一种具有复合防腐涂层的球墨铸铁管的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，包括承插式球墨铸铁管本体，其两端为承口和插口，所述承插式球墨铸铁管本体(1)外壁上设置有混凝土层(3)，在所述混凝土层(3)的外部设置有水性环氧涂料层(5)。本实用新型所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管使球墨铸铁管具有优异的耐磨性、并且表面光滑，能显著的减小土壤的摩擦阻力、增强防腐能力方面实现多效合一，在相同条件下延长一次顶推距离。
【专利说明】一种具有复合防腐涂层的球墨铸铁管
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及承插式球墨铸铁管，特别是涉及一种具有复合防腐涂层的球墨铸铁管。
【背景技术】
[0002]承插式球墨铸铁管具有力学性能好、接口可靠性高、耐腐蚀性能好、使用寿命长等优点，目前被广泛用于城建输水及输气等工业部门。现有混凝土顶管外部常见的是涂覆有机涂料，但都是在混凝土顶管外部涂覆了一层溶剂型或者无溶剂型的有机涂料，在混凝土基材上涂覆溶剂型或者无溶剂型有机涂料，对混凝土的含水量要求极高。如果混凝土含水量过高，会造成有机涂层与混凝土的附着力降低、外部的有机涂层起泡、剥落等问题，使外层有机涂层最终失效。因此，一般在混凝土基材上涂覆此类有机涂料都需要混凝土有足够的养生，强度稳定，并且在含水量要求控制极低的情况下才能进行涂覆。这种工艺造成球墨铸铁管生产效率非常低，并且在使用中，储运或埋设过程中一旦破损有机涂层，水分进入混凝土内，会使混凝土进一步水化。水化产物例如氢氧化钙会迁移至涂层和混凝土的表面，力口上进入水分的作用使得涂层与混凝土之间的附着力急剧下降，造成涂层失效。在顶管顶推过程中，最外层是涂料层，如果耐磨性不够，顶推一定距离后，涂料层会被磨损掉，从而起不到实际作用。
[0003]因此，选择一种合适的满足多种应用条件的有机涂料能够在满足球墨铸铁管的防腐性能同时，提闻生广效率和表面附着力是球墨铸铁顶管研究中的关键，也是顶管有机防腐层研究中的重点和难点。
[0004]现有技术中，有将含有水性环氧涂料封面层作为防腐内衬使用，但是，由于顶管的内外壁部使用环境完全不同，将在内壁使用的水性环氧涂料层转用至外壁，有很多工艺问题需要解决，因此现有技术中还没有出现有关的技术方案可供参考。在顶管施工中，内衬并不会受到外部土壤摩擦的破坏影响，同时，在使用过程中，内衬与外壁也具有完全不同的使用环境，内衬中通常为流体通过，而外壁则直接面对腐蚀性强的土壤环境。生产工艺上，由于球墨铸铁管外壁上混凝土层厚度更厚，生产工艺更加复杂，使得内外部上的涂覆工艺有所区别。而且，从现有技术来看，还没有一项好的技术方案用以解决球墨铸铁管顶管施工过程中的外壁受损问题，以及受损后的耐腐蚀性降低的问题，这两个方面的问题实际是关联的，因为只有在降低了顶管法施工过程中球墨铸铁管外壁与土壤之间的摩擦系数，才会降低施工中的表面破坏性,也才能进一步增强耐腐蚀性。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，使球墨铸铁管在减少摩擦阻力、增强防腐能力方面实现多效合一，在相同条件下延长一次顶推距离。
[0006]一种具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，包括承插式球墨铸铁管本体，其两端为承口和插口，所述承插式球墨铸铁管本体外壁上包覆有混凝土层，在所述混凝土层的外部涂覆有水性环氧涂料层。
[0007]本实用新型所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其中所述承插式球墨铸铁管本体和混凝土层之间还涂覆有锌层。
[0008]本实用新型所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其中所述混凝土层的外径一致。
[0009]本实用新型所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其中，在所述混凝土层内夹设有圆筒状钢筋网。
[0010]本实用新型所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其中所述承插式球墨铸铁管本体内壁上设有内衬层，所述内衬层为水泥砂浆内衬层、带有密封层的水泥砂浆内衬层、聚氨酯内衬层或环氧树脂类内衬层。
[0011]本实用新型所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其中所述混凝土层的厚度为^ 3mm,所述锌层的质量< 410g/m2,所述水性环氧涂料层的厚度为> 20 μ m。
[0012]本实用新型所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其中所述混凝土层的厚度为
