CN215172889U - 一种钢纤维浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢纤维浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管，包括芯管、增强层及包覆外层，所述增强层螺旋缠绕在阻燃抗静电聚乙烯芯管上，在缠绕的增强层外再挤出由阻燃抗静电聚乙烯材料组成的包覆外层，所述增强层采用钢纤维预浸塑增强带材，所述钢纤维预浸塑增强带材是将若干根钢纤维丝按一定间距排列制成。本实用新型解决了现有钢丝网骨架塑料复合管存在的钢丝网骨架增强结构不稳定，管道使用中易出现增强层结构破坏导致管材承压能力降低的问题。本实用新型提采用高强度钢纤预浸带缠绕增强的方式，形成了可承受一定压力的满足煤矿井下的钢纤维浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管。

Description

一种钢纤维浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管

技术领域

本实用新型涉及一种阻燃抗静电的增强聚乙烯复合管结构，具体是一种经过预浸塑的高强度钢纤维作为增强材料，将预浸塑的高强度钢纤维制成连续的带材，通过专用设备将该预浸塑的高强度钢纤维带预置在聚乙烯管壁中，形成一种可承受一定压力的满足煤矿井下的钢纤维浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管。

背景技术

煤炭开采方式分为露天开采和地下开采，地下开采又叫井工开采，我国现阶段多以地下井工开采方式为主，在地下开采过程中，会有大量的地下水伴随煤炭被采出，需要输送到地面处理。另外，在机械化采煤生产过程中，各种设备的正常运行和巷道维护又需要从地面向井下输送满足使用要求的水源。因此，为了确保煤矿安全生产、正常运行，矿井供、排水系统已经成为煤矿生产系统的重要组成部分，常见的供排水管道多为普通无缝碳钢管。

管路系统作为矿井供、排水系统的主要组成部分，其产品质量、运行效率、综合使用成本、安装、维护的便捷性直接决定了整个系统的运行效率和运行成本。由于普通无缝碳钢管不耐腐蚀、重量重等原因，近年来，受化学建材行业的快速发展和以塑代钢政策的影响，部分塑料复合管道也大量应用于煤矿井下供排水管道系统，目前常见的有钢丝网骨架聚乙烯管、涂塑钢管，涂塑钢管就是在普通无缝钢管内外表面喷涂一层高分子材料进行防腐，涂塑层很薄，很容易磕碰损坏，涂塑层损坏后，水接触到涂塑层以下的碳钢管后会对其快速腐蚀，造成涂塑层与碳钢管分层，管道系统的破坏。

而钢丝网骨架3聚乙烯管采用若干根独立的钢丝通过专用成型设备缠绕到聚乙烯管上，根据管道设计工作压力，可反复缠绕若干层钢丝网，这个网状结构就形成了管道的增强层。然后再通过挤出热熔胶2将钢丝网与聚乙烯芯管1和包覆层4结合在一起，钢丝和钢丝之间是一种类似编制结构的网状自由状态，且热熔胶2无法进入钢丝网层与层之间，实际上层与层之间是钢丝直接接触，这种结构的管材，在管道内部承受一定压力的条件下，处于自由状态的网状结构钢丝就会产生位置滑移，造成部分位置钢丝滑移挤在一起，部分位置形成较大的无钢丝网孔(见图1)。导致管材承压能力显著降低，在钢丝网骨架发生位置滑移的部位出现管壁鼓包、膨胀等缺陷，给承压管道的运行安全带来较大的安全隐患，严重的将导致管道爆裂漏水事故。

发明内容

为了克服现有钢丝网骨架塑料复合管存在的钢丝网骨架增强结构不稳定，管道使用中易出现增强层结构破坏导致管材承压能力降低的缺陷，本实用新型提供了一种采用高强度钢纤预浸带缠绕增强的方式，形成的可承受一定压力的满足煤矿井下的钢纤维浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管。

本实用新型为了实现上述目的所采用的技术方案是：

一种钢纤维浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管，包括芯管、增强层及包覆外层，所述增强层螺旋缠绕在阻燃抗静电聚乙烯芯管上，在缠绕的增强层外再挤出由阻燃抗静电聚乙烯材料组成的包覆外层，所述增强层采用钢纤维预浸塑增强带材，所述钢纤维预浸塑增强带材是将若干根钢纤维丝按间距排列制成。

