CN1304778C - 钢塑复合管生产方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢塑复合管生产方法，包括将有孔洞的钢板纵向弯曲成型或螺旋卷绕成型并在对接处焊接形成筒形金属骨架，从焊接点起沿焊接缝将焊接后仍处于高温状态的焊缝的内外表面与外界空气用惰性气体隔离开，将模头伸入已焊接成型的筒形金属骨架内，挤出表面有粘结剂层的芯层管或在已焊接成型的筒形金属骨架内表面涂覆粘结剂后挤出芯层管，在筒形金属骨架表面涂覆粘结剂层后挤出复合外层管或是挤出复合内表面带有粘结剂层的外层管，使内外层塑料管壁通过金属骨架的孔洞及粘结剂层相互之间连为一体牢固地复合在一起。本发明还提供了一种钢塑复合管生产装置，生产出的复合管承压能力高，内外层塑料管壁与金属骨架相互之间牢固复合。

Description

钢塑复合管生产方法及装置

技术领域：

本发明涉及一种钢塑复合管生产方法，特别涉及的是一种在有孔洞的筒形金属骨架焊接处从焊接点起沿焊接缝采用惰性气体保护装置将焊缝与外界空气隔离开，防止焊缝的内外表面产生氧化层，并分别在有孔洞筒形金属骨架内外复合粘结剂层和芯层管、外层管的生产方法及装置。

背景技术：

现有的以有孔洞的金属骨架作增强体，在此骨架上挤出复合聚合物材料作为连续体将骨架包覆而成为钢塑复合管的生产技术的方法和装置以及相应的专利有不少的报道和公开，如英国专利GB2255、148A92.10.28，中国专利申请号99112221.6，99232026.7，这些公开的技术方案是用带孔洞的钢板经过纵向的卷曲成筒型并焊接为筒型金属骨架，将金属骨架推送入或牵引入与塑料挤出机连接的有熔融塑料流道和成型腔的聚合物复合模头或成型腔模具内，熔融的聚合物连续体穿过金属骨架的孔洞在金属骨架的内外表面同时形成内外层管壁将骨架包覆，经过对包覆有金属骨架的管壁的冷却定型，就生产出了金属骨架增强的钢塑复合管道。这种管道即有金属管道的较高的承压能力，又因具有塑料的内外壁且通过金属骨架的孔洞将内外壁连为一体，有较好的防腐性能和管道连接性能，与金属管道和纯塑料管道比较，有更好的综合性能，在化工、输油、输送燃气、输送压力和腐蚀性介质上取得广泛的应用，是一种较好的结构性复合管道，但按上述几个专利中的技术方案均为熔融的聚合物连续体穿过金属骨架的孔洞同时形成内外层管壁，这种成型方式存在很大的缺陷，熔融的聚合物连续体在穿过金属骨架的孔洞翻到另一面再相互熔融结合，这种聚合物翻越金属骨架的紊流流动方式会在冷却后的塑料管壁中留下很多残余应力，导致在管道使用过程中易开裂，降低了管道的使用寿命，并且这种流动方式会破坏挤出复合或喷涂或覆盖在金属骨架内外表面特别是孔洞中的薄薄的一层粘结剂层，导致聚合物连续体与金属骨架表面直接结合而不是通过粘结剂层相互之间牢固地复合在一起，而聚合物连续体是非极性表面，金属骨架表面是极性表面，二者并不能真正的相互牢固结合，造成在运输或安装或使用中相互脱层，另外，聚合物相互熔融结合面由于翻越金属骨架导致温度有所下降，也影响了相互熔融结合的可靠性及强度。专利00100446.8公开了一种钢塑复合管成型装置，包括内层管挤出机、外层管挤出机、涂胶装置、钢带卷管成型装置和钢带卷管焊接机，该装置可生产具有内外层塑料管壁与金属钢板粘结复合在一起的钢塑复合管，但是，该技术方案中钢板接缝焊接方式存在很大的缺陷，即焊接后焊缝温度很高，没有采取措施将焊缝与外界空气隔离开，焊缝与空气直接接触，导致焊缝及周围产生一层氧化层，由于该氧化层的存在，使内外层塑料管壁与筒型金属骨架之间不能牢固地复合在一起，即使在筒型金属骨架内外表面涂覆粘结剂层，如本人专利申请03117307.1《在有孔洞钢骨架内外表面涂装粘结剂的钢塑复合管连续生产装置》，但是由于氧化层的阻隔作用，这层粘结剂也不能将内外层望料管壁与筒型金属骨架牢固地复合在一起，很容易就将内外层塑料管壁和粘结剂层连同氧化层一起从焊逢处的金属骨架表面撕裂开来，导致钢塑复合管在使用中经常造成钢塑之间脱层，输送的介质从钢塑脱层处渗透进去撕裂管道和腐蚀管道，破坏了整个管道系统的正常工作。现有技术方案中还包括在钢板焊接缝上安装砂轮机构或刮刀将焊缝表面的氧化层除去，但该方法只能将筒型金属骨架外表面上的氧化层除去，对骨架内表面上的氧化层无法清除，而且污染环境，外表面上的氧化层也清除不干净，并使复合在金属骨架上的聚合物中含有杂质和金属切削。专利99801833.3公开的制造多层复合管的设备也与上述技术方案相同，也没有采取措施将焊缝与外界空气隔离开，并且该专利针对的是金属板搭接焊技术，金属板搭接处存在厚度和高度差，金属骨架内外表面均不平整，内外层塑料特别是粘结剂层在搭接死角处复合粘结不牢，甚至根本无法相互粘结，易造成钢塑之间脱层。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种能解决金属骨架增强复合塑料管中的金属骨架焊接处与聚合物连续体的界面亲合力即焊接产生氧化层问题，能生产出承压力高、防腐蚀能力强、内外层塑料管壁与金属骨架特别是通过金属骨架的孔洞及粘结剂层相互之间连为一体牢固地复合在一起的钢塑复合管的生产方法。本发明的另一个目的是为了提供一种钢塑复合管的生产装置。