3-120mm，所述锌层的质量为110g/m2-400g/m2，所述水性环氧涂料层的厚度为20-250 μ m。
[0013]本实用新型所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其中所述所述混凝土层的厚度为5-110mm,所述锌层的质量为130g/m2-200g/m2,所述水性环氧涂料层的厚度为60-150 μ mD
[0014]本实用新型所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其中所述插口外端设有连接法兰组，所述承口端部外侧设有环形凸台，所述环形凸台外径与所述混凝土层的外径相同。
[0015]本实用新型具有复合防腐涂层的球墨铸铁管与现有技术不同之处在于:
[0016]本实用新型通过在承插式球墨铸铁管的外部混凝土层涂覆水性环氧涂料，使其具有优异的耐磨性，光滑表面，减小与土壤的摩擦阻力，从而使一次顶推距离更长，减少顶管施工中中继间的设置，这将使工程造价大幅下降；保持铸管通体外径相同，便于进行顶进施工，当然由于涂覆涂料也具有防止水泥砂浆裂纹增长的作用，使水泥砂浆的碱性物质长久的富集在球铁管的管壁，保证长久的防腐性。
[0017]涂覆水性环氧涂料层后表面光滑，能有效降低球墨铸铁管顶管与土壤之间的摩擦阻力，使一次顶推距离更长，减少顶管施工中中继间的设置，这将使工程造价大幅下降，提高效率。由于水性环氧涂料层的涂覆，为球墨铸铁管顶管外壁提供了一个耐磨的表面，使球墨铸铁管顶管在顶推过程中具有优异的耐磨性，经过顶推后，密封层能够牢固的粘附在外壁上，而采用其它涂料涂层经过相同的顶推距离后容易磨损掉，因此本实用新型具有意想不到的技术效果。
[0018]下面结合附图对本实用新型的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型实施例1中具有复合防腐涂层的球墨铸铁管的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型实施例2中具有复合防腐涂层的球墨铸铁管的结构示意图。[0021 ] 附图中:I代表承插式球墨铸铁管本体、2代表内衬层、3代表混凝土层、4代表钢筋网、5代表水性环氧涂料层、6代表锌层、7代表环形挡块、8代表第一法兰、9代表第一筋板、10代表第二法兰、11代表第二筋板、12代表螺栓孔、13代表双头螺栓、14代表的螺母、15代表密封圈、16代表第三法兰。
【具体实施方式】
[0022]实施例1
[0023]如图1所示，一种具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，包括承插式球墨铸铁管本体1，其两端为承口和插口，所述承插式球墨铸铁管本体I外壁上设置有混凝土层3，优选的是所述混凝土层3的外径一致。在所述混凝土层3内夹设有圆筒状钢筋网4，在所述混凝土层3的外部包覆有水性环氧涂料层5，所述承插式球墨铸铁管本体I内壁上设有内衬层2。所述内衬层2为水泥砂浆内衬层、带有密封层的水泥砂浆内衬层、聚氨酯内衬层或环氧树脂类内衬层。
[0024]所述插口外端设有连接法兰组，所述承口端部外侧设有环形凸台，所述环形凸台外径与所述混凝土层3的外径相同。在具体施工制作过程中，将承插式球墨铸铁管本体和圆筒状钢筋网放入预先加工好的模具内，在模具内浇筑混凝土，利用混凝土层将其外径调整一致，便于进行顶进施工，环形凸台的作用在于保证端部混凝土最小厚度，确保混凝土附着强度。所述法兰组包括第一法兰8和设于所述第一法兰8与所述承插式求魔铸铁管本体I外壁上的至少四块第一筋板9，具体数量根据实际情况调整，所述第一筋板9绕承插式球墨铸铁管本体I轴线呈辐射状均匀布置，所述承插式球墨铸铁管本体I外壁上还设有环形挡块7，所述环形挡块7与所述第一筋板9末端相接触。在所述承插式球墨铸铁管本体I的承口端内侧还设有用于容纳密封圈15的环形腔，其中设置有密封圈15，起到密封作用。
[0025]所述混凝土层3的厚度> 3mm,所述水性环氧涂料层5的厚度为> 20 μ m,优选的是，所述混凝土层3的厚度为3-120mm，所述水性环氧涂料层5的厚度为20-250 μ m,更优选的是，所述混凝土层3的厚度为5-1 1mm,所述水性环氧涂料层5的厚度为60-150 μ m。
[0026]实施例2
[0027]球墨铸铁管长期埋设于潮湿的地下时，金属会与电解质容易发生化学反应，加速球墨铸铁管的腐蚀，致使在金属表面形成大量的铁锈。微生物腐蚀也是加速球墨铸铁管腐蚀的因素，从而加速了腐蚀。本实用新型采用多重防腐设计，第一层在管件外壁镀有锌层，第二层位混凝土层，第三层是水性环氧涂料层，通过多层防腐设计大大的延长了管道的使用寿命。
