一種煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法
2023-05-18 16:22:11
一種煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，屬於煤礦管道輸送【技術領域】。所述的新型複合鋼管選用冷軋鋼帶纏繞咬合焊接製作，經酸性溶液或鹼性溶液表面粗造化後，依次在管道內外塗覆富鋅環氧樹脂與環氧陶瓷塗料，並且晾乾或烘乾。本發明的製作方法使管材在確保使用性能的基礎上，降低管材的重量，增強管材的耐腐蝕性和覆層表面的耐磨性，從而降低管材的成本，提高其使用壽命。
【專利說明】一種煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於煤礦井下用管道領域，具體涉及一種煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法。
【背景技術】
[0002]為確保煤礦井下生產的安全，需將煤層中和巷道中的瓦斯氣體抽出。我國是世界上最大的煤炭生產國，有著許多大大小小的煤礦，每年需要大量的抽放瓦斯用管道。
[0003]目前使用的管道大致分為以下幾種:(1)普通鋼管；(2)雙抗塑料管；(3)塗塑鋼管；(4)不鏽鋼管。以上管道中，不鏽鋼管由於價格昂貴，使用量極少。普通鋼管由於耐腐蝕性差，在煤礦井下潮溼的條件下，極易受到腐蝕，使用壽命短，而且重量大，安裝極不方便。雙抗塑料管雖然具有重量輕、耐腐蝕等優點，但塑料管的強度遠小於鋼管，且價格較高。浸塑鋼管由於採用簡單浸塑手段將塑料覆蓋在鋼管表面，易脫落，且仍未有效降低管材的重量，簡單的塑料覆層不能抵抗井下管道存在的電化學腐蝕。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，使管材在確保使用性能的基礎上，降低管材的重量，增強管材的耐腐蝕性和覆層表面的耐磨性，從而降低管材的成本，提高其使用壽命。
[0005]一種煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，包括以下步驟:
(1)選擇冷軋鋼帶，將冷軋鋼帶的表面清理乾淨；
(2)鋼帶螺旋咬合纏繞並焊接形成管道；在螺旋纏繞咬合焊接過程中，鋼帶邊緣進行翻邊處理，相鄰兩段鋼帶在翻邊處進行搭接，鋼帶翻邊並搭接後，在管道外壁進行焊接，焊縫在相鄰兩段鋼帶的冷軋鋼帶表面；
(3)將焊縫進行拋光處理，並用清水衝洗乾淨；
(4)配置洗滌液，將管道浸潰在洗滌液中，並用清水反覆多次洗滌管道，然後將管道晾乾或烘乾，浸潰時間為120分鐘；
(5)用酸性溶液或鹼性溶液對管道衝淋，然後取出管道，並用清水反覆洗滌多次，將管道晾乾或烘乾；
(6)將富鋅環氧樹脂噴塗至管道的內外，採用加熱裝置將管道內外表面樹脂烘乾，形成富鋅環氧樹脂覆層；
(7)將環氧陶瓷塗料噴塗至管道內外的樹脂表面，形成環氧陶瓷覆層，並自然晾乾。
[0006]進一步地，所述管道結構在管道外壁進行單面焊接，咬合部分通過延伸能夠釋放3%?6%的長度，同時又確保瓦斯氣體不洩露。
[0007]進一步地，所述洗滌液是中性洗滌液。
[0008]進一步地，所述酸性溶液為lmol/L的鹽酸溶液，鹼性溶液為lmol/L的氫氧化鉀溶液或氫氧化鈉溶液。
[0009]進一步地，所述富鋅環氧樹脂由12.5%環氧樹脂E_44、68.5%鋅粉、1.8%固化劑T-31、16.9%丙酮和0.3%滑石粉組成。
[0010]進一步地，所述環氧陶瓷塗料由33.3%環氧樹脂E-44、50%陶瓷粉、5%稀釋劑660A、8.3%固化劑T-31U.7%乙二胺和1.7% 2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚組成。
[0011]進一步地，所述加熱裝置為電熱圈。
[0012]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
(1)本發明提供的抽放瓦斯用新型複合管道具有的焊縫結構，起到加強作用，提高所述管道的抗壓強度，同時降低了管道生產成本。
[0013](2)成型過程中獨特的咬合結構(如附圖1)加單面(管外壁)焊接結構，使得該管道在煤礦瓦斯輸送過程中，因地質變化，產生的位移或拉伸，咬合部分通過延伸而釋放3%-6%的長度，同時又確保瓦斯氣體不洩露。
[0014](3)管道採用不鏽鋼材料，提高了管道壽命，同時具有抗靜電效果。
[0015](4)本發明採用酸性溶液或鹼性溶液進行衝洗，在管道內外進行粗糙處理，能夠加強管道粘附強度。
