阅读说明：本技术 一种耐腐蚀管道及其成型方法 (Corrosion-resistant pipeline and forming method thereof ) 是由 李建财 封雨田 郑俊华 解文越 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐腐蚀管道及其成型方法,耐腐蚀管道包括内管及复合材料层,所述复合材料层预应力缠绕于内管的外侧；所述复合材料层包括玻璃纤维及环氧树脂,玻璃纤维浸润于环氧树脂并将含有环氧树脂的玻璃纤维缠绕至内管的周向外侧。本发明提供的一种耐腐蚀管道及其成型方法,适用于石灰石湿法脱硫系统,其结构合理,使用可靠,广泛应用于石灰石浆液流经的管路,有效防止管道的腐蚀,同时,保证了管道的强度,延长了石灰石湿法脱硫系统中管道的使用寿命,提高了湿法脱硫系统运行的稳定性。(The invention discloses a corrosion-resistant pipeline and a forming method thereof, wherein the corrosion-resistant pipeline comprises an inner pipe and a composite material layer, wherein the composite material layer is wound on the outer side of the inner pipe in a prestressed manner; the composite material layer comprises glass fibers and epoxy resin, the glass fibers are soaked in the epoxy resin, and the glass fibers containing the epoxy resin are wound to the circumferential outer side of the inner pipe. The corrosion-resistant pipeline and the forming method thereof provided by the invention are suitable for a limestone wet desulphurization system, have reasonable structure and reliable use, are widely applied to pipelines through which limestone slurry flows, effectively prevent the corrosion of the pipeline, ensure the strength of the pipeline, prolong the service life of the pipeline in the limestone wet desulphurization system and improve the running stability of the wet desulphurization system.)

一种耐腐蚀管道及其成型方法

技术领域

本发明属于烟气湿法脱硫技术领域，涉及一种耐腐蚀管道及其成型方法。

背景技术

火力电厂是一种主要发电方式是燃煤火力发电，煤的燃烧会产生大量含有害物质的烟气，如二氧化硫。随着电力行业的发展，二氧化硫对环境的污染日益严重。为了消除环境污染，在电厂中普遍采用了石灰石湿法脱硫技术，该技术具有较高的脱硫效率。运行时，石灰石粉与烟气中的二氧化硫在脱硫反应塔进行反应，消除了烟气中约90％的二氧化硫，从而生成了含水率为80％的石膏浆液。

在石灰石湿法脱硫系统中，会产生大量的石膏浆液，石膏浆液中含有大量的颗粒，普通的管道的耐磨性及耐腐蚀性不强，使用寿命极端，尤其是在石膏浓浆泵入口、石灰石供浆回流至石灰石浆液箱顶部位置的管路，极易出现磨损过度而引起管道泄漏，严重影响了石灰石湿法脱硫系统的平稳运行。

因此，亟需设计一种耐腐蚀管道及其成型方法，解决存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的是至少一定程度上解决现有技术中存在的部分技术问题，提供的一种耐腐蚀管道及其成型方法，适用于石灰石湿法脱硫系统，其结构合理，使用可靠，广泛应用于石灰石浆液流经的管路，有效防止管道的腐蚀，同时，保证了管道的强度，延长了石灰石湿法脱硫系统中管道的使用寿命，提高了湿法脱硫系统运行的稳定性，具有良好的推广价值。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种耐腐蚀管道，其包括内管及复合材料层，所述复合材料层预应力缠绕于内管的外侧；所述复合材料层包括玻璃纤维及环氧树脂，玻璃纤维浸润于环氧树脂并将含有环氧树脂的玻璃纤维缠绕至内管的周向外侧。