[0028]如图2所示，一种具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，包括承插式球墨铸铁管本体1，其两端为承口和插口，所述承插式球墨铸铁管本体I外壁上设置有混凝土层3，优选的是，所述混凝土层3的外径一致。在具体施工制作过程中，将承插式球墨铸铁管本体和圆筒状钢筋网放入预先加工好的模具内，在模具内浇筑混凝土，利用混凝土层将其外径调整一致，便于进行顶进施工，环形凸台的作用在于保证端部混凝土最小厚度，确保混凝土附着强度。在所述混凝土层3内夹设有圆筒状钢筋网4，在所述混凝土层3的外部包覆有水性环氧涂料层5，所述承插式球墨铸铁管本体I内壁上设有内衬层2。所述承插式球墨铸铁管本体I和混凝土层3之间还设置有锌层6。所述内衬层2为水泥砂浆内衬层、带有密封层的水泥砂浆内衬层、聚氨酯内衬层或环氧树脂类内衬层。
[0029]所述混凝土层3的厚度为彡3mm,所述锌层6的质量彡410g/m2,所述水性环氧涂料层5的厚度为> 20 μ m。优选的是，所述混凝土层3的厚度为3-120mm，所述锌层6的质量为110-400g/m2，所述水性环氧涂料层5的厚度为20-250 μ m。更优选的是，所述混凝土层3的厚度为5-110mm，所述锌层6的质量为130_200g/m2，所述水性环氧涂料层5的厚度为 60-150 μ m。
[0030]所述插口外端设有连接法兰组，所述承口端部外侧设有环形凸台，所述环形凸台外径与所述混凝土层3的外径相同。所述法兰组包括从插口外端沿轴线向内顺序设置的第三法兰16和第二法兰10，所述第二法兰10和所述第三法兰16之间绕所述承插式球墨铸铁管轴线呈辐射状均匀布置至少两块第二筋板11。在所述第三法兰16上设有绕其轴线呈辐射状均匀布置的至少四个通孔12，所述承插式球墨铸铁管本体I的承口端与后管的插口端上的法兰通过双头螺栓13连接，增强两管之间连接的刚性，首先在顶进后管之前将后管的插口插入前管承口，所述双头螺栓13穿过第三法兰上设置的通孔12拧入螺纹孔，并用螺母14拧紧。筋板数量可根据设计需要选择八块、十块等，具体数量可以根据承插式球墨铸铁管本体规格进行调整；筋板绕承插式球墨铸铁管本体轴线呈辐射状均匀布置。筋板和法兰组配合作为顶进过程中的承力端，方便施工，防止顶进过程中破坏管端。在所述承插式球墨铸铁管本体I的承口端内侧还设有用于容纳密封圈15的环形腔，其中设置有密封圈15，起到密封作用。
[0031]本实用新型中的水性环氧涂料层由现有技术中的任意一种水性环氧涂料构成。
[0032]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，包括承插式球墨铸铁管本体，其两端为承口和插口，其特征在于:所述承插式球墨铸铁管本体(1)外壁上包覆有混凝土层(3)，在所述混凝土层(3)的外部涂覆有水性环氧涂料层(5)。
2.根据权利要求1所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其特征在于:所述承插式球墨铸铁管本体(1)和混凝土层(3)之间还涂覆有锌层(6)。
3.根据权利要求2所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其特征在于:所述混凝土层⑶的外径一致。
4.根据权利要求3所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其特征在于:在所述混凝土层(3)内夹设有圆筒状钢筋网(4)。
5.根据权利要求1所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其特征在于:所述承插式球墨铸铁管本体(1)内壁上设有内衬层(2)，所述内衬层(2)为水泥砂浆内衬层、带有密封层的水泥砂浆内衬层、聚氨酯内衬层或环氧树脂类内衬层。
6.根据权利要求2所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其特征在于:所述混凝土层⑶的厚度为> 3mm，所述锌层(6)的质量彡410g/m2，所述水性环氧涂料层(5)的厚度为彡20 μ m。
7.根据权利要求6所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其特征在于:所述混凝土层⑶的厚度为3-120mm，所述锌层(6)的质量为110g/m2-400g/m2，所述水性环氧涂料层(5)的厚度为20-250 μ m。
8.根据权利要求7所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其特征在于:所述混凝土层⑶的厚度为5-110mm，所述锌层(6)的质量为130g/m2-200g/m2，所述水性环氧涂料层(5)的厚度为60-150 μ m。
9.根据权利要求1所述的具有复合防腐涂层的球墨铸铁管，其特征在于:所述插口外端设有连接法兰组，所述承口端部外侧设有环形凸台，所述环形凸台外径与所述混凝土层(3)的外径相同。
【文档编号】F16L9/153GK204062219SQ201420542418
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】李宁, 李成章, 王学柱, 李军, 王世锋, 申勇, 岳江峰, 李海顺, 张明 申请人:新兴铸管股份有限公司