一种高分子复合材料拉挤成型防腐管及其制作工艺
阅读说明：本技术 一种高分子复合材料拉挤成型防腐管及其制作工艺 (Polymer composite material pultrusion anti-corrosion pipe and manufacturing process thereof ) 是由 单佩立 步宜平 于 2021-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高分子复合材料拉挤成型防腐管及其制作工艺,具体涉及防腐管领域,包括金属管芯和玻璃钢外管套,所述玻璃钢外管套固定套接在金属管芯的外侧,且玻璃钢外管套通过拉挤工艺直接在金属管芯上成型,所述玻璃钢外管套包括内衬层、复合缠绕层和防护外层,所述内衬层包括连续毡层和编织层,所述复合缠绕层由内到外依次设置有纵向缠绕层、环形缠绕层和交叉缠绕层,所述防护外层包括缝编毡层和表面毡层。本发明由玻璃钢外管套通过拉挤成型工艺直接在金属管芯上成型,使得金属管芯的防腐性能更加优越,且玻璃钢外管套加工后无需进行脱模,金属管芯和玻璃钢外管套之间无需组装,大大降低了劳动强度,省时省力。(The invention discloses a polymer composite material pultrusion anti-corrosion pipe and a manufacturing process thereof, and particularly relates to the field of anti-corrosion pipes. The glass fiber reinforced plastic outer pipe sleeve is directly formed on the metal pipe core through a pultrusion process, so that the corrosion resistance of the metal pipe core is more excellent, the glass fiber reinforced plastic outer pipe sleeve does not need to be demolded after being processed, and the metal pipe core and the glass fiber reinforced plastic outer pipe sleeve do not need to be assembled, so that the labor intensity is greatly reduced, and the time and the labor are saved.)
技术领域
本发明涉及防腐管领域，具体涉及一种高分子复合材料拉挤成型防腐管及其制作工艺。
背景技术
管道运输是燃气输送的主要方式，燃气管道防腐设计是整个城市燃气管道铺设过程中的首要问题，保证燃气管道防腐的质量是整个城市燃气管道铺设过程中的重要环节。在我国居民的日常生活以及城市建设中燃气的运用范围十分广泛，因此，我国城市的地下存在着各种各样的燃气管道。但是由于各种原因，燃气管道容易发生腐蚀，严重时会产生燃气泄露等现象，进而引起爆炸、火灾等严重危害居民生命健康的事故，同时给我国造成了巨大的经济损失。由于燃气管道的腐蚀，还会导致这些管道需要进行非计划性的更换、检修，甚至停产，给国家和企业都带来了直接或者间接的经济损失。
目前，现有的燃气管道为了保证其防腐性能，通常在燃气管道外套接一层防腐性能优越的套管层，但套管层与燃气管道之间连接强度低，存在缝隙，同时组装费时费力，增加了劳动强度。
