[发明专利]带金属内衬且具加热和保温功能的螺旋钢管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种钢管及其制作方法，尤其涉及一种带金属内衬且具加热和保温功能的螺旋钢管及其制作方法。

背景技术

目前，需要保温或加温的介质输送和储存工程中，常用的管道有水泥管、塑料管、普通碳素钢管、不锈钢管和镀锌钢管等等。水泥管是用水泥和钢筋作为材料，运用离心力原理制造的一种预制管道，但易泄漏，耐内压能力差；并且口径不大，一般口径为3米或3米以下；每节管长度不长，接头多，接头易泄露，施工困难；施工时要先做基础，施工成本较高，很难实现保温，不易对管内介质加热。塑料管是以塑料树脂为原料，加入稳定剂及其它添加剂，在制管机内经挤压加工而成，质量轻；加工方便，但是口径不能太大；机械强度低，抗破坏性能差，不耐磨损，不耐高温，超过70°时其物理性能急剧下降；在输送有一定温度要求的介质时极易老化，树脂材料在高温环境下发生质变，无形中会向输送介质中加入不确定元素。普通碳素钢钢管是用碳素钢制成的钢管，内壁不耐磨且不耐腐蚀，口径不能做的太大，只能达到2.5米左右，大口径时壁厚大大增加，成本高，目前国内一些省份已经明确禁止在供水工程中使用普通碳素钢钢管。不锈钢管则成本太高。镀锌钢管口径不能太大，且镀锌是污染行业，对环境破坏大，普遍镀锌层较薄，一般厚度小于0.1mm，不耐磨损和流体冲刷。

因此，亟待解决上述技术难题。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种提高防腐性和耐磨性、口径大、管壁薄的带金属内衬且具加热和保温功能的螺旋焊接钢管。

本发明的第二目的是提供该钢管的制作方法。

技术方案：本发明所述的带金属内衬且具加热和保温功能的螺旋钢管，包括管体，所述管体内壁螺旋间隔设有若干个金属钢带，相邻金属钢带之间铺设保温材料，形成保温层，以便防止被保温或加温的传输介质的热量大量往外流失；且所述金属钢带和保温层覆盖整个管体内壁，该金属钢带和保温层的外表面还设有防止介质冲刷和腐蚀的金属内衬；沿管体外壁螺旋绕设加强环，该加强环内壁与管体外壁之间形成螺旋状的空心腔体，该空心腔体内设有加热装置。

优选的，位于管体内壁的金属钢带与位于管体外壁的加强环处于同一条螺旋线上。

优选的，加热装置为感应加热线圈或电热丝，通过在加强环内布置加热装置可实现通过外部电源(如太阳能、电能或风能等)给感应加热线圈或电热丝加热，热量再通过管体、金属钢带及金属内衬往管体内部传递，从而达到为被传输介质加热的效果。

其中，金属内衬为特种合金钢、不锈钢、耐磨钢、铝或铜制成的内衬钢材，该金属内衬具有防腐耐磨、高温稳定等性能，异于普通碳钢钢材，可以避免和减少流体对管体的锈蚀、磨损及管体对流体的污染。

其中，加强环的横截面为半闭合状的半圆形、凹槽型、矩形、抛物线形或梯形。

本发明的管体由主钢带螺旋卷绕形成螺旋状的管体，所述加强环以螺旋方式卷绕扣合于管体的外壁，所述金属钢带以螺旋方式卷绕扣合于管体的内壁。

本发明带金属内衬且具加热和保温功能的螺旋钢管的制作方法，包括如下步骤：

A、预备用于制作管体的主钢带，用于制作加强环的窄钢带，并将窄钢带弯曲成截面为半闭合状的加强环；

B、在主钢带的下表面贴合加强环，主钢带的上表面间隔贴合金属钢带，将加强环和金属钢带与主钢带焊接在一起；

C、相邻金属钢带之间铺设保温材料，形成保温层，再在金属钢带和保温层上铺设金属内衬形成复合型钢带，将该复合型钢带螺旋卷绕形成外壁带加强环内壁带保温层和金属内衬的管体；

D、按要求长度切断管体，在管体两端加强环的切口处焊接主钢带和金属内衬之间的缝隙；

E、从管体一端加强环的切口处往里布置加热装置，直至加热装置从该管体另一端加强环的切口处引出，即完成制作。

其中，在步骤B中，所述加强环、金属钢带与主钢带贴合后，采用气体保护焊进行焊接。

其中，在步骤C中，对所述复合型钢带在螺旋卷制过程中自身形成的焊缝采用埋弧焊进行焊接。

发明原理：本发明应用了管土共同受力原理，管土共同受力原理是管道在埋置后，管道的上部载荷不是靠管道的刚性来承受，而是靠管道与四周土石相互之间受力共同作用，就形成了管土共同受力效应，垂直向下的载荷就会转化为管体管壁的环向内压力。