本发明的目的是这样来实现的：

本发明钢塑复合管生产方法，包括将有孔洞的钢板(带)纵向弯曲成型或螺旋卷绕成型并在对接处焊接形成筒形金属骨架，从焊接点起沿焊接缝将焊接后仍处于高温状态的焊缝的内外表面与外界空气用惰性气体隔离开，以防止焊缝的内外表面产生氧化层，将芯层管模头或芯层管与芯层管表面粘结剂共挤出模头伸入已焊接成型的筒形金属骨架内，挤出表面有粘结剂层的芯层管或是在已焊接成型的筒形金属骨架内表面涂覆粘结剂后挤出芯层管，使芯层管紧贴筒形金属骨架内壁，在筒形金属骨架表面涂覆粘结剂层后利用外层管挤出模头挤出复合外层管或是利用两层共挤出模头在筒形金属骨架外表面挤出复合内表面带有粘结剂层的外层管，使内外层塑料管壁通过金属骨架的孔洞及粘结剂层相互之间连为一体牢固地复合在一起经冷却定型生产出钢塑复合管。在离焊接点沿焊接缝大约500mm内安放有惰性气体保护装置，保护装置的长度可根据焊管的线速度和焊缝的冷却速度来设计，保护装置中有使高温焊缝与外界空气隔离开的并能通过其通道口向内充满惰性气体的隔离罩，并在焊逢的上下两面均安置隔离罩，惰性气体经滤网过滤后将仍处于高温状态焊缝的上下两面均包裹起来，使其与外界空气隔离开，焊缝不与空气直接接触，从而防止了焊缝及周围产生一层氧化层，使在后面挤出复合或喷涂或覆盖在金属骨架内外表面以及孔洞中的粘结剂层能与金属骨架表面特别是在焊缝处直接结合，内外层聚合物连续体与金属骨架表面通过粘结剂层与金属骨架相互之间牢固地复合在一起。

上述的钢塑复合管生产方法，将有孔洞的钢板(带)纵向弯曲成型或螺旋卷绕成型筒形金属骨架，在钢板(带)对接缝处利用气体保护焊或高频焊或电阻焊或激光焊方法将接缝焊接，从焊接点起沿焊接缝采用罩子将焊缝内外面包围，将惰性气体氮气或氩气充入罩内，使高温焊缝与外界空气中的氧气隔离开并在罩内逐渐冷却以防止焊缝处产生氧化层。在隔离罩内充入惰性气体氮气或氩气或其它惰性气体，将空气排除，保护高温焊缝使之与空气中的氧气隔离，随着金属骨架向前移动，待焊缝在隔离罩内逐渐冷却后再伸出隔离罩，这样就避免了焊缝处产生氧化层。

上述的钢塑复合管生产方法，将塑料芯层管或带有粘结剂层的两层共挤出芯层管挤出后，使用内胀法在芯层管内部利用定径棒或充气气囊或内胀空气堵塞使芯层管紧贴筒形金属骨架内壁，使芯层管表面的粘结剂层覆盖到金属骨架及孔洞的表面，在筒形金属骨架表面涂覆粘结剂层后利用外层管挤出模头挤出复合外层管或是利用两层共挤出模头在筒形金属骨架外表面挤出复合内表面带有粘结剂层的外层管，使芯层管和外层管通过粘结剂和金属骨架的孔洞将金属骨架相互之间连为一体牢固地复合在一起。若芯层管和外层管都用共挤出模头来生产，可以先挤出复合芯层管，后挤出复合外层管，也可以利用内胀法在芯层管内部支撑，在骨架内外面同时挤出复合芯层管和外层管，外层管可以在冷却前适当利用定径定型器对外层管表面挤压，使外层管与孔洞中的芯层管粘结剂熔融或粘结复合在一起。

