CN204477521U

CN204477521U - 一种高耐磨增强复合管材

Info

Publication number: CN204477521U
Application number: CN201420834736.4U
Authority: CN
Inventors: 陆国强; 张伟娇; 蒋建平
Original assignee: Zhejiang Weixing New Building Materials Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Weixing New Building Materials Co Ltd
Priority date: 2014-12-25
Filing date: 2014-12-25
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2024-12-25

Abstract

一种高耐磨增强复合管材，属于复合管材技术领域。它由耐磨功能层、HDPE基体层、增强层和HDPE外层构成，耐磨功能层由热塑性弹性体挤出得到，增强层由右螺旋缠绕层和左螺旋缠绕层经双向交叉缠绕构成。本实用新型通过采用由热塑性弹性体挤出得到的耐磨功能层，在HDPE基体层和HDPE外层之间设置一层由金属丝或高强度无碱玻璃纤维双向交叉缠绕结构的增强层，具有优异的耐刮擦磨损、耐冲击磨损、抗撕裂和耐腐蚀等性能，且具备了耐高压能力、耐腐蚀、韧性好及综合造价低等特点，其成型工艺简单、安装施工方便、接头连接可靠、使用寿命长、维护及运行成本低，广泛用于矿山、疏浚、冶金、化工和电力等领域。

Description

一种高耐磨增强复合管材

技术领域

本实用新型属于复合管材技术领域，具体涉及一种具有耐磨损、耐高压、耐腐蚀、耐冲击等性能的高耐磨增强复合管材。

背景技术

耐磨管道是一种特种工业管道，在国民经济中扮演着非常重要的地位。耐磨管道的应用非常广泛，主要用于矿山：如矿浆选矿输送和尾矿的长距离管道输送；疏浚：如江河湖海的清淤疏浚、抽沙排沙；冶金：如精矿浆、冶金废渣、铅粒、铝粉等输送；化工：如煤粉、硅粉、盐浆、碱浆等固液混合物的输送；电力：如火电厂除灰、排渣、送粉、回粉、脱硫工艺管道等，并正高速地发展着。

目前，传统的耐磨管道主要以钢管、铸铁管等金属管道为主，但其存在严重的腐蚀和磨损问题，使得该种管道使用寿命短，工程维护费用高。采用内衬技术后，衬胶/衬塑钢管虽然大大地提高了其耐磨性能，但又存在管材笨重、安装连接不方便等问题，而且胶层/塑层易与钢管脱层而造成管道堵塞，这严重阻碍了衬胶/衬塑钢管的发展。一些复合管，如陶瓷复合管、铸石复合管等，虽然具有较好的耐磨性，但是成本造价较高。另外，非金属管道如橡胶管、超高分子量聚乙烯管材也逐渐在该领域兴起。橡胶管虽然耐腐蚀、耐磨性能有所提高，但终究因其工程造价高而限制其发展。超高分子量聚乙烯管道尽管凭其耐腐蚀、耐磨和自润滑等综合性能得到了较广泛的应用，但也暴露出难加工、耐压低等缺陷，而且其耐磨性在恶劣工况下存在不足。因而需要开发出新型的管材来解决现有技术中的这些问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高耐磨增强复合管材，它主要用于矿山、疏浚、冶金、化工和电力等领域。该管材既具有耐磨损、耐高压、耐腐蚀、耐冲击等性能，又具有连接方便、工程造价低等优势。

所述的一种高耐磨增强复合管材，为4层复合结构，其特征在于由内向外依次为耐磨功能层、HDPE基体层、增强层和HDPE外层，所述的耐磨功能层由热塑性弹性体挤出得到，所述的增强层由右螺旋缠绕层和左螺旋缠绕层经双向交叉缠绕构成。

所述的一种高耐磨增强复合管材，其特征在于所述的耐磨功能层厚度为2-5mm。

所述的一种高耐磨增强复合管材，其特征在于所述的增强层为金属增强层或纤维增强层，金属丝或纤维与复合管材轴心线成50-60°。

所述的一种高耐磨增强复合管材，其特征在于所述的增强层表面包覆设置一层热熔胶层，所述热熔胶层包覆厚度为2-4mm。

上述的一种高耐磨增强复合管材，为4层复合结构，由内向外依次为耐磨功能层、HDPE基体层、增强层和HDPE外层，所述的耐磨功能层由热塑性弹性体挤出得到，所述的增强层由右螺旋缠绕层和左螺旋缠绕层经双向交叉缠绕构成。本实用新型通过采用热塑性弹性体制成耐磨功能层，具有优异的耐刮擦磨损、耐冲击磨损、抗撕裂和耐腐蚀等性能，通过在HDPE基体层和HDPE外层之间设置一层由金属丝或高强度无碱玻璃纤维双向交叉缠绕结构的增强层，使增强层与基体层、外层有效复合，形成稳定的力学结构，使其具备了高耐压能力、耐腐蚀、韧性好及综合造价低等特点，其成型工艺简单、安装施工方便、接头连接可靠、使用寿命长、维护及运行成本低，广泛用于矿山、疏浚、冶金、化工和电力等领域。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A-A面的横截面结构示意图。

