一种孔网钢带聚乙烯复合管及其生产方法
文献发布时间：2023-06-19 12:16:29
技术领域
本发明属于高性能复合管材技术领域，具体的说，尤其涉及一种孔网钢 带聚乙烯复合管及其生产方法。
背景技术
传统的给水、燃气及化工管网是应用钢管、铸铁管等传统材料为主。从 20世纪中期开始，世界各国在给水、燃气及化工管网中都逐步应用塑料管来 代替传统的管材，至今世界各地塑料管一直保持较高的增长速度。据统计资 料，从2010年到到2018年我国城市供水设施的投资以每年12％以上的速度在 增加，结合目前城镇建设的发展和城市人口的增加，各地区在城市供水及燃 气管网上的投入还有加大的趋势。
目前，由于我国城市建设以及工业能源的迅速蓬勃发展，城乡供水一体 化和远距离调水工程大量实施，国家在水利工程领域投资不断加强，以及工 业领域管道安全提升为国家安全战略，对于高规格、高压力、高品质和高安 全性管材需求量剧增，每年市场增长率达到20％-30％，而塑料管材无论从强度、 刚度及承压方面都已不能满足各行业对中大口径管及中高压管的要求，为了 适应市场变化，国内外有关厂家先后推出了各种类型的塑料复合管材，但都 存在着明显的不足和缺点。鉴于此，我公司推出新型复合管材——孔网钢带 聚乙烯复合管道。
发明内容
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种孔网钢 带聚乙烯复合管，包括内层聚乙烯制成的芯管、钢带制成的钢带增强层、外 层聚乙烯制成的防腐层；所述内层聚乙烯、外层聚乙烯与钢带增强层通过定 径系统技术熔融复合为一体式结构。
优选的，所述钢带增强层高速冲孔制成孔网板带材。
一种孔网钢带聚乙烯复合管的生产方法，包括如下步骤：
S1，选取原材料，并对原材料进行检验；包括对钢带、色母料、聚乙烯 树脂进行检验；
S2，钢带冲孔；低碳冷轧(或热轧)钢带根据具体需要高速冲孔制成孔 网板带材：
S3，孔网板带材精密切边；将步骤S2冲孔后的孔网板进行精密切边；
S4，带孔薄壁钢管粗成型；将精密切边后的孔网板带材通过整管成型设 备进行粗成型，形成带孔薄壁钢管；
S5，带孔薄壁钢管精成型；对步骤S4中粗成型的带孔薄壁钢管通过整管 成型设备工序进行精加工成型；
S6，纵缝焊接，采用直流脉冲氩弧焊机对步骤S5精成型处理后的带孔薄 壁钢管进行纵缝焊接；
S7，焊接补偿，运用焊接系统检测纵缝焊接情况，同时进行焊接补偿；
S8，高频预热，将步骤S7焊接补偿后的带孔薄壁钢管进行高频预热；
S9，挤出复合，将高频预热后的带孔薄壁钢管、色母料、聚乙烯材料配 合，通过专用挤出复合机组进行挤出复合；
S10，复合管材定径，挤出复合后的复合管材通过定径系统进行喷淋冷却 定径；
S11，激光雕刻、定长切割成成品，检验合格后入库。
优选的，所述步骤S1中对钢带的检验包括钢带表面状态要求和钢带性能 要求，钢带表面状态要求为：无锈、无氧化皮和污垢，表面平整；
优选的，所述步骤S1中采用低碳冷轧钢带性能要求符合YB/T 5059的要 求。
优选的，所述步骤S1中采用低碳热轧钢带性能要求符合GB/T 3524的要 求
优选的，所述步骤S9高频预热温度达到180℃-200℃。
优选的，步骤S10中，专用挤出复合机组进行挤出复合时的挤出温度控 制在165℃-200℃。
优选的，步骤S10中钢带预热后通过挤出机模具，熔融的聚乙烯在压力 的作用下，通过网孔穿插到钢带内外表面形成孔网钢带聚乙烯复合管的芯管、 防腐层。
优选的，将步骤S11中冷却成型后的复合管，置入切割机中进行裁剪， 获得预设长度的孔网钢带聚乙烯复合管。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，运用本方 法制得的孔网钢带聚乙烯复合管具有以下优点，
1.具有超出塑料管材的强度、刚性、抗冲击性，类似于钢管的低线性膨 胀系数和抗蠕变性等优点。
2.具有与塑料管相同的防腐性能，且使用温度和耐腐蚀性能高，导热系 数低。
3.可通过调整钢带厚度、孔径及数量制造出不同压力等级的管材。
4.管材安全可靠性高，在正常条件下，使用寿命可达50年。
5.设计结构优良，增强骨架和内外层塑料相互穿插包容成为一个整体， 无内外层塑料与增强体剥离之忧。
6.安装方便，管道连接采用电热熔接管件，抗轴向拉伸能力强，连接技 术成熟可靠，管件品种齐全、可与其它管道并网连接。
7.克服了塑料管材的快速应力开裂，由于管材是由两种材料复合而成， 不会发生塑料管难以克服的快速应力开裂现象。
8.重量轻、耗材少，同等设计压力，同口径管材可节省30％的聚乙烯材料。
9.综合性能优越，卫生无毒，是钢管、球墨铸管和塑料管的最佳替代品。
10.管材刚性较强、抗变能力高，可做架空安装处理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所 需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例提供的一种孔网钢带聚乙烯复合管整体结构示意图。
