一种埋地钢管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种埋地钢管。
【背景技术】
[0002] 重金属污染土对于埋地钢管有着强烈的腐蚀作用，而且管道周围土体颗粒对于管 道防腐蚀层的摩擦作用会使得管道的防腐蚀层发生破损和剥离而导致失效。目前，对于埋 地钢管防腐蚀层选材方面的研究较多，而对于管道防腐蚀层材料在地下埋设环境中保护措 施的研究则相对不足。
【发明内容】
[0003] 技术问题：本发明要解决的技术问题是：提供一种埋地钢管，该埋地钢管具有良 好的防腐蚀性能，且使用寿命长。
[0004] 技术方案：为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下的技术方案：
[0005] -种埋地钢管，该埋地钢管包括管体、防腐蚀层和膨润土防水毯，防腐蚀层涂覆在 管体的外侧，膨润土防水毯包覆在防腐蚀层的外侧。
[0006] 作为优选方案，所述的膨润土防水毯呈螺旋形包覆在防腐蚀层的外侧。
[0007] 作为优选方案，所述的膨润土防水毯中相邻包覆层之间重叠宽度大于20厘米。
[0008] 作为优选方案，所述的膨润土防水毯中膨润土为钠基膨润土。
[0009] 作为优选方案，所述的膨润土防水毯的外层土工布厚度为I. 0~I. 5mm。
[0010] 作为优选方案，所述的膨润土防水毯的外层土工布的横向抗拉强度和纵向抗拉强 度均大于或等于30kN/m。
[0011] 作为优选方案，所述的膨润土防水毯的外层土工布的横向断裂拉伸率和纵向断裂 拉伸率均小于或等于16%。
[0012] 作为优选方案，所述的膨润土防水毯的外层土工布的顶破强度大于或等于1500N。
[0013] 作为优选方案，所述的膨润土防水毯的外层土工布的刺破强度大于或等于300N。
[0014] 作为优选方案，所述的膨润土防水毯的外层土工布为玻璃纤维复合加筋土工布或 者合成纤维复合加筋土工布。
[0015] 有益效果：与现有技术相比，本发明实施例通过在管道防腐蚀层的外侧包裹膨润 土防水毯，使得土工布将周围土体与管体上的防腐蚀层隔离，从而避免周围土体对防腐蚀 层的摩擦，延长防腐蚀层的使用寿命，而且膨润土防水毯能够在温差变化剧烈的地下土体 环境中保持良好稳定的力学性能，从而可以长时间地对于埋地钢管的防腐蚀层起到防护作 用。膨润土防水毯还可以有效地吸附污染土中的重金属，增强埋地钢管的防腐蚀性能。同 时，膨润土防水毯的价格低廉，使得制作成本低。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明实施例的结构示意图。
[0017] 图2是本发明试验1中采用的耐磨损试验示意图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图，对本发明实施例的技术方案进行详细的说明。
[0019] 如图1所示，本发明实施例的一种埋地钢管，包括管体1、防腐蚀层2和膨润土防水 毯3,防腐蚀层2涂覆在管体1的外侧，土工布3包覆在防腐蚀层2的外侧。
[0020] 上述实施例的埋地钢管，通过在管体1外侧涂覆防腐蚀层2,防止外部土体中的金 属阳离子腐蚀钢管。由于直接将防腐蚀层2暴露在土体中，管道周围土体颗粒长期对防腐 蚀层2产生摩擦，破坏防腐蚀层2,从而不能对管体1起到长效的防腐蚀作用。本实施例通 过在防腐蚀层2的外侧设置膨润土防水毯（膨润土防水毯英文全称是Geosynthetic Clay Liner (GCL))，使得膨润土防水毯3将周围土体与管体1上的防腐蚀层2隔离，从而避免周 围土体对防腐蚀层2的摩擦，延长防腐蚀层2的使用寿命。同时，膨润土防水毯3可以有效 地吸附污染土中的重金属，增强了埋地钢管的防腐蚀性能。本实施例采用膨润土防水毯将 钢管的防腐蚀层与周围土体隔离，以减少土体颗粒对防腐蚀层的摩擦作用，延长管道防腐 蚀层的使用寿命。本实施例利用膨润土防水毯提高埋地钢管的防腐蚀性能。
