CN204692795U - 一种具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管。它的管道主体是由一条一边缘压制有纵向拱条的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的内壁平滑的单层圆筒管状结构；带状金属薄板上压制的纵向拱条绕制后构成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋；带状金属薄板的另一边缘重叠绕制在连续螺旋加强筋的内侧，使连续螺旋加强筋的内凹面被带状金属薄板的另一边缘覆盖，构成除重叠边缘接口处之外平整的圆筒管状结构内表面，圆筒管状结构内外表面的边缘接口处通过焊接固连；圆筒管状结构内、外表面及其加强筋覆盖聚乙烯覆层。本实用新型重量轻、强度高、内表面平整，具有较高的防腐蚀、阻燃、抗冲击等性能。

Description

一种具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管

技术领域

本实用新型属于流体输送管道技术领域，具体涉及一种采用带状金属薄板起拱加强，内、外表面通过覆层达到防腐蚀、抗静电、阻燃、抗冲击等性能，同时保证内表面平整的螺旋波纹金属复合管。

背景技术

金属与塑料复合管有多个品种，而且应用领域非常广泛，应用于石油、化工、建筑、造船、通讯、电力和地下输气管道等众多领域，如美国、日本等国的输水管道有80％-90％的管材采用钢塑复合管；现阶段我国使用率也在大幅度增长，现在国家也在大力推广应用新一代绿色环保管材。随着我国经济的发展，对低压流体输送管材的要求在不断提高，近几年市场上出现了PE、PPR、PVC塑料管、热镀锌钢管、玻璃钢管、不锈钢管等管材，但都有各自使用的局限。钢塑复合管很好地解决了这一难题，它具有塑料管的耐腐蚀性、无毒性，又具有钢管的强度，目前市场需求旺盛，供应缺口较大，符合国家管材发展趋势，具有很好市场前景。

金属与塑料的复合管是一种金属/高聚物的宏观复合体系，金属基体通过界面结合承受管材所受内外压力，塑料基体在防腐蚀方面发挥作用。它既有金属的坚硬、刚直不易变形、耐热、耐压、抗静电等特点，又具有塑料的耐腐蚀、不生锈、不易产生垢渍、管壁光滑、保温性好、清洁无毒、质轻、施工简易、使用寿命长等特点。特别是煤矿井下使用的瓦斯抽采管道，由于空间的限制，运输和安装尤为困难，这样的管道同时需要满足强度要求高、耐腐蚀、阻燃、防静电、重量轻等特点。目前，出现有重量轻、强度增加的带加强筋的复合管，但该复合管又存在着内壁有凹陷槽，表面不平整，通风阻力较大等缺陷。针对以上现象，李家勇发明了“一种螺旋加强筋复合管”(专利号：ZL20081028610.1)，该螺旋加强筋复合管包括向外凸起螺旋加强筋的薄壁铁管，薄壁金属管外壁上的外塑料层和薄壁铁管内壁上的内塑料层，具有抗腐蚀性、强度高的特点。但该螺旋加强筋复合管由于外壁起拱，薄壁金属管内壁凹陷部分需用塑料填平，增加了塑料用量和复合钢管的重量；内外壁的塑料强度低，输送流体中含固体颗粒时易磨损破坏；如有火灾，塑料燃烧会产生有毒有害气体。而且在正压输送的情况下长期使用可能导致管体变形拉伸，环向的刚度也大大降低了。康伏秋，邹建，康希，李伟，李想，王海桥等发明了“一种内表面平整外表面具加强筋的双层金属管”，专利号：ZL201320519771.2。康希，李想，邹建，李伟，王海桥等发明了“一种内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管”，专利申请号：201420548775.8，其主要特征均是外表面起拱加强，内表面平整，因而流动阻力小，没有考虑内外覆层的防腐问题。因此，一些流体输送管道要求采用环刚度高、内表面平整、阻力小、重量轻、耐腐蚀、阻燃性能好合抗冲击性能兼得的管道。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种重量轻、强度高、内表面平整的具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：

