CN111425674A - 一种耐高温直埋保温管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温直埋保温管，包括钢管，沿钢管的径向依次设有粉煤灰漂珠发泡保温层、玻璃纤维绵层、聚氨酯发泡保温层和玻璃钢保护层，在粉煤灰漂珠发泡保温层内设有多个与钢管走向平行的膨胀缓冲孔，在耐高温直埋保温管的径向剖面上，膨胀缓冲孔在粉煤灰漂珠发泡保温层以钢管管体圆心为圆心呈环形等角度排列。所述粉煤灰漂珠发泡保温层按重量比由以下原料制成：粉煤灰漂珠40‑50份、聚醚多元醇20‑30份、异氰酸酯15‑20份、环氧树脂20‑30份、催化剂5‑6份、固化剂4‑5份、发泡剂5‑10份。该保温管受热膨胀时不会破坏外层保温和保护层的结构，埋层中的水不会侵入保温管，保温管的使用寿命长，可以满足高温蒸汽的输送要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种直埋保温管，尤其是一种可以输送高温介质的直埋保温管。
背景技术
现有技术中的供暖管道多采用在钢管外包裹硬质聚氨脂保温层的保温管，这种结构的保温管不能耐高温，只能用于100℃以下的热水输送，不能满足输送蒸汽或导热油等高温介质的要求。CN106764125A公开了一种直埋蒸汽预制球硅复合防腐保温管，该保温管包括钢管，所述钢管外为滑动层，所述滑动层外为球硅复合防腐保温材料层，所述球硅复合防腐保温材料层外为硬质聚氨酯层，所述硬质聚氨酯层外为保护层；所述滑动层的材料为硅酸铝毡；所述保护层的材料为高密度聚乙烯。这种保温管虽然可以提高管道的耐高温能力，但是，在输送高温介质时，由于钢管与球硅复合防腐保温材料层、硬质聚氨酯层的受热膨胀系数不同，管道在输送高温介质时容易导致球硅复合防腐保温材料层和硬质聚氨酯层胀裂，不但影响保温效果，而且，当保护层有破损时，埋层中的水会直接浸入保温管内部，直至钢管外壁，对钢管造成腐蚀，缩短保温管的使用寿命。
发明内容
发明要解决的技术问题是：提供一种耐高温直埋保温管，该保温管受热膨胀时不会破坏外层保温和保护层的结构，埋层中的水不会侵入保温管，保温管的使用寿命长，可以满足高温蒸汽的输送要求。
解决技术问题所采取的技术方案：一种耐高温直埋保温管，包括钢管，沿钢管的径向依次设有粉煤灰漂珠发泡保温层、玻璃纤维绵层、聚氨脂发泡保温层和玻璃钢保护层，在粉煤灰漂珠发泡保温层内设有多个与钢管走向平行的膨胀缓冲孔，在耐高温直埋保温管的径向剖面上，膨胀缓冲孔在粉煤灰漂珠发泡保温层以钢管管体圆心为圆心呈环形等角度排列。
作为本发明的进一步改进方案：在粉煤灰漂珠发泡保温层内设有内、外两层呈环形等角度排列的膨胀缓冲孔，内层膨胀缓冲孔与外层膨胀缓冲孔直径相等、数目相同、沿圆周方向交错排列。
作为本发明的进一步改进方案：内层膨胀缓冲孔与外层膨胀缓冲孔直径大于聚氨脂漂珠保温层厚度的二分之一。
作为本发明的进一步改进方案：所述粉煤灰漂珠发泡保温层按重量比由以下原料制成：粉煤灰漂珠40-50份、聚醚多元醇20-30份、异氰酸酯15-20份、环氧树脂20-30份、催化剂5-6份、固化剂4-5份、发泡剂5-10份。
作为本发明的进一步改进方案：所述粉煤灰漂珠密度为0.2~0.4g/cm3，粒径为40~100μm。
作为本发明的进一步改进方案：所述催化剂为三乙烯二胺。
作为本发明的进一步改进方案：所述固化剂为乙二胺、己二胺或二乙烯三胺中的一种。
作为本发明的进一步改进方案：所述发泡剂为一氟二氯乙烷。
