管道构件、制备方法及带有该管道构件的管网

技术领域

本发明涉及防辐射管道加工技术领域，尤其是涉及一种管道构件、制备方法及带有该管道构件的管网。

背景技术

医院出于治疗、诊断需要，存在一些具有辐射性的检测或者治疗项目，其使用时会不可避免的产生具有辐射的污水。为了避免带有辐射性的污水对其他的正常污水或者使用用水造成污染，需要采用带有防辐射效果的排水管道对其进行单独排放。若放射检测或放射治疗室有输水、排水管道通过时，射线也会对管道内的水产生辐射污染，为避免射线对水的放射污染，也需要使用防辐射管道输、排水。目前医院用防射线辐射排水管道，多是采用铸铁管外包厚度不小于2mm的铅金属皮，以防止X、γ射线对水的辐射污染。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：铅金属虽然具有防辐射的效果，但是其同时也存在对环境有害的问题，同时铅金属的造价以及安装成本均较高。

为了解决上述问题，需要研发一种新型的、无铅的管道构件、制备方法及带有该管道构件的管网结构。

发明内容

本发明的目的在于提供管道构件、制备方法及带有该管道构件的管网，以解决现有技术中存在的采用铅金属制作的防辐射管危害环境且造价较高的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的管道构件，包括构件主体和位于所述构件主体内侧壁上的内涂层，所述内涂层具有防辐射功能。位于构件主体内部的内涂层赋予该管道构件防辐射的功能，使其可以应用于具有辐射环境的场合，或者可以用于输送具有辐射的物质。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

作为本发明的进一步改进，所述内涂层为硫酸钡水泥涂层且所述内涂层的厚度不小于20mm。

这一厚度可以保证该内涂层具有足够的铅当量，具有较好的抗辐射功能。

作为本发明的进一步改进，所述构件主体由铸铁制成；所述构件主体包括水管。

作为本发明的进一步改进，所述构件主体还包括接头、卡箍、弯头和三通中的至少一种或多种。上述构件主体的尺寸相配套，能够组装在一起。

作为本发明的进一步改进，所述水管的公称直径为100～300mm。

作为本发明的进一步改进，所述内涂层的厚度为20～30mm。

作为本发明的进一步改进，所述内涂层的厚度为25mm。

作为本发明的进一步改进，所述构件主体的外侧壁上还设置有外涂层，所述外涂层的厚度小于所述内涂层的厚度且所述外涂层的表面光滑度大于所述内涂层的表面光滑度。

该外涂层除了作为内涂层的补充，能够进一步增强构件主体的抗辐射性能以外，还可以使构件主体的外部更加美观。

作为本发明的进一步改进，所述外涂层的厚度不小于110μm。

作为本发明的进一步改进，所述外涂层包括以下重量份组分：

硫酸钡超细粉75～85份，环氧树脂15～25份。

作为本发明的进一步改进，所述硫酸钡超细粉的粒径不大于10μm。

作为本发明的进一步改进，所述硫酸钡水泥涂层包括以下重量份组分：

硫酸钡粗骨料35～40份，硫酸钡细骨料30～35份，硫酸钡粉15～25份，硅酸盐水泥5～8份，粘结剂2～5份。骨料可以提供较好的支撑效果，硅酸盐水泥有助于提高该涂层的凝固速率，粘结剂有助于提高涂层的粘合强度以及光滑度。

作为本发明的进一步改进，所述硫酸钡水泥涂层包括以下重量份组分：

硫酸钡粗骨料38份，硫酸钡细骨料32份，硫酸钡粉20份，硅酸盐水泥7.5份，粘结剂2.5份。

作为本发明的进一步改进，所述粘结剂包括玻璃纤维粉和建筑胶黏剂中的至少一种。玻璃纤维粉有助于提高该内涂层的粘合强度以及光滑度，建筑胶黏剂能使内涂层表面更加平滑。

作为本发明的进一步改进，所述硫酸钡粗骨料的粒径为3～5mm，所述硫酸钡细骨料的粒径为1～3mm，硫酸钡粉的粒径小于75μm。

作为本发明的进一步改进，所述硅酸盐水泥的标号为42.5。

本申请还提供了一种上述管道构件的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备内涂层，将所述硫酸钡粗骨料、硫酸钡细骨料、硫酸钡粉、硅酸盐水泥、粘结剂和水搅拌均匀，形成膏状或胶状溶液；

S2：将步骤S1制得的溶液均匀涂覆在所述构件主体的内侧壁上。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中的涂覆方式为离心涂覆或手工涂覆。

当待涂抹的管道构件为结构规整的组件(例如水管等)时，可以选用离心的方式对其进行涂抹处理，以提高处理效率，当其结构不规则时，可以选用人工涂覆的方式进行涂抹处理。

作为本发明的进一步改进，还包括步骤：

S3：制备外涂层，将所述硫酸钡超细粉、环氧树脂和水搅拌均匀，形成膏状或胶状溶液；

S4：将步骤S3制得的溶液均匀涂覆在所述构件主体的外侧壁上。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1和步骤S3无先后顺序且所述步骤S2和步骤S4无先后顺序。