因此，发明一种高分子复合材料拉挤成型防腐管及其制作工艺来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高分子复合材料拉挤成型防腐管及其制作工艺，本防腐管由金属管芯和玻璃钢外管套组成，玻璃钢外管套耐腐蚀性能好，能够有效地保护金属管芯，提高整体防腐管的使用寿命，同时玻璃钢外管套通过拉挤成型工艺直接在金属管芯上成型，大大提高了玻璃钢外管套与金属管芯之间的连接强度和连接密封性，且玻璃钢外管套加工后无需进行脱模，金属管芯和玻璃钢外管套之间无需组装，大大降低了劳动强度，省时省力，以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高分子复合材料拉挤成型防腐管，包括金属管芯和玻璃钢外管套，所述玻璃钢外管套固定套接在金属管芯的外侧，且玻璃钢外管套通过拉挤工艺直接在金属管芯上成型，所述玻璃钢外管套包括内衬层、复合缠绕层和防护外层，所述复合缠绕层套接在内衬层的外侧，所述复合缠绕层与内衬层之间通过树脂浸透粘接，所述防护外层套接在复合缠绕层的外侧，所述防护外层与复合缠绕层之间通过树脂浸透粘接，所述内衬层包括连续毡层和编织层，所述编织层设置在连续毡层的外侧，所述连续毡层由玻璃纤维连续片通过树脂浸透后沿金属管芯的纵向铺设形成，所述编织层由碳纤维丝通过树脂浸透后在连续毡层的表面编织缠绕形成，所述复合缠绕层由内到外依次设置有纵向缠绕层、环形缠绕层和交叉缠绕层，所述纵向缠绕层与环形缠绕层之间通过树脂浸透粘接，所述环形缠绕层和交叉缠绕层之间通过树脂浸透粘接，所述防护外层包括缝编毡层和表面毡层，所述表面毡层设置在缝编毡层的外侧，所述缝编毡层与表面毡层之间通过树脂浸透粘接。
优选的，所述纵向缠绕层由玻璃纤维无捻粗纱通过树脂浸透后沿编织层的纵向铺设形成。
优选的，所述环形缠绕层由玻璃纤维无捻粗纱通过树脂浸透后沿纵向缠绕层的横向环绕铺设形成。
优选的，所述交叉缠绕层由玻璃纤维无捻粗纱通过树脂浸透后在环形缠绕层的表面交叉缠绕形成。
优选的，所述缝编毡层由玻璃纤维连续片通过树脂浸透后沿复合缠绕层的纵向铺设形成。
优选的，所述表面毡层由薄毡片通过树脂浸透后包覆在缝编毡层的外侧形成。
优选的，所述防护外层的外侧设置有耐磨层，所述耐磨层由耐磨粉通过树脂浸透粘接在防护外层的外侧形成。
优选的，所述金属管芯包括钢管基体，所述钢管基体的内侧和外侧固定有镀锌层。
本发明还包括：一种高分子复合材料拉挤成型防腐管的制作工艺，具体步骤如下：
步骤一：将制作好的金属管芯的外表面进行粗糙处理，然后清洗金属管芯的外表面并烘干；
步骤二：将设备上芯模替换为金属管芯，并检测调试设备，确保设备的稳定运行和工作精度；
步骤三：将玻璃纤维连续片通过树脂浸透后沿金属管芯的纵向铺设，从而形成连续毡层；
步骤四：将碳纤维丝通过树脂浸透后在连续毡层的表面编织缠绕，形成编织层；
步骤五：对连续毡层和编织层进行远红外深度固化处理，编织层与连续毡层共同组成内衬层，并检查内衬层是否合格，合格则继续加工处理，不合格的严禁上机缠绕；
步骤六：将玻璃纤维无捻粗纱通过树脂浸透后沿内衬层的纵向铺设，形成纵向缠绕层；
步骤七：将玻璃纤维无捻粗纱通过树脂浸透后沿纵向缠绕层的横向环绕铺设，形成环形缠绕层；
步骤八：将玻璃纤维无捻粗纱通过树脂浸透后在环形缠绕层的表面交叉缠绕，形成交叉缠绕层；
步骤九：对纵向缠绕层、环形缠绕层和交叉缠绕层进行远红外深度固化处理，纵向缠绕层、环形缠绕层和交叉缠绕层组成复合缠绕层，并检查复合缠绕层是否合格，合格则继续加工处理，不合格的严禁上机加工；
步骤十：将玻璃纤维连续片通过树脂浸透后沿复合缠绕层的纵向铺设，形成缝编毡层；
步骤十一：将薄毡片通过树脂浸透后包覆在缝编毡层的外侧，形成表面毡层；
步骤十二：将耐磨粉通过树脂浸透粘接在表面毡层的外侧，形成耐磨层；
步骤十三：对缝编毡层、表面毡层和耐磨层进行远红外深度固化处理，缝编毡层和表面毡层组成防护外层；
步骤十四：内衬层、复合缠绕层和防护外层组成玻璃钢外管套，将玻璃钢外管套与金属管芯一同从设备上取下，并冷却定型，玻璃钢外管套和金属管芯组成防腐管。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
1、本防腐管由金属管芯和玻璃钢外管套组成，玻璃钢外管套耐腐蚀性能好，能够有效地保护金属管芯，提高整体防腐管的使用寿命，同时玻璃钢外管套通过拉挤成型工艺直接在金属管芯上成型，大大提高了玻璃钢外管套与金属管芯之间的连接强度和连接密封性，使得金属管芯的防腐性能更加优越，且玻璃钢外管套加工后无需进行脱模，金属管芯和玻璃钢外管套之间无需组装，大大降低了劳动强度，省时省力；
2、玻璃钢外管套由内衬层、复合缠绕层和防护外层组成，内衬层由玻璃纤维连续片通过树脂浸透后沿金属管芯的纵向铺设形成的连续毡层和由碳纤维丝通过树脂浸透后在连续毡层的表面编织缠绕形成的编织层组成，使得内衬层具有较强的结构强度和抗拉扯性能，从而使得玻璃钢外管套具有较强的结构强度和抗拉扯性能；
