CN212194458U - 一种frp管道 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及管道技术领域，公开了一种FRP管道，该管道包括内层编织层、中层纵向纱以及外层编织层,内层编织层采用增强纤维纱线交错编织成型；中层纵向纱采用增强纤维纱线沿内层编织层的轴向设置；外层编织层采用增强纤维纱线在中层纵向纱圆周表面上交错编织成型。本实用新型提供了一种纵向拉伸强度和径向抗压好的玻璃钢管道。

Description

一种FRP管道

技术领域

本实用新型涉及管道技术领域，尤指一种纤维增强复合材料的管道。

背景技术

长期以来，输送管道大多数采用金属材料或者塑料材质制备的管道，这样的输送管道存在易腐蚀或者使用寿命短的缺陷，导致设备的维护成本高，维修不方便的缺陷。然而新型的纤维增强复合材料管道是一种轻质、高强、耐腐蚀的非金属管道，广泛应用与电力传输、化学、通信、水利等行业领域中，随着生产设备改进，生产的纤维增强复合材料管道具有良好的机械性能。

如专利文献为CN210034668U公开了带玻璃钢内外增强层的塑料管道，包括管道基体、缠绕和编织玻璃钢外增强层、缠绕和编织玻璃钢内增强层、外粘结剂层、内粘结剂层，其特征是：所述的带玻璃钢内外增强层的塑料管道，其管道结构由外壁向内壁为缠绕和编织玻璃钢外增强层、缠绕和编织玻璃钢内增强层。

在一些特殊的应用环境中需要管道具有良好的径向强度和纵向拉伸强度，而上述管道的纵向强度低，无法应用于要求径向强度和纵向拉伸强度高的工作环境，从而需要在管道中设计加强径向强度和纵向拉伸强度高的相应结构设计。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种FRP管道，其主要目的是通过增设中层纵向纱，由中层纵向纱加强管道的径向强度和纵向拉伸强度。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种FRP管道，该管道由内至外包括内层编织层、中层纵向纱以及外层编织层,所述内层编织层采用增强纤维纱线交错编织成型；所述中层纵向纱采用增强纤维纱线沿所述内层编织层的圆周表面轴向设置；所述外层编织层采用增强纤维纱线在所述中层纵向纱圆周表面上交错编织成型。

进一步地，所述内层编织层的增强纤维纱线的编织角度为18°～80°。

进一步地，所述外层编织层的增强纤维纱线的编织角度为18°～80°。

进一步地，所述增强纤维纱线材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维。

进一步地，所述增强纤维内层编织层、中层纵向纱以及外层编织层的厚度大于0.1mm。

本实用新型通过增设中层纵向纱，由中层纵向纱来提高管道的径向强度和纵向拉伸强度，同时，通过三层结构的设置，大大降低了产品的重量，简化了结构设计，从而降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

附图标号说明：1.内层编织层；2.中层纵向纱；3.外层编织层。

具体实施方式

请参阅图1所示，为本实用新型实现的一种FRP管道，该管道由内至外包括内层编织层1、中层纵向纱2以及外层编织层3,所述内层编织层1采用增强纤维纱线交错编织成型；所述中层纵向纱2采用增强纤维纱线沿所述内层编织层1的圆周表面轴向设置；所述外层编织层3采用增强纤维纱线在所述中层2纵向纱的圆周表面上交错编织成型。

FRP管道为纤维增强复合材料的管材，本实用新型在制备内层编织层1时，在卧式编织机上预设尺寸的模芯，在模芯的环向上进行交错编织，形成内层编织层1，内层编织层1具有增强管道的径向抗压强度；制备内层编织层1后，采用纵向纱线导向装置，将增强纤维纱线平行贴于内层编织层1的轴向上，该层主要起增强管道的纵向拉伸强度以及径向抗压强度；制备中层纵向纱2后，再采用卧式编织机在已形成的内层编织层1和中层纵向纱2的基础上，进行环向交错编织成型，包裹在中层纵向纱2上，在完成上述的三层结构制作，通过牵引机将制备完成的三层结构转移至编织拉挤模具中，在模具中注入基体树脂(或在增强纤维材料进入模具前先进行膜外浸胶方式浸透基体树脂)，要求基体树脂与各层充分浸润，然后再对模具进行加热，使基体树脂和各层的混合物被充分挤压成型和加热固化后，再由牵引机从模具中拉***，得到纵向拉伸强度、径向抗压强度都非常好，且具有精美编织纹理、内外表面光滑的FRP管道成品。基体树脂为：不饱和树脂、环氧树脂或聚氨酯等热固性树脂。

卧式编织机在制备内层编织层的过程中，所述内层编织层1的增强纤维纱线的编织角度为18°～80°，该编织角度是指内层编织层中交错编织增强纤维纱线所成角度，通过该编织角度提高管道径向抗压强度。

卧式编织机在制备外层编织层的过程中，所述外层编织层3的增强纤维纱线的编织角度为18°～80°，该编织角度是指内层编织层中交错编织增强纤维纱线所成角度，通过该编织角度提高管道径向抗压强度。

本实用新型中所采用的增强纤维纱线材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高；碳纤维由碳元素组成的一种特种纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量；芳纶纤维是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右；玄武岩纤维是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成，玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。

本实用新型中的增强纤维内层编织层、中层纵向纱以及外层编织层的厚度大于0.1mm，根据使用需求每一层可选择增强纤维纱线叠加，形成不同厚度的层次以满足力学性能的需求。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种FRP管道，其特征在于：该管道由内至外包括内层编织层、中层纵向纱以及外层编织层,所述内层编织层采用增强纤维纱线交错编织成型；所述中层纵向纱采用增强纤维纱线沿所述内层编织层的圆周表面轴向设置；所述外层编织层采用增强纤维纱线在所述中层纵向纱圆周表面上交错编织成型。

2.根据权利要求1所述的FRP管道，其特征在于：所述内层编织层的增强纤维纱线的编织角度为18°～80°。

3.根据权利要求2所述的FRP管道，其特征在于：所述外层编织层的增强纤维纱线的编织角度为18°～80°。

4.根据权利要求1至3任一项所述的FRP管道，其特征在于：所述增强纤维纱线为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维。

5.根据权利要求1至3任一项所述的FRP管道，其特征在于：所述增强纤维内层编织层、中层纵向纱以及外层编织层的厚度大于0.1mm。

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