扁形管道的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种管道的制造方法及使用方法，特别是用于输送各种介质如：水、气、油、化学品、线缆的管道的制造方法及使用方法。本发明专利技术扁形管道的制造方法，在管道生产制造过程中将其根截面形状由原来的圆形改变为扁形，经截面形状改变可使该管道成卷或叠加，并采用形状记忆材料制做管道，包括形状记忆合金管道及形状记忆聚合物管道。本发明专利技术与现有技术相比，所具有的优点和效果：扁形管道技术与现有管道技术相比具有很多优点：由于其独特的横截面形状使管道的生产制造、贮存运输、安装铺设各方面更加容易更加方便。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种管道的制造方法及使用方法，特别是用于输送各种介质如水、气、油、化学品、线缆的管道的制造方法及使用方法。本专利技术采用以下技术方案在管道生产制造过程中将其横截面形状由原来的圆形(或其它形状)改变为扁形(如同压扁)，经截面形状改变可使该管道成卷或叠加，因而该管道生产出来后不再是一条条受长度及空间限制的管道、而是一卷卷或一叠叠长度很长的管道；在管道进行安装铺设时再将其横截面形状改变成圆形(或其它形状)，使得管道可以一边改变截面形状一边安装铺设、连续不断，所安装铺设的管道可以达到很长而无接口。本专利技术的目的是通过如下技术方案来实现的本专利技术扁形管道的制造方法，在管道生产制造过程中将其横截面形状由原来的圆形改变为扁形，经截面形状改变可使该管道成卷或叠加，并采用形状记忆材料制做管道，包括形状记忆合金管道及形状记忆聚合物管道。本专利技术的扁形管道采用高弹性高塑性合金材料及聚合物材料制做管道，在管道制造中通过加温加压等方式，用外力在其弹性或塑性变形的范围内使其截面形状改变为扁形并使该管道成卷或叠放。采用铁-锰-硅系列形状记忆合金制做的扁形无缝钢管。在热轧无缝钢管过程中，采用连续轧管机作为中间延伸机来完成轧管工序，在加工形成各种管材后冷却到室温，通过10～28架15吨～500吨滚压机及卷带机冷轧形成成卷的扁形无缝钢管材。本专利技术采用镍一钛系列形状记忆会金制做的扁形无缝钢管。采用140型连续轧管机作为中间延伸机来完成轧管工序，在加工形成各种管材后将其加热到马氏体形成温度(120℃～180℃)，用3～10道15吨～500吨滚压机及卷带机形成成卷的扁形无缝钢管材。本专利技术采用聚乙烯系列形状记忆聚合物制做的扁形PE管及采用聚氯乙烯系列形状记忆聚合物制做的扁形PVC管。也可以采用以热固性合成树脂为粘结剂，以玻璃纤维、碳纤维及其制品的布、带、毡为增强材料通过成型工艺而制成。也可以玻璃纤维编织带为增强材料和载体，通过改变玻璃纤维编织带的口径和厚度来控制不饱和聚酯树脂玻璃钢管制品的直径和壁厚。其配方为间苯二甲酸型不饱和聚酯树脂100份、过氧化苯甲酰1份、0.4％钴盐促进剂1份、过氧化二异丙苯1份，树脂粘度控制在0.2～1.2Pa.s之间，凝胶时间控制在65s/150℃内，使用期限控制在2000h/25℃左右。本专利技术采用高密度聚乙烯及聚氯乙烯材料，由挤出机加工形成各种交联PE管材及PVC管材后加热到其熔点温度以上110℃～135℃(或120℃～180℃)，呈现出高弹态以便于实施变形，通过0.5吨～50吨滚压机及卷带机形成成卷的扁形PE管材或PVC管材，再冷却到室温并呈现出玻璃态，保证在贮存状态下冻结应力不会释放。本专利技术的扁形管道的使用方法，其特征在于在进行安装铺设只需将其加热使其温度提高50℃～180℃，结晶体就会发生转变，形状记忆管道就会回复到其预先设定的形状。本专利技术与现有技术相比，所具有的优点和效果扁形管道技术与现有管道技术相比具有很多优点由于其独特的横截面形状使管道的生产制造、贮存运输、安装铺设各方面更加容易更加方便由于其长度不受限制，可成卷或成叠存放，节省空间，安装铺设时其管道接口大大减少，从而降低管道成本、提高管道安装铺设效率，对于压力管道的铺设安装由于其接口的减少从而使得管道的安全性能大幅度提高。图2表示本专利技术成卷存放情况。对于形状记忆聚合物管道首先要在制造过程中要将它塑造成所希望的形状(如圆形直管或其它形状)后，直接改变温度到材料的高弹态温度区间，并施加应力使其变形(将其截面形状改变为扁形并使该管道成卷或叠放)，在所得形状下冷却到室温以冻结应力，从而得到具有记忆效应的聚合物管道制品。