CN114465180A - 一种高阻燃保护管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高阻燃保护管及其制备方法，包括单段MPP管、连接并连通相邻所述单段MPP管的管道连接件；所述单段MPP管的环形管壁夹层内均匀分布有若干通入惰性气体的长通道；所述管道连接件外壁设置有进口管道，夹层内设置有多通道，端面上设置若干插管，所述多通道输入端与进口通道连通，输出端通过插管与单段MPP管的长通道连通，所述多通道内部填充有阻燃型硬泡聚氨酯，所述进口管道外部设置有密封塞。本发明保护管制备方法中，通过先充入氮气，后采用不透气阻燃泡沫堵塞进口的方式，不仅能够实现单段MPP管的阻燃效果，还能够阻隔相邻单段MPP管之间的长通道，避免局部管道破裂使得所有管道内的惰性气体排出浪费。
Description
技术领域
本发明属于电缆保护管技术领域，具体涉及一种高阻燃保护管及其制备方法。
背景技术
目前市场上常见的电缆保护管有MPP管和CPVC管两种。其中MPP管分为开挖型和非开挖型，MPP非开挖管又称作MPP顶管或托拉管。MPP管是采用改性聚丙烯为主要原材料制备得到的塑料管材，MPP管是目前市场上主要应用的最常规电力管材之一。
随着MPP管应用领域和环境的逐渐扩大，其不足之处也越来越凸显，如阻燃性等性能方面还不能完全适应高要求的环境。对此，现有技术中出现了一种在管道夹层内填充惰性气体以进行管道阻燃的技术，但是由于电缆管道一般较长，当局部管道发生燃烧时，整个长度管道内的惰性气体会快速全部释放，不仅导致了惰性气体的浪费，还会使得后续其他管道部位燃烧时无充足惰性气体释放阻燃，导致阻燃失败，带来更大的损失。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高阻燃保护管及其制备方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种高阻燃保护管，包括单段MPP管、连接并连通相邻所述单段MPP管的管道连接件；
所述单段MPP管的环形管壁夹层内均匀分布有若干通入惰性气体的长通道；
所述管道连接件外壁设置有进口管道，夹层内设置有多通道，端面上设置若干插管，所述多通道输入端与进口通道连通，输出端通过插管与单段MPP管的长通道连通，所述多通道内部填充有阻燃型硬泡聚氨酯，所述进口管道外部设置有密封塞。
作为本发明的进一步优化方案，所述长通道靠近单段MPP管内壁设置，且长通道对应的单段MPP管外壁设置为凸起拱面，所述长通道外侧的单段MPP管壁厚与单段MPP管内侧的单段MPP管壁厚之间的比例大于3:1，该种壁厚比例，能够在管道内电缆燃烧时，使得长通道内侧的薄壁快速燃烧破裂，释放出惰性气体以实现阻燃。
作为本发明的进一步优化方案，所述长通道包括环形通道、竖直通道和若干分支通道，所述环形通道输入端通过竖直通道与进口通道连通，所述环形通道输出端通过若干分支通道与若干插管连通。
作为本发明的进一步优化方案，所述长通道内充入的惰性气体采用氮气或二氧化碳，优选为氮气，氮气和二氧化碳的充入，能够在单段MPP管内壁燃烧破裂时，快速充入管内灭火。
作为本发明的进一步优化方案，所述阻燃型硬泡聚氨酯由80-90wt％的硬泡聚氨酯和10-30wt％阻燃剂混合制成，硬泡聚氨酯能够在高压氮气或二氧化碳的作用下增加发泡效果，从而可以降低硬泡聚氨酯中发泡剂的使用，氮气或二氧化碳的使用一举两得；其中阻燃剂采用氢氧化铝，氢氧化铝中含有大量的结晶水(质量分数可高达34％)，结晶水在泡沫塑料生产过程中很稳定，但在泡沫塑料燃烧温度时将快速分解，吸收燃烧热，并在火源和泡沫间形成不燃性的屏障，从而起到阻燃作用，同时，它也是一种烟气抑制剂。
上述高阻燃保护管的制备方法，包括以下步骤：
S1、采用挤出法制备管壁内分布有若干长通道的MPP管，将MPP管切割成段，再将管道连接件放置于相邻的单段MPP管之间；
S2、采用热熔焊工艺将单段MPP管和管道连接件端面加热，再将管道连接件端面的插管插入单段MPP管的长通道内，使得若干单段MPP管之间通过管道连接件焊接连通于一体；
S3、通过进口管道向焊接连通于一体的所有单段MPP管的长通道内充入惰性气体；
