CN217848908U - 一种增强型耐热复合电力管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增强型耐热复合电力管，由若干个管体相互连接而成，所述管体的管壁由内向外依次包括所述管体的管壁由内向外依次包括内层聚丙烯层、短玻纤增强层、涤纶增强层、外层聚丙烯层和聚氯乙烯层。本实用新型通过采用上述结构，解决了现有技术中电力管的抗蠕变能力弱、受热后管材易变形、抗拉强度较弱，不能长期维持管材内部空间完整性，不利于电缆等散热问题，具有显著的进步。

Description

一种增强型耐热复合电力管

技术领域

本实用新型属于电力管道技术领域，具体涉及一种增强型耐热复合电力管。

背景技术

随着我国电力事业的高速发展，与之配套的电力管道的用量也在与日增加，普通的电力管道长期深埋地下，受压力、使用年限、雨水、污水侵蚀等条件的影响，大大减少了使用寿命。电缆在管道中无分隔排列，一旦管道外壁腐蚀破裂，将影响管道内的每一根电缆，而且普通的电力管道无专门的排水设置，管道破裂后雨水或污水将直接浸湿管道中的每一根电缆，影响整条电力管道的使用安全，给管道中的电力电缆的正常使用埋下了严重的隐患，一旦发生不可抗力的损毁，将会带来严重、大量的经济损失。所以，现在大部分施工采用的是MPP标准电力管道，MPP管是采用改性聚丙烯为主要原材料的非开挖电力管，其铺设无须大量挖泥、挖土及破坏路面，主要在道路、铁路、建筑物、河床下等特殊地段敷设使用。与传统的“挖槽埋管法”相比，非开挖电力管工程更适应当前的环保要求，能够避免因传统施工所造成的尘土飞扬、交通阻塞等扰民因素。另外，非开挖电力管还可以在一些无法实施开挖作业的地区铺设，如古迹保护区、闹市区、农作物及农田保护区、高速公路、河流等。但是目前市场上普通的MPP电力管存在受热后抗变形能力一般，管材施工使用过程中抗蠕变能力与抗拉强度较弱，管材使用寿命短等问题。

为此，能够提供一种增强型耐热复合电力管及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种增强型耐热复合电力管，本实用新型通过采用上述结构，解决了现有技术中电力管的抗蠕变能力弱、受热后管材易变形、抗拉强度较弱，不能长期维持管材内部空间完整性，不利于电缆等散热问题，具有显著的进步。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种增强型耐热复合电力管，由若干个管体相互连接而成，所述管体的管壁由内向外依次包括内层聚丙烯层、短玻纤增强层、涤纶增强层、外层聚丙烯层和聚氯乙烯层。

本实用新型通过在内层聚丙烯层外包覆一层短玻纤增强层，从而增强管材抗变形能力；通过再包覆一层涤纶增强层解决管材抗拉强度较弱，不能长期维持管材内部空间完整性，不利于电缆散热的问题；

本实用新型通过在增强后的MPP电力管成品管的基础上，再包覆一层PVC(聚氯乙烯)层，PVC(聚氯乙烯)与MPP不粘，成型后属于多层，从而外边面PVC会隔断紫外线照射，在管材搬运、施工过程中受到划伤均在外表面PVC(聚氯乙烯)上，不影响管材本体性能，同时解决了管材的不耐划伤、转运过程中易损坏、抗蠕变能力弱的问题。

优选地，所述内层改性聚丙烯层的厚度至少为1mm。

优选地，所述短玻纤增强层的厚度为至少为2mm。

优选的，所述短玻纤增强层由短玻纤和聚丙烯制备而成，其中所述短玻纤的含量不低于30％。

短玻纤增强层利用玻纤这种材料线膨胀系数低的特点，玻纤和纯聚丙烯共同造粒后的改性料会大大降低原来纯聚丙烯的线膨胀系数，提高管材的刚性；玻纤和聚乙烯共同造粒后的改性料的线膨胀系数会由普通聚乙烯(PE)的13-20*10^-5K控制在5-8*10^-5K，极大改善刚性，从而达到提高管材最后的环刚度和刚性；再结合聚氯乙烯层的覆盖，管材最终耐温能力达到80℃，远远超过现有常规产品40℃的能力，也符合电力电缆先输送电力的最高温度(75℃)，从而保证管材更耐高温，更符合实际工况需求，保护电缆更可靠。

