时，停止滚动并切断所有电源；

所述步骤5）中加热部件包括钢管（5）与法兰（3），法兰（3）随钢管（5）进行摇摆和滚动，塑料材料均匀粘合于钢管（5）内壁与法兰（3）端面,构成将钢管（5）端面、内壁与法兰（3）端面整体包覆的旋塑层（1）；

所述步骤4）中所述端盖包括盖板（7），盖板（7）的中心设置通气孔（8），盖板（7）内壁上设置成型挡圈（9），成型挡圈（9）外侧的盖板（7）上布置一组端盖螺栓连接孔（11），端盖螺栓连接孔（11）与法兰（3）上的法兰螺栓连接孔（2）对应，通过连接螺栓（10）将盖板（7）与法兰（3）固定，成型挡圈（9）、盖板（7）、法兰（3）围接构成的空腔成为与法兰（3）配合的旋塑层（1）的成型区；

所述步骤4）中成型挡圈（9）的高度与法兰（3）配合的旋塑层（1）的厚度相同，成型挡圈（9）外端面与法兰（3）端面顶触配合；

成型步骤还包括：旋塑层（1）成型后所述钢管（5）外壁连接设置玻璃纤维缠绕层（4）。