作为本发明的进一步改进，还包括步骤S5：在步骤S2和S4均完成且任一完成后12小时内对管道构件进行养护处理，养护时间不少于14天，养护条件为湿度不小于65％，温度不低于20℃。

这一步骤可以使得内涂层能正常的或加速其硬化和强度增长。最终得到的内涂层的抗压强度不小于25MPa。

本申请还提供了一种管网，包括上述中任一项所述的管道构件，所述管道构件的数量为至少一个。

相比于现有技术，本发明较佳的实施方式提供了一种管道构件、制备方法及带有该管道构件的管网，其中该管道构件的内侧壁设置有具有较好的抗辐射能力的内涂层，其外侧壁上设置有具有一定厚度的外涂层，在内涂层和外涂层的作用下，该多个管道构件相连并能够组合成一管网结构，该管网结构可以应用于医院等安装有辐射设备以及具有相应的排放需求的环境中。该管道构件以及相应的管网与传统的防辐射管相比，摒弃了含有铅成分的传统管件，能够在保证防辐射效果、降低产品造价以及施工成本的前提下减少对环境的危害，同时也能够有效提高管道内壁的防腐蚀效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明管道构件的一种结构示意图；

图2是本发明管道构件的另一种结构示意图；

图3是本发明管道构件的第三种结构示意图；

图4是本发明管道构件的第四种结构示意图；

图5是本发明管道构件的制备流程图。

图中：1、水管；2、接头；3、内涂层；4、外涂层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

附图1是本发明管道构件的一种结构示意图；可以看到，该管道构件包括呈圆管结构的水管以及位于水管内侧壁上的内涂层结构。

附图2是本发明管道构件的另一种结构示意图；与图1相比，此时该水管的外侧壁上还涂覆有外涂层结构，可以看到，外涂层的厚度较薄。

附图3是本发明管道构件的第三种结构示意图；与图1相比，图3中的管道构件为接头结构，该接头结构的内侧壁上涂覆有具有防辐射功能的内涂层。

附图4是本发明管道构件的第四种结构示意图；与图3相比，此时该接头的外侧壁上还涂覆有外涂层结构。

附图5是本发明管道构件的制备流程图；上述管道构件的加工方式如图所示。

下面结合附图对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明提供的管道构件，包括构件主体和位于构件主体内侧壁上的内涂层3，内涂层3具有防辐射功能。位于构件主体内部的内涂层3赋予该管道构件防辐射的功能，使其可以应用于具有辐射环境的场合，或者可以用于输送带有辐射的物质。另外，由于该抗辐射涂层位于构件主体的内侧壁上，因此还能够有效解决构件主体的内侧壁易腐蚀的问题。

作为可选的实施方式，内涂层3为硫酸钡水泥涂层且内涂层3的厚度不小于20mm。

10mm厚的硫酸钡水泥涂层的抗辐射性能与1mm厚的铅层一致，因此厚度不小于20mm的硫酸钡水泥涂层的抗辐射性能能够与2mm厚的铅层相媲美。这一厚度可以保证该内涂层3具有足够的铅当量，具有较好的抗辐射功能。

作为可选的实施方式，构件主体由铸铁制成，铸铁内的石墨也具有一定的防辐射效果；构件主体包括水管1，构件主体还可以包括接头2、卡箍、弯头和三通中的至少一种或多种。

上述接头2为法兰。作为可选的实施方式，水管1以管道通径规定管道构件规格、构件主体的公称直径为100～300mm。

以水管1为例，该管道构件的具体尺寸如下表所示：

该管道构件适用于相应的具有辐射性的物质输送，该具有辐射的物质可以是液态，也可以是固态(例如砂砾状等)。

实施例1：

本发明提供了一种管道构件，该管道构件可以是水管1，也可以是接头2、卡箍、压盖和三通中的至少一种或多种。该管道构件本身由铸铁材料制成，其机械性能及尺寸要求符合GB/T 12772-2016《排水用柔性接口铸铁管、管件及附件》的规定。或者说，上述管道构件为与该标准所规定的铸管、管件尺寸相同的球铁管及其他管件。

由于10mm厚度的内涂层3的抗辐射性能相当于1mm厚的铅层，为了保证其抗辐射性能能够满足需求，设置内涂层3的厚度不小于20mm，从而保证得到的管道构件的抗辐射性能不比2mm厚的铅金属层差。

作为可选的实施方式，内涂层3的厚度为20～30mm。

作为可选的实施方式，内涂层3的厚度为25mm。

作为可选的实施方式，硫酸钡水泥涂层包括以下重量份组分：

硫酸钡粗骨料35～40份，硫酸钡细骨料30～35份，硫酸钡粉15～25份，硅酸盐水泥5～8份，粘结剂2～5份。骨料可以提供较好的支撑效果，硅酸盐水泥有助于提高该涂层的凝固速率，粘结剂有助于提高涂层的粘合强度以及光滑度。

