[发明专利]一种预制保温连续玻璃纤维预浸带增强管材

说明书

本发明提供了一种预制保温连续玻璃纤维预浸带增强管材。所述管材包括外护层、保温层、支架、工作管、护套管，所述外护层由高密度聚乙烯制成，所述保温层为增强聚氨酯保温层，所述支架是间距为1000～1500mm的镂空木质或塑料空心圆环支架，所述工作管包括高耐热高模量聚丙烯内层管4‑1、连续纤维预浸带增强芯层、聚丙烯外层管，所述护套管是由聚乙烯材料制成的套管。本发明管材具有较强的防腐蚀性、耐高压和耐高温性能，有效延长管道系统的使用期寿命，使其在70～130℃温度下能够保持较高刚度，同时保证保温层具有良好的耐压耐磨和保温效果，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及预制保温工作管技术领域，尤其涉及一种预制保温连续玻璃纤维预浸带增强管材。

背景技术

目前，用于输送热水管网的钢管工作管内壁，在冬季热水运行中，为防止管内热水对钢管腐蚀情况发生，普遍存在热水中添加有色剂与氧气腐蚀；钢管在长期在热水中运行尤其是夏季空管期，受侵入管内空气的影响，钢管内壁锈化腐蚀严重，锈蚀的固体颗粒堵塞线路中弯头、三通以及室内地暖管网等，继而影响采暖效果等问题。同时，由于腐蚀造成的管路破损，很容易产生管路渗漏，失水严重等问题，造成很多不必要的损耗。在夏季停水期间，由于阀体管体渗漏导致管内空管，潮湿空气长时间进入管网内部，对管壁造成了进一步的腐蚀，严重影响管网的使用寿命。在70年建筑体全寿命周期内，一般需要对管网进行5次更换，造成了人力和物力资源的极大浪费。并且，由于钢管自身导热系数较大，且随着时间的延长管道的外保温材料效果逐步丧失，使得在热力与热水输送过程中50％的热值被白白损耗，造成了严重的能源浪费，为此在现有技术中，大部分热力、热水、温泉等输送热水的工作管网，已经不再采用传统的裸露钢管作为工作管，而是才用外套聚乙烯聚氨酯发泡预制保温钢管作为工作管。目前，国内现有存量约260亿平方米住宅的地下地上热力管网均采用的该种材料作为工作管。

为了解决钢管自身材料被腐蚀、管路被堵塞、采暖效果差、管路长期失水等问题，现有技术采用了纯塑料耐热聚烯管道(PE-RT)、聚丙烯管道(PP-R)来代替钢管作为保温工作管使用。然而，现有替代钢塑料管材料在用于温度≥80℃高温水环境中，普通塑料管道普遍存在以下问题：自身耐热性能差，不能满足80℃以上高温介质长期输送对温度的要求；耐压性能差，在高温热水环境下不能满足大于工作压力PN≥1.0MPa以上高压的使用要求；刚性差，不能满足于100mm直径、70℃以上环境条件下对刚性的使用需要。而聚氨酯发泡保温材料，同时也存在以下问题：自身耐压强度低，在温度与重量压力叠加下，会出现压实、压裂、变形等问题，使得保温效果下降甚至失效；在热力热水管网的温差作用下，内置的钢管或热塑复合管会出现热胀冷缩移动现象，而外层包括聚氨酯保温层在内被包覆的土方约束成固定整体，保温层在管道压力与摩擦应力作用下，脆性的聚氨酯材料会被磨碎，失去整体保温效果。

连续纤维预浸带增强复合管，由于管端缠绕纤维芯层的存在，芯层与内外层塑料之间的复合过度层，会因产品加工过程的瑕疵和内层冷缩过程的拉伸造成离隙层现象，管内流体介质窜入离隙层导致复合管道接口产生失效。

因此，开发一种能够显著提高管道系统自身的防腐蚀性、耐高压和耐高温性能，管道接口安全，管道系统使用期寿命长，在70～130℃温度下能够保持较高刚度，同时保证保温层具有良好的耐压耐磨和保温效果的新型热塑性复合管道具有重要意义。

发明内容