复合管道的制作方法

1.本实用新型涉及一种复合管道，特别涉及内衬防腐金属层的防腐管道。


背景技术：

2.不锈钢内衬技术于20世纪60年代中期开始使用，是将薄壁不锈钢管作为载体，进行焊接成型后，以牵引绞车为动力将不锈钢内衬管从待修管道的一端牵引至另一端。不锈钢管内衬管穿插完毕之后对其进行冲压，在保压情况下对内衬管与原管线之间的缝隙进行注浆固化作业。形成与原管道紧密粘合、表面光滑的复合管。从而达到承压性强、抗冲击、整体耐腐蚀的修复目的。
3.内衬不锈钢复合管的优点包括：(1)内衬不锈钢复合管不生垢、不结瘤、耐腐蚀。这一点相比于铁材质产品来说，是一个很大的优势，一些铁材质产品经常生锈并且不耐腐蚀，但是不锈钢在使用过程中管道内壁形成一层极薄的氧化铬薄膜，该薄膜阻止金属继续氧化，故不锈钢有很强的耐腐蚀性能，不仅能承受水和空气的腐蚀，而且可以承受弱酸弱碱的腐蚀。(2)内衬不锈钢复合管有着多种连接模式，可以焊接、可以法兰连接、可以螺纹连接，还可以沟槽连接。连接模式的选择在很大程度上能够满足不同使用者的不同需求，增加使用者的选择自由性。(3)内衬不锈钢复合管耐高温，这样的话其就可以输送热水、沸水、蒸汽等高温液体和气体，这是因为不锈钢是高于普通钢材在常温下的抗拉强度的。(4)内衬不锈钢复合管低温脆性好，这是由于不锈钢的膨胀系数小。
4.因为内衬不锈钢复合管具有如上所述的诸多优点，因此被广泛地应用在给水、石油、排水、燃气、热力、电信、电力、工业等领域，特别是市政给水领域，不锈钢材料几乎成为自来水管材唯一的选择。
5.在内衬不锈钢复合管的制造工艺中，为了保证内衬不锈钢管和外层钢管的结合力，不锈钢管内衬管穿插完毕之后需要进行冲压处理，例如，通过机械力挤压、液压加压、爆炸力挤压等冲压处理方法令内衬不锈钢管膨胀，使得内衬不锈钢管和外层钢管紧密结合。不管是采用哪种冲压方法，都有两个缺点：(1)为了保证足够的力学性能和抗冲压性能，内衬不锈钢管的厚度较厚；(2)冲压处理的成本较高。这两个因素综合起来导致内衬不锈钢复合管的制造成本很高。


技术实现要素：

6.有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种管道，要解决的技术问题是减低内衬复合管的制造成本。
7.为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案是：一种复合管道，所述复合管道包括管道主体、位于所述管道主体的端口处的端口保护部件、以及内表面保护层，所述内表面保护层紧贴所述管道主体的内表面和端口保护部件的内表面。
8.优选地，所述内表面保护层由板状结构弯曲形成。
9.优选地，所述内表面保护层通过粘合的方式紧贴所述外层管道主体的内表面和端
口保护部件的内表面。
10.优选地，所述粘合的粘合材料选自可粘性特氟龙、聚乙烯、聚丙烯、钎焊剂、反应型胶水中的一种或几种。
11.优选地，所述端口保护部件通过焊接和/或粘合的方式与所述管道主体连接。
12.优选地，所述管道主体的外表面连接有法兰，所述复合管道还包括端面保护层，紧贴所述端口保护部件的端面、所述法兰的端面。
13.优选地，所述端口保护部件内嵌于所述管道主体的端口处，所述端面保护层还紧贴所述管道主体的端面。
14.优选地，所述端面保护层与所述内表面保护层的连接处被焊接。
15.优选地，所述管道主体的外表面设置有外螺纹。
16.优选地，所述外层管道的材质为碳素结构钢；所述端口保护部件的材质为双相不锈钢、或c4钢、或钛合金、或哈氏合金、或镐合金、或304不锈钢、或316l不锈钢、或蒙乃尔合金；所述内层保护层的材质为双相不锈钢、或c4钢、或钛合金、或哈氏合金、或镐合金、或304不锈钢、或316l不锈钢、或蒙乃尔合金。
17.本实用新型的有益效果为：本实用新型采用粘合的方法在外层管道内部内衬内层管道，制造工艺简单，内层管道可以采用较薄的板材，因此成本比现有的内衬工艺大大降低。
18.以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