[0016](5)內覆層採用富鋅環氧樹脂，富鋅環氧樹脂與鋼材的結合力強，而且在抗氧化腐蝕的基礎上大大增強了抗電位腐蝕能力。
[0017](6)內覆層的外面是一層環氧陶瓷覆層，該覆層具有很高的強度和耐磨性，不但能抗擊輸送瓦斯時，固體顆粒物的磨蝕，而且管材外表面也具有較強的抗磨擦損壞能力。
[0018](7)本發明採用的雙覆層結構，內覆層為富鋅環氧樹脂，外覆層採用環氧陶瓷塗料，大大提高了管道的抗腐蝕能力抗、磨蝕能力和抗磨擦損壞能力，使管材在井下的使用壽命得以大幅度提聞。
[0019](8)管道具有防腐、阻燃和抗靜電等綜合性能，提高了管道使用安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明提供的管道焊接結構示意圖。
[0021]附圖標記說明:
1、管道；2、焊縫；3、富鋅環氧樹脂覆層；4、環氧陶瓷覆層。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步描述:
實施例1
一種煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，包括以下步驟:
(1)選擇厚度為2.5mm的冷軋鋼帶，將冷軋鋼帶的表面清理乾淨；
(2)鋼帶螺旋咬合纏繞並焊接形成直徑為500mm的管道1(如附圖1);在螺旋纏繞咬合焊接過程中，鋼帶邊緣進行翻邊處理，相鄰兩段鋼帶在翻邊處進行搭接，鋼帶翻邊並搭接後，在管道外壁進行焊接，焊縫2在相鄰兩段鋼帶的冷軋鋼帶表面；
(3)將焊縫2進行拋光處理，並用清水衝洗乾淨；
(4)配置中性洗滌液，將管道1浸潰在洗滌液中，並用清水反覆5次洗滌管道，然後將管道1烘乾，浸潰時間為120分鐘； (5)用lmol/L的鹽酸溶液對管道衝淋，然後取出管道1，並用清水反覆洗滌5次，將管道1晾乾；
(6)將富鋅環氧樹脂噴塗至管道1的內外，採用加熱圈將管道1內外表面樹脂烘乾，形成富鋅環氧樹脂覆層3 ；
(7)將環氧陶瓷塗料噴塗至管道1內外的樹脂表面，形成環氧陶瓷覆層4，並自然晾乾。
[0023]富鋅環氧樹脂由12.5%環氧樹脂E_44、68.5%鋅粉、1.8%固化劑T-31、16.9%丙酮和0.3%滑石粉組成。
[0024]環氧陶瓷塗料由33.3%環氧樹脂E_44、50%陶瓷粉、5%稀釋劑660A、8.3%固化劑T-31、l.7%乙二胺和1.7% 2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚組成。
[0025]本管材的直徑為500mm,厚度為2.5mm,就其進行環剛度測試，環剛度數值比同口徑、同厚度對接焊接的管材提高了 2.1倍。
[0026]實施例2
一種煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，包括以下步驟:
(1)選擇厚度為2.5mm的冷軋鋼帶，將冷軋鋼帶的表面清理乾淨；
(2)鋼帶螺旋咬合纏繞並焊接形成直徑為600mm的管道1(如附圖1);在螺旋纏繞咬合焊接過程中，鋼帶邊緣進行翻邊處理，相鄰兩段鋼帶在翻邊處進行搭接，鋼帶翻邊並搭接後，在管道外壁進行焊接，焊縫2在相鄰兩段鋼帶的冷軋鋼帶表面；
(3)將焊縫2進行拋光處理，並用清水衝洗乾淨；
(4)配置中性洗滌液，將管道浸潰在洗滌液中，並用清水反覆5次洗滌管道1，然後將管道1晾乾，浸潰時間為120分鐘；
(5)用lmol/L的氫氧化鈉溶液對管道衝淋,然後取出管道1,並用清水反覆洗滌5次，將管道1晾乾；
(6)將富鋅環氧樹脂噴塗至管道1的內外，採用加熱圈將管道1內外表面樹脂烘乾，形成富鋅環氧樹脂覆層3 ；
(7)將環氧陶瓷塗料噴塗至管道1內外的樹脂表面，形成環氧陶瓷覆層4，並自然晾乾。
[0027]富鋅環氧樹脂由12.5%環氧樹脂E_44、68.5%鋅粉、1.8%固化劑T-31、16.9%丙酮和0.3%滑石粉組成。
[0028]環氧陶瓷塗料由33.3%環氧樹脂E_44、50%陶瓷粉、5%稀釋劑660A、8.3%固化劑T-31、l.7%乙二胺和1.7% 2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚組成。
[0029]本發明管材的直徑為600mm,厚度為2.5mm,,就其管材截取600mm管段，與同樣長度、同口徑、同鋼板厚度的聚乙烯塗塑的螺旋焊管進行了耐腐蝕對比試驗。將試樣同時置於高溼度、高酸性(或高鹼性)氣氛的密閉容器裡，100天後檢測金屬管壁的腐蝕厚度，發現本發明的管材腐蝕厚度僅為普通聚乙烯塗塑螺旋焊管的腐蝕厚度的24%，抗腐蝕性能大幅度提聞。
[0030]實施例3