上述的钢塑复合管生产方法，在芯层管或复合有与金属骨架粘结的带粘结剂层的共挤出芯层管挤出之后或挤出同时在筒形金属骨架外周和/或内壁抽真空，利用孔洞将芯层管紧贴筒形金属骨架内壁，在筒形金属骨架表面涂覆粘结剂层后利用外层管挤出模头挤出复合外层管或是利用两层共挤出模头在筒形金属骨架外表面挤出复合内表面带有粘结剂层的外层管。利用金属骨架上的孔口，用抽真空的方式使芯层管紧贴筒形金属骨架内壁，使芯层管及粘结剂层更紧密地与金属骨架和外层管复合在一起，并利用骨架上的孔口将内外层管连为一体，当用聚合物管件连接钢塑复合管时，与管件熔融牢固连接的外层管通过骨架上的孔口与芯层管也紧密连接上了，增强了管道系统的连接性能和密封性能，彻底解决了钢塑复合管不方便连接只能用机械连接的技术难题，这种孔口将内外层管连为一体的特点是专利00100446.8钢塑复合管成型装置和专利99801833.3制造多层复合管的设备所作不到的，因而也没有被公开。

上述的钢塑复合管生产方法，在已焊接成型的筒形金属骨架内表面用有两层聚合物流道的模头先挤出粘结剂层后，再挤出芯层管通过粘结剂层与金属骨架复合。这种不采用二层共挤法挤出芯层管表面复合挤出有粘结剂层的芯层管的方法，而采用分步方法先在金属骨架内表面单独挤出粘结剂层，再在粘结剂层上面挤出芯层管，有利于分别单独调整粘结剂层和芯层管壁厚和用量，有利于粘结剂层单独挤出时利用模头上的刮板(修光环)使粘结剂挤入和填充入骨架的孔洞中，更好地与外层管或外层管的粘结剂层连为一体并复合，这种情况特别适合直径较大钢板较厚的骨架的挤出复合。

上述的钢塑复合管生产方法，预先在有孔洞的钢板(带)上复合粘结剂膜或粘结剂与聚合物的两层共挤的复合膜，再将其钢板(带)纵向弯曲成型或螺旋卷绕成型并在对接处焊接形成筒形金属骨架，采用惰性气体保护装置将焊缝的内外表面与外界用惰性气体空气隔离开，在被焊接破损了的粘结剂膜处补充复合或涂覆粘结剂后再挤出复合芯层管和外层管，使芯层管和外层管通过粘结剂和金属骨架的孔洞将金属骨架相会之间连为一体牢固地复合在一起。这种预先在有孔洞的钢板(带)上复合粘结剂膜方法可在钢板(带)材生产和在钢板(带)上冲孔后进行，不但减少了后续制管中在金属骨架内外表面共挤粘结剂层或涂覆粘结剂工序，简化了制管设备，而且可防止钢板(带)在运输和储存过程中生锈。

上述的钢塑复合管生产方法，用静电喷涂或流化床装置通过骨架孔洞在已焊接成型的筒形金属骨架内外表面喷涂粘结剂粉末层后，再挤出复合芯层管和外层管。用静电喷涂或流化床装置喷涂粘结剂粉末，粉末的静电作用使粉末较容易穿过骨架的孔洞，在其内外表面都易粘附和熔融粘附。

上述的钢塑复合管生产方法，在筒形金属骨架外表面用静电喷涂或流化床装置或缠绕带有粘结剂层的塑料薄膜使筒形金属骨架表面涂装粘结剂层后利用外层管挤出模头挤出复合外层管。在筒形金属骨架内表面先用模头挤出粘结剂层和芯层管后，再用静电喷涂或流化床装置在筒形金属骨架外表面喷涂粘结剂粉末。也可在其表面覆盖用粘结剂或粘结剂与聚合物两层共挤的能将聚合物外层与芯层管和钢骨架紧密复合粘结在一起的粘结塑料薄膜层，可采用螺旋卷绕方式将粘结塑料薄膜层覆盖在金属骨架外表面，也可采用沿管材轴向表面覆盖方式将粘结塑料薄膜层覆盖在金属骨架外表面，粘结塑料薄膜层布有用针刺穿孔形成的、以利于在包覆薄膜和复合聚合物外层管时排出空气的小孔。

上述的钢塑复合管生产方法，在筒形金属骨架表面涂装粘结剂或缠绕粘结剂薄膜后和/或之前设有高频加热器或红外加热器或烘箱加热器，对喷涂粘结剂粉末或粘结剂薄膜和金属骨架加热使粘结剂熔融粘结在金属骨架表面，与芯层管和外层管更牢固地复合在一起。在涂装粘结剂后或复盖或缠绕粘结剂塑料薄膜之后，利用加热器对粘结剂或膜加热使之熔融与金属骨架表面粘结，也可以采用高频加热器对金属骨架加热。使粘结剂或膜熔融并粘结骨架表面，以利于聚合物芯层管和外层管更好融合为一体。

