一種內外雙側不鏽鋼防腐的給排水管道的製作方法
2023-05-10 22:12:47
本實用新型屬於給排水設備領域，尤其涉及一種內外雙側不鏽鋼防腐的給排水管道。
背景技術：
給排水管道是一種在市政工程和工業生產等領域中常用的液體輸送設備。現有技術中使用的給排水管道均由普通的碳鋼製成，由於這種材質的耐腐蝕性較差，因此需要對給排水管道進行防腐處理。現有技術中，給排水管道的外側通常採用三層PE防腐結構：第一層環氧粉末(FBE＞100um)；第二層膠粘劑(AD)170～250um；第三層聚乙烯(PE)2.5～3.7mm。三種材料融為一體，並與鋼管牢固結合形成管道的外防腐層。給排水管道的內側通常採用噴塗環氧粉末的方式進行防腐。然而，上述的管道防腐技術存在使用壽命較短、耐衝蝕性和耐磨性差耐光照性能差的問題。另外，對採用上述結構的防腐管道進行焊接時，焊接高溫會破壞管道的內外防腐層，使施工後的管道出現防腐短板，進而大大降低管道的整體防腐性能，為了解決這個問題，需要對兩根管道的連接處進行複雜的防腐工藝處理，因此，工藝難度大，施工周期長。
技術實現要素：
本實用新型提供一種內外雙側不鏽鋼防腐的給排水管道，目的在於：通過對現有技術中的管道防腐結構進行改進，實現延長管道使用壽命、降低管道施工工藝難度和縮短管道施工周期的作用。
本實用新型所解決的技術問題是通過以下技術方案來實現：
本實用新型提供一種內外雙側不鏽鋼防腐的給排水管道，包括碳鋼製成的管道基體，所述的管道基體的內側設置有不鏽鋼內襯層，管道基體的外側設置有不鏽鋼包覆層，在管道的端面上，不鏽鋼內襯層和不鏽鋼包覆層均與管道基體焊接相連。
所述的不鏽鋼內襯層由無縫不鏽鋼管制成。所述的不鏽鋼包覆層由條狀的不鏽鋼板沿著所述的管道基體螺旋纏繞而成，不鏽鋼板纏繞完成後，會在不鏽鋼包覆層的外側形成一條螺旋狀的接縫，用一不鏽鋼條沿著所述的接縫螺旋纏繞從而將接縫覆蓋，所述的不鏽鋼條通過不鏽鋼粘接膠固定在所述的接縫處。所述的不鏽鋼板的兩側邊緣處均設置有條狀凸起，條狀凸起的長度方向與不鏽鋼板的側邊平行。所述的不鏽鋼板和不鏽鋼條螺旋纏繞時的螺旋升角為15-25°，不鏽鋼板的寬度為50-60cm。
本實用新型還提供了一種內外雙側不鏽鋼防腐的給排水管道的製造方法，該方法用於製造如前述任一權利要求所述的內外雙側不鏽鋼防腐的給排水管道，該方法包括如下步驟：
A、取一管道基體和一無縫不鏽鋼管，將無縫不鏽鋼管插裝在管道基體內，管道基體的內徑與無縫不鏽鋼管的外徑為間隙配合尺寸；
B、通過密封端蓋將無縫不鏽鋼管的兩端密封后，通過端蓋上的注水口向密封腔內注入高壓水，在高壓水的壓力作用下，無縫不鏽鋼管向外延展擴張，從而貼附在管道基體的內壁上，密封端蓋與無縫不鏽鋼管之間可採用插接密封，也可採用端面壓緊密封。
C、將條狀的不鏽鋼板的一端與管道基體的一端焊接相連，然後轉動管道基體，從而使不鏽鋼板螺旋纏繞在管道基體的外側，不鏽鋼板纏繞完成後，將其與管道基體的另一端焊接相連，完成不鏽鋼板的纏繞工序；
D、將不鏽鋼條沿著不鏽鋼包覆層外側的接縫螺旋纏繞，纏繞的同時，在不鏽鋼條和不鏽鋼板之間塗滿不鏽鋼粘接膠；
E、用切割工具和打磨工具對管道的兩端進行休整，使其平整，至此完成全部製造過程。
本實用新型的有益效果為：本實用新型採用了全新的管道防腐結構，通過在管道基體的內外兩側採用不鏽鋼材料作為防腐層，不但有效改善了管道的防腐性能，而且大大降低了管道連接的工藝難度並縮短了施工周期。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖；