以上各图中，1-芯管、2-钢带增强层、3-防腐层。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和 实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请 的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发 明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下 面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例，由说明书附图可知，本方案提供了一种孔网钢带聚乙烯复合管， 包括内层聚乙烯制成的芯管1、钢带制成的钢带增强层2、外层聚乙烯制成的 防腐层3；所述内层聚乙烯、外层聚乙烯与钢带增强层通过定径系统技术熔融 复合为一体式结构。
进一步的说，所述钢带增强层高速冲孔制成孔网板带材。
一种孔网钢带聚乙烯复合管的生产方法，包括如下步骤：
S1，选取原材料，并对原材料进行检验；包括对钢带、色母料、聚乙烯 树脂进行检验；
S2，钢带冲孔；低碳冷轧(或热轧)钢带根据具体需要高速冲孔制成孔 网板带材；
S3，孔网板带材精密切边；将步骤S2冲孔后的孔网板进行精密切边；
S4，带孔薄壁钢管粗成型；将精密切边后的孔网板带材通过整管成型设 备进行粗成型，形成带孔薄壁钢管；
S5，带孔薄壁钢管精成型；对步骤S4中粗成型的带孔薄壁钢管通过整管 成型设备工序进行精加工成型；
S6，纵缝焊接，采用直流脉冲氩弧焊机对步骤S5精成型处理后的带孔薄 壁钢管进行纵缝焊接；
S7，焊接补偿，运用焊接系统检测纵缝焊接情况，同时进行焊接补偿；
S8，高频预热，将步骤S7焊接补偿后的带孔薄壁钢管进行高频预热；
S9，挤出复合，将高频预热后的带孔薄壁钢管、色母料、聚乙烯材料配 合，通过专用挤出复合机组进行挤出复合；
S10，复合管材定径，挤出复合后的复合管材通过定径系统进行喷淋冷却 定径；
S11，激光雕刻、定长切割成成品，检验合格后入库。
进一步的说，所述步骤S1中对钢带的检验包括钢带表面状态要求和钢带 性能要求，钢带表面状态要求为：无锈、无氧化皮和污垢，表面平整；
进一步的说，所述步骤S1中采用低碳冷轧钢带性能要求符合YB/T 5059 的要求。
进一步的说，所述步骤S1中采用低碳热轧钢带性能要求符合GB/T 3524 的要求
进一步的说，所述步骤S9高频预热温度达到180℃-200℃。
进一步的说，步骤S10中，专用挤出复合机组进行挤出复合时的挤出温 度控制在165℃-200℃。
进一步的说，步骤S10中钢带预热后通过挤出机模具，熔融的聚乙烯在 压力的作用下，通过网孔穿插到钢带内外表面形成孔网钢带聚乙烯复合管的 芯管、防腐层。
进一步的说，将步骤S11中冷却成型后的复合管，置入切割机中进行裁剪， 获得预设长度的孔网钢带聚乙烯复合管。
运用本方法制得的孔网钢带聚乙烯复合管具有以下优点，
1.具有超出塑料管材的强度、刚性、抗冲击性，类似于钢管的低线性膨 胀系数和抗蠕变性等优点。
2.具有与塑料管相同的防腐性能，且使用温度和耐腐蚀性能高，导热系 数低。
3.可通过调整钢带厚度、孔径及数量制造出不同压力等级的管材。
4.管材安全可靠性高，在正常条件下，使用寿命可达50年。
5.设计结构优良，增强骨架和内外层塑料相互穿插包容成为一个整体， 无内外层塑料与增强体剥离之忧。
6.安装方便，管道连接采用电热熔接管件，抗轴向拉伸能力强，连接技 术成熟可靠，管件品种齐全、可与其它管道并网连接。
7.克服了塑料管材的快速应力开裂，由于管材是由两种材料复合而成， 不会发生塑料管难以克服的快速应力开裂现象。
8.重量轻、耗材少，同等设计压力，同口径管材可节省30％的聚乙烯材料。
9.综合性能优越，卫生无毒，是钢管、球墨铸管和塑料管的最佳替代品。
10.管材刚性较强、抗变能力高，可做架空安装处理。
此外，需要说明的是，该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V 市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式 的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更 或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技 术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等 同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。