热电厂湿法脱硫用矿物浆输送耐磨防腐复合管连接结构的制作方法

本申请属于复合管连接结构技术领域，尤其涉及一种热电厂湿法脱硫用矿物浆输送耐磨防腐复合管连接结构。

背景技术：

在热电厂湿法脱硫过程中，石灰乳与煤烟发生反应所产生的矿物浆液主要含有亚硫酸盐、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐及其酸等的混合物，具有较强烈的腐蚀性，浆液中的固体颗粒同时也磨蚀输送管道和管件，严重缩短了输送管道的使用寿命。一直以来人们主要采用金属管道和管件进行输送，而这种矿物浆液混合物，对金属材料有极强的腐蚀性，同时在输送过程中对金属管道的磨损较大，尤其是在管件的连接处(例如拐弯处的弯头)，磨损更为严重，不得不频繁地更换或维修输送管道、管件，增加了生产成本和工作量，有时还对设备的正常运行造成影响。

近些年出现的在金属管道内衬橡胶的办法,部分地解决了上述的问题。这种内衬橡胶管件是先用金属管按照要求做成金属管件，再在金属管件的内壁贴上一层耐磨性能较好的橡胶片材作为管件的耐磨防腐蚀层。在金属管件的内壁和橡胶片材之间涂上一层溶剂型液态粘接剂，以使橡胶片材与金属管件内壁之间良好的粘接。这种在金属管件内贴橡胶层的办法，结合了非金属材料与钢材各自的优点也较好地解决了管件的耐磨防腐蚀的问题，还解决了非金属管件耐腐不耐压、钢质管件耐压不耐腐等缺点。和内衬橡胶管道一样，这种管件的连接仍然是整个管道的弱点所在，容易产生鼓包和脱落，而且这种管件生产成本高、加工工序较为麻烦。钢质内衬管件和管材的内衬胶片一样，在加工过程中使用溶剂型液态粘接剂，其挥发分(voc)对环境和施工作业人员带来较大的伤害和影响。

技术实现要素：

本申请的目的是即解决矿物浆液在输送过程中对管件的磨损、防腐蚀性能要求，还达到了矿物浆液输送所必须满足的压力、强度和耐久性要求，同时这种耐磨防腐蚀复合管件具备高强度和优良的高刚性，显著提高了管件的强度，而且该管件在生产过程中采用共挤出的管材，这样焊接的管件作为一个有机整体而不会产生任何的脱落，防止了对管道产生堵塞的可能。另外这种管件的价格更加合理、质量轻、安装施工更加方便、节省了大量的安装和维护费用。

本申请复合管连接结构分为独立的复合管弯头结构和复合管三通结构，复合管弯头结构是由至少三段复合管通过依次连接焊接形成的内部连通的弯头结构，独立的三通管结构由三段复合管端部焊接在一起形成的内部连通的三通管结构；

其中复合管由一层内层和至少一层外层通过热熔共挤出同轴复合嵌套在一起；外层为一层或多层通过热熔共挤出复合嵌套在一起的同轴层状结构；内层厚度为1.0—10.0mm，外层总厚度为5.0—50.0mm。

外层的多层为2-7层，外层为多层复合时，层与层之间的接触处形成融合界面；每一层的具体材料成分相同或不同。

内层为热塑性弹性体耐磨防腐蚀材料，优选为热塑性弹性体tpe耐磨防腐蚀材料；外层为增强改性型高分子聚合物材料，主要承担复合管介质输送的内在压力要求、管道的刚性要求、跨度弯曲强度、外力压溃、以及外界环境和耐候性要求。

弯头结构至少包括第一段管(11)、第二段管(12)、第三段管(13)，第一段管(11)一端端部为斜切面，斜切面与中心轴的夹角α为30-75°；第二段管(12)两端部均为斜切面，两斜切面与中心轴的夹角α均为30-75°；第三段管(13)一端端部为斜切面，斜切面与中心轴的夹角α为30-75°；第二段管(12)斜切面与中心轴的夹角等于或不等第一段管(11)斜切面与中心轴的夹角；第一段管(11)斜切面端部与第二段管(12)其中一个斜切面端部管壁相对应密封焊接在一起；第二段管(12)另一个斜切面端部与第三段管(13)斜切面端部管壁相对应密封焊接在一起；根据需要设置第二段管(12)的轴向长度，第二段管(12)两端面管壁周向均完整。