S4、待长通道内充满惰性气体时，此时长通道内处于高压状态，通过进口管道向所有管道连接件内的多通道充入不透气阻燃泡沫，固化后封闭密封塞，完成高阻燃保护管的制备。
作为本发明的进一步优化方案，步骤S3中，惰性气体充入时，打开任意一个或多个管道连接件上进口管道外部的密封塞，采用气泵将惰性气体从进口管道依次输送至多通道、套管进入单段MPP管内的长通道中。
作为本发明的进一步优化方案，步骤S4中，不透气阻燃泡沫充入之前，分别打开每个管道连接件上进口管道外部的密封塞，不透气阻燃泡沫分别从每个进口管道充入多通道内。
整个方案中，通过管道连接件能够将若干单段MPP管连接于一体，也让若干单段MPP管管壁内的长通道连通，而长通道之间又通过阻燃型硬泡聚氨酯隔开，阻燃型硬泡聚氨酯具备不透气性，能够在保证每段MPP管内的阻燃效果，又避免局部管道破裂使得所有管道内的惰性气体排出导致的浪费情况；
另外，当有部分单段MPP管内部发生燃烧损坏时，可以只更换损坏的单段MPP管及与其相连的管道连接件，再充入氮气以及不透气阻燃泡沫即可。
本发明的有益效果在于：
1)本发明采用管道连接件不仅能够将若干单段MPP管连接于一体，还能够作为若干单段MPP管内长通道的连通或阻断结构，在惰性气体充入时，管道连接件能够将惰性气体分布至所有的单段MPP管内，在阻燃型硬泡聚氨酯充入后能够将所有单段MPP管的长通道阻断，整个保护管能够在保证每段MPP管内的阻燃效果，又避免局部管道破裂使得所有管道内的惰性气体排出导致的浪费情况，且工艺简单，操作方便；
2)本发明保护管制备方法中使用的惰性气体为氮气或二氧化碳，高压的氮气或二氧化碳能够增强硬泡聚氨酯的发泡效果和热稳定性，还可以降低硬泡聚氨酯中发泡剂的使用，一举两得。
附图说明
图1是本发明的整体剖面结构示意图。
图2是本发明的图1中A-A处的剖面结构示意图。
图3是本发明的单段MPP管侧视图。
图4是本发明的管道连接件侧视图。
图中：1、单段MPP管；11、长通道；2、管道连接件；21、进口管道；22、多通道；23、插管；24、阻燃型硬泡聚氨酯；3、密封塞。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
实施例1
如图1-4所示，一种高阻燃保护管，包括单段MPP管1、连接并连通相邻所述单段MPP管1的管道连接件2；
所述单段MPP管1的环形管壁夹层内均匀分布有若干通入惰性气体的长通道11；惰性气体采用氮气；
所述管道连接件2外壁设置有进口管道21，夹层内设置有多通道22，端面上设置若干插管23，所述多通道22输入端与进口通道连通，输出端通过插管23与单段MPP管1的长通道11连通，所述进口管道21外部设置有密封塞3；
所述多通道22内部填充有阻燃型硬泡聚氨酯24，所述阻燃型硬泡聚氨酯24由80-90wt％的硬泡聚氨酯和10-30wt％阻燃剂混合制成，本实施例中采用80wt％的硬泡聚氨酯和10wt％的阻燃剂，硬泡聚氨酯包括硬泡聚醚多元醇、聚合MDI、发泡剂和催化剂，其中，阻燃剂采用氢氧化铝。
所述长通道11靠近单段MPP管1内壁设置，且长通道11对应的单段MPP管1外壁设置为凸起拱面，所述长通道11外侧的单段MPP管1壁厚与单段MPP管1内侧的单段MPP管1壁厚之间的比例为4:1。
所述长通道11包括环形通道、竖直通道和若干分支通道，所述环形通道输入端通过竖直通道与进口通道连通，所述环形通道输出端通过若干分支通道与若干插管23连通。
上述高阻燃保护管的制备方法，包括以下步骤：
S1、采用挤出法制备管壁内分布有若干长通道11的MPP管，将MPP管切割成段，再将管道连接件2放置于相邻的单段MPP管1之间；
S2、采用热熔焊工艺将单段MPP管1和管道连接件2端面加热，再将管道连接件2端面的插管23插入单段MPP管1的长通道11内，使得若干单段MPP管1之间通过管道连接件2焊接连通于一体，此时单段MPP管1之间的主管道相互连通，长通道11相互连通；
S3、打开任意一个或多个管道连接件2上进口管道21外部的密封塞3，通过打开的进口管道21向焊接连通于一体的所有单段MPP管1的长通道11内充入氮气；具体的氮气依次经过多通道22、套管，最后进入单段MPP管1内的长通道11中；