在进行安装铺设只需将其加热到材料的高弹态温度区间，应力释放，形状记忆聚合物管道回复到原状。二、采用高弹性高塑性合金材料及聚合物(塑料)材料制做管道(如；含锰量较高的低碳钢及热塑性较好的PE、PVC等材料)，在管道制造过程中通过加温加压等方式，用外力在其弹性或塑性变形的范围内使其截面形状改变为扁形并使该管道成卷或叠放。在进行安装铺设时通过加温加压等方式在定型模具上使其变形回复到其预先设定的形状即可。三、采用热固材料及固化剂固化材料制做管道(如橡胶及玻璃钢材料)，在管道制造过程中将未固化的材料按管道尺寸要求做好并使其截面形状改变为扁形使该管道成卷或叠放。在进行安装铺设只需将其展开成型并加热或加入固化剂固化即可。2、采用镍-钛系列形状记忆合金制做的扁形无缝钢管镍一钛形状记忆合金同许多形状记忆合金一样存在两种不同结构状态，高温时为奥氏体相，低温时为马氏体相，合金在马氏体状态时比较软，屈服强度也比奥氏体要低得多，且含有许多孪晶，一旦给它施加外力就很易变形，若加热时在较高温度下就会逆转变为稳定的奥氏体相，恢复原状。我们可直接利用现有的钢铁工艺进行冶炼和现有的钢管制造工艺进行各种型号及规格尺寸的管材加工，同样采用140型连续轧管机作为中间延伸机来完成轧管工序，在加工形成各种管材后将其加热到马氏体形成温度(120℃～250℃)，用3～10道15吨～500吨(根据管道规格大小)滚压机及卷带机(折叠机)形成成卷(成叠)的扁形无缝钢管材。交货状态的扁形钢管其力学性能为抗拉强度590MPa、屈服点335MPa、伸长率14％；同样安装铺设该种管道时需从扁管头部开始向后逐步加热(温度80℃～200℃)，扁形管道受热时从扁管头部开始向后连续发生逆转变而恢复成圆形(或其它形状)直管形状的无缝钢管。由于该种钢管含有镍-钛合金，因此还具有防腐蚀、耐磨等特性。该种扁形钢管质量检验除包括铁-锰-硅扁形无缝钢管所述检验内容外还应进行防腐及耐磨试验。3、采用聚乙烯系列形状记忆聚合物制做的扇形PE管该种聚合物经交联后由记忆起始形状的固定相和随温度变化能可逆地固化和软化的可逆相组成，当加热到其熔点以上时，不再熔化，而是在很宽的温度范围内表现出弹性体的性质。我们利用现有的PE管制造工艺及设备进行各种型号及规格尺寸的管材制造，主要设备包括高速加热混合机SHR-200、挤出造粒机组SJ45、挤管机组SJ-65、电子加速器或γ辐照装置。采用高密度聚乙烯(0.94-0.97g/cm3)，挤出机为等距不等深渐变型单螺杆挤出机，螺杆直径为φ65-90mm，螺杆转速控制在20-90r/min，螺杆长径比L/D为20-33，加工形成各种交联PE管材后加热到其熔点温度以上(110-135℃)，呈现出高弹态以便于实施变形，通过0.5吨-50吨(根据管道规格大小)滚压机及卷带机(折叠机)形成成卷(成叠)的扁形PE管材，再冷却到室温并呈现出玻璃态，保证在贮存状态下冻结应力不会释放。交货状态的扁形PE管的主要性能为拉伸强度24-28MPa、断裂伸长率400-480％、扩张比200-600％、介电强度＞35kV/mm、体积电阻率5×1016cm、介电常数2.8、吸水率0.10％、耐腐蚀、阻燃。安装铺设该种管道时需从扁管头部开始向后逐步加热(可采用高频加热或电感加热等)到其熔点温度以上(110-135℃)，扁形PE管道受热时，结晶熔化，应力释放，从扁管头部开始向后连续自动恢复成圆形(或其它形状)直管形状的PE管道。4、采用聚氯乙烯系列形状记忆聚合物制做的扁形PVC管聚氯乙烯经交联后，原来的线型分子状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扁形管道的制造方法，其特征在于在管道生产制造过程中将其横截面形状由原来的圆形改变为扁形，经截面形状改变可使该管道成卷或叠加，并采用形状记忆材料制做管道，包括形状记忆合金管道及形状记忆聚合物管道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荇，
申请(专利权)人：陈荇，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]