优选地，所述涤纶增强层的厚度至少为1.5mm。

优选地，所述外层改性聚丙烯层的厚度至少为2mm。

优选地，所述聚氯乙烯层的厚度至少为1mm。

优选地，所述管体的长度为6m。

上述所述一种增强型耐热复合电力管的制备方法，包括以下具体步骤：将内层聚丙烯层和短玻纤增强层通过共挤进行复合后冷却，然后将涤纶缠绕在所述短玻纤增强层表面，形成涤纶增强层，最后依次通过挤出工艺在所述涤纶增强层外层形成外层聚丙烯层和聚氯乙烯层，冷却切割后即得一种增强型耐热复合电力管。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供一种增强型耐热复合电力管及其制备方法，本实用新型通过采用上述结构，解决了现有技术中电力管的抗蠕变能力弱、受热后管材易变形、抗拉强度较弱，不能长期维持管材内部空间完整性，不利于电缆等散热问题，具有显著的进步。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种增强型耐热复合电力管的结构示意图；

图2为对比例一种传统电力管的结构示意图；

其中，1-内层聚丙烯层，2-短玻纤增强层，3-涤纶增强层，4-外层聚丙烯层，5-聚氯乙烯层。

具体实施方式

下面将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1，一种增强型耐热复合电力管，由若干个管体相互连接而成，管体的管壁由内向外依次包括内层聚丙烯层1、短玻纤增强层2、涤纶增强层3、外层聚丙烯层4和聚氯乙烯层5。

实施例1

如图1，一种增强型耐热复合电力管的制备方法，包括以下具体步骤：

1)芯管挤出：芯管依靠两台挤出机挤出，两条挤出机分别挤出不同的原料，然后在双层共挤模具里螺旋汇合；一台挤出机挤出纯聚丙烯，形成内层聚丙烯层1(厚度为1mm)，这层料是保证管材内壁光滑平整，便于电缆穿线时容易通过，另外一台是挤出机是挤出的玻纤和纯聚丙烯共同造粒后的料(厚度为2mm，玻纤含量为40％)，形成短玻纤增强层2；

2)复合挤出：双层共挤螺旋复合挤出可以保证聚丙烯层1和短玻纤增强层2完全熔接成整体一层，形成芯管，同时兼具了内层光滑平整和改性料的低线膨胀系数，达到提高管材刚性的目的；

3)芯管冷却：芯管由双层材料复合成型后，在定径套和真空的作用下，加上喷淋冷却作用后，芯管达到设计需要的外径和圆度(外径偏差小于3％，不圆度小于3％)，为后续在芯管上继续复合结构层做好基础；

4)牵引：用四条宽履带独立伺服电机控制履带，达到压力平稳，牵引力均匀输出，保证芯管的椭圆度和挤出量匹配，控制芯管厚度在工艺要求内；

5)缠绕：芯管到缠绕机时，有两台缠绕机分顺转和逆转两个方向进行旋转缠绕布置增强丝(缠绕角度为60°，按照函数关系，提高管材径向压力13％，传统习惯为54.45°)，增强丝为涤纶纤维，形成涤纶增强层3；涤纶纤维需要先进行浸塑处理(浸专用热溶胶)，保证纤维内部均有热溶胶浸透，目的是便于保证管材受外压时涤纶不滑移以及涤纶丝和芯管表面进行熔接(热溶胶选用亲涤纶和亲聚丙烯的专用胶)，热熔胶厚度为1.5mm，管材结构的一致性更好；