圖2是圖1中A處的局部放大圖；
圖3是所述的不鏽鋼板的橫向截面圖。
圖中：1-管道基體，2-不鏽鋼包覆層，3-不鏽鋼內襯層，4-條狀凸起，5-不鏽鋼條，6-環形焊縫，7-密封端蓋，8-注水口，9-接縫。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步描述：
實施例：
本實用新型所述的一種內外雙側不鏽鋼防腐的給排水管道，其結構包括碳鋼製成的管道基體1，所述的管道基體1的內側設置有不鏽鋼內襯層3，管道基體1的外側設置有不鏽鋼包覆層2，在管道的端面上，不鏽鋼內襯層3和不鏽鋼包覆層2均與管道基體1焊接相連，焊接處形成滿焊的環形焊縫6。
本實用新型在管道的內外兩側均採用不鏽鋼材料作為防腐層，可對管道的內外兩側進行可靠的防腐，與採用三PE防腐結構相比，不但具有更好的耐磨性和耐老化性，而且施工工藝更簡單，施工耗時更短、效率更高。具體而言：
1、與PE材料相比，不鏽鋼不會隨著使用年限的增加而老化，也不會再陽光的照射下老化，因此，不鏽鋼防腐層的使用壽命更長。
2、與PE材料相比，不鏽鋼具有更高的硬度，因此具有更好的耐衝蝕性能，從而進一步改善了防腐層的使用壽命。
3、與PE材料相比，不鏽鋼具有更好的耐腐蝕性(事實上，耐腐蝕性是不鏽鋼材料的最重要性能)，從而進一步改善了防腐層的使用壽命。
4、通過對不鏽鋼的表面進行滲碳、噴焊等工藝處理，可提高不鏽鋼表面的耐腐蝕性和硬度，從而進一步改善不鏽鋼防腐層的耐磨性能和耐衝蝕性能。
5、管道施工時，需要將長度為12米的標準長度的管道焊接相連。採用三PE防腐結構時，焊接產生的高溫會燒損防腐層(內外防腐層都會燒損)，為了避免在管道連接處出現防腐性能的短板，需要從管道的內外兩側對焊口處進行單獨的防腐處理，而這種防腐處理的不但工藝複雜，技術難度大，而且作業時間長，嚴重拖慢了施工效率。與PE材料不同，不鏽鋼具有耐高溫的特點，因而不會在焊接時被燒損，也就不會出現防腐層被破壞的問題。因此，採用不鏽鋼作為防腐層可以有效降低管道連接時的工藝複雜性和施工難度，也可大大縮短作業時間，提高工作效率。
所述的不鏽鋼內襯層3由無縫不鏽鋼管制成。無縫不鏽鋼管保證了不鏽鋼內襯層3的側壁上沒有縫隙，從而保證了內防腐層的完整性，消除了防腐短板。
所述的不鏽鋼包覆層2由條狀的不鏽鋼板沿著所述的管道基體1螺旋纏繞而成，不鏽鋼包覆層2的這種纏繞的結構形式具有其他結構形式不可比擬的優點：
這種結構形式的工藝原理是：先將條狀的不鏽鋼板的一端焊接在管道基體1的一端，然後通過旋轉管道基體1使條狀的不鏽鋼板纏繞在管道基體1的外側，不鏽鋼板纏繞完成後，將其與管道基體1的另一端焊接相連，從而完成不鏽鋼板的纏繞工序，形成不鏽鋼包覆層2。進行連續生產時，只需重複「焊接——纏繞——焊接」這三個工步即可實現快速生產，與其他結構形式相比，生產效率大大提高。
不鏽鋼板纏繞完成後，會在不鏽鋼包覆層2的外側形成一條螺旋狀的接縫9，用一不鏽鋼條5沿著所述的接縫9螺旋纏繞從而將接縫9覆蓋，所述的不鏽鋼條5通過不鏽鋼粘接膠固定在所述的接縫9處。無論是在管道連接時，還是破損管道修復過程中，對於防腐層上存在防腐空白區均需要進行單獨的防腐處理，現有技術中採用的處理工藝是塗抹環氧樹脂或其他防腐材料，這種處理工藝的缺點在於，管道本身是金屬材質，而環氧樹脂等防腐材料是非金屬材質，二者粘合時的附著強度難以保證，尤其實在管道熱漲冷縮後，更容易出現補加防腐層與管道本身脫離的問題，從而影響防腐的有效性。