19.图1是本实用新型所提供的复合管道的第一种优选的具体实施方式的截面结构示意图。
20.图2是图1所示的复合管道的结构分解图。
21.图3是本实用新型所提供的复合管道的第二种优选的具体实施方式的截面结构示意图。
22.图4是图3所示的复合管道的结构分解图。
23.图5是本实用新型所提供的复合管道的第三种优选的具体实施方式的截面结构示意图。
24.图6是图5所示的复合管道的结构分解图。
具体实施方式
25.图1和图2示出了本实用新型所提供的复合管道的第一种优选的具体实施方式的截面结构。
26.如图1所示，该具体实施方式中的复合管道包括管道主体100、端口保护部件200、内表面保护层300、端面保护层400、法兰40。其中，端口保护部件200内嵌于管道主体100的端口处。法兰40焊接于管道主体100的外表面，内表面保护层300紧贴管道主体100和端口保护部件200的内表面，端面保护层400紧贴内表面保护层300的端面、管道主体100的端面、端口保护部件200的端面、法兰40的端面。
27.需要注意的是，图1仅为了示出该具体实施方式中的复合管道的横截面结构的原理，为了清楚显示的目的，图中的某些部位的尺寸及比例可能被夸张或扭曲，因此不能将图中所显示的尺寸及比例作为本技术权利要求解释范围的限制。例如，在图1中，端口保护部件200与管道主体100之间存在空隙，这是基于清楚地显示的目的，实际应用中，端口保护部件200与管道主体100之间可能是紧密贴合的。同样，法兰40与管道主体100之间、内表面保护层300与管道主体100(及端口保护部件200)之间、端面保护层400与管道主体100及端口保护部件200)之间也是如此。另外，在图1中，为了清楚地显示的目的，管道主体100的壁厚相对于法兰40的尺寸被夸大，在实际应用中，管道主体100的壁厚、内表面保护层300的厚度、端面保护层400的厚度相对于法兰40的尺寸的比例要小得多。
28.在该具体实施方式中，管道主体100为普通钢管，例如钢号为45的优质碳素结构钢，端口保护部件200、内表面保护层300、端面保护层400为304不锈钢材料，该种材料的管道特别适用于市政给水。管道主体100的主要作用是作为结构支撑，端口保护部件200、内表面保护层300、端面保护层400合起来用于内层防锈和端口出的防锈，自来水在内表面保护层300中流通。
29.该具体实施方式中的复合管道与现有内衬不锈钢复合管的第一个重要区别在于：内表面保护层300由板状结构弯曲形成。内表面保护层300不同于现有的内衬不锈钢管，其横截面并不是一个完整的圆形。相反地，内表面保护层300具有第一侧边和第二侧边，内表面保护层300的第一侧边和第二侧边具有相互重叠的部分。在制造加工时，不锈钢板被卷曲成外径小于管道主体100的圆筒(第一侧边和第二侧边相互重叠)，然后通过牵引或其它方法置于管道主体100内，由于不锈钢板自身弹性力的作用，圆筒状不锈钢板在管道主体100内会自动膨胀(第一侧边和第二侧边相互重叠的部分小于膨胀前)。
30.该具体实施方式中的复合管道与现有内衬不锈钢复合管的第二个重要区别在于：管道主体100和内表面保护层300的结合通过粘合的方式实现。在制造加工时，在管道主体100的内壁和/或不锈钢板的一面涂敷粘合剂。需要注意的是，因为不锈钢板自身弹性力的作用，内表面保护层300的第一侧边和第二侧边通常并不会紧密地贴合，它们之间通常会存在空隙，因此，粘合剂会填充于内表面保护层300的第一侧边和第二侧边之间。对于粘合剂的选择，能将粘合钢管和不锈钢板的各种粘合剂皆适用于该具体实施方式，例如各种快干金属专用粘合剂或慢干金属专用粘合剂。如果要应用于市政给水，优选对人体无害的胶粘剂。需要通过加热来实现粘合的热熔胶(例如pfa、po、pes和pa等热熔胶膜)也适用于该具体实施方式。如采用热熔胶，在复合管道的制作过程中，则需要对管道进行加热。