方案一：该种具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管，它的管道主体是由一条沿着边缘压制有纵向拱条的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的内壁平滑的单层圆筒管状结构；带状金属薄板上压制的纵向拱条绕制后构成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋；带状金属薄板的另一边缘重叠绕制在连续螺旋加强筋的内侧，使连续螺旋加强筋的内凹面被带状金属薄板的另一边缘覆盖，构成除重叠边缘接口处之外平整的圆筒管状结构内表面；圆筒管状结构内外表面的边缘接口处通过焊接固连；圆筒管状结构外表面及其加强筋覆盖聚乙烯覆层；同时，圆筒管状结构内表面同样覆盖聚乙烯覆层使其更为平整。

进一步，为使管道主体边缘接口处的焊缝平整，所述连续螺旋加强筋的外侧边缘接口处压制有一个向外凸起的小台阶；所述覆盖在连续螺旋加强筋内凹面的带状金属薄板边缘接口处压制有一个向上翘起的小斜边；所述向外凸起的小台阶被聚乙烯覆层所覆盖。

进一步，为加强管体强度，所述形成单层圆筒管状结构的带状金属薄板中部压制有内凹的台阶；所述内凹的台阶被聚乙烯覆层所覆盖。

具体的，所述聚乙烯覆层是聚乙烯材料连续螺旋绕制在圆筒管状结构内、外表面并经热压形成，聚乙烯材料宽度大于、小于或者等于所述带状金属薄板宽度，绕制时其搭接口或在连续螺旋加强筋处或在其它地方；聚乙烯覆层或为单层，或为多层；聚乙烯覆层或是等厚，或是热压时把主体圆筒管状结构表层相邻两个加强筋之间用聚乙烯覆层刮填平整、从而形成外表面平整但不等厚的聚乙烯覆层；所述连续螺旋加强筋的宽度小于带状金属薄板的宽度，所述内凹的台阶高度在满足设计环刚强度前提下为带状金属薄板厚度的几倍到几十倍。

方案二：该种具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管，它的管道主体是由一条压制有纵向拱条的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的单层圆筒管状结构，其边缘搭接口处通过焊接固连，带状金属薄板上的纵向拱条绕制后构成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋；再由另一条与所述纵向拱条等宽的、平整的带状金属薄板连续螺旋绕制成紧贴在连续螺旋加强筋内凹面上的内层螺旋带，内层螺旋带与连续螺旋加强筋内凹面的边缘搭接口处通过焊接固连；圆筒管状结构外表面及其加强筋覆盖聚乙烯覆层；同时，圆筒管状结构内表面同样覆盖聚乙烯覆层使其更为平整。

方案三：该种具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管，它的管道主体是由一条平整的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的内壁平整的单层圆筒管状结构，其边缘搭接口处通过焊接固连，再由另一条带状金属薄板拱条连续螺旋绕制在圆筒管状结构外表面构成连续螺旋加强筋；连续螺旋加强筋与圆筒管状结构外表面的边缘搭接口处通过焊接固连；圆筒管状结构内、外表面及其加强筋覆盖聚乙烯覆层。

本实用新型以带状金属薄板制作的内表面平整外表面具加强筋的单层螺旋波纹金属管为主体，内外均为聚乙烯覆盖层，中间为增强焊接钢管的复合结构，克服了钢管存在的易锈蚀、有污染、笨重、使用寿命短和塑料管存在的强度低、膨胀量大易变形的缺陷，而又具有钢管和塑料管的共同优点，有较高的刚性和较高的强度，埋地管容易探测，使钢管与塑料管各自的优异性能得到充分的发挥，而又消除了各自存在的不可避免的缺陷，可广泛应用于建筑给水工程、石油、化工、矿山、燃气等领域。具体的，本实用新型具有如下优点：

(1)重量轻。采用带状金属薄板制作单层螺旋波纹金属管为主体，重量轻，安装方便。

(2)环刚度高，抗拉伸能力强。主体管道上压制了连续螺旋加强筋，并通过重叠绕制，焊接成为一体，加强筋外壁和内壁都同时焊接起来，在结构上形成了一个箱型结构，既增加了管道环刚度又增加了管道的抗拉伸能力。