上述的钢塑复合管生产方法，利用附设在外层管挤出模头中的抽真空机构或单独设置的抽真空装置在挤出复合外层管时在内外层管壁之间抽真空形成负压，使内外层塑料管壁通过金属骨架的孔洞与金属骨架及粘结剂层相互之间牢固地复合为一体。

本发明钢塑复合管生产装置，包括钢板(带)放卷机构，有孔洞的钢板(带)纵向弯曲成型或螺旋卷绕成型形成筒形金属骨架的成型机构，对接处焊接机构，从焊接点起沿焊接缝安放有惰性气体保护装置，保护装置中有使高温焊缝与外界空气隔离开的并能通过其通道口向内充满惰性气体的隔离罩，在钢板(带)纵向弯曲成型或螺旋卷绕成型形成筒形金属骨架之前有芯层管或芯层管与芯层管表面粘结剂共挤出机构，伸入已焊接成型的筒形金属骨架内的芯层管挤出模头或芯层管与芯层管表面粘结剂共挤出模头，成型形成筒形金属骨架之后有外层管挤出机构及模头或在筒形金属骨架外表面挤出复合内表面带有粘结剂层的外层管的共挤出机构及模头，惰性气体保护装置在金属骨架焊缝的外表面和/或内表面设置，隔离罩紧贴焊接点及焊缝，隔离罩呈盖状并在一定长度上覆盖在焊缝上，随防止氧化的时间需要来设置隔离罩长度，隔离罩上有惰性气体输入通道，输入的惰性气体如氮气经滤网过滤后覆盖在焊缝上，若只在金属骨架焊缝的外表面或只在内表面设有保护装置，惰性气体也可以穿过金属骨架的孔洞进入在焊缝另一面的呈托盘形式的隔离罩内，将焊缝的内表面和外表面同时保护起来。在金属骨架内外表面涂装粘结剂层有几种装置采用不同的方式进行，可采用二层共挤法同时挤出芯层管和芯层管表面的粘结剂层和同时挤出复合内表面带有粘结剂层的外层管，或是采用分步方法先在金属骨架内外表面单独挤出粘结剂层，再在粘结剂层上挤出芯层管和外层管。

上述的钢塑复合管生产装置，在芯层管挤出模头之后设有使芯层管紧贴筒形金属骨架内壁的定径棒或充气气囊或内胀堵塞的内胀机构和/或在挤出复合外层管时在内外层管壁之间抽真空形成负压使内外层管紧贴筒形金属骨架的附设在外层管挤出模头中的抽真空机构或单独设置的能对内层管的外壁和/或外层管的内壁抽真空装置。使芯层管紧贴筒形金属骨架内壁的装置和方式有采用内胀机构或在筒形金属骨架外周抽真空、利用金属骨架孔洞将芯层管紧贴筒形金属骨架内壁，或二者同时采用，或同时在内外层管壁之间抽真空，使内外层塑料管壁及粘结剂层相互之间牢固紧密地复合为一体。

上述的钢塑复合管生产装置，在筒形金属骨架表面有涂装粘结剂层机构。

上述的钢塑复合管生产装置，筒形金属骨架表面涂装粘结剂层机构包括在筒形金属骨架内外表面静电喷涂粘结剂粉末或流化床喷涂粘结剂粉末装置或在筒形金属骨架外表面螺旋缠绕或纵向覆盖带有粘结剂层的塑料薄膜的覆膜装置。粘结剂塑料薄膜层能稳定的将聚合物外层与金属骨架牢固粘结在一起。

上述的钢塑复合管生产装置，在筒形金属骨架表面涂装粘结剂层机构之后和/或之前设置有加热机构。加热机构可以是红外加热器，也可以是对金属骨架加热的高频加热器。加热处理后使粘结剂层能更加牢固地附着在钢骨架表面。

上述的钢塑复合管生产装置，在惰性气体保护装置之后设置有预先在有孔洞的钢板(带)上复合粘结剂膜或粘结剂与聚合物的两层共挤的复合膜而在焊接时被焊接破损了的内外粘结剂膜处补充复合或涂覆粘结剂的机构。预先在有孔洞的钢板(带)上复合粘结剂膜，可防止钢板(带)在运输和储存过程中生锈，但在焊接时会破坏焊缝附近的粘结剂膜，可用挤出模头在破损处挤出粘结剂，或用覆膜机构放出粘结剂膜覆盖在破损处。