一種煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，包括以下步驟:
(1)選擇厚度為2.0mm的冷軋鋼帶，將冷軋鋼帶的表面清理乾淨；
(2)鋼帶螺旋咬合纏繞並焊接形成直徑為550mm的管道1(如附圖1);在螺旋纏繞咬合焊接過程中，鋼帶邊緣進行翻邊處理，相鄰兩段鋼帶在翻邊處進行搭接，鋼帶翻邊並搭接後，在管道1外壁進行焊接，焊縫2在相鄰兩段鋼帶的冷軋鋼帶表面；
(3)將焊縫2進行拋光處理，並用清水衝洗乾淨；
(4)配置中性洗滌液，將管道1浸潰在洗滌液中，並用清水反覆5次洗滌管道1，然後將管道1烘乾，浸潰時間為120分鐘；
(5)用lmol/L的氫氧化鉀溶液對管道1衝淋,然後取出管道1，並用清水反覆洗滌5次，將管道1晾乾；
(6)將富鋅環氧樹脂噴塗至管道1的內外，採用加熱圈將管道1內外表面樹脂烘乾，形成富鋅環氧樹脂覆層3 ；
(7)將環氧陶瓷塗料噴塗至管道1內外的樹脂表面，形成環氧陶瓷覆層4，並自然晾乾。
[0031]富鋅環氧樹脂由12.5%環氧樹脂E-44、68.5%鋅粉、1.8%固化劑T-31、16.9%丙酮和0.3%滑石粉組成。
[0032]環氧陶瓷塗料由33.3%環氧樹脂E_44、50%陶瓷粉、5%稀釋劑660A、8.3%固化劑T-31、l.7%乙二胺和1.7% 2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚組成。
[0033]本管材的直徑為550mm，厚度為2.0mm,就其進行環剛度測試，環剛度數值比同口徑、同厚度對接焊接的管材提高了 2.0倍。
[0034]以上所述僅為本發明的一些實施例，並不限制本發明，凡採用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，包括以下步驟: (1)選擇冷軋鋼帶，將冷軋鋼帶的表面清理乾淨； (2)鋼帶螺旋咬合纏繞並焊接形成管道；在螺旋纏繞咬合焊接過程中，鋼帶邊緣進行翻邊處理，相鄰兩段鋼帶在翻邊處進行搭接，鋼帶翻邊並搭接後，在管道外壁進行焊接，焊縫在相鄰兩段鋼帶的冷軋鋼帶表面； (3)將焊縫進行拋光處理，並用清水衝洗乾淨； (4)配置洗滌液，將管道浸潰在洗滌液中，並用清水反覆多次洗滌管道，然後將管道晾乾或烘乾，浸潰時間為120分鐘； (5)用酸性溶液或鹼性溶液對管道衝淋，然後取出管道，並用清水反覆洗滌多次，將管道晾乾或烘乾； (6)將富鋅環氧樹脂噴塗至管道的內外，採用加熱裝置將管道內外表面樹脂烘乾，形成富鋅環氧樹脂覆層； (7)將環氧陶瓷塗料噴塗至管道內外的樹脂表面，形成環氧陶瓷覆層，並自然晾乾。
2.根據權利要求1所述的煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，其特徵在於:所述管道結構在管道外壁進行單面焊接，咬合部分通過延伸能夠釋放3%?6%的長度，同時又確保瓦斯氣體不洩露。
3.根據權利要求1所述的煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，其特徵在於:所述洗滌液是中性洗滌液。
4.根據權利要求1所述的煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，其特徵在於:所述酸性溶液為lmol/L的鹽酸溶液,鹼性溶液為lmol/L的氫氧化鉀溶液或氫氧化鈉溶液。
5.根據權利要求1所述的煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，其特徵在於:所述富鋅環氧樹脂由12.5%環氧樹脂E-44、68.5%鋅粉、1.8%固化劑Τ_31、16.9%丙酮和0.3%滑石粉組成。
6.根據權利要求1所述的煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，其特徵在於:所述環氧陶瓷塗料由33.3%環氧樹脂Ε-44、50%陶瓷粉、5%稀釋劑660Α、8.3%固化劑Τ-31、1.7%乙二胺和1.7% 2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚組成。
7.根據權利要求1所述的煤礦井下抽放瓦斯用新型複合鋼管制造方法，其特徵在於:所述加熱裝置為電熱圈。
【文檔編號】B23P15/00GK104308475SQ201410505397
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】劉開良, 張開勝, 王玉忠, 李文賀 申請人:山東聯創管業有限公司