在一些实施例中，所述复合材料层还包括固化剂，其与环氧树脂的重量比为1:10。

在一些实施例中，，所述含有环氧树脂的玻璃纤维预应力缠绕于内管外侧，其预应力不大于50Mpa。

在一些实施例中，所述玻璃纤维以逐层递减的方式施加缠绕于内管上的预应力，所述缠绕于内管外侧的玻璃纤维层有十二层，第一层玻璃纤维的预应力为45Mpa。

在一些实施例中，所述玻璃纤维环向缠绕于内管的周向外侧，所述缠绕角不大于15°。

在一些实施例中，所述含有环氧树脂的玻璃纤维缠绕至内管形成玻璃纤维复合材料后，经过旋转固化成型，所述固化温度为60℃，固化时间为120min。

在一些实施例中，所述玻璃纤维占复合材料层的体积比不小于80%。

在一些实施例中，所述内管与复合材料层的厚度比为1:1.2。

在一些实施例中，所述内管为316L不锈钢。

同时本发明还公开了一种耐腐蚀管道的成型方法，其包括以下步骤：

S1，将内管由内涨芯轴固定在缠绕装置上，缠绕装置带动内管旋转；

S2，将玻璃纤维搭接于内管的端部，玻璃纤维浸润于环氧树脂并将含有环氧树脂的玻璃纤维缠绕至内管的周向外侧；

S3，将内管及复合材料层形成的组件放置在固化装置中固化；

S4，拆除内涨芯轴。

本发明有益效果：

本发明提供的一种耐腐蚀管道及其成型方法，适用于石灰石湿法脱硫系统，其结构合理，使用可靠，广泛应用于石灰石浆液流经的管路，有效防止管道的腐蚀，同时，保证了管道的强度，延长了石灰石湿法脱硫系统中管道的使用寿命，提高了湿法脱硫系统运行的稳定性，具有良好的推广价值。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1是本发明所述一种耐腐蚀管道的结构示意图；

图2是本发明所述复合材料层各层预应力施加的示意图；

图3是本发明之缠绕装置的结构示意图；

图4是本发明之玻璃纤维缠绕的示意图。

附图中，各标号所代表的部件如下：

10-内管；20-复合材料层；30-三爪卡盘；40-尾座；50-移动小车；60-玻璃纤维卷；70-胶液恒温装置；80-压线轮；100-缠绕装置。

具体实施方式

图1是本申请所述一种耐腐蚀管道及其成型方法的相关示意图，下面结合具体实施例和附图，对本发明进行详细说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

本申请所述一种耐腐蚀管道的结构示意图，如图1所示，其包括内管10及复合材料层20，所述复合材料层20预应力缠绕于内管10的外侧；所述复合材料层20包括玻璃纤维及环氧树脂，玻璃纤维浸润于环氧树脂并将含有环氧树脂的玻璃纤维缠绕至内管10的周向外侧。

作为本发明的一个实施例，所述的内管10具有超强的耐磨性，其可以为不锈钢、耐热钢、耐磨钢中的一种，如可以为高锰钢，如60Mn、ZGMn13；内管10也可以为316L不锈钢，内管10的内壁与石膏浆液中的颗粒接触而几乎不发生或很少发生磨损。

作为本发明的另一个实施例，所述复合材料层20还包括固化剂，其与环氧树脂的重量比为1:10。环氧树脂与固化剂可以在常温下呈液体状态，这样缠绕使用的玻璃纤维可以浸润在环氧树脂与固化剂的组合物中，缠绕过程中，玻璃纤维将组合物铺设在内管10的外周侧；内管10外侧的环氧树脂、固化剂及玻璃纤维形成的复合材料层缠绕成型后，其需要固化工艺使得复合材料层20的硬度增加。该复合材料层具有很好的耐腐蚀性，能够适用于石灰石湿法脱硫。

本发明中，所述含有环氧树脂的玻璃纤维预应力缠绕于内管10外侧，其预应力不大于50Mpa，使用带预应力的湿法缠绕，能够有效提高耐腐蚀管道的强度，满足石灰石湿法脱硫系统中管道的强度要求。

在一些实施例中，所述玻璃纤维以逐层递减的方式施加缠绕于内管10上的预应力，所述缠绕于内管10外侧的玻璃纤维层有十二层，第一层玻璃纤维的预应力为45Mpa。在图2示出了复合材料层20在缠绕过程中各个层的预应力情况，按照图2所示的预应力缠绕，可以保证复合材料层性能的稳定性。可以理解的是，复合材料层20的层数及相应的预应力不局限于此，其也可以在内管10的外侧缠绕8层、10层或16层，玻璃纤维施加的预应力只要逐层递减且满足强度要求即可。

作为本发明的一个实施例，所述玻璃纤维环向缠绕于内管10的周向外侧，所述缠绕角θ不大于15°（图4示出）。优选地，所述的缠绕角为13°，按照此缠绕角敷设玻璃纤维，玻璃纤维缜密铺设在内管10的外侧，有利于形成良好的复合材料层，即而保证了良好的耐磨性。