有益效果：本发明的耐高温直埋保温管，由于采用了所述保温管包括钢管，沿钢管的径向依次设有粉煤灰漂珠发泡保温层、玻璃纤维绵层、聚氨脂发泡保温层和玻璃钢保护层，在粉煤灰漂珠发泡保温层内设有多个与钢管走向平行的膨胀缓冲孔，在耐高温直埋保温管的径向剖面上，膨胀缓冲孔在粉煤灰漂珠发泡保温层以钢管管体圆心为圆心呈环形等角度排列的技术方案，通过在粉煤灰漂珠发泡保温层设置膨胀缓冲孔，当钢管内输送高温介质时，钢管膨胀扩径后会使膨胀缓冲孔之间的粉煤灰漂珠发泡保温层发生变形，当变形量较小时，变形量可以被膨胀缓冲孔吸收，当变形量达到膨胀缓冲孔的吸收极限时，就会使相邻的膨胀缓冲孔之间的粉煤灰漂珠发泡保温层发生断裂，从而将粉煤灰漂珠发泡保温层断裂成两个独立的管状保温层，将钢管的膨胀破坏力在特定的区域截断，并且通过玻璃纤维绵层来隔离粉煤灰漂珠发泡保温层与聚氨脂发泡保温层，防止粉煤灰漂珠发泡保温层在断裂过程中发生旋转或蠕动而导致整个保温层损坏，从而使膨胀缓冲孔外侧的保温结构不受钢管膨胀所破坏，保持其结构完整，因此，埋层中的水不会侵入保温管，保温管的使用寿命长，可以满足高温蒸汽的输送要求。由于采用了在粉煤灰漂珠发泡保温层内设有内、外两层呈环形等角度排列的膨胀缓冲孔，内层膨胀缓冲孔与外层膨胀缓冲孔直径相等、数目相同、沿圆周方向交错排列的技术特征，使得采用较小直径的膨胀缓冲孔就可以达到使粉煤灰漂珠发泡保温层断裂的效果，防止采用大孔径的膨胀缓冲孔粉煤灰漂珠发泡保温层断裂后造成钢管下沉变形，且钢管受热膨胀时粉煤灰漂珠发泡保温层更容易断裂，避免将钢管膨胀所产生的破坏力传导至膨胀缓冲孔以外区域，进一步提高了对***保温层的保护性能。由于采用了内层膨胀缓冲孔与外层膨胀缓冲孔直径大于粉煤灰漂珠发泡保温层厚度的二分之一的技术特征，使相邻膨胀缓冲孔呈V形排列，钢管膨胀时对相邻膨胀缓冲孔之间的粉煤灰漂珠发泡保温层施加一个剪切力，使得相邻膨胀缓冲孔之间的粉煤灰漂珠发泡保温层破坏效果更好，并且，破坏后形成的两个管状粉煤灰漂珠发泡保温层之间具有一定的支撑能力和压缩变形能力，可以防止管道发生局部沉降或挠曲变形。由于采用了所述粉煤灰漂珠发泡保温层由粉煤灰漂珠、聚醚多元醇、异氰酸酯、环氧树脂、催化剂、固化剂、发泡剂制成的技术特征，发泡过程中，环氧树脂受压离析到内、外柱面，使保温材料与钢管粘合效果更好，并且，在粉煤灰漂珠发泡保温层外柱面可以形成致密的防水层，由于加入了粉煤灰漂珠克服了纯聚氨脂发泡保温材料不能承受100℃以上高温的缺陷，使本发明的耐高温直埋保温管可以输送180℃以下的高温介质，并且，加入了粉煤灰漂珠的聚氨脂发泡材料硬度更好，还具有一定的脆性，从而使粉煤灰漂珠发泡保温层能够在膨胀缓冲孔处形成断裂。由于合理地限定了粉煤灰漂珠密度和粒径，在保证耐高温缓冲层断裂效果的同时，保温性能、耐高温性能和硬度达到完美结合。
附图说明
下面结合附图对本发明的耐高温直埋保温管作进一步的详细说明。
图1是本发明的耐高温直埋保温管径向剖面结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的耐高温直埋保温管，包括钢管4，沿钢管的径向依次设有粉煤灰漂珠发泡保温层7、玻璃纤维绵层3、聚氨脂发泡保温层2和玻璃钢保护层1，在粉煤灰漂珠发泡保温层内设有多个与钢管走向平行的膨胀缓冲孔，在直埋保温管的径向剖面上，膨胀缓冲孔在粉煤灰漂珠发泡保温层以钢管管体圆心为圆心呈环形等角度排列。优选地，在粉煤灰漂珠发泡保温层内设有内、外两层呈环形等角度排列的膨胀缓冲孔，内层膨胀缓冲孔6与外层膨胀缓冲孔5直径相等、数目相同、沿圆周方向交错排列，内层膨胀缓冲孔与外层膨胀缓冲孔直径大于聚氨脂漂珠保温层厚度的二分之一。这样相邻的内层膨胀缓冲孔与外层膨胀缓冲孔就会呈V字形排列，当钢管受热膨胀时会给内层膨胀缓冲孔与外层膨胀缓冲孔之间的保温材料施加一个剪切力，从而确保粉煤灰漂珠发泡保温层沿膨胀缓冲孔断裂，使粉煤灰漂珠发泡保温层断裂成两个独立的管状保温层，切断钢管膨胀的破坏力，玻璃纤维绵层还可以隔离粉煤灰漂珠发泡保温层在断裂过程中产生的转动，使粉煤灰漂珠发泡保温层外侧的聚氨酯发泡保温层和玻璃钢保护层不被钢管膨胀所破坏，从而避免埋层水浸入保温层、腐蚀钢管，并且，粉煤灰漂珠发泡保温层沿膨胀缓冲孔断裂也不会影响管道的保温性能。
