CN112045833A - 球墨铸铁管养生方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种球墨铸铁管养生方法及装置，属于球墨铸铁管技术领域，球墨铸铁管养生方法包括以下步骤：S100、自然养生：使球墨铸铁管在第一预设温度和第一预设相对湿度条件下静置第一预设时长；S200、蒸汽养生：S210、向养生窑中持续充入蒸汽，并使所述养生窑内按照第一升温速率持续升温，直至升温至第二预设温度，所述第一升温速率不大于15℃/h；S220、在所述第二预设温度条件下保温第二预设时长，直至养生完成。本发明球墨铸铁管养生方法分别通过自然养生与蒸汽养生对球墨铸铁管内衬层上的水泥进行养生，以承受后序的升温过程；升温的速率不大于15℃/h，从而防止水泥起皮、鼓包等缺陷的产生，提高了球墨铸铁管内衬层的质量。

Description

球墨铸铁管养生方法及装置
技术领域
本发明属于球墨铸铁管技术领域，更具体地说，是涉及一种球墨铸铁管养生方法及装置。
背景技术
球墨铸铁管具有强度高、塑性好、重量轻、耐腐蚀等优点，作为自来水输水管道使用时，需要在球墨铸铁管的内壁涂一层水泥内衬以起到保护水质的作用，同时还可以起到防腐作用。
球墨铸铁管在制造的时候，涂完内衬的水泥后需要对其进行养生以保证其具有合格的使用强度，现有养生过程中，升温速率等参数控制不合理，容易使得内衬的水泥出现起皮、鼓起等缺陷，直接影响了球墨铸铁管内衬的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种球墨铸铁管养生方法及装置，旨在解决现有球墨铸铁管养生过程中内衬层的水泥容易出现起皮、鼓起缺陷的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种球墨铸铁管养生方法，包括以下步骤：
S100、自然养生：使球墨铸铁管在第一预设温度和第一预设相对湿度条件下静置第一预设时长；
S200、蒸汽养生：
S210、向养生窑中持续充入蒸汽，并使所述养生窑内按照第一升温速率持续升温，直至升温至第二预设温度，所述第一升温速率不大于15℃/h；
S220、在所述第二预设温度条件下保温第二预设时长，直至养生完成。
作为本申请另一实施例，所述第一预设相对湿度大于90％。
作为本申请另一实施例，所述第一预设时长不小于3小时。
作为本申请另一实施例，所述第一预设温度范围为15～25℃。
作为本申请另一实施例，所述S210具体包括：
S211、小蒸汽养生：以第一蒸汽流量向所述养生窑中持续充入蒸汽，使所述养生窑以所述第一升温速率持续升温到达第三预设温度；
S212、大蒸汽升温：以第二蒸汽流量向所述养生窑中持续充入蒸汽，使所述养生窑以所述第一升温速率从所述第三预设温度持续升温到达所述第二预设温度；
所述第二蒸汽流量大于所述第一蒸汽流量。
作为本申请另一实施例，所述第三预设温度不大于50℃。
作为本申请另一实施例，所述第二预设温度不大于80℃。
作为本申请另一实施例，所述蒸汽养生过程中，所述养生窑内的压力不小于0.15MPa。
作为本申请另一实施例，所述第二预设时长小于所述蒸汽养生的持续时长。
本发明提供的球墨铸铁管养生方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明球墨铸铁管养生方法的操作流程为：S100、自然养生：使球墨铸铁管在第一预设温度和第一预设相对湿度条件下静置第一预设时长；S200、蒸汽养生：S210、向养生窑中持续充入蒸汽，并使养生窑内按照第一升温速率持续升温，直至升温至第二预设温度，第一升温速率不大于15℃/h；S220、在第二预设温度条件下保温第二预设时长，直至养生完成。本发明球墨铸铁管养生方法分别通过自然养生与蒸汽养生对球墨铸铁管内衬层上的水泥进行养生，自然养生可以使得球墨铸铁管内衬层上的水泥获得足够的初期强度，以承受后序的升温过程；充入蒸汽并不断升温，升温的速率不大于15℃/h，可以保证在蒸汽养生过程中温度逐步变化，使得一定时间段内的水泥内外温差变化不会太剧烈，从而防止水泥起皮、鼓包等缺陷的产生，提高了球墨铸铁管内衬层的质量。