31.从以上所描述的该具体实施方式的方案可以看出，相对于现有的内衬不锈钢复合管，本实用新型所提供的复合管道不需要进行复杂的冲压处理，制作工艺简单得多。另外，因为不需要进行冲压处理，而且内层的不锈钢管/不锈钢板被粘合层粘合到外层管道而不需要内层管道具有较强的力学性能，因此，内层的不锈钢管/不锈钢板采用采用较薄的板材，从这两方面来说，本实用新型所提供的复合管道比现有的内衬不锈钢复合管成本低得多。
32.除了内表面保护层300的结构之外，本实用新型的另一个重要的创新之处在于端口处的处理。在该具体实施方式中，通过端口保护部件200、内表面保护层300、端面保护层400的配合来实现端口处的防腐。如图1和图2所示，端口保护部件200也为304不锈钢材料，
与管道主体100紧密贴合，从而起到保护端口的作用。端口保护部件200整体为环形，与管道主体100紧密贴合后，端口保护部件内表面202与管道主体内表面102共同形成连续的内表面，内表面保护层300与该连续的内表面紧密贴合；内表面保护层端面301、端口保护部件端面201、管道主体端面101、法兰端面41共同形成连续的端面，端面保护层400与该连续的内表面紧密贴合。端口保护部件200与管道主体100紧密贴合的方式有多种，例如，可以通过粘合的方式，或者，通过焊接的方式，或者，直接将端口保护部件200内嵌到管道主体100的端口处即可。
33.将端口保护部件200与管道主体100紧密贴合后，就可以按照上面所描述的方法将内表面保护层300粘合到管道主体100和端口保护部件200的内表面，然后将端面保护层400粘合到内表面保护层端面301、端口保护部件端面201、管道主体端面101、法兰端面41。作为一种更优选的方案，还可以将内表面保护层300和端面保护层400的连接处焊接在一起(如果内表面保护层300和端面保护层400的厚度较薄时，可以采用激光焊接)。
34.图1和图2还示出了中间密封层70。相应地，端面保护层400具有端面保护层端面401，中间密封层70位于两根管道的端面保护层端面之间。连接两根管道时，如果通过法兰施加紧固力时，通过中间密封层70与两根管道的端面保护层端面的紧密贴合实现密封的功能。中间密封层70的材质可以根据实际应用场景选取，例如，橡胶、膨胀石墨、高分子防腐材料(例如聚四氟乙烯类材料)或其它适合的材料。
35.需要注意的是，该具体实施方式提供了适用于市政给水的复合管道方案。在该方案中，管道主体为普通钢管，作为该具体实施方式的变形，对于不同的应用场合，管道主体也可以采用其它的材料，例如，采用其它型号的钢管，或者是其它金属材料制成的管道(例如，铝合金管、铜管等)，外层管道也可以是非金属管，例如，塑料管。同样地，端口保护部件、内表面保护层、端面保护层也可以采用各种材质，包括各种不锈钢、合金钢或铜。具体的，包括双相不锈钢、c4钢、钛合金、哈氏合金、镐合金、316l不锈钢、蒙乃尔合金等。例如，采用耐蚀合金以增加酸碱耐腐蚀性，这种材质尤其适用于化工行业。对于外层管道和内层管道的各种材料，本领域技术人员可以根据实际需求选择合适的粘合剂，例如，可粘性特氟龙、聚乙烯、聚丙烯、钎焊剂、反应型胶水等，在这里不再详述。
36.图3和图4示出了本实用新型所提供的复合管道的第二种优选的具体实施方式的截面结构。
37.如图3所示，该具体实施方式中的复合管道包括管道主体100、端口保护部件200、内表面保护层300、端面保护层400、法兰40。其中，端口保护部件200连接于管道主体100的端口处。法兰40焊接于管道主体100的外表面，内表面保护层300紧贴管道主体100和端口保护部件200的内表面，端面保护层400紧贴内表面保护层300的端面、端口保护部件200的端面、法兰40的端面。
38.在该具体实施方式中，管道主体100为普通钢管，例如钢号为45的优质碳素结构钢，端口保护部件200、内表面保护层300、端面保护层400为304不锈钢材料，该种材料的管道特别适用于市政给水。管道主体100的主要作用是作为结构支撑，端口保护部件200、内表面保护层300、端面保护层400合起来用于内层防锈和端口出的防锈，自来水在内表面保护层300中流通。
39.该具体实施方式中，内表面保护层300也是由板状结构弯曲形成，并通过粘合的方