S4、待长通道11内充满氮气，直至管道连接件2多通道22中只留有供不透气阻燃泡沫进入的少量空间，此时长通道11内处于高压状态，分别打开每个管道连接件2上进口管道21外部的密封塞3，通过进口管道21向所有管道连接件2内的多通道22充入不透气阻燃泡沫，此时不透气阻燃泡沫持续通入过程中，受到氮气阻力，使得氮气与不透气阻燃泡沫接触促进发泡效果，得到的阻燃型硬泡聚氨酯24具备更好的热稳定性，待不透气阻燃泡沫固化后封闭密封塞3，完成高阻燃保护管的制备；具体的，在实际操作时，多个管道连接件2内不透气阻燃泡沫的填充工作可以依次单独进行。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同的是惰性气体采用二氧化碳；
当惰性气体采用二氧化碳时，其与氮气的阻燃效果基本一致，对于阻燃型硬泡聚氨酯24，也具有促进发泡作用和提高热稳定性作用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种高阻燃保护管，其特征在于：包括单段MPP管(1)、连接并连通相邻所述单段MPP管(1)的管道连接件(2)；
所述单段MPP管(1)的环形管壁夹层内均匀分布有若干通入惰性气体的长通道(11)；
所述管道连接件(2)外壁设置有进口管道(21)，夹层内设置有多通道(22)，端面上设置若干插管(23)，所述多通道(22)输入端与进口通道连通，输出端通过插管(23)与单段MPP管(1)的长通道(11)连通，所述多通道(22)内部填充有阻燃型硬泡聚氨酯(24)，所述进口管道(21)外部设置有密封塞(3)。
2.根据权利要求1所述的一种高阻燃保护管，其特征在于：所述长通道(11)靠近单段MPP管(1)内壁设置，且长通道(11)对应的单段MPP管(1)外壁设置为凸起拱面，所述长通道(11)外侧的单段MPP管(1)壁厚与单段MPP管(1)内侧的单段MPP管(1)壁厚之间的比例大于3:1。
3.根据权利要求1所述的一种高阻燃保护管，其特征在于：所述长通道(11)包括环形通道、竖直通道和若干分支通道，所述环形通道输入端通过竖直通道与进口通道连通，所述环形通道输出端通过若干分支通道与若干插管(23)连通。
4.根据权利要求1所述的一种高阻燃保护管，其特征在于：所述长通道(11)内充入的惰性气体采用氮气或二氧化碳。
5.根据权利要求1所述的一种高阻燃保护管，其特征在于：所述阻燃型硬泡聚氨酯(24)由80-90wt％的硬泡聚氨酯和10-30wt％阻燃剂混合制成，其中阻燃剂采用氢氧化铝。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的高阻燃保护管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、采用挤出法制备管壁内分布有若干长通道(11)的MPP管，将MPP管切割成段，再将管道连接件(2)放置于相邻的单段MPP管(1)之间；
S2、采用热熔焊工艺将单段MPP管(1)和管道连接件(2)端面加热，再将管道连接件(2)端面的插管(23)插入单段MPP管(1)的长通道(11)内，使得若干单段MPP管(1)之间通过管道连接件(2)焊接连通于一体；
S3、通过进口管道(21)向焊接连通于一体的所有单段MPP管(1)的长通道(11)内充入惰性气体；
S4、待长通道(11)内充满惰性气体时，通过进口管道(21)向所有管道连接件(2)内的多通道(22)充入不透气阻燃泡沫，不透气阻燃泡沫固化后封闭密封塞(3)，完成高阻燃保护管的制备。
7.根据权利要求6所述的一种高阻燃保护管的制备方法，其特征在于：步骤S3中，惰性气体充入时，打开任意一个或多个管道连接件(2)上进口管道(21)外部的密封塞(3)，采用气泵将惰性气体从进口管道(21)依次输送至多通道(22)、套管进入单段MPP管(1)内的长通道(11)中。
8.根据权利要求6所述的一种高阻燃保护管的制备方法，其特征在于：步骤S4中，不透气阻燃泡沫充入之前，分别打开每个管道连接件(2)上进口管道(21)外部的密封塞(3)，不透气阻燃泡沫分别从每个进口管道(21)充入多通道(22)内。
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