空心壁不锈钢大口径管道及制造方法技术

空心壁不锈钢大口径管道及制造方法。设薄壁内圆管，外表面周向均布固定N个一边开口的空心折板。相邻两折板间留有间隙,其内固定弧形封口面板。且在内圆管两端口各固定一个轴向封口环。折板焊接后,焊接轴向封口环,最后焊接弧形封口面板。折板用折板机或模具加工成型。经试验和计算比较,本发明专利技术利用内衬空心壁的方法可代替实心壁管道，满足金属管道所需要的曲挠度和环刚力，可取代现有的大口径塑料管道和球墨铸铁管。还可用本方法制造出更大口径的管道，而这些大口径管道是用其他方法无法制造的。本发明专利技术充分利用了不锈钢管道具有较大的许用强度和耐腐蚀性能。可用于排水管道、供水管道,或燃气管道。

【技术实现步骤摘要】
空心壁不锈钢大口径管道及制造方法(一)
：本专利技术空心壁不锈钢大口径管道及制造方法,涉及一种600～6000mm的大口径管道。属管道、管件类(F16L)。(二)
技术介绍
：现有用于排水、供水和燃气的大口径管道,曾使用或研发过的有如下几种:一、大口径塑料管道:这种管道口径在1m～2m之间，采用钢支架内胎缠绕式做法。即塑料PE作母体材料、PP或钢板作肋的管道。使用约20年,总结后存在如下问题:1)管道环刚力不够，埋设在地下1m深处,但地面仍不能经汽车碾压。使用期间曾导致多次赔偿事件发生。2)管道塑料波纹管接口,采用插入焊接的方式，但仍然不能避免接口频繁产生裂口，导致频繁漏水事故。3)塑料的使用中实际老化程度比理论值快得多，管道在地面上经紫外线照射一天后就会发生塑料的高分子链断裂，埋在地下后更难保证有10年以上的使用寿命，这种管道作污水管道时泄漏事故频发。4)欧洲的禁塑令是2008.5.16颁布的，欧洲不允许再使用塑料管道，之后德国“克拉公司”将塑料管道生产线逐渐移到中国，中国现在很多省市也在颁布禁塑令，所以大口径塑料管道已经面临全面淘汰的局面。二、玻璃钢管道的研发:由于玻璃钢的生产对环境不友好，玻璃纤维对人有永久性的损害，因此美国“康宁公司”经过在中国有三年的研发，最后对此项目在中国的开发叫停。三、球墨铸铁管作排水管道的可行性:因球墨铸铁管的单位重量太重，2m直径的球墨铸铁管壁厚约20mm，单位重量为1068kg，见国家标准GB/T13295-2013。球墨铸铁管作为下水管道的铺设会带来很多麻烦，因为管道太重，在铺设管道前必须有足够强度的水泥垫层，为了防止塌陷还必须增加钢筋水泥垫层,所以在城市中万不得已时一般不会用球墨铸铁管作下水管道。四、大口径碳钢管道作排水管存在的问题因球墨铸铁管难以作下水管道,所以现在排水管道只能采用大口径塑料管道或大口径碳钢管道。使用碳钢管道时，为防止腐蚀穿孔，碳钢管道里面必须铺设高强度水泥，一旦高强度水泥破裂渗水，这样的管道只有两三年的使用寿命。备注：大口径球墨铸铁管内涂层也使用水泥涂层，为什么不穿孔漏水呢？原因是：球墨铸铁管中石墨阴极电位高达-2.1V，因此不会发生电化学腐蚀现象，而碳钢管道阴极电位为+0.44V，必然产生电化学腐蚀。五、不锈钢管道作大口径排水管的状况和前景综上所述,上述大口径排水管道无论采用塑料管道、或球墨铸铁管、或碳钢管道均存在致命缺陷。市场千呼万唤需要设计出一种廉价的寿命长久的不锈钢管道。不锈钢管道的优点是：对环境友好，它有很高的环刚力，有很强的耐腐蚀性，而且接口可以焊接连接，当选材得当时,其使用寿命几乎是半永久性的。不锈钢管道作为下水管道在欧洲已是强制性标准，见EN1124，但这套标准最大的缺点是最大口径只有315mm，小口径不锈钢管道不满足使用要求怎么办？于是欧洲靠多支管道并联来组成大口径的管道。由于工程需要，现在国内的大型污水处理厂也使用大口径的不锈钢管道，如DN800x30mm、DN1000x40mm、DN1600x60mm,这三种不锈钢管道的管壁分别为30、40和60mm，管道成本很高,怎么办呢？因为是国家的重点工程，即使是高成本也得花高价使用。而对于众多小型污水处理厂由于投资力不足，只能使用性能差寿命短的大口径塑料管道或涂覆(水泥或树脂)的碳钢管道。(三)
技术实现思路