3、复合缠绕层由纵向缠绕层、环形缠绕层和交叉缠绕层组成，纵向缠绕层增强了玻璃钢外管套的纵向拉伸强度，环形缠绕层增加了玻璃钢外管套的环向抗压强度，交叉缠绕层增加了玻璃钢外管套的径向抗压强度，从而整体提升了本防腐管的径向抗压强度、环向抗压强度、纵向拉伸强度；
4、金属管芯包括钢管基体，钢管基体的内侧和外侧固定有镀锌层，提高了金属管芯的结构强度和防腐性能，从而整体提升了本防腐管的结构强度和防腐性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的金属管芯剖视图；
图3为本发明的玻璃钢外管套剖视图；
图4为本发明的内衬层剖视图；
图5为本发明的复合缠绕层剖视图；
图6为本发明的防护外层剖视图；
图7为本发明的整体剖视图。
附图标记说明：
1金属管芯、2玻璃钢外管套、3内衬层、4复合缠绕层、5防护外层、6连续毡层、7编织层、8纵向缠绕层、9环形缠绕层、10交叉缠绕层、11缝编毡层、12表面毡层、13耐磨层、14钢管基体、15镀锌层。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
本发明提供了如图1和图3-7所示的一种高分子复合材料拉挤成型防腐管，包括金属管芯1和玻璃钢外管套2，所述玻璃钢外管套2固定套接在金属管芯1的外侧，且玻璃钢外管套2通过拉挤工艺直接在金属管芯1上成型，所述玻璃钢外管套2包括内衬层3、复合缠绕层4和防护外层5，所述复合缠绕层4套接在内衬层3的外侧，所述复合缠绕层4与内衬层3之间通过树脂浸透粘接，所述防护外层5套接在复合缠绕层4的外侧，所述防护外层5与复合缠绕层4之间通过树脂浸透粘接，所述内衬层3包括连续毡层6和编织层7，所述编织层7设置在连续毡层6的外侧，所述连续毡层6由玻璃纤维连续片通过树脂浸透后沿金属管芯1的纵向铺设形成，所述编织层7由碳纤维丝通过树脂浸透后在连续毡层6的表面编织缠绕形成，所述复合缠绕层4由内到外依次设置有纵向缠绕层8、环形缠绕层9和交叉缠绕层10，所述纵向缠绕层8与环形缠绕层9之间通过树脂浸透粘接，所述环形缠绕层9和交叉缠绕层10之间通过树脂浸透粘接，所述防护外层5包括缝编毡层11和表面毡层12，所述表面毡层12设置在缝编毡层11的外侧，所述缝编毡层11与表面毡层12之间通过树脂浸透粘接。
所述纵向缠绕层8由玻璃纤维无捻粗纱通过树脂浸透后沿编织层7的纵向铺设形成，使得纵向缠绕层8与编织层7之间连接牢靠，同时能够提高了玻璃钢外管套2的纵向拉伸强度，从而提高本防腐管的纵向拉伸强度。
所述环形缠绕层9由玻璃纤维无捻粗纱通过树脂浸透后沿纵向缠绕层8的横向环绕铺设形成，使得环形缠绕层9与纵向缠绕层8之间连接拉拉裤，同时能够提高玻璃钢外管套2的环向抗压强度，从而提高本防腐管的环向抗压强度。
所述交叉缠绕层10由玻璃纤维无捻粗纱通过树脂浸透后在环形缠绕层9的表面交叉缠绕形成，使得交叉缠绕层10与环形缠绕层9之间连接牢靠，同时能够提高玻璃钢外管套2的径向抗压强度，从而提高本防腐管的径向抗压强度。
所述缝编毡层11由玻璃纤维连续片通过树脂浸透后沿复合缠绕层4的纵向铺设形成，使得缝编毡层11与复合缠绕层4之间连接牢靠，通过缝编毡层11进一步提高了玻璃钢外管套2的纵向拉伸强度，从而提高了本防腐管的纵向拉伸强度。
所述表面毡层12由薄毡片通过树脂浸透后包覆在缝编毡层11的外侧形成，使得表面毡层12与缝编毡层11之间连接牢靠，同时通过表面毡层12提高了玻璃钢外管套2的抗老化性能。
实施方式具体为：本防腐管由金属管芯1和玻璃钢外管套2组成，玻璃钢外管套2通过拉挤成型工艺直接在金属管芯1上加工成型，大大提高了玻璃钢外管套2与金属管芯1之间的连接强度和连接密封性，使得本防腐管整体的防腐性能更加优越，且玻璃钢外管套2在金属管芯1上加工成型后，与金属管芯1形成一个整体，直接将玻璃钢外管套2与金属管芯1一同取下，无需进行脱模操作，同时金属管芯1和玻璃钢外管套2之间无需再进行组装，大大降低了劳动强度，省时省力，玻璃钢外管套2由内衬层3、复合缠绕层4和防护外层5组成，内衬层3由玻璃纤维连续片通过树脂浸透后沿金属管芯的纵向铺设形成的连续毡层6和由碳纤维丝通过树脂浸透后在连续毡层的表面编织缠绕形成的编织层7组成，使得玻璃钢外管套2具有较强的结构强度和抗拉扯性能，复合缠绕层4由纵向缠绕层8、环形缠绕层9和交叉缠绕层10组成，从而整体提升了本防腐管的径向抗压强度、环向抗压强度、纵向拉伸强度，防护外层5由缝编毡层11和表面毡层12组成，提高了玻璃钢外管套2的抗老化性能，使得玻璃钢外管套2整体结构强度大，耐腐蚀性强，耐高温，使用寿命长，从而使得本防腐管的耐腐蚀性强，使用寿命长，该实施方式具体解决了现有技术中存在的燃气管道为了保证其防腐性能，通常在燃气管道外套接一层防腐性能优越的套管层，但套管层与燃气管道之间连接强度低，存在缝隙，同时组装费时费力，增加了劳动强度的问题。