式结合于管道主体100的内表面，与第一种具体实施方式类似。
40.在该具体实施方式中，通过端口保护部件200、内表面保护层300、端面保护层400的配合来实现端口处的防腐。如图3和图4所示，端口保护部件200也为304不锈钢材料，与管道主体100紧密贴合，从而起到保护端口的作用。端口保护部件200整体为环形，与管道主体100紧密贴合后，端口保护部件内表面202与管道主体内表面102共同形成连续的内表面，内表面保护层300与该连续的内表面紧密贴合；内表面保护层端面301、端口保护部件端面201、法兰端面41共同形成连续的端面，端面保护层400与该连续的内表面紧密贴合。端口保护部件200与管道主体100紧密贴合的方式有多种，例如，可以通过粘合的方式，或者，通过焊接的方式。
41.将端口保护部件200与管道主体100紧密贴合后，就可以按照上面所描述的方法将内表面保护层300粘合到管道主体100和端口保护部件200的内表面，然后将端面保护层400粘合到内表面保护层端面301、端口保护部件端面201、法兰端面41。作为一种更优选的方案，还可以将内表面保护层300和端面保护层400的连接处焊接在一起(如果内表面保护层300和端面保护层400的厚度较薄时，可以采用激光焊接)。
42.图3和图4还示出了中间密封层70。相应地，端面保护层400具有端面保护层端面401，中间密封层70位于两根管道的端面保护层端面之间。连接两根管道时，如果通过法兰施加紧固力时，通过中间密封层70与两根管道的端面保护层端面的紧密贴合实现密封的功能。中间密封层70的材质可以根据实际应用场景选取，例如，橡胶、膨胀石墨、高分子防腐材料(例如聚四氟乙烯类材料)或其它适合的材料。
43.图5和图6示出了本实用新型所提供的复合管道的第三种优选的具体实施方式的截面结构。
44.如图5所示，该具体实施方式中的复合管道包括管道主体100、端口保护部件200、内表面保护层300。其中，端口保护部件200连接于管道主体100的端口处。内表面保护层300紧贴管道主体100和端口保护部件200的内表面。管道主体100的外表面开设有外螺纹50，两根管道通过具有内螺纹的连接件进行连接。
45.在该具体实施方式中，管道主体100为普通钢管，例如钢号为45的优质碳素结构钢，端口保护部件200、内表面保护层300为304不锈钢材料，该种材料的管道特别适用于市政给水。管道主体100的主要作用是作为结构支撑，端口保护部件200、内表面保护层300合起来用于内层防锈和端口出的防锈，自来水在内表面保护层300中流通。
46.该具体实施方式中，内表面保护层300也是由板状结构弯曲形成，并通过粘合的方式结合于管道主体100的内表面，与第一种具体实施方式类似。
47.在该具体实施方式中，通过端口保护部件200、内表面保护层300的配合来实现端口处的防腐。如图5和图6所示，端口保护部件200也为304不锈钢材料，与管道主体100紧密贴合，从而起到保护端口的作用。端口保护部件200整体为环形，与管道主体100紧密贴合后，端口保护部件内表面202与管道主体内表面102共同形成连续的内表面，内表面保护层300与该连续的内表面紧密贴合。端口保护部件200与管道主体100紧密贴合的方式有多种，例如，可以通过粘合的方式，或者，通过焊接的方式。
48.将端口保护部件200与管道主体100紧密贴合后，就可以按照上面所描述的方法将内表面保护层300粘合到管道主体100和端口保护部件200的内表面。
49.图5和图6还示出了中间密封层70。相应地，端面保护层400具有端面保护层端面401，中间密封层70位于两根管道的端面保护层端面之间。连接两根管道时，如果通过法兰施加紧固力时，通过中间密封层70与两根管道的端面保护层端面的紧密贴合实现密封的功能。中间密封层70的材质可以根据实际应用场景选取，例如，橡胶、膨胀石墨、高分子防腐材料(例如聚四氟乙烯类材料)或其它适合的材料。
50.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。