本发明还提供了一种球墨铸铁管养生装置，用于进行上述球墨铸铁管养生方法，包括：
蒸汽管，安装于所述养生窑内并位于所述养生窑的中部，用于流通蒸汽；
第一阀门，设于所述蒸汽管上，用于粗调蒸汽的流量；
分支管，两端分别与所述蒸汽管连通，且并联于所述第一阀门；以及
第二阀门，设于所述分支管上，用于精调蒸汽的流量。
本发明提供的球墨铸铁管养生装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明球墨铸铁管养生装置在使用时，球墨铸铁管堆垛在养生窑内部，蒸汽管处于养生窑的中部并位于球墨铸铁管的上部，通过蒸汽管向养生窑内充入蒸汽，当需要对蒸汽的流量调节的时候，关闭第二阀门开启第一阀门对蒸汽进行粗调；关闭第一阀门开启第二阀门对蒸汽进行精调。本发明球墨铸铁管养生装置的蒸汽管处于养生窑的中部，使得蒸汽在养生窑内释放的均匀性，从而达到蒸汽热源更加均匀的发散在球墨铸铁管的四周，保证球墨铸铁管内衬层蒸汽养生的均匀性；其中第二阀门与第一阀门可以对蒸汽的流量进行不同程度的调节，保证蒸汽流量控制的精准性，可以有效防止内衬层蒸汽过多起皮、鼓包，或蒸汽过少养生后强度不够，有效提高球墨铸铁管内衬层的水泥养生后质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的球墨铸铁管养生装置的俯视结构示意图。
图中：1、养生窑；2、蒸汽管；3、分支管；4、第一阀门；5、第二阀门。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1，现对本发明提供的球墨铸铁管养生方法进行说明。球墨铸铁管养生方法，包括以下步骤；
S100、自然养生：使球墨铸铁管在第一预设温度和第一预设相对湿度条件下静置第一预设时长；
S200、蒸汽养生：
S210、向养生窑中持续充入蒸汽，并使养生窑内按照第一升温速率持续升温，直至升温至第二预设温度，第一升温速率不大于15℃/h；
S220、在第二预设温度条件下保温第二预设时长，并持续充入蒸汽，直至养生完成。
与现有技术相比，本发明球墨铸铁管养生方法分别通过自然养生与蒸汽养生对球墨铸铁管内衬层上的水泥进行养生，自然养生可以使得球墨铸铁管内衬层上的水泥获得足够的初期强度，以承受后序的升温过程；充入蒸汽并不断升温，升温的速率不大于15℃/h，可以保证在蒸汽养生过程中温度逐步变化，使得一定时间段内的水泥内外温差变化不会太剧烈，从而防止水泥起皮、鼓包等缺陷的产生，提高了球墨铸铁管内衬层的质量。
作为本发明提供的球墨铸铁管养生方法的一种具体实施方式，第一预设相对湿度大于90％。当养生窑内的相对湿度较低时，可能会导致水泥内的水分大量蒸发，从而导致产生大量贯通的毛细孔，容易在大蒸汽养护过程中出现大量微裂纹，对水泥的强度、渗水性以及耐久性都将产生不利的影响，甚者还会产生表面裂纹；养生窑内相对湿度大于90％有利于水泥水化环境与外界环境湿度相一致，避免水蒸气逸出产生的毛细孔，提高水泥在自然养生过程中水化后的初期强度，以增强水泥承受后期蒸汽养生环境的耐受性。
作为本发明提供的球墨铸铁管养生方法的一种具体实施方式，第一预设时长不小于3小时。在保证养生窑的相对湿度大于90％的情况下，使得水泥的水化时间不小于3小时，保证水泥充分的水化，使其在自然养生后具有足够的初期强度，提高水泥后期形成的内衬层的质量。
作为本发明提供的球墨铸铁管养生方法的一种具体实施方式，第一预设温度范围为15～25℃。优选的，第一预设温度为20℃，适宜的温度可以防止水泥中的水分结冰，防止水泥产生冰冻损伤；该温度接近于自然温度，有利于水泥在趋于自然环境下进行水化反应，使得水泥具有一定的初期强度，有利于后序蒸汽养生的进行。
作为本发明提供的球墨铸铁管养生方法的一种具体实施方式，S210具体包括：
S211、小蒸汽养生：以第一蒸汽流量向养生窑中持续充入蒸汽，使养生窑以第一升温速率持续升温到达第三预设温度；