上述的钢塑复合管生产装置，在芯层管挤出模头或芯层管与芯层管表面粘结剂共挤出模头、外层管挤出模头或内表面带有粘结剂层的外层管的共挤出模头在钢板(带)螺旋卷绕成型形成筒形金属骨架的生产装置中为随螺旋卷绕成型金属骨架旋转的旋转模头。螺旋卷绕成型金属骨架时骨架要作旋转运动，而要将粘结剂层和芯层管、外层管挤出复合在骨架内外表面，为了使挤出的聚合物与金属骨架复合时不产生明显的螺旋升角，则需要挤出模头随金属骨架同步旋转。当然，如果粘结剂层不采用挤出方式而采用静电喷涂粘结剂粉末或流化床喷涂粘结剂粉末或在筒形金属骨架外表面螺旋缠绕粘结塑料薄膜的方式，则静电喷涂或流化床喷涂或覆膜装置不用随金属骨架同步旋转。

本发明生产方法及装置解决了金属骨架增强复合塑料管的金属骨架特别是焊缝处与聚合物连续体的界面亲合力即粘结问题，在焊接处采用惰性气体保护装置将焊缝与外界空气隔离开，使聚合物连续体通过粘结剂与金属骨架复合为有孔洞金属骨架的钢塑复合管。发明方法中利用抽真空方法，使内外层管紧贴骨架，甚至使内外层及之间的粘结层通过金属骨架孔洞将内外层连为一体，减少纯塑料层的线胀率，使塑料层与金属骨架结合界面因线胀率不同而产生滑移和蠕变的情况减弱，使钢塑复合管的长期可靠性能提高，并可方便地用熔融连接方式与塑料管件热熔连接或电热熔连接，增强了管道连接性能。该复合管内外层塑料与骨架牢固复合，特别是管道断面金属界面与聚合物连续体之间粘接牢固，承压能力高，防腐蚀能力强，使用范围广。本发明方法及装置的应用，可以使现有已知技术中金属骨架内外连续体只能为同一种聚合物且因容易引入内应力而造成管壁易破裂耐环境应力较差的技术难题得以解决，金属骨架内外层聚合物不仅可以使用耐环境应力和开裂性能好的材料如聚乙烯(PE)、耐高温聚乙烯(PE-RT)，还可以使用耐环境应力开裂性能不够好的聚丙烯(PP)、嵌段聚丙烯(PPB)、共聚聚丙烯(PPR)、ABS、聚氯乙烯(PVC)，更重要的是解决了金属骨架内外层还可以使用不同的材料来生产不同需求的管材，如芯层管为交联聚乙烯(PEX)，外层管用有热熔融连接性能的非交联耐高温聚乙烯PE-RT，扩大了管道材料和工程应用领域，使管道连接方法也多起来，可以用聚合物管件熔融连接，也可以粘结连接，也可以用金属接头机械连接，因内外层聚合物通过金属骨架的孔洞连为一体了，使管件连接时不仅连接了外层，也与内层相连，增加了管道工程的可靠性能。

附图说明：

图1为本发明生产方法示意图。

图2为本发明生产方法平面布置示意图。

图3为焊接保护装置和芯层管共挤结构示意图。

图4为图3中A-A剖视图。

图5焊接保护装置和芯层管共挤的另一结构示意图。

图6为芯层管和芯层管表面粘结剂分别挤出模头结构示意图。

图7为芯层管共挤并在金属骨架外表利用孔口用抽真空的方式使芯层管紧贴筒形金属骨架内壁的结构示意图。

图8为芯层管共挤并在芯层管内部充气使芯层管紧贴筒形金属骨架内壁的结构示意图。

图9为在筒形金属骨架内外表面静电喷涂粘结剂粉末结构示意图。

图10为芯层管共挤并在筒形金属骨架外表面螺旋缠绕带有粘结剂层的塑料薄膜结构示意图。

图11为外层管和外层粘结剂共挤出模头结构示意图。

图12为外层管和外层粘结剂分别挤出模头结构示意图。

图13为预先在有孔洞的钢板(带)上复合粘结剂膜，用覆膜机构放出粘结剂膜覆盖在焊接破损处结构示意图。

图14为惰性气体分别从上隔离罩和下隔离罩同时充入结构示意图。

图15为惰性气体只从下隔离罩充入结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

图1-图4，给出了本发明实施例1图。参见图1、图2，按复合管成型工艺先后次序设置有孔网钢带2的放卷机1、孔网钢带续接对接焊机构3、芯层管挤出机4、粘结剂挤出机20、筒形孔网钢骨架成型机构5、芯层管与芯层管表面粘结剂共挤出模头6、筒形孔网钢骨架焊接机构7、焊嘴8、充入焊缝保护装置10中的惰性气体9、已焊接成型的筒形孔网钢骨架11、筒形孔网钢骨架加热器12、内表面带有粘结剂层的外层管的共挤出模头13、外层管挤出机14、外层粘结剂挤出机21、复合管材冷却定径箱15、复合管材喷淋冷却水箱16、复合管材牵引机17、切割机18、堆管架19。