如图2-3所示，所述防护外层5的外侧设置有耐磨层13，所述耐磨层13由耐磨粉通过树脂浸透粘接在防护外层5的外侧形成，使得耐磨层13在防护外层5上固定稳定，通过耐磨层13提高了防护外层5的耐磨度。从而提高了玻璃钢外管套2的耐磨性能。
所述金属管芯1包括钢管基体14，所述钢管基体14的内侧和外侧固定有镀锌层15，提高了金属管芯1的结构强度，提高了金属管芯1的抗腐蚀性能，从而提高了本防腐管的抗腐蚀性能。
实施方式具体为：在钢管基体14的内侧和外侧固定有镀锌层15，提高了金属管芯1的结构强度，提高了金属管芯1的抗腐蚀性能，从而提高了本防腐管的抗腐蚀性能，在防护外层5的外侧设置有耐磨层13，且耐磨层13由耐磨粉通过树脂浸透粘接在防护外层5的外侧形成，使得耐磨层13在防护外层5上固定稳定，通过耐磨层13提高了防护外层5的耐磨度。从而提高了玻璃钢外管套2的耐磨性能，该实施方式具体解决了现有技术中存在的玻璃钢外管套外壁容易磨损的问题。
本发明还包括：一种高分子复合材料拉挤成型防腐管的制作工艺，具体步骤如下：
步骤一：将制作好的金属管芯1的外表面进行粗糙处理，便于连续毡层6能够有效地附着在金属管芯1上，然后清洗金属管芯1的外表面并烘干，减少金属管芯1外表面的杂质；
步骤二：将设备上芯模替换为金属管芯1，并检测调试设备，确保设备的稳定运行和工作精度；
步骤三：将玻璃纤维连续片通过树脂浸透后沿金属管芯1的纵向铺设，从而形成连续毡层6；
步骤四：将碳纤维丝通过树脂浸透后在连续毡层6的表面编织缠绕，形成编织层7；
步骤五：对连续毡层6和编织层7进行远红外深度固化处理，编织层7与连续毡层6共同组成内衬层3，并检查内衬层3是否合格，合格则继续加工处理，不合格的严禁上机缠绕；
步骤六：将玻璃纤维无捻粗纱通过树脂浸透后沿内衬层3的纵向铺设，形成纵向缠绕层8；
步骤七：将玻璃纤维无捻粗纱通过树脂浸透后沿纵向缠绕层8的横向环绕铺设，形成环形缠绕层9；
步骤八：将玻璃纤维无捻粗纱通过树脂浸透后在环形缠绕层9的表面交叉缠绕，形成交叉缠绕层10；
步骤九：对纵向缠绕层8、环形缠绕层9和交叉缠绕层10进行远红外深度固化处理，纵向缠绕层8、环形缠绕层9和交叉缠绕层10组成复合缠绕层4，提高复合缠绕层4的固化度，改善管道的抗腐耐温性能，并检查复合缠绕层4是否合格，合格则继续加工处理，不合格的严禁上机加工；
步骤十：将玻璃纤维连续片通过树脂浸透后沿复合缠绕层4的纵向铺设，形成缝编毡层11；
步骤十一：将薄毡片通过树脂浸透后包覆在缝编毡层11的外侧，形成表面毡层12；
步骤十二：将耐磨粉通过树脂浸透粘接在表面毡层12的外侧，形成耐磨层13；
步骤十三：对缝编毡层11、表面毡层12和耐磨层13进行远红外深度固化处理，缝编毡层11和表面毡层12组成防护外层5；
步骤十四：内衬层3、复合缠绕层4和防护外层5组成玻璃钢外管套2，将玻璃钢外管套2与金属管芯1一同从设备上取下，并冷却定型，玻璃钢外管套2和金属管芯1组成防腐管，无需对玻璃钢外管套2进行脱模操作，降低了劳动强度。
实施方式具体为：将设备上芯模替换为金属管芯1，玻璃钢外管套2通过拉挤成型工艺直接在金属管芯1上加工成型，与金属管芯1形成一个整体，完成后，直接将玻璃钢外管套2与金属管芯1一同取下，无需进行脱模操作，同时金属管芯1和玻璃钢外管套2之间无需再进行组装，大大降低了劳动强度，该实施方式具体解决了现有技术中存在的金属管芯与玻璃钢管之间安装困难的问题。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
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