(3)流动阻力小。由于管道主体内部无凹槽，壁面平整，阻力系数低。

(4)耐腐蚀。内外均为聚乙烯覆盖层。具有耐腐蚀、管体不生锈、不易产生垢渍、管壁光滑、保温性好、清洁无毒、质轻、施工简易、使用寿命长等特点。

附图说明

图1是本实用新型实施例1管道主体的立体结构示意图。

图2是本实用新型实施例1绕制管道主体的带状金属薄板的横截面图。

图3是本实用新型实施例1管道的轴向剖视图。

图4是图3中圆圈处的放大图。

图5是本实用新型实施例2绕制管道主体的带状金属薄板的横截面图。

图6是本实用新型实施例2的外形平面图。

图7是本实用新型实施例3管道的轴向剖视图。

图8是图7中圆圈处的放大图。

图9是本实用新型实施例4管道的轴向剖视图。

图10是图9中圆圈处的放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例1：

参见图1至图4，本实施例的具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管主体是由一条带状金属薄板1连续螺旋绕制形成图1所示的圆筒管状结构。图2所示是本实施例带状金属薄板1的横截面图，从图中可见，带状金属薄板1的右边缘上压制的纵向拱条2绕制后形成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋，连续螺旋加强筋的宽度应小于带状金属薄板的宽度。带状金属薄板1在绕制圆圈时，上一圈横截面的左边缘成为下一圈横截面的右边缘纵向拱条2的内层，下一圈横截面的左边缘又将成为再下一圈横截面的右边缘的内层，如此左右边缘部分交错重叠绕制焊接，使位于带状金属薄板1右边缘上的纵向拱条2总是处于外层，光滑的带状金属薄板1左边缘总处于内层，这样，外层连续螺旋加强筋的内凹面就被重叠的内层金属带状薄板边缘覆盖，形成除重叠边缘接口处之外平整的圆筒管状结构内表面，带状金属薄板横截面重叠边缘接口处通过焊接固连，形成如图所示的焊缝3；焊接分内、外连续焊接，焊缝也能起到增加强度的作用。参见图2、图3、图4，连续螺旋加强筋的外侧边缘接口处压制有一个向外凸起的小台阶，覆盖在连续螺旋加强筋内凹面的带状金属薄板边缘接口处压制有一个向上翘起的小斜边，这样边缘搭接口处的焊缝更加平整。内、外表面及其连续螺旋加强筋连续覆盖聚乙烯覆层4，聚乙烯覆层4是聚乙烯材料连续螺旋绕制在圆筒管状结构内、外表面并经热压形成，聚乙烯材料宽度大于、小于或者等于所述带状金属薄板宽度，聚乙烯覆层为单层连续搭接结构，聚乙烯覆层4在圆筒管状结构外表面及其螺旋加强筋上是等厚的。

从图1至图4中可见，本实施例带状金属薄板1右边缘上的纵向拱条2的截面形状为“∩”形，因此所形成的连续螺旋加强筋的截面形状也为“∩”形。纵向拱条2的截面形状也可以为“∧”形，或者能起到加强作用的其他截面拱形。

实施例2：

参见图5、图6，本实施例与实施例1不同的是，管体主体在带状金属薄板1上的中间压制有一条与形成连续螺旋加强筋的纵向拱条2平行且向下的台阶5，台阶5高度在满足设计环刚强度前提下为带状金属薄板厚度的几倍到几十倍，起到加强内壁强度的作用，如图5所示。对于比较薄的带状金属薄板，也可以不压出台阶，如实施例1所示，因为金属板薄，变形量少，所以对整体卷管成型阻力也相对变小。本实施例与实施例1一样，聚乙烯覆层4为单层连续搭接结构覆盖在管道主体外层和内层。

实施例3：

参见图7、图8，本实施例的具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管主体是由一条压制有纵向拱条的带状金属薄板1连续螺旋绕制构成的单层圆筒管状结构，其边缘搭接口处通过焊接固连，带状金属薄板1上的纵向拱条2绕制后构成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋；再由另一条与纵向拱条2等宽的、平整的带状金属薄板连续螺旋绕制成紧贴在连续螺旋加强筋内凹面上的内层螺旋带6，使得圆筒管状结构内壁平滑；内层螺旋带6与连续螺旋加强筋内凹面的边缘搭接口处通过焊接固连，3为焊缝。本实施例的金属管也能达到内表面平整无凹槽、外表面具加强筋的要求，其中，纵向拱条2的横截面形状同实施例1中纵向拱条2的横截面形状。与实施例1相同的是，圆筒管状结构内表面同样连续覆盖聚乙烯覆层4使其更为平整。与实施例1不同的是，外层聚乙烯覆层4是聚乙烯材料连续螺旋绕制在圆筒管状结构外表面后再热压时，把主体圆筒管状结构表层相邻两个加强筋之间用聚乙烯覆层刮填平整、从而形成外表面平整但不等厚的聚乙烯覆层4。