进一步地，所述增强层根据复合管管道设计公称压力反复缠绕若干层。

优选的，所述钢纤维丝采用的是直径为φ0.12mm～φ0.35mm的高强度钢纤维丝。

优选的，所述钢纤维预浸塑增强带材断面排列的钢纤维丝间距为0.2mm～0.5mm。

本实用新型首先从复合管增强层的结构上，一改当前采用单根钢丝缠绕形成自由状态钢丝网的方法，提出采用钢纤维预浸塑带材增强材料，使起到增强作用的高强度钢纤维丝处于一种相对位置受约束的状态，然后再将高强度钢纤维丝带材缠绕形成结构稳定、钢纤维丝相对位置固定，在管材内部受压时不发生相对位置滑移的稳定增强层。

本实用新型在制作时，首先选用直径为φ0.12mm～φ0.35mm的高强度钢纤维丝，将若干根钢纤维丝通过计算按一定间距排列，制成一种钢纤维预浸塑增强带材，带材断面排列的钢纤维丝间距为0.2mm～0.5mm；然后通过专用缠绕设备将该钢纤维预浸塑增强带螺旋缠绕在阻燃抗静电聚乙烯芯管上，该缠绕层可根据复合管管道设计公称压力反复缠绕若干层；最后在缠绕的增强层外再挤出包覆一层阻燃抗静电聚乙烯材料，形成一种钢纤维预浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管。

本实用新型根据承受内压管道受力状态及特点分析，对钢丝网骨架塑料复合管增强层的材料、结构进行改进优化设计，提出采用高强度钢纤维丝预浸塑带材替代单根钢丝作为增强层材料；采用高密度聚乙烯材料将按照一定间距排列的若干根高强度钢纤维丝完全包覆，形成一种厚度不超过0.50mm的高强度钢纤维丝预浸塑带材，该带材料抗拉强度达到600MPa以上；该实用新型技术中的高强度钢纤维丝预浸塑带缠绕形成的增强层结构更加稳定，增强层与芯管、包覆层结合强度高，在复合管道内部承受设计工作压力时，增强层结构不发生位置滑移，保证管道承压能力长期稳定；该实用新型技术生产的钢纤维预浸带增强阻燃抗静电聚乙烯复合管生产过程中，由于高强度钢纤维丝预浸塑带本身采用高密度聚乙烯材料包覆了钢纤维丝，不再需要热熔胶(热熔胶材料的组成与芯管和包覆层材料不同，强度较低)，而是预浸带直接加热后缠绕在芯管上，增强层与芯管、包覆层结合强度更高；使用该高强度钢纤维丝预浸塑带作为增强材料加工的钢纤维预浸带增强阻燃抗静电聚乙烯复合管的长期耐压性能稳定，经过试验应用，未出现复合管管壁破裂、管体膨胀、鼓包等缺陷。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：

图1为钢丝网骨架塑料复合管中增强层结构示意图；

图2为本实用新型钢纤维预浸带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管结构示意图；

附图标记说明：1、芯管，2、热熔胶，3、增强骨架网，4、增强层，5、包覆外层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至2所示，本实施例的钢纤维浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管，包括芯管 1、增强层4及包覆外层5，所述增强层4螺旋缠绕在阻燃抗静电聚乙烯芯管1上，在缠绕的增强层4外再挤出由阻燃抗静电聚乙烯材料组成的包覆外层5，所述增强层4采用钢纤维预浸塑增强带材，所述钢纤维预浸塑增强带材是将若干根钢纤维丝按间距排列制成。

进一步地，所述增强层4根据复合管管道设计公称压力反复缠绕若干层。

优选的，所述钢纤维丝采用的是直径为φ0.12mm～φ0.35mm的高强度钢纤维丝。

优选的，所述钢纤维预浸塑增强带材断面排列的钢纤维丝间距为0.2mm～0.5mm。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种钢纤维浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管，其特征在于，包括芯管、增强层及包覆外层，所述增强层螺旋缠绕在阻燃抗静电聚乙烯芯管上，在缠绕的增强层外再挤出由阻燃抗静电聚乙烯材料组成的包覆外层，所述增强层采用钢纤维预浸塑增强带材，所述钢纤维预浸塑增强带材是将若干根钢纤维丝按间距排列制成。

2.根据权利要求1所述的钢纤维浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管，其特征在于，所述增强层根据复合管管道设计公称压力反复缠绕若干层。

3.根据权利要求1或2所述的钢纤维浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管，其特征在于，所述钢纤维丝采用的是直径为φ0.12mm～φ0.35mm的高强度钢纤维丝。

4.根据权利要求1或2所述的钢纤维浸塑带增强的阻燃抗静电聚乙烯复合管，其特征在于，所述钢纤维预浸塑增强带材断面排列的钢纤维丝间距为0.2mm～0.5mm。

Images