专利名称：超高分子量聚乙烯复合管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种金属、非金属组合管道及其制造方法，具体而言是超高分子量聚乙烯复合管及其制造方法。属于复合管道制造技术领域。
背景技术：
随着管道工程技术的不断发展，各种不同类型的刚性组合管已相继面世，刚性复合管道一般可分为两大类。一类是以金属管做基材，内衬或外包非金属材料.构成多层结构复合管；另一类是用几种不同的非金属材料制成多层复合管。各种复合管都有其相应的制造工艺方法。例如“钢管道绝热防腐层一步法成型方法”(85102477.7)“耐蚀耐压复合管(玻璃钢、钢管)复合工艺及装置”(94111350)、“高密度聚乙烯聚氨酯复合管材的制造方法”(94118784)“一种制造非金属基复合材料风管的方法及模具(97107341.4)等。这些复合管由于应用场合不同，其结构特征和制造方法也不一样，各有各的不足有的工艺技术难度高，工艺过程复杂，建厂投资规模大；有的产品成本较高；还有的因现场连接补口技术尚不成熟配套，影响到推广应用。
发明内容
本发明的目的是为浆体输送提供一种满足耐磨损、耐高压力、输送距离长、低摩擦阻力、高强度、寿命长、可架空敷设等要求的金属——非金属复合管道及其制造方法。
上述目的是由下述技术方案实现的一种超高分子量聚乙烯复合管由内、外两层和连接法兰组成，其特征是由带法兰的钢管作为加强护层的外层，敷以超高分子量聚乙烯管作为基体管材的内层，内层超高分子量聚乙烯管的基体管材沿外层管口延伸至法兰端面外缘形成整体的结构。
制造时，钢管两端焊接法兰后，截取超高分子量聚乙烯管，长度比焊接法兰后的钢管长80-120mm，超高分子量聚乙烯管置于钢管内，长出的部分被均分在钢管两端。复合时，将超高分子量聚乙烯管两端加热、翻边、整平，与钢管两端法兰盘贴合。安装时采用法兰连接方式，法兰端面不需加任何垫片就可以形成良好的密封。
上述目的是由下述技术方案实现的上述复合管内外两层采用间隙配合。间隙在1-1.5mm之间，由于温度的变化，内外两层会发生一定的错位，但是超高分子量聚乙烯管自身所特有的性能，能够保证此种复合管在连接及使用过程中的稳定、可靠。
该复合管的制造方法按如下工序进行首先按照工艺对钢管进行法兰焊接，然后根据钢管长度截取超高分子量聚乙烯管，用复合设备将超高分子量聚乙烯管内衬于钢管，再用翻边设备对超高分子量聚乙烯管进行翻边，成型后入库。
上述超高分子量聚乙烯复合管复合工序是使钢管与超高分子量聚乙烯管的中心线在同一直线上，利用复合设备将超高分子量聚乙烯管匀速顶入钢管内，超高分子量聚乙烯管两端翻边部分等长。
上述超高分子量聚乙烯管翻边工序是将管头齐边处理，插入加热头，根据管材规格和壁厚，加热温度控制在摄氏180-220℃之间，保温时间在5-8分钟，取下管材，用夹具加紧，启动翻边设备翻边，冷却定型5分钟，取出。
按照上述结构特征制成的复合管，由于采用超高分子量聚乙烯管作为其内衬管，则充分利用了高耐磨性、抗冲击性、抗老化性、化学稳定性、耐低温性、耐环境应力开裂性等特性，满足了浆体输送过程中磨损严重的特殊要求。由于采用钢管为外加强护层，则充分利用了其钢性好、强度高、蠕变性小、热稳定性好、能承受较高压力等特性。互补了各自的缺点。
按照上述工艺方法制造复合管，技术难度不大，工艺过程简单，建厂快，投资少，产品使用价值高。内衬的超高分子量聚乙烯管翻直角边，能保证管道工程的严密性，承受压力可达6MPa。
图1是本发明的复合管制造方法工序流程图。
图2是本发明的超高分子量聚乙烯管与钢管复合翻边前的结构示意图。
图3是本发明的超高分子量聚乙烯复合管翻边装置的结构示意图。
图4是图3的左向视图。
图5是本发明的超高分子量聚乙烯复合管加热装置的结构示意图。
图6是图5的左向视图。
图7是本发明的超高分子量聚乙烯复合管法兰连接的结构示意图。
图中1—钢管；2—超高分子量聚乙烯管材；3—法兰；4—夹具；5—翻边头；6—丝杆；7—夹具支撑架；8—翻边头固定架；9—翻边设备底座；10—油缸；11—油泵换向阀；12—油泵；13—轴销转动装置；14—加热片接线柱；15—加热片；16—加热头固定螺栓；17—温控柜；18—加热头；19—超高管加热翻边部分。
具体实施例方式
结合附图详细介绍本发明所述的工艺过程。
一种超高分子量聚乙烯复合管，其特征是由超高分子量聚乙烯管2为基体管材的内层和带法兰3的钢管1构成的外层组成，内层与外层之间采用间隙配合，复合管两端内层的超高分子量聚乙烯管基体管材外翻与法兰贴合构成连接密封面。
内外两层采用间隙配合，间隙在1-1.5mm之间。
所述的超高分子量聚乙烯复合管，其特征是用复合设备将超高分子量聚乙烯管内衬于钢管，超高分子量聚乙烯管比钢管长80-120mm，并被均分在两端，用来翻边。