实施例4：

参见图9、图10，本实施例的具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管主体是由一条平整的带状金属薄板7连续螺旋绕制构成的内壁平整的单层圆筒管状结构，其边缘搭接口处通过焊接固连，再由另一条带状金属薄板拱条8连续螺旋绕制在圆筒管状结构外表面构成连续螺旋加强筋；连续螺旋加强筋与圆筒管状结构外表面的边缘搭接口处通过焊接固连，3为焊缝。本实施例的金属管也能达到内表面平整无凹槽、外表面具加强筋的要求，其中，带状金属薄板拱条8的横截面形状同实施例1中纵向拱条2的横截面形状。与实施例1一样，焊接后的管道主体内外层再覆盖聚乙烯覆层4。

本实用新型具体实施方式所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明，对本实用新型所描述的具体实施方案做出的各种修改、补充，或者采用类似的技术特征的代替，只要不偏离本实用新型的技术构思，或者不超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管，其特征在于：它的管道主体是由一条沿着边缘压制有纵向拱条的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的内壁平滑的单层圆筒管状结构；带状金属薄板上压制的纵向拱条绕制后构成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋；带状金属薄板的另一边缘重叠绕制在连续螺旋加强筋的内侧，使连续螺旋加强筋的内凹面被带状金属薄板的另一边缘覆盖，构成除重叠边缘接口处之外平整的圆筒管状结构内表面；圆筒管状结构内外表面的边缘接口处通过焊接固连；圆筒管状结构外表面及其加强筋覆盖聚乙烯覆层；同时，圆筒管状结构内表面同样覆盖聚乙烯覆层使其更为平整。

2.根据权利要求1所述一种具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管，其特征在于：所述连续螺旋加强筋的外侧边缘接口处压制有一个向外凸起的小台阶；所述覆盖在连续螺旋加强筋内凹面的带状金属薄板边缘接口处压制有一个向上翘起的小斜边；所述向外凸起的小台阶被聚乙烯覆层所覆盖。

3.根据权利要求1或2所述具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管，其特征在于：所述形成单层圆筒管状结构的带状金属薄板中部压制有内凹的台阶；所述内凹的台阶被聚乙烯覆层所覆盖。

4.根据权利要求3所述一种具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管，其特征在于：所述聚乙烯覆层是聚乙烯材料连续螺旋绕制在圆筒管状结构内、外表面并经热压形成，聚乙烯材料宽度大于、小于或者等于所述带状金属薄板宽度，绕制时其搭接口或在连续螺旋加强筋处或在其它地方；聚乙烯覆层或为单层，或为多层；聚乙烯覆层或是等厚，或是热压时把主体圆筒管状结构表层相邻两个加强筋之间用聚乙烯覆层刮填平整、从而形成外表面平整但不等厚的聚乙烯覆层；所述连续螺旋加强筋的宽度小于带状金属薄板的宽度，所述内凹的 台阶高度在满足设计环刚强度前提下为带状金属薄板厚度的几倍到几十倍。

5.一种具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管，其特征在于：它的管道主体是由一条压制有纵向拱条的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的单层圆筒管状结构，其边缘搭接口处通过焊接固连，带状金属薄板上的纵向拱条绕制后构成圆筒管状结构表面的连续螺旋加强筋；再由另一条与所述纵向拱条等宽的、平整的带状金属薄板连续螺旋绕制成紧贴在连续螺旋加强筋内凹面上的内层螺旋带，内层螺旋带与连续螺旋加强筋内凹面的边缘搭接口处通过焊接固连；圆筒管状结构外表面及其加强筋覆盖聚乙烯覆层；同时，圆筒管状结构内表面同样覆盖聚乙烯覆层使其更为平整。

6.一种具有螺旋波纹加强筋内外覆层的复合管，其特征在于：它的管道主体是由一条平整的带状金属薄板连续螺旋绕制构成的内壁平整的单层圆筒管状结构，其边缘搭接口处通过焊接固连，再由另一条带状金属薄板拱条连续螺旋绕制在圆筒管状结构外表面构成连续螺旋加强筋；连续螺旋加强筋与圆筒管状结构外表面的边缘搭接口处通过焊接固连；圆筒管状结构内、外表面及其加强筋覆盖聚乙烯覆层。