[0021] 作为优选，所述的膨润土防水毯3呈螺旋形包覆在防腐蚀层2的外侧。这样，膨润 土防水毯3可以覆盖全部的防腐蚀层2,且缠绕方便。膨润土防水毯3在管体1上稳定可 靠，不易发生偏移。螺旋式的包裹方式可以使得膨润土防水毯3连续地包裹在钢管的表面， 而不用进行剪裁处理。膨润土防水毯3呈螺旋形包覆在防腐蚀层2的外侧，每转一圈形成 一包覆层。为避免防腐蚀层2从包覆层之间的空隙露出，所述的膨润土防水毯3中相邻包 覆层之间重叠宽度大于20厘米。这样，一方面防腐蚀层2整体位于膨润土防水毯3下方， 另一方面，膨润土防水毯3在管体1上的连接也更加牢靠。
[0022] 作为优选，膨润土防水毯3的外层土工布厚度为I. 0~I. 5mm。例如，可以为 I. 0mm、I. 2mm、I. 4mm或者I. 5mm。膨润土防水毯3是将钠基膨润土夹在外层土工布和内层 土工布之间，然后经过针织加固而制成的土工合成材料。外层土工布是指靠近钢管防腐蚀 层2的土工布。内层土工布是指远离钢管防腐蚀层2的土工布。
[0023] 为确保膨润土防水毯3对周围土体颗粒的隔离作用，膨润土防水毯3中外层土工 布的横向抗拉强度和纵向抗拉强度均大于或等于30kN/m。膨润土防水毯3中外层土工布的 横向断裂拉伸率和纵向断裂拉伸率均小于或等于16%。膨润土防水毯3中外层土工布的顶 破强度大于或等于1500N。膨润土防水毯3中外层土工布的刺破强度大于或等于300N。
[0024] 作为优选，所述的膨润土防水毯3中外层土工布为玻璃纤维复合加筋土工布或者 合成纤维复合加筋土工布。当然，在满足上述性能的其它类型土工布也是可以的。
[0025] 作为优选，所述的膨润土防水毯3中所使用的膨润土为钠基膨润土。钠基膨润土 比钙基膨润土的吸水膨胀倍数大，对于金属阳离子的吸附能力强。因此，优选钠基膨润土作 为膨润土防水毯3中的膨润土。
[0026] 由于膨润土防水毯中的钠基膨润土可以很好地吸附污染土中的重金属，位于钠基 膨润土上方和下方的土工布拥有良好的耐摩损力学特性，而且土工布拥有良好的抗冻融循 环的特性，所以其不但可以增强埋地钢管的防腐蚀性能，而且对于埋地钢管防腐蚀层的磨 损可以起到有效的防护作用，同时也能够在温差变化剧烈的地下土体环境中保持良好稳定 的力学性能，长时间地对于埋地钢管的防腐蚀层起到防护增强补充的作用。
[0027] 本发明实施例的埋地钢管，采用在其防腐蚀层表面包裹膨润土防水毯（GCL)的结 构，对于钢管防腐蚀层的磨损进行保护，同时膨润土防水毯可以有效地吸附土体中的金属 阳离子，增强了管道自身的防腐蚀性能。该埋地钢管施工操作简单，其防腐蚀层不易磨损， 拥有卓越的防腐蚀性能。同时外层包裹的膨润土防水毯具有良好的抗冻融循环特性，适用 于温差变化剧烈的地下土体环境，可以长时间地对于埋地钢管的防腐蚀层起到防护增强补 充的作用。膨润土防水毯的成本低廉，有利于该埋地钢管在工程中推广。
[0028] 下面通过试验来说明本发明实施例中膨润土防水毯3对于管道防腐蚀层2具有优 良的保护效果，以及膨润土防水毯3对于重金属具有良好的吸附能力。
[0029] 试验 1
[0030] 对膨润土防水毯3的外层土工布进行耐磨损试验，并在《钢管工程设计规范（GB 50253-2014)》中规定的管道最小埋深情况下，考虑车辆荷载的影响，对土工布的耐循环磨 损次数进行评定。
[0031] 试验材料
[0032] 试验采用的玻璃纤维复合加筋土工布和合成纤维复合加筋土工布的基本力学性 能参数如表1所示。
[0033] 表 1
[0034]
[0035] 对试件1进行测试：
[0036] 试验方法
[0037] 取试件1的长度X宽度=21cmX15cm，对其进行耐磨损试验，以对其耐磨损性能 进行评定。图2是耐磨损试验装置示意图。将试件的四周固定在试验仪器上，并保证试验 仪器的金属尖端与试件相接触，然后给金属尖端施加一定的竖向力，并使得金属尖端在试 件上作循环往返移动，进而观测记录试件所能够承受的最大循环磨损次数。
[0038] 根据Archard磨损法则，得到式（1)。利用式⑴测算试件的磨损速率。
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