S212、大蒸汽升温：以第二蒸汽流量向养生窑中持续充入蒸汽，使养生窑以第一升温速率从第三预设温度持续升温到达第二预设温度；第二蒸汽流量大于第一蒸汽流量。
小蒸汽养生即通过较小的蒸汽流量对球墨铸铁管进行养生，大蒸汽养生即通过较大的蒸汽流量对球墨铸铁管进行养生。
优选的，在自然养生20℃的环境下持续3小时后，开始向养生窑内以第一蒸汽流量持续充入蒸汽，并以15℃/h的升温速率对蒸汽进行升温(也可以是通过另外的升温仪器对养生窑内部的空间进行升温，只要使得养生窑内部的整体温度以15℃/h的速率持续升温即可)，持续1-2小时或待蒸汽温度达到50℃后，调节蒸汽的充入流量使其达到第二蒸汽流量，并继续以15℃/h的升温速率对蒸汽进行升温，直至蒸汽的温度达到80℃，停止对蒸汽的升温，以80℃的恒定温度继续向养生窑内充入蒸汽，直至养护完成。
该过程先通过小蒸汽进行养生，再通过大蒸汽进行养生；同时小蒸汽养生过程中的蒸汽温度较低，大蒸汽养生过程中的蒸汽温度较高，可以保证在蒸汽养生过程中水分与温度的比值处于一个适宜的范围，防止温度较高的情况下水分蒸发无法满足水泥的水化反应，或水分较多的情况下温度较低造成水化不均匀，蒸汽养生使得水泥的水化反应一直处于最优的环境中，保证水泥的强度逐渐增强，直至养生完成达到最终的最佳强度。
作为本发明提供的球墨铸铁管养生方法的一种具体实施方式，第三预设温度不大于50℃。小蒸汽养生处于一个蒸汽流量较小的养生环境中，第三预设温度过高时，会导致水分蒸发严重，甚者还会导致水泥内部产生有害热应力造成裂纹，增加结构缺陷，因此保证第三预设温度不大于50℃，一旦达到第三预设温度，开始进行大蒸汽养生，满足养生温度与水分含量比值处于适宜范围，提高水泥养生后的强度。
作为本发明提供的球墨铸铁管养生方法的一种具体实施方式，第二预设温度不大于80℃。当蒸汽的温度升温至80℃之后，水泥的水化速度会明显加快，有可能导致水化产物分布不均匀以及过多过快形成的水化产物阻碍水泥与水的接触，从而影响水泥继续水化，使水泥后期的强度发展缓慢，甚至停止发展，因此当大蒸汽养生过程中温度升至80度之后，不再继续升温，不仅可以降低能耗，还不影响水泥的继续水化，直至养生完成，防止产生结构缺陷。
作为本发明提供的球墨铸铁管养生方法的一种具体实施方式，蒸汽养生过程中，养生窑内的压力不小于0.15MPa。0.15MPa接近于大气压强并比大气压强略高，可以避免压力影响导致水泥内部水分的大量逸出。
作为本发明提供的球墨铸铁管养生方法的一种具体实施方式，第二预设时长小于蒸汽养生的持续时长。在蒸汽养生的过程中，水泥的水化过程最快，也是水泥强度构建的最佳时机，该部分的时间较长可以保证水泥在最佳的水化时间内完成水化反应，使得水泥具有较大的强度，有利于后续过程时间的缩短，可以在整体加工过程时长不变的情况下将蒸汽养生的时间加长，优化水泥的强度，延长使用寿命。
本发明还提供一种球墨铸铁管养生装置。请参阅图1，球墨铸铁管养生装置,用于进行上述球墨铸铁管养生方法，包括蒸汽管2、第一阀门5、分支管3以及第二阀门6，蒸汽管2安装于养生窑1内并位于养生窑1的中部，用于流通蒸汽；第一阀门5设于蒸汽管2上，用于粗调蒸汽的流量；分支管3两端分别与蒸汽管2连通，且并联于第一阀门5；以及第二阀门6设于分支管3上，用于精调蒸汽的流量。
本发明提供的球墨铸铁管养生装置,与现有技术相比，本发明球墨铸铁管养生装置在使用时，球墨铸铁管堆垛在养生窑1内部，蒸汽管2处于养生窑1的中部并位于球墨铸铁管的上部，通过蒸汽管2向养生窑1内充入蒸汽，当需要对蒸汽的流量调节的时候，关闭第二阀门6开启第一阀门5对蒸汽进行粗调；关闭第一阀门5开启第二阀门6对蒸汽进行精调。本发明球墨铸铁管养生装置的蒸汽管2处于养生窑1的中部，使得蒸汽在养生窑1内释放的均匀性，从而达到蒸汽热源更加均匀的发散在球墨铸铁管的四周，保证球墨铸铁管内衬层蒸汽养生的均匀性；其中第二阀门6与第一阀门5可以对蒸汽的流量进行不同程度的调节，保证蒸汽流量控制的精准性，可以有效防止内衬层蒸汽过多起皮、鼓包，或蒸汽过少养生后强度不够，有效提高球墨铸铁管内衬层的水泥养生后质量。