参见图3、图4，带孔口30的孔网钢带2经焊嘴8在焊接点22处焊接成型为筒形孔网钢骨架11，紧靠焊接点22的焊缝保护装置10中有罩在焊缝32上面的上隔离罩24和托在焊缝32下面的下隔离罩25，惰性气体9从上隔离罩24充入，经滤网23过滤后覆盖在刚焊接完毕正处在高温状态的焊缝32上表面，并通过钢骨架11上的孔口30进入焊缝32的内表面，在下隔离罩25的隔离下，惰性气体9同时覆盖在焊缝32内表面，这样使焊接后仍处于高温状态的焊缝的内外表面与外界用惰性气体空气隔离开，以防止焊缝的内外表面产生氧化层，使在后面挤出复合或喷涂或覆盖在金属骨架内外表面以及孔洞中的粘结剂层能与金属骨架表面特别是在焊缝处直接结合，内外层聚合物连续体与金属骨架表面通过粘结剂层与金属骨架相互之间牢固地复合在一起，防止了粘结剂层与金属骨架之间因有一层氧化层而相互容易脱层。在图3中，有与芯层管与芯层管表面粘结剂共挤出模头6相连的伸入已焊接成型的筒形金属骨架11内的共挤出模头头部29，芯层管27与芯层管表面粘结剂层26通过共挤出模头头部29中的共挤出流道31，同时挤出覆盖在金属骨架内表面，在内定径棒28(或堵塞)作用下，紧贴在金属骨架内表面，经内表面带有粘结剂层51的外层管52的共挤出模头13、外层管挤出机14、外层粘结剂挤出机21将外层管挤出复合在金属骨架外表面，经冷却定径、牵引、切割后生产出内外层聚合物连续体与金属骨架表面通过粘结剂层与金属骨架相互之间牢固地复合在一起的孔网钢板增强复合塑料管材。

实施例2：

图1、图2、图5给出了本发明实施例2图。本实施例2基本与实施例1同。不同处是如图5所示在共挤出模头6上安置了充气管32，充入的空气经模头头部29内进入处于刚挤出成型的芯层管27内部的充气气囊33中，充胀的气囊将芯层管紧贴在金属骨架内表面。

实施例3：

图1、图2、图6给出了本发明实施例3图。本实施例3基本与实施例1同。不同处是如图6所示伸入已焊接成型的筒形金属骨架11内的挤出模头头部35中分别有芯层管挤出流道37和粘结剂层挤出流道36，在修光环34(或刮板)作用下将先挤出的粘结剂层26紧贴在金属骨架内表面，在其后再挤出芯层管27，在内定径棒28(或堵塞)作用下，将芯层管27通过粘结剂层26复合在金属骨架内表面。采用分步方法先在金属骨架内表面单独挤出粘结剂层，再在粘结剂层上面挤出芯层管，有利于分别单独调整粘结剂层和芯层管壁厚和用量，有利于粘结剂层单独挤出时利用模头上的刮板(修光环)使粘结剂挤入和填充入骨架的孔洞中，更好地与外层管或外层管的粘结剂层复合。

实施例4：

图1、图2、图7给出了本发明实施例4图。本实施例4基本与实施例1同。不同处是如图7所示在内表面共挤出芯层管27与芯层管表面粘结剂层26的筒形钢骨架的外表面设置有抽真空装置38，通过钢骨架11上的孔口30将带粘结剂层26的芯层管27紧贴在金属骨架内表面。

实施例5：

图1、图2、图8给出了本发明实施例5图。本实施例5基本与实施例2同。不同处是如图8所示从共挤出模头6中充入气体直接充入芯层管27内部，在芯层管27内部设置有堵气柱塞39，充入的空气将带粘结剂层26的芯层管27紧贴在金属骨架内表面。

实施例6：

图1、图2、图9给出了本发明实施例6图。本实施例6基本与实施例5同。不同处是如图9所示金属骨架内外表面的粘结剂层44是通过在筒形骨架外周设置的静电喷粉装置40将粘结剂粉末42通过筒形骨架11上的孔口30覆盖在金属骨架内外表面形成的，静电发生器41使带静电的粘结剂粉末42更均匀更牢固地附着在金属骨架内外表面，静电喷粉装置40后设置有筒形骨架加热器12，可以增加粘结剂的厚度使粘结剂更佳熔融包覆骨架，同时可以增加骨架的预热能力，更好的在骨架内外层形成聚合物连续体并与粘结剂和骨架粘结或复合更牢。伸入已焊接成型的筒形金属骨架内的只有芯层管流道37的模头头部45挤出芯层管，复合在已喷涂粘结剂粉末42的金属骨架内外表面。

实施例7：

图1、图2、图10给出了本发明实施例7图。本实施例7基本与实施例5同。不同处是如图10所示在筒形骨架外周设置有在筒形骨架外表面螺旋缠绕覆盖带粘结剂的粘结塑料薄膜48的螺旋缠膜机构47。在筒形骨架外表面覆盖用粘结剂或粘结剂与聚合物的共混物组成的能将聚合物外层管与筒形骨架外表面紧密复合粘结在一起的粘结塑料薄膜层，使粘结剂分布均匀、细密，能牢固地附着在钢骨架表面，可减少外层粘结剂挤出机和外层管与粘结剂的共挤出模头。