图中：1-耐磨功能层，2-HDPE基体层，3-增强层，4-HDPE外层。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明：

如图1和图2所示，本实用新型提供的一种高耐磨增强复合管材，其结构为四层结构，由内向外依次为耐磨功能层1、HDPE基体层2、增强层3和HDPE外层4，其最内层为耐磨功能层1。

如图所示，所述的耐磨功能层1的材料为一种经过改性的可挤出的热塑性弹性体（Si-TPE），其厚度为2-5mm；它利用了热塑性弹性体（Si-TPE）一方面通过弹性形变能有效吸收固体颗粒的冲击能，另一方面当尖锐颗粒划伤材料表面后，弹性体能有效地阻止裂纹的延伸的特点，使得到的复合管材具有优异的耐刮擦磨损、耐冲击磨损、抗撕裂和耐腐蚀等性能，此材料的磨损率仅为超高分子量聚乙烯的1/3。另外，可通过观察内层热塑性弹性体（Si-TPE）的磨损情况对管材进行监测，便于及时进行管道维修和管线调整。

所述的增强层3为金属增强层或纤维增强层，金属增强层一般采用钢丝增强层。该增强层3为钢丝或纤维双向交叉缠绕结构，由右螺旋缠绕层和左螺旋缠绕层构成，钢丝或纤维与复合管材轴心线成50-60°。在缠绕前钢丝表面已包覆一层热熔胶层，热熔胶包覆厚度为2-4mm，密度≧0.92g/cm³、熔体流动速率≧2.0g/10min、维卡软化点≧120℃、断裂伸长率≧500%；纤维是经涂覆专用环氧树脂胶的纤维，纤维线密度为2000-5000tex，涂胶厚度为0.2-0.5mm，纤维种类有聚酯纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、涤纶纤维、锦纶纤维中的一种。

HDPE基体层2和HDPE外层4所用材质均为HDPE材料，HDPE基体层2和HDPE外层4所用的HDPE材料可以为同一管材级的HDPE材料，也可以为不同管材级的HDPE材料。

本实用新型通过采用上述技术，具有以下有益效果：

1）高耐磨：因最内层所用的材质是一种热塑性弹性体（Si-TPE），此材料（Si-TPE）一方面通过弹性形变能有效吸收固体颗粒的冲击能，另一方面当尖锐颗粒划伤材料表面后，弹性体能有效地阻止裂纹的延伸，因此其具有优异的耐刮擦磨损、耐冲击磨损、抗撕裂和耐腐蚀等性能；

2）高耐压：因在HDPE基体层和HDPE外层之间设置一层由钢丝或高强度无碱玻璃纤维双向交叉缠绕结构的增强层，增强层与基体层、外层有效复合，形成稳定的力学结构，使其具备了高耐压能力，钢丝或纤维与管材轴心线成50-60°，一方面有效提高了管材环向强度，另一方面使环向强度与轴向强度趋于平衡状态，有效提高管材承压强度，其工作压力可达2.5MPa以上；

本实用新型提供的高耐磨增强复合管材可采用电熔连接和法兰连接等多种连接方式以适应多种工况类型，具有连接方便快捷，成本低等优势。法兰连接方式可拆装而实现对管材的反复使用，在偏僻且缺少电力的工况下能够方便地施工安装。

Claims

1.一种高耐磨增强复合管材，为4层复合结构，其特征在于由内向外依次为耐磨功能层（1）、HDPE基体层（2）、增强层（3）和HDPE外层（4），所述的耐磨功能层（1）由热塑性弹性体挤出得到，所述的增强层（3）由右螺旋缠绕层和左螺旋缠绕层经双向交叉缠绕构成。

2.根据权利要求1所述的一种高耐磨增强复合管材，其特征在于所述的耐磨功能层（1）厚度为2-5mm。

3.根据权利要求1所述的一种高耐磨增强复合管材，其特征在于所述的增强层（3）为金属增强层或纤维增强层，金属丝或纤维与复合管材轴心线成50-60°。

4.根据权利要求1所述的一种高耐磨增强复合管材，其特征在于所述的增强层（3）表面包覆设置一层热熔胶层，所述热熔胶层包覆厚度为2-4mm。