对蒸汽流量精调和粗调的过程举例为：第一蒸汽流量为15cm3/min，第二阀门6以1cm3/min为调节单位，通过拧动第二阀门6调节到蒸汽管2内的蒸汽的流量为15cm3/min；第二蒸汽流量为40cm3/min，第一阀门5以5cm3/min为调节单位，通过拧动第一阀门5调节到蒸汽管2内的蒸汽流量为40cm3/min。因为小蒸汽养生涉及到的蒸汽流量较小，因此粗调不利于精准控制蒸汽流量，会造成蒸汽流量的误差，导致蒸汽过多或过少影响水泥水化；大蒸汽养生涉及到的蒸汽流量较大，精调会增加不必要的劳动强度，通过两桶阀门分别调节不同流量的蒸汽，降低劳动强度的同时保证蒸汽流量的精确性。
具体地，蒸汽管2与分支管3采用的均是钢管，第一阀门5与第二阀门6均分别包括一个阀体和阀座，阀座设于钢管上，阀体与阀座采用法兰连接。
本发明提供的球墨铸铁管养生方法的具体流程举例为：
将多根球墨铸铁管放置在养生窑1内，并处于蒸汽管2的底部；
保持养生窑1内的压力为0.15MPa，温度20℃，相对湿度90％，静置四小时；
关闭第一阀门5，通过蒸汽管2向养生窑1内充入小蒸汽，通过第二阀门6对蒸汽的进气速率进行调节，调节合适后，持续充入蒸汽的情况下以15℃/h的升温速率对蒸汽进行升温，2个小时后蒸汽达到50℃；
关闭第二阀门6，通过第一阀门5对蒸汽的进气速率进行调节，调节合适后，持续充入蒸汽的情况下从50℃以15℃/h的升温速率继续对蒸汽进行升温，2个小时后蒸汽达到80℃；
停止对蒸汽的升温，并持续向养生窑1内充入蒸汽，持续2个小时后结束。
以上每个过程的时间可以适当变化，但是整个过程的持续时长不应低于10小时。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.球墨铸铁管养生方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100、自然养生：使球墨铸管在第一预设温度和第一预设相对湿度条件下静置第一预设时长；
S200、蒸汽养生：
S210、向养生窑中持续充入蒸汽，并使所述养生窑内按照第一升温速率持续升温，直至升温至第二预设温度，所述第一升温速率不大于15℃/h；
S220、在所述第二预设温度条件下保温第二预设时长，直至养生完成。
2.如权利要求1所述的球墨铸铁管养生方法，其特征在于，所述第一预设相对湿度大于90％。
3.如权利要求1所述的球墨铸铁管养生方法，其特征在于，所述第一预设时长不小于3小时。
4.如权利要求1所述的球墨铸铁管养生方法，其特征在于，所述第一预设温度范围为15～25℃。
5.如权利要求1所述的球墨铸铁管养生方法，其特征在于，所述S210具体包括：
S211、小蒸汽养生：以第一蒸汽流量向所述养生窑中持续充入蒸汽，使所述养生窑以所述第一升温速率持续升温到达第三预设温度；
S212、大蒸汽升温：以第二蒸汽流量向所述养生窑中持续充入蒸汽，使所述养生窑以所述第一升温速率从所述第三预设温度持续升温到达所述第二预设温度；
所述第二蒸汽流量大于所述第一蒸汽流量。
6.如权利要求5所述的球墨铸铁管养生方法，其特征在于，所述第三预设温度不大于50℃。
7.如权利要求6所述的球墨铸铁管养生方法，其特征在于，所述第二预设温度不大于80℃。
8.如权利要求1所述的球墨铸铁管养生方法，其特征在于，所述蒸汽养生过程中，所述养生窑内的压力不小于0.15MPa。
9.如权利要求1所述的球墨铸铁管养生方法，其特征在于，所述第二预设时长小于所述蒸汽养生的持续时长。
10.球墨铸铁管养生装置，其特征在于，用于进行如权利要求1-9中任意一项所述的球墨铸铁管养生方法，包括：
蒸汽管，安装于所述养生窑内并位于所述养生窑的中部，用于流通蒸汽；
第一阀门，设于所述蒸汽管上，用于粗调蒸汽的流量；
分支管，两端分别与所述蒸汽管连通，且并联于所述第一阀门；以及
第二阀门，设于所述分支管上，用于精调蒸汽的流量。
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