在上述组分中，硫酸钡骨料约占70％，粉料占30％。在配置时，需要向其内加入适量水并搅拌均匀即可。

由于硅酸钡比重相对较多，为了提高内涂层3的强度，避免涂覆后出现塌料的情况，需要向其内加入适量的粘结剂，以增加粘合强度和光滑度。另外，加入粘结剂后，由于涂层的表面结构变得光滑，也有助于提高其耐腐蚀性能和耐候性。内涂层3还添加有一定量的硅酸盐水泥，硅酸盐水泥有助于提高内涂层3的凝结速率，能够解决硫酸钡物料含量较高、不易凝结的问题，提高生产效率。

其结构如图1和图3所示。

具体的，选用的硫酸钡粗骨料的粒径为3～5mm，硫酸钡细骨料的粒径为1～3mm，硫酸钡粉的粒径小于75μm，硅酸盐水泥的标号为42.5。

作为可选的实施方式，粘结剂包括玻璃纤维粉和建筑胶黏剂中的至少一种。玻璃纤维粉有助于提高该内涂层3的不同湿料之间的粘合强度以及光滑度，建筑胶黏剂能使内涂层3更好的附着在管壁上，同时也能够使涂层的表面更加平滑。

实施例2：

本实施例2与实施例1的不同点在于：本发明提供了一种管道构件，该管道构件的内涂层3组分如下所示：

作为可选的实施方式，内涂层3为硫酸钡水泥涂层，包括以下重量份组分：

硫酸钡粗骨料38份，硫酸钡细骨料32份，硫酸钡粉20份，硅酸盐水泥7.5份，粘结剂2.5份。

实施例3：

本实施例3与实施例1的不同点在于：本发明提供了一种管道构件，该管道构件中的构件主体的外侧壁上还设置有外涂层4，外涂层4的厚度小于内涂层3的厚度。

一般而言，外涂层4的表面光滑度大于内涂层3的表面光滑度。

该外涂层4除了作为内涂层3的补充、进一步增强构件主体的抗辐射性能以外，还可以使构件主体的外部更加平滑美观，使构件主体的表面更加光洁，同时具有较好的耐磨性和耐候性。

作为可选的实施方式，外涂层4的厚度不小于110μm。该外涂层4结构除了能够在一定程度上增强该管道构件的抗辐射能力以外，还能够帮助提高该管道构件的表面光洁度以及耐磨性能，提高其对安装环境的适应能力。

作为可选的实施方式，外涂层4包括以下重量份组分：

硫酸钡超细粉75～85份，环氧树脂15～25份。

作为可选的实施方式，硫酸钡超细粉的粒径不大于10μm。具有该外涂层4结构的管道构件如图2和图4所示。

以水管1为例，此时该管道构件的具体尺寸如下表所示：

实施例4：

本发明还提供了一种上述管道构件的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备内涂层3，将硫酸钡粗骨料、硫酸钡细骨料、硫酸钡粉、硅酸盐水泥、粘结剂和水搅拌均匀，形成膏状或胶状溶液；

S2：将步骤S1制得的溶液均匀涂覆在构件主体的内侧壁上。

待内涂层3干透后，内涂层3能够牢固的粘接在管道构件的内侧壁上，从而赋予相应的构件一定的抗辐射能力。

作为可选的实施方式，步骤S2中的涂覆方式为离心涂覆或手工涂覆。

当待涂抹的管道构件为结构规整的组件(例如水管1等)时，可以选用离心的方式对其进行涂抹处理，以提高处理效率，当其结构不规则时，可以选用人工涂覆的方式进行涂抹处理。

另外，内涂层3的具体组分及配置方式见实施例1和实施例2。

除了涂抹内侧壁以外，还可以在相应的构件主体的外侧壁上涂覆外涂层4。

作为可选的实施方式，还包括步骤：

S3：制备外涂层4，将硫酸钡超细粉、环氧树脂和水搅拌均匀，形成膏状或胶状溶液；

S4：将步骤S3制得的溶液均匀涂覆在构件主体的外侧壁上。

外涂层4的具体组分及配置方式见实施例3。

作为可选的实施方式，步骤S1和步骤S3无先后顺序且步骤S2和步骤S4无先后顺序。因此，可以根据实际生产安排选择内涂层3和外涂层4的涂覆次序。

作为可选的实施方式，还包括步骤S5：在步骤S2和S4均完成且任一完成后12小时内对管道构件进行养护处理，养护时间不少于14天，养护条件为湿度不小于65％，温度不低于20℃。

这一步骤可以使得内涂层3能正常的或加速其硬化和强度增长。最终得到的内涂层3的抗压强度不小于25MPa。

其具体的制备流程如图5所示。

本发明还提供了一种管网，包括上述中任一项的管道构件，管道构件的数量为至少一个。由具有一定数量的上述管道构件所构成的管网具有防辐射效果，当将其应用于废水排放时，能够将带有辐射的相应的废水排放至适当的位置；当将其应用于物质输送时，能够将所需的带有辐射的物质输送至相应的位置处。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。