[发明专利]一种钢塑复合螺纹波纹管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺纹波纹管及其制造方法,具体涉及一种钢塑复合螺纹波纹管及其制造方法。

背景技术

现有的HDPE结构壁热态缠绕管(克拉管)，存在以下几个缺点：其一,管材成本高：因其为全塑材质，在达到一定环刚度时，其材料用量大幅增加，加之塑料材质本身的价格就比较贵，所以综合材料成本较高，比一般钢塑复合管高约30％以上。其二，无法生产超大口径管材：因全塑材质，在生产大口径管材时，其抗压性能成3字方下降，因此，无法生产超过3米以上口径管材，这是该产品的最大局限性。其三，管材环刚度较低：因系全塑材质，受塑料自身弯曲模量较小的影响，其抗压性能较低，环刚度一般为8kN/㎡左右。

现有的埋地排水用钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管,存在以下缺点：其一，环刚度低：管材虽采用了钢塑复合方式，但因结构缺陷，其波形中为倒“U”形中空，抗压强度仍有不足，一般为12.5kN/㎡以内。其二，抗腐蚀性能较差：钢带虽有经过表面涂塑处理，但因涂塑层本身较薄，一般为1mm左右，在生产过程或工程应用中如有水流入其为倒“U”形中空结构的波形内，一定时间后，极易造成涂塑层与钢带分离，最终造成钢带腐蚀，引发工程事故。其三，钢塑相互之间包覆性差：因倒“U”形中空波形结构，钢带有近40％的面积未被塑料层包覆，造成在受到外力时，力的传递不均匀，容易产生局部应力集中，从而破坏管道，引发工程事故。其四，环境适应性差：因倒“U”形中空波形结构，钢塑没有全包覆，在受到外部环境温度影响下，未全包覆的一面，容易因热胀冷缩而产生钢塑之间的分离，从而破坏钢带的增强效果，并极大降低塑料层对钢带的防腐蚀作用。其五，使用寿命较短：因结构缺陷，没有较好的克服钢塑复合的问题，管材一定时间后经常出现钢塑分离现象，使用寿命一般在10年左右。

发明内容

本发明目的是提供一种钢塑复合螺纹波纹管及其制造方法，以克服现有技术中螺旋波纹管环刚度低、抗腐蚀性能较差、钢塑相互之间包覆性差、使用寿命较短的问题。

本发明采用如下技术方案：一种钢塑复合螺纹波纹管,该钢塑复合螺纹波纹管的外侧呈波形螺纹结构，该钢塑复合螺纹波纹管的波峰由外至内依次设置有塑料外层、第一粘结剂层、钢带层、第二粘结剂层、加筋层、塑料内层，该塑料外层的截面呈倒“U”字形，该钢带层的截面形状呈倒“U”字形，该钢带层与所述塑料外层通过所述第一粘结剂层粘接，所述加筋层的截面形状与所述钢带层的截面形状相适配，且该加筋层填塞于所述钢带层形成的倒“U”字形内，该加筋层通过第二粘结剂层与所述钢带层粘接，该加筋层的底部与所述塑料内层连接。

较佳的，该钢塑复合螺纹波纹管的波谷包括所述塑料外层和所述塑料内层，该塑料外层与所述塑料内层连接。

较佳的，所述加筋层为聚乙烯加筋层或聚丙烯加筋层。

较佳的，所述塑料外层为聚乙烯外层或聚丙烯外层。

较佳的，所述塑料内层为聚乙烯内层或聚丙烯内层。

一种钢塑复合螺纹波纹管的制造方法，该制造方法包括以下步骤：

第一，生产涂塑钢带；

第二，生产加筋层，包括以下步骤：

a.将聚乙烯或聚丙烯颗粒在170～250℃的温度下进行熔融；

b.将聚乙烯或聚丙烯熔体通过模具形成加筋层的形状；

c.将聚乙烯或聚丙烯加筋层通过定型套和温度为30～60℃的冷却水进行冷却定型，使之冷却固化；

d.将聚乙烯或聚丙烯加筋层以0.5～8m/min的速度匀速的牵引出来；

第三，制造钢塑复合螺纹波纹管，包括以下步骤：

(1)将涂塑钢带成型成波形结构，将成型好的涂塑钢带表面加热至120～180℃；

(2)将聚乙烯或聚丙烯加筋层加热至150～220℃，并将加热后的涂塑钢带和加热后的聚乙烯或聚丙烯加筋层复合成钢塑复合加筋层，并通过弯曲机弯曲形成圆圈状；

(3)将聚乙烯或聚丙烯内层挤出并引上缠绕机上，并使之随缠绕机成螺旋前进运动；

(4)将形成圆圈状的钢塑复合加筋层加热至150～220℃后引入缠绕机，并与聚乙烯或聚丙烯内层复合在一起；

(5)挤出聚乙烯或聚丙烯外层，将其包覆在已紧密结合在一起的钢塑复合加筋层与聚乙烯或聚丙烯内层上，通过缠绕机的螺旋运动，最终将聚乙烯或聚丙烯外层、钢塑复合加筋层、聚乙烯或聚丙烯内层紧密复合在一起；

(6)将复合后的各层冷却固化，形成最终的钢塑复合螺旋波纹管。

较佳的，所述生产涂塑钢带包括以下步骤：