一种超高分子量聚乙烯复合管的制造方法，其特征是按如下工序进行首先对钢管进行法兰焊接，然后截取超高分子量聚乙烯管，将超高分子量聚乙烯管内衬于钢管，再对超高分子量聚乙烯管进行加热、保温、翻边、冷却定型，检验合格后入库存放。
上述超高分子量聚乙烯管内衬于钢管是使钢管与超高分子量聚乙烯管的中心线在同一直线上，利用复合设备将超高分子量聚乙烯管匀速顶入钢管内，超高分子量聚乙烯管两端翻边部分等长。
上述超高分子量聚乙烯管加热、保温、翻边、冷却定型工序是将管头齐边处理，插入加热头，根据管材规格和壁厚，加热温度控制在摄氏180-220℃之间，保温时间在5-8分钟，取下管材，用夹具加紧，启动翻边设备翻边，冷却定型5分钟，取出。
该复合管的具体制造方法按如下工序进行图2是本发明的超高分子量聚乙烯管与钢管复合翻边前的结构示意图。首先按照工艺对钢管1进行法兰3焊接，然后根据钢管长度截取超高分子量聚乙烯管2，用复合设备将超高分子量聚乙烯管2内衬于焊有法兰3的钢管1内，复合过程中，钢管与超高分子量聚乙烯管的中心线在同一直线上，利用复合设备将超高分子量聚乙烯管匀速顶入钢管内，超高分子量聚乙烯管两端加热翻边部分19等长。
图5和图6是本发明的超高分子量聚乙烯复合管加热装置的结构示意图。加热时，将加热翻边部分19水平放入加热头18的加热空腔，温控柜17内的温控装置控制加热片15的加热温度在160-180度之间，根据管材壁厚加热3-5分钟后取出。保温时间在5-8分钟，然后用夹具夹紧并启动翻边头翻边，图3和图4是本发明的超高分子量聚乙烯复合管翻边装置的结构示意图；将已加热的超高管加热翻边部分19连同法兰3放入翻边装置，管材加热头18与钢制法兰3在管材翻边夹具4和翻边头5之间，钢制法兰3贴紧夹具4，用管材翻边夹具4夹住钢管1，转动丝杆6夹紧钢管1，启动油泵12，油缸10推动翻边头5向管材加热头18移动，管材加热头18经过翻边头5后翻边成型。冷却5分钟后，调整油泵换向阀11，使油缸12带动翻边头5向翻边头固定架8移动，当翻边头5完全退出内衬超高管2后，停止油泵12，冷却定型5分钟，打开管材翻边夹具4，取出检查翻边质量合格后，放入成品库存放。即得到带有标准钢制法兰3超高分子量聚乙烯复合管材，图7是本发明的超高分子量聚乙烯复合管法兰连接的结构示意图。
钢管作为加强护层，采用按国标生产的螺旋焊管，外径及壁厚可根据需要确定。超高分子量聚乙烯管作为内衬管，可依据钢管尺寸确定其具体规格，目前有φ60-φ529mm共11种规格。
权利要求
1.一种超高分子量聚乙烯复合管的制造方法，其特征是按如下工序进行首先对钢管进行法兰焊接，然后截取超高分子量聚乙烯管，将超高分子量聚乙烯管内衬于钢管，再对超高分子量聚乙烯管进行加热、保温、翻边、冷却定型，检验合格后入库存放。
2.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯复合管的制造方法，其特征是超高分子量聚乙烯管内衬于钢管是使钢管与超高分子量聚乙烯管的中心线在同一直线上，利用复合设备将超高分子量聚乙烯管匀速顶入钢管内，超高分子量聚乙烯管两端翻边部分等长。
3.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯复合管的制造方法，其特征是超高分子量聚乙烯管加热、保温、翻边、冷却定型工序是将管头齐边处理，插入加热头，根据管材规格和壁厚，加热温度控制在摄氏180-220℃之间，保温时间在5-8分钟，取下管材，用夹具加紧，启动翻边设备翻边，冷却定型5分钟，取出。
4.一种超高分子量聚乙烯复合管，其特征是由超高分子量聚乙烯管(2)为基体管材的内层和带法兰(3)的钢管(1)构成的外层组成，内层与外层之间采用间隙配合，复合管两端内层的超高分子量聚乙烯管基体管材外翻与法兰贴合构成连接密封面。
全文摘要
本发明涉及一种金属、非金属组合管道及其制造方法。由内、外两层和连接法兰组成，其特征是由带法兰的钢管作为加强护层的外层，敷以由超高分子量聚乙烯管作为基体管材的内层，内层超高分子量聚乙烯管的基体管材沿外层管口延伸至法兰端面外缘形成整体的结构。首先对钢管进行法兰焊接，然后截取超高分子量聚乙烯管，将超高分子量聚乙烯管内衬于钢管，再对超高分子量聚乙烯管进行加热、保温、翻边、冷却定型，检验合格后入库存放。具有技术难度不大，工艺过程简单，建厂快，投资少，产品使用价值高。内衬的超高分子量聚乙烯管翻直角边，能保证管道工程的严密性，承受压力可达6MPa。
文档编号F16L23/026GK1963278SQ200610070158
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月20日 优先权日2006年11月20日
发明者王贵德, 杨军 申请人:山东东方管业有限公司