实施例8：

图1、图2、图11给出了本发明实施例8图。本实施例8基本与实施例1同。不同处是如图11所示在外层共挤出模头中安置了抽真空装置49，通过在复合外层管和内层管之前对管壁抽真空，排除管壁与筒形骨架之间的空气，使管壁更紧密地与筒形骨架牢固复合。另外图11给出了外层管和外层粘结剂共挤出模头结构示意图，外层管52和外层粘结剂51均由共挤出模头50复合完成。

实施例9：

图1、图2、图12给出了本发明实施例9图。本实施例9基本与实施例1同。不同处是如图12所示外层管52和外层粘结剂51由外层管模头54和外层粘结剂模头53分别挤出。

实施例10：

图1、图2、图13给出了本发明实施例10图。本实施例10基本与实施例8同。不同处是如图13所示取消了外层粘结剂模头53和芯层管与芯层管表面粘结剂共挤出模头6，用芯层管挤出模头57和外层管模头54实现内外层聚合物的复合，并预先在有孔洞的钢板(带)两面上复合粘结剂膜56，用内补膜架55放出的内粘结剂膜60伸入筒形骨架内覆盖在焊接破损处，用外补膜架58放出的外粘结剂膜59覆盖在筒形骨架焊缝的外表破损处。

实施例11：

图1、图2、图14给出了本发明实施例11图。本实施例11基本与实施例5同。不同处是如图14所示惰性气体9分别从上隔离罩通道43和下隔离罩通道46同时充入上下隔离罩内，将焊接缝的上下两面同时保护起来。

实施例12：

图1、图2、图15给出了本发明实施例12图。本实施例12基本与实施例11同。不同处是如图15所示上隔离罩24没有惰性气体充入通道，而只在下隔离罩设有惰性气体充入通道46，依靠筒形骨架上的孔口30将下隔离罩内的惰性气体充入上隔离罩24内，将焊接缝的上下两面同时保护起来。

上述各实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

Claims (17)

1、钢塑复合管生产方法，包括将有孔洞的钢板纵向弯曲成型或螺旋卷绕成型并在对接处焊接形成筒形金属骨架，其特征在于从焊接点起沿焊接缝将焊接后仍处于高温状态的焊缝的内外表面与外界空气用惰性气体隔离开，以防止焊缝的内外表面产生氧化层，将芯层管模头或芯层管与芯层管表面粘结剂共挤出模头伸入已焊接成型的筒形金属骨架内，挤出表面有粘结剂层的芯层管或是在已焊接成型的筒形金属骨架内表面涂覆粘结剂后挤出芯层管，使芯层管紧贴筒形金属骨架内壁，在筒形金属骨架表面涂覆粘结剂层后利用外层管挤出模头挤出复合外层管或是利用两层共挤出模头在筒形金属骨架外表面挤出复合内表面带有粘结剂层的外层管，使内外层塑料管壁通过金属骨架的孔洞及粘结剂层相互之间连为一体牢固地复合在一起经冷却定型生产出钢塑复合管。

2、如权利要求书1所述的钢塑复合管生产方法，其特征在于在钢板对接缝处利用气体保护焊或高频焊或电阻焊或激光焊方法将接缝焊接，从焊接点起沿焊接缝采用罩子将焊缝内外面包围，将惰性气体氮气或氩气充入罩内，使高温焊缝与外界空气中的氧气隔离开并在罩内逐渐冷却以防止焊缝处产生氧化层。

3、如权利要求书1或2所述的钢塑复合管生产方法，其特征在于将塑料芯层管或带有粘结剂层的两层共挤出芯层管挤出后，使用内胀法在芯层管内部利用定径棒或充气气囊或内胀空气堵塞使芯层管紧贴筒形金属骨架内壁，使芯层管表面的粘结剂层覆盖到金属骨架及孔洞的表面，在筒形金属骨架表面涂覆粘结剂层后利用外层管挤出模头挤出复合外层管或是利用两层共挤出模头在筒形金属骨架外表面挤出复合内表面带有粘结剂层的外层管，使芯层管和外层管通过粘结剂和金属骨架的孔洞将金属骨架相互之间连为一体牢固地复合在一起。

4、如权利要求书1或2所述的钢塑复合管生产方法，其特征在于在芯层管或复合有与金属骨架粘结的带粘结剂层的共挤出芯层管挤出之后或挤出同时在筒形金属骨架外周和/或内壁抽真空，利用孔洞将芯层管紧贴筒形金属骨架内壁，在筒形金属骨架表面涂覆粘结剂层后利用外层管挤出模头挤出复合外层管或是利用两层共挤出模头在筒形金属骨架外表面挤出复合内表面带有粘结剂层的外层管。