在发明中，所述含有环氧树脂的玻璃纤维缠绕至内管10形成玻璃纤维复合材料后，经过旋转固化成型，所述固化温度为60℃，固化时间为120min。内外10外部的复合材料层20缠绕完成后，其在常温状态下处于液态，其需要高于常温的温度对复合材料层进行固化，以形成完好的、具有一定强度的复合材料层，经过60℃固化温度及120min的固化时间，复合材料层20固化成型，形成耐腐蚀层。

作为本发明的一个实施例，所述玻璃纤维占复合材料层20的体积比不小于80%。优选地，所述玻璃纤维占复合材料层20的体积比为85%，这样形成的耐腐蚀管道强度更高，耐腐蚀更加优良。

在一些实施例中，所述内管10与复合材料层20的厚度比为1:1.2，由于复合材料层20具有良好的强度及耐腐蚀性，其无需传统技术中配置较厚的衬胶层，有效减小了石灰石湿法脱硫系统中管路的体积，提高管道施工的便捷性。作为本发明的一个实施例，所述的复合材料层20的厚度为2-5mm，优选地，所述复合材料层20的厚度为3mm，有效减小了石灰石湿法脱硫系统中管路的体积，提高管道施工的便捷性。

同时本发明还公开了一种耐腐蚀管道的成型方法，其包括以下步骤：

S1，将内管10由内涨芯轴固定在缠绕装置上，缠绕装置带动内管10旋转；

具体地，将内涨芯轴安装在内管10的内壁，将内涨芯轴的一端固定在缠绕装置100的三爪卡盘30上，如图3所示，其另一端由缠绕装置100的尾座4支撑。缠绕装置的在伺服电机的带动下转动，即而带动内管10转动；再者，缠绕装置100还包括移动小车50，其设置在缠绕装置100的床身的一侧，其通过滑块设置在滚珠丝杠上，滚珠丝杠在另一伺服电机的带动下，带动移动小车50沿滚珠丝杠直线运动；移动小车50上设置有玻璃纤维卷60、胶液恒温装置70及压线轮80，玻璃纤维卷60穿过胶液恒温装置70，再经由压线轮80导引至内管10的周向外侧，如图4所示，缠绕作业过程中，内管10旋转的同时移动小车50带动玻璃纤维丝沿内管10的轴线方向直线运动，以完成玻璃纤维的环向缠绕。图3及图4只是示意性的对缠绕装置的结构进行简要说明，可以理解的是，采用这种方式可以实现玻璃纤维的湿法缠绕。图4是玻璃纤维缠绕的示意图，玻璃纤维卷60、胶液恒温装置70及压线轮都设置在移动小测50上。

在缠绕过程中，内管10的旋转速度为80-120rpm，这样可以有效防止缠绕过程中，环氧树脂及固化剂形成的组合物在离心力作用下溅射至缠绕装置的周侧而影响内管的正常缠绕作业。

S2，将玻璃纤维搭接于内管10的端部，玻璃纤维浸润于环氧树脂并将含有环氧树脂的玻璃纤维缠绕至内管10的周向外侧；

具体地，环氧树脂及固化剂形成的组合物放置在一个胶液恒温装置70中，胶液恒温装置70的外部设置有恒温装置，使得环氧树脂及固化剂配置的组合物控制在恒定温度范围内，以保证配置的组合物性能的稳定性，提高缠绕形成的复合材料的特性的稳定性。

S3，将内管10及复合材料层20形成的组件放置在固化装置中固化；

具体地，所述复合材料固化工艺温度为60℃，固化时间为120min；为了防止正在固化过程中，环氧树脂及固化剂配置的组合物在重力作用下会在内管10的下侧聚集，在固化过程中，内管10及复合材料层20需要以一定的速度绕内管10的轴线为中心旋转，以提高耐腐蚀管道外部的复合材料层20的相对均匀。

S4，拆除内涨芯轴。

最后，耐腐蚀管道固化成型后，只需拆除内涨芯轴即可安装使用在石灰石湿法脱硫系统中，以提高该系统管道的耐腐蚀性。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明提供的一种耐腐蚀管道及其成型方法，适用于石灰石湿法脱硫系统，其结构合理，使用可靠，广泛应用于石灰石浆液流经的管路，有效防止管道的腐蚀，同时，保证了管道的强度，延长了石灰石湿法脱硫系统中管道的使用寿命，提高了湿法脱硫系统运行的稳定性，具有良好的推广价值。

本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。