所述粉煤灰漂珠发泡保温层按重量比由以下原料制成：粉煤灰漂珠40-50份、聚醚多元醇20-30份、异氰酸酯15-20份、环氧树脂20-30份、催化剂5-6份、固化剂4-5份、发泡剂5-10份。优选地，所述粉煤灰漂珠密度为0.2~0.4g/cm3，粒径为40~100μm，所述催化剂为三乙烯二胺，所述固化剂为乙二胺、己二胺或二乙烯三胺中的一种，所述发泡剂为一氟二氯乙烷。
表1为本发明的耐高温直埋保温管中粉煤灰漂珠发泡保温层的生产原料配比。
表1
| 轻质粉煤灰漂珠 | 聚醚多元醇 | 异氰酸酯 | 环氧树脂 | 催化剂 | 固化剂 | 发泡剂 | |
| 实施例1 | 40 | 20 | 15 | 30 | 5 | 4 | 5 |
| 实施例2 | 45 | 25 | 18 | 25 | 5 | 4 | 8 |
| 实施例3 | 50 | 30 | 20 | 20 | 6 | 5 | 10 |
粉煤灰漂珠发泡保温层的生产方法，按重量配比，将聚醚多元醇、环氧树脂、催化剂、固化剂和发泡剂混合并搅拌均匀，得到材料A，然后将粉煤灰漂珠与所述材料A混合均匀，最后加入异氰酸酯搅拌30~60秒，得到粉煤灰漂珠发泡浆料，经聚合、膨胀、固化得到。
本发明的耐高温直埋保温管中粉煤灰漂珠发泡保温层生产方法，先在膨胀缓冲孔模芯上涂脱模剂、包裹塑料薄膜，将多根膨胀缓冲孔模芯按要求固定在钢管周围，在膨胀缓冲孔模芯外套装管状模，向管状模内注入粉煤灰漂珠发泡浆料，待粉煤灰漂珠发泡浆料固化后，沿钢管轴向拉出膨胀缓冲孔模芯，在钢管外壁形成具有膨胀缓冲孔结构的粉煤灰漂珠发泡保温层。然后采用现有技术中的常规手段在粉煤灰漂珠发泡保温层外侧依次制作玻璃纤维绵层、聚氨酯发泡保温层、玻璃钢保护层，完成耐高温直埋保温管的制作。
本发明的耐高温直埋保温管可以输送180℃以下的高温介质，可以满足供热管一次网热介质输送要求。
Claims (8)
1.一种耐高温直埋保温管，包括钢管，沿钢管的径向依次设有粉煤灰漂珠发泡保温层、玻璃纤维绵层、聚氨脂发泡保温层和玻璃钢保护层，其特征是：在粉煤灰漂珠发泡保温层内设有多个与钢管走向平行的膨胀缓冲孔，在耐高温直埋保温管的径向剖面上，膨胀缓冲孔在粉煤灰漂珠发泡保温层以钢管管体圆心为圆心呈环形等角度排列。
2.根据权利要求1所述的耐高温直埋保温管，其特征是：在粉煤灰漂珠发泡保温层内设有内、外两层呈环形等角度排列的膨胀缓冲孔，内层膨胀缓冲孔与外层膨胀缓冲孔直径相等、数目相同、沿圆周方向交错排列。
3.根据权利要求2所述的耐高温直埋保温管，其特征是：内层膨胀缓冲孔与外层膨胀缓冲孔直径大于聚氨脂漂珠保温层厚度的二分之一。
4.根据权利要求1至3任一项所述的耐高温直埋保温管，其特征是：所述粉煤灰漂珠发泡保温层按重量比由以下原料制成：粉煤灰漂珠40-50份、聚醚多元醇20-30份、异氰酸酯15-20份、环氧树脂20-30份、催化剂5-6份、固化剂4-5份、发泡剂5-10份。
5.根据权利要求4所述的耐高温直埋保温管，其特征是：所述粉煤灰漂珠密度为0.2~0.4g/cm3，粒径为40~100μm。
6.根据权利要求5所述的耐高温直埋保温管，其特征是：所述催化剂为三乙烯二胺。
7.根据权利要求6所述的耐高温直埋保温管，其特征是：所述固化剂为乙二胺、己二胺或二乙烯三胺中的一种。
8.根据权利要求7所述的耐高温直埋保温管，其特征是：所述发泡剂为一氟二氯乙烷。
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