5、如权利要求书1或2所述的钢塑复合管生产方法，其特征在于在已焊接成型的筒形金属骨架内表面用有两层聚合物流道的模头先挤出粘结剂层后，再挤出芯层管通过粘结剂层与金属骨架复合。

6、如权利要求书1或2所述的钢塑复合管生产方法，其特征在于预先在有孔洞的钢板上复合粘结剂膜或粘结剂与聚合物的两层共挤的复合膜，再将其钢板纵向弯曲成型或螺旋卷绕成型并在对接处焊接形成筒形金属骨架，采用惰性气体保护装置将焊缝的内外表面与外界用惰性气体空气隔离开，在被焊接破损了的粘结剂膜处补充复合或涂覆粘结剂后再挤出复合芯层管和外层管，使芯层管和外层管通过粘结剂和金属骨架的孔洞将金属骨架相会之间连为一体牢固地复合在一起。

7、如权利要求书1或2所述的钢塑复合管生产方法，其特征在于用静电喷涂或流化床装置通过骨架孔洞在已焊接成型的筒形金属骨架内外表面喷涂粘结剂粉末层后，再挤出复合芯层管和外层管。

8、如权利要求书1或2所述的钢塑复合管生产方法，其特征在于在筒形金属骨架外表面用静电喷涂或流化床装置或缠绕带有粘结剂层的塑料薄膜使筒形金属骨架表面涂装粘结剂层后利用外层管挤出模头挤出复合外层管。

9、如权利要求书1或2所述的钢塑复合管生产方法，其特征在于在筒形金属骨架表面涂装粘结剂或缠绕粘结剂薄膜后和/或之前，设有高频加热器或红外加热器或烘箱加热器，对喷涂粘结剂粉末或粘结剂薄膜和金属骨架加热使粘结剂熔融粘结在金属骨架表面，与芯层管和外层管更牢固地复合在一起。

10、如权利要求书1或2所述的钢塑复合管生产方法，其特征在于利用附设在外层管挤出模头中的抽真空机构或单独设置的抽真空装置在挤出复合外层管时在内外层管壁之间抽真空形成负压，使内外层塑料管壁通过金属骨架的孔洞与金属骨架及粘结剂层相互之间牢固地复合为一体。

11、钢塑复合管生产装置，包括钢板放卷机构，有孔洞的钢板纵向弯曲成型或螺旋卷绕成型形成筒形金属骨架的成型机构，对接处焊接机构，其特征在于从焊接点起沿焊接缝安放有惰性气体保护装置，保护装置中有使高温焊缝与外界空气隔离开的并能通过其通道口向内充满惰性气体的隔离罩，在钢板纵向弯曲成型或螺旋卷绕成型形成筒形金属骨架之前有芯层管或芯层管与芯层管表面粘结剂共挤出机构，伸入已焊接成型的筒形金属骨架内的芯层管挤出模头或芯层管与芯层管表面粘结剂共挤出模头，成型形成筒形金属骨架之后有外层管挤出机构及模头或在筒形金属骨架外表面挤出复合内表面带有粘结剂层的外层管的共挤出机构及模头。

12、如权利要求书11所述的钢塑复合管生产装置，其特征在于在芯层管挤出模头之后设有使芯层管紧贴筒形金属骨架内壁的定径棒或充气气囊或内胀堵塞的内胀机构和/或在挤出复合外层管时在内外层管壁之间抽真空形成负压使内外层管紧贴筒形金属骨架的附设在外层管挤出模头中的抽真空机构或单独设置的能对内层管的外壁和/或外层管的内壁抽真空装置。

13、如权利要求书11或12所述的钢塑复合管生产装置，其特征在于在筒形金属骨架表面有涂装粘结剂层机构。

14、如权利要求书13所述的钢塑复合管生产装置，其特征在于筒形金属骨架表面涂装粘结剂层机构包括在筒形金属骨架内外表面静电喷涂粘结剂粉末或流化床喷涂粘结剂粉末装置或在筒形金属骨架外表面螺旋缠绕或纵向覆盖带有粘结剂层的塑料薄膜的覆膜装置。

15、如权利要求书13所述的钢塑复合管生产装置，其特征在于在筒形金属骨架表面涂装粘结剂层机构之后和/或之前设置有加热机构。

16、如权利要求书11或12所述的钢塑复合管生产装置，其特征在于在惰性气体保护装置之后设置有预先在有孔洞的钢板上复合粘结剂膜或粘结剂与聚合物的两层共挤的复合膜而在焊接时被焊接破损了的内外粘结剂膜处补充复合或涂覆粘结剂的机构。

17、如权利要求书11或12所述的钢塑复合管生产装置，其特征在于在芯层管挤出模头或芯层管与芯层管表面粘结剂共挤出模头、外层管挤出模头或内表面带有粘结剂层的外层管的共挤出模头在钢板螺旋卷绕成型形成筒形金属骨架的生产装置中为随螺旋卷绕成型金属骨架旋转的旋转模头。

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