：本专利技术提供的空心壁不锈钢大口径管道及制造方法,其目的之一是解决现有大口径塑料管道环刚力差、易破裂、接口脆弱的问题。其目的之二就是解决现有大口径球墨铸铁管在安装困难、成本高、用于饮用水管道时无法满足GB5749中对饮用水管道卫生性能的强制要求。技术方案：.空心壁不锈钢大口径管道,其特征是:1)空心壁不锈钢大口径管道内圈为一个不锈钢薄壁内圆管1。2)在薄壁内圆管外表面,沿周向均布固定N个不锈钢截面为具有一条开口边的空心折板；开口边倒扣并焊接在薄壁内圆管的外表面。3)在薄壁内圆管外表面,周向相邻两个空心折板间为周向间隙3X。4)在N个周向间隙中均固定有不锈钢的弧形封口面板，面板弧长为πDw/N。上述薄壁内圆管外表面的空心折板可采用三角形折板2，三角形角度α选择为20～100°；在周向间隙外圆周处固定有环状弧形封口面板3。上述每根空心壁不锈钢大口径管道长度为1～12m，其长度两端口可各焊接一个轴向封口环4；或者在中间增设1个以上轴向封口环；轴向封口环的环宽等于三角形折板的径向高度。上述薄壁内圆管1壁厚Δ1可为1～10mm。上述空心壁不锈钢大口径管道的制造方法,其特征是包括下列步骤:1)备料:①制作一个不锈钢薄壁内圆管1。②制作N个不锈钢空心折板:用折板机加工成型、或模压成型或拉制成型。③制作N个不锈钢外圆周弧形封口面板:用模压成型或拉制成型。2)组合焊接成型:第一步:将N个不锈钢空心折板，用开口边两边条2.1直缝焊接在不锈钢薄壁内圆管1外圆周表面。第二步：将焊接有空心折板的薄壁内圆管两端口外表面各焊接一个轴向封口环4；或者在薄壁内圆管轴向中间段焊接增设的轴向封口环。第三步：在N个相邻空心折板间的周向间隙3X内焊接N个弧形封口面板。本专利技术有益效果：1)从后面两个表(表1、表2)的比较可以看出；作为不锈钢折板拼接焊组成的空心壁大口径排水管道与球墨铸铁管等壁厚或1.5倍壁厚产品的成本相比，基本处于相等状态，而不锈钢三角形折板拼接焊组成的空心壁大口径管道却显出无比的优越性能。2)不锈钢管道在低速(<3m/s)流动状态下，它的动态曲线非常好，可以显示出优良的耐磨性能，平均每十年磨损0.03mm，2mm厚的内薄壁不锈钢管道经两百年后仍能安全使用(见世界不锈钢杂志中国版不锈钢的平均磨损曲线图)，因此薄壁不锈钢给排水管道其寿命几乎是半永久性的。空心壁大口径管道的力学参数完全满足球墨铸铁管的要求，所以不锈钢三角形型材拼接焊组成的空心壁大口径管道具有代替大口径塑料管道和大口径球墨铸铁管道的全部条件。3)这里使用的三角形折板作内壁并非是唯一的选择，也可以选择其他截面形状的型材作空心折板；当增加空心折板壁厚或高度时，可以增加空心壁大口径管道的环刚力，特别是增加空心折板高度时，管道的环刚力成正比增加。4)我们提供了两种不同高度空心折板，列出了空心壁不锈钢大口径管道的重量比较表，矮的空心折板组成的空心壁管道可作排水管道(本实施例1中宽B2X高H2X板厚Δ2＝47.7x41x2.25mm)，高的空心折板组成的空心壁管道可以代替球墨铸铁管作供水管道或燃气管道(实施例2表2中宽B2×高H2×板厚Δ2＝70.9×61×2.25)。5)经试验和计算比较,本专利技术利用内衬空心壁的方法可代替实心壁管道，满足金属管道所需要的曲挠度和环刚力，可取代现有的大口径塑料管道和球墨铸铁管。还可用本方法制造出更大口径(如4000mm以上)的管道，而这些大口径管道是用其他方法无法制造的。本专利技术充分利用了不锈钢管道高强度和耐腐蚀的性能以及空心壁制造的管道的挠度与实心壁制造的管道的挠度基本相等的原理，这种方法制造的管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.空心壁不锈钢大口径管道,其特征是:/n1)空心壁不锈钢大口径管道内圈为一个不锈钢薄壁内圆管(1)；/n2)在薄壁内圆管外表面,沿周向均布固定N个不锈钢截面为具有一条开口边的空心折板；开口边倒扣并焊接在薄壁内圆管的外表面；/n3)在薄壁内圆管1外表面,周向相邻两个空心折板间为周向间隙(3X)；/n4)在N个周向间隙中均固定有不锈钢的弧形封口面板。/n

【技术特征摘要】
1.空心壁不锈钢大口径管道,其特征是:
1)空心壁不锈钢大口径管道内圈为一个不锈钢薄壁内圆管(1)；
2)在薄壁内圆管外表面,沿周向均布固定N个不锈钢截面为具有一条开口边的空心折板；开口边倒扣并焊接在薄壁内圆管的外表面；
3)在薄壁内圆管1外表面,周向相邻两个空心折板间为周向间隙(3X)；
4)在N个周向间隙中均固定有不锈钢的弧形封口面板。


2.按权利要求1所述空心壁不锈钢大口径管道,其特征是:在薄壁内圆管外表面的空心折板采用三角形折板(2)，三角形角度α选择为20°～100°；在周向间隙外圆周处固定有环状弧形封口面板(3)。


3.按权利要求2所述空心壁不锈钢大口径管道，其特征是,每根空心壁不锈钢大口径管道长度为1～12m，其长度两端口各焊接一个轴向封口环(4)；或者在中间增设1个以上轴向封口环；轴向封口环的环...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖忠烈，何维华，汪富忠，高亮娟，李佩雯，
申请(专利权)人：四川民生管业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51