一种具有螺旋波纹加强筋外表面覆层的复合管的制作方法
【技术领域】
[0001]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，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】
[0002]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，具有很好的市场前景。
[0003]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】
[0004]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外表面覆层的复合管。它以采用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，外表面覆层能提高其防腐蚀、阻燃、抗冲击等性能。
[0005]本实用新型是通过如下的技术方案来实现的:
[0006]方案一:该种具有螺旋波纹加强筋外表面覆层的复合管，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，圆筒管状结构内表面具有防腐涂层。
[0007]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。
[0008]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稀覆层所覆盖。
[0009]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的宽度，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。
[0010]方案二:该种具有螺旋波纹加强筋外表面覆层的复合管，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，圆筒管状结构内表面具有防腐涂层。
[0011]方案三:该种具有螺旋波纹加强筋外表面覆层的复合管，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；圆筒管状结构外表面及其加强筋覆盖聚乙烯覆层，圆筒管状结构内表面具有防腐涂层。
[0012]本实用新型具有如下优点:
[0013](I)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。
[0014](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。
[0015](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。
[0016](4)耐腐蚀。外层用聚乙烯覆层覆盖，内表面有防腐涂层。具有耐腐蚀、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。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型实施例1管道主体的立体结构示意图。
[0018]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。
[0019]图3是本实用新型实施例1管道的轴向剖视图。
[0020]图4是图3中圆圈处的放大图。
[0021]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。
[0022]图6是本实用新型实施例2的外形平面图。
[0023]图7是本实用新型实施例3管道的轴向剖视图。
[0024]图8是图7中圆圈处的放大图。
[0025]图9是本实用新型实施例4管道的轴向剖视图。
[0026]图10是图9中圆圈处的放大图。
【具体实施方式】
[0027]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。
[0028]实施例1:
[0029]参见图1至图4，本实施例的具有螺旋波纹加强筋外表面覆层的复合管主体是由一条带状金属薄板I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I的横截面图，从图中可见，带状金属薄板I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，拱条2宽度应小于带状金属薄板I的宽度。带状金属薄板I在绕制圆圈时，上一圈横截面的左