而在本實用新型中，作為防腐空白區的接縫9處並沒有採用現有技術中的工藝方法，而是採用不鏽鋼條5作為補加防腐的材料，不鏽鋼條5與管道本身均為鋼鐵材質，因此二者熱伸長率也十分相近，同時，不鏽鋼粘接膠的粘接強度與環氧樹脂相比要大很多，因此，採用不鏽鋼條5對接縫9處進行密封，不會出現補加的防腐材料與管道本身脫離的問題。另外，不鏽鋼條5是纏繞在管道上，這使得不鏽鋼條5緊縛在管道的外側，進一步增加了不鏽鋼條5與管道脫離的難度，從而防止防腐空白區再次出現。
所述的不鏽鋼板的兩側邊緣處均設置有條狀凸起4，條狀凸起4的長度方向與不鏽鋼板的側邊平行。條狀凸起4的作用有兩個，一方面，條狀凸起4可在管道生產時對不鏽鋼條5的安裝進行引導，便於不鏽鋼條5的快速安裝，從而提高生產效率；另一方面，條狀凸起4可在管道的轉運、移動和安裝過程中對不鏽鋼條5形成保護，防止不鏽鋼條5受磕碰損壞。
在實際生產中，有必要將不鏽鋼板和不鏽鋼條5的螺旋升角限制在一定範圍內，原因在於：若螺旋升角過大，則接縫9的長度過長，會增加接縫9處理時的工時；若螺旋升角過大，則會增加纏繞不鏽鋼板時的施工難度，因此，本實用新型將螺旋升角設定在15-25°的範圍內，將不鏽鋼板的寬度設定在50-60cm的範圍內。
本實用新型還提供了一種內外雙側不鏽鋼防腐的給排水管道的製造方法，該方法用於製造如前述任一權利要求所述的內外雙側不鏽鋼防腐的給排水管道，該方法包括如下步驟：
A、取一管道基體1和一無縫不鏽鋼管，將無縫不鏽鋼管插裝在管道基體1內，管道基體1的內徑與無縫不鏽鋼管的外徑為間隙配合尺寸。間隙配合尺寸將管道基體1和無縫不鏽鋼管的配合間隙限定在標準的公差配合表的尺寸配合公差範圍內，從而使得二者即可進行插入配合，又不會有很大的配合間隙，從而降低密封端蓋7與無縫不鏽鋼管之間的密封難度。
B、通過密封端蓋7將無縫不鏽鋼管的兩端密封后，通過密封端蓋7上的注水口8向密封腔內注入高壓水，在高壓水的壓力作用下，無縫不鏽鋼管向外延展擴張，從而貼附在管道基體1的內壁上，形成不鏽鋼內襯層3。通過水的壓力作用使無縫不鏽鋼管貼附在管道基體1的內壁上，工藝原理和工裝設備都非常簡單，不鏽鋼內襯層3與管道基體1的附著強度也能保證。密封端蓋7與無縫不鏽鋼管之間可採用插接密封，也可採用端面壓緊密封。
C、將條狀的不鏽鋼板的一端與管道基體1的一端焊接相連，然後轉動管道基體1，從而使不鏽鋼板螺旋纏繞在管道基體的外側，不鏽鋼板纏繞完成後，將其與管道基體1的另一端焊接相連，從而完成不鏽鋼板的纏繞工序，形成不鏽鋼包覆層2。所述的不鏽鋼包覆層2由條狀的不鏽鋼板沿著所述的管道基體1螺旋纏繞而成，生產時，先將條狀的不鏽鋼板的一端焊接在管道基體1的一端，然後通過旋轉管道基體1使條狀的不鏽鋼板纏繞在管道基體1的外側，不鏽鋼板纏繞完成後，將其與管道基體1的另一端焊接相連，從而完成不鏽鋼板的纏繞工序，形成不鏽鋼包覆層2。進行連續生產時，只需重複「焊接——纏繞——焊接」這三個工步即可實現快速生產，與其他結構形式相比，生產效率大大提高。
D、將不鏽鋼條5沿著不鏽鋼包覆層2外側的接縫9螺旋纏繞，纏繞的同時，在不鏽鋼條5和不鏽鋼板之間塗滿不鏽鋼粘接膠，從而將不鏽鋼條5粘結在不鏽鋼包覆層2的外側。
E、用切割工具和打磨工具對管道的兩端進行休整，使其平整，至此完成全部製造過程。
本實用新型採用了全新的管道防腐結構，通過在管道基體1的內外兩側採用不鏽鋼材料作為防腐層，不但有效改善了管道的防腐性能，而且大大降低了管道連接的工藝難度並縮短了施工周期。