第一段管(11)和第三段管(13)之间根据需要如弯度等可设置多个串联焊接在一起的第二段管(12)。

独立的三通管结构包括第一连通管(21)、第二连通管(22)、第三连通管(23)，第一连通管(21)的一端端部为斜切面，斜切面与中心轴的夹角为180-β°；第二连通管(22)的一端端部为两斜切面a和b斜切形成的尖端，斜切面a和b与中心轴的夹角β相等均为75-150°，斜切面a和b的相交线相位于第二连通管(22)所述端的管外，与中心轴垂直却相交；第三连通管(23)的一端端部为两斜切面c和d斜切形成的尖端，斜切面c和d与中心轴的夹角相等均为270-β°，斜切面c和d的相交线相位于第三连通管(23)所述端的管外，与中心轴垂直却相交；第二连通管(22)斜切面a侧与第三连通管(23)斜切面d侧拼接成一平面与第一连通管(21)斜切面端部对应的管壁贴合焊接在一起，第二连通管(22)斜切面b侧与第三连通管(23)斜切面c侧贴合在一起并且对应的管壁贴合焊接在一起，第一连通管(21)和第二连通管(22)直径相同，且第一连通管(21)端部和第二连通管(22)端部中心轴对接，第三连通管(23)的中心轴垂直第一连通管(21)和第二连通管(22)的中心轴，且斜切面a、b、c、d相交成一条直线，此直线垂直三个连通管的中心轴，第一连通管(21)与第二连通管(22)之间对接的管壁、第二连通管(22)与第三连通管(23)之间对接的管壁、第一连通管(21)与第三连通管(23)之间对接的管壁，管壁密封焊接在一起整体形成三通管结构。

矿物浆液输送耐磨防腐蚀复合管件的热熔焊接角度，是为了适合矿物浆液输送耐磨防腐蚀复合管道的安装和使用要求，同时满足复合管件对现场的形状、角度大小的要求，通过热熔焊接的方式来达到管道连接的目的。同时本申请弯头结构第一段管(11)、第二段管(12)、第三段管(13)所设的斜切面角度是根据热电厂湿法脱硫用矿物浆输送过程中流体的力学性能设置的，可以尽可能的减少相邻两管段焊接拐弯处流体流通的连续性，压降少，对内壁的磨损尽可能的少，同时符合安装需求。三通管按照所需要的设计角度进行切割，依据管件的角度要求，将管材的各层整齐对位、不产生错位，最后通过热熔焊接成型。

附图说明

图1为复合管弯头结构

图2为复合管三通结构

图3为复合管截面结构示意图。

1内层，2外1；3外2；4外3；5外4；11第一段管；12第二段管；13第三段管；21第一连通管；22第二连通管；23第三连通管。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但本实验新型并不限于以下实施例。

实施例1

1、矿物浆液输送耐磨防腐蚀复合管件，内层为耐磨防腐蚀热塑性弹性体tpe材料(或其他耐磨防腐蚀材料)，由一种高分子弹性体与热塑性塑料共混改性，得到的一种热塑性弹性体。包括但不限于如乙-丙共聚物与茂金属—烯烃聚合物共混形成的一种热塑性弹性体tpe、其他热塑性弹性体、或超高分子量聚乙烯(uhmwpe)等耐磨防腐蚀原材料。该管件的内层—耐磨防腐蚀热塑性弹性体tpe(或其它耐磨防腐蚀材料)的厚度范围在1.0—10.0mm，具体厚度因复合管材的直径大小而异；

2、矿物浆液输送耐磨防腐蚀管件，其外层材料所使用的有高分子聚合物，或改性增强的高强度、高刚性聚合物复合材料等(包括但不限于如pp/pe、纤维或无机材料增强pp/pe、耐候型pp/pe、接枝pp/pe粘接树脂等)。该管件的外层，可以由一种或几种材料、由一层或多层复合共挤出而成；复合管件外层厚度为5.0—50.0mm，具体厚度由复合管件的直径大小、压力等级等决定。

将复合管材的按照管件的不同要求，设计所需截取的角度，通过不同的组合及焊接角度，来实现不同管件的形状和性能要求；

矿物浆液输送耐磨防腐蚀复合管件，对管材的设计截取角度(截取线与管材中心线的夹角)α＝37.5°-75°；各种管件部件的截取形状有三角形、菱形、梯形等，由不同要求的各种管件结构设计而确定；

以弯头和三通为例：由两段斜截管材(α＝37.5°-75°)和一段梯形管材(β＝75°-150°)通过热熔焊接而成的耐磨防腐蚀复合管件—弯头(如图1所示)；由一段斜截管材(α＝37.5°-75°)和其两段三角形形状的管材(β＝75°-150°)通过热熔焊接而构成的复合管件—等径三通或异径三通(第一连通管与第二连通管直径相等但与第三连通管直径不等)(如图2所示)。