6)热溶胶覆盖：芯管表面被正反向缠绕上增强预处理过的涤纶丝后，用红外加热控制芯管表面温度到工艺要求状态下，进入热溶胶挤出侧进料模具；通过挤出机挤出热溶胶到侧进料模具，热溶胶熔融状态下覆盖在芯管表面，覆盖住缠绕好的涤纶丝(该层厚度1.5mm)，且通过工艺，保持雏形管的外径和壁厚，再通过风冷却，达到初步定型；

7)外层聚丙烯层覆盖：达到初步定型后，紧接着进入外层侧进料模具，通过挤出机挤出聚丙烯料，聚丙烯料在熔融状态下均匀覆盖在雏形管上，覆盖住热溶胶这一层(厚度2mm)，在通过风冷，达到初步定型，形成外层聚丙烯层4；

8)真空定型：形成外层聚丙烯层4后，进入真空定型工艺，真空定型采用真空度0.02-0.05兆帕的真空度，且加上定型半月板的作用和冷切水的作用，让管材在一定真空度情况下冷却定型，达到工艺需要的外径和椭圆度；

9)聚氯乙烯层覆盖：真空定型后，进入刚性层覆盖专用侧进料螺旋模具，通过特殊挤出技术，挤出聚氯乙烯乙烯(PVC)加钙的改性料(钙为1200目以上，达到高环刚度)，控制挤出温度170℃和溶体压力10兆帕以内，调整模具的挤出偏差，均匀覆盖一层聚氯乙烯乙烯(PVC)加钙的改性料(厚度为1mm)，然后进入第三阶段冷却；

10)冷却：管材全部结构层完成后进入第三阶段冷却定型，第三阶段冷却定型工艺前后均有较远装置，保证管材最终定型后管材外径、壁厚、椭圆度均达到同类型普通管材的国标要求的物理尺寸；

11)二次牵引：第三阶段冷却完成后的成品管材通过二次牵引到切割机工位；

12)切割：切割机根据定长要求自动切割成需要的长度，一般为6m；

13)在场检验：切割后，现场质检进行管材壁厚、长度、椭圆度、外径、外观等检验合格后归入半成品库；

14)最终检验：在半成品库里抽检半成品，主要指标为环刚度和环柔度，以及剥离强度和落锤冲击等项目，所有指标合格后，成品入库，即得一种增强型耐热复合电力管。

对比例

如图2，一种传统电力管的制备方法，包括以下具体步骤：

将改性聚丙烯通过挤出机得到改性聚丙烯层1，然后依次经过成型模具、冷却水箱、牵引机和切割机后，内径150，壁厚为10mm，得到传统电力管。

将实施例1和对比例电力管按照现有标准DL/T 802.7-2010规定进行测量，对比例环刚度为24KN/m²，实施例1环刚度平均值为34KN/m²，在降低管材壁厚的情况下(节约了成本)，抗外压能力提高了41％，增加了管材的可靠性，更有利于电缆在稳定的空间里散热；其利用的原理就是玻纤加聚丙烯共同改性造粒后，其刚性大幅度提升的特性，且本实用新型中还要解决改性造粒后的材料需要有效的与管体其他材料复合成整体，管材整体剥离强度依照GB/T32439-2015国家标准内容检测符合标准，大于等于15N/mm。

各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种增强型耐热复合电力管，由若干个管体相互连接而成，其特征在于：所述管体的管壁由内向外依次包括内层聚丙烯层、短玻纤增强层、涤纶增强层、外层聚丙烯层和聚氯乙烯层。

2.根据权利要求1所述的一种增强型耐热复合电力管，其特征在于，所述内层聚丙烯层的厚度至少为1mm。

3.根据权利要求1所述的一种增强型耐热复合电力管，其特征在于，所述短玻纤增强层的厚度至少为2mm。

4.根据权利要求1所述的一种增强型耐热复合电力管，其特征在于，所述涤纶增强层的厚度至少为1.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种增强型耐热复合电力管，其特征在于，所述外层聚丙烯层的厚度至少为2mm。

6.根据权利要求1所述的一种增强型耐热复合电力管，其特征在于，所述聚氯乙烯层的厚度为至少为1mm。

7.根据权利要求1所述的一种增强型耐热复合电力管，其特征在于，所述管体的长度为6m。

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