本实用新型涉及管道连接件技术领域，尤其涉及一种重防腐燃气用钢塑转换接头。
背景技术：
目前在燃气等流体输送领域，通常为钢管等金属管道以及聚乙烯（PE）塑料管道，其中金属管道常用于中高压力流体输送，而塑料管道则一般用于低压流体输送；此外，为了安全起见，国家相关工程规范规定，塑料管道不允许直接进入管道的末端—用户的室内。因此在高压管道向低压管道过渡，以及塑料管道从庭院管入户时，通常需要采用聚乙烯（PE）钢塑转换接头。聚乙烯（PE）管道的防腐性能非常突出，其设计使用寿命可长达50年，而与之配套的钢塑转换接头的钢管端其自身防腐性能远远跟不上聚乙烯（PE）管的要求，加上钢塑转换接头多数埋设于潮湿的地下，或暴露在空气中，因此对其防腐的要求非常高。
普通的钢塑转换通常在钢管端外部喷涂环氧树脂或聚乙烯等防腐材料，在储运、安装，及现场使用过程中，因磕碰、划伤等因素影响，极易出现防腐层脱落问题，防腐效果和使用寿命均不理想。而目前工程上也在采用其它多层加强防腐措施，也往往存在工序复杂、施工要求高、防腐材料无法同时与钢管和聚乙烯（PE）管之间同时可靠粘合等缺陷，存在各种各样的问题，在防腐效果和经济性方面难以达到完美的统一。
申请号为201210090942.4的实用新型专利公开了一种加强防腐聚乙烯钢塑转换接头及加工工艺，可以解决上述技术问题，但也存在不足：1、金属内衬件与聚乙烯塑料管件内圆尺寸不一致，不可保证气体输送过程中流量不受通径变化影响。2、金属管件的外面加工有 5-8 道倒扣结构和2至3圈用于安装 O 形密封圈的环形槽；所述倒扣结构与环形槽位于聚乙烯塑料管件与金属管件套接处的位置；所述环形槽位于套接处的两侧或两侧与中间位置，密封效果较差。3、需要在金属管件外面均匀涂覆一层厚度在0.5±0.1mm的DH无溶剂环氧涂料，影响热熔胶缠绕层的施工。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种重防腐燃气用钢塑转换接头及其制造方法，通过塑、钢之间完善的密封结构设计和相互兼容的防腐材料的选择，达到完美防腐效果。
本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案是：
一种重防腐燃气用钢塑转换接头，包括聚乙烯塑料管件1、金属内衬件2、金属外套管3、环形倒刺结构4、第一环形密封槽5、第一密封圈6、电镀锌层7、热熔胶缠绕层8、PEX热收缩套管9、第二密封圈10和第二密封槽11，所述聚乙烯塑料管件1包括一体设置的大径管段1.1和小径管段1.2，大径管段1.1的内径大于小径管段1.2的内径，所述小径管段1.2的内径与金属内衬件2的内径相等，金属内衬件2为一体成型且内径一致的管体，其包括一体设置的管体前插入段2.1、管体中限位段2.2和管体尾连接段2.3，管体中限位段2.2的两端分别与管体前插入段2.1、管体中限位段2.2连接，管体中限位段2.2的外径大于管体前插入段2.1的外径，管体前插入段2.1插入大径管段1.1内，且所述管体前插入段2.1的外壁与所述大径管段1.1的内壁过盈配合，大径管段1.1的右端面与管体中限位段2.2的左端面相抵，大径管段1.1的外径大于管体中限位段2.2的外径，管体前插入段2.1的前段和中段外壁上等距设置有多个环形倒刺结构4，管体前插入段2.1的尾段外壁上开设有第一环形密封槽5，第一环形密封槽5内装有第一密封圈6，所述第二密封圈10设置在所述聚乙烯塑料管件1的小径管段1.2端面和所述金属内衬件2的管体前插入段2.1端面之间，管体前插入段2.1端面上开设有用于置入第二密封圈10的第二密封槽11，小径管段1.2上套设有金属外套管3，管体中限位段2.2、管体尾连接段2.3和金属外套管3的外壁均具有电镀锌层7。
所述的热熔胶缠绕层8包括热熔胶带，所述热熔胶带缠绕范围为所述大径管段1.1的左端面、金属外套管3的外壁、大径管段1.1的左端面、管体中限位段2.2的外壁、管体尾连接段2.3的外壁，PEX 热收缩套管 9 套装在覆盖了热熔胶缠绕层8的外部。
所述的热熔胶带为聚乙烯热熔胶带。
所述的聚乙烯热熔胶带，由聚乙烯粘结树脂挤出而成，包括重量百分比为70%的HDPE，重量百分比为20—25％的LLDPE，重量百分比为1%—3.5％的马来酸酐，重量百分比为0.1%的过氧化物交联剂，重量百分比为0.1%的丙酮；其中，HDPE 为高密度聚乙烯，拉伸强度≥23Mpa以上、断裂伸长率≥600%以上、维卡软化点≥120℃以上、熔体流动速率1g/10min以上；LLDPE为线性低密度聚乙烯，断裂拉伸强度≥10Mpa以上、断裂伸长率≥1000%以上、维卡软化点≥95℃以上、熔体流动速率20g/10min以上。
所述的过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯。
所述的管体中限位段2.2的外径大于管体尾连接段2.3的外径，管体中限位段2.2的左端面为平面，管体中限位段2.2的右端面为坡面。
所述的管体前插入段2.1的前段和中段外壁上等距设置有3-5个环形倒刺结构4。
所述的大径管段1.1和小径管段1.2的外壁厚度相等。
所述的聚乙烯塑料管件1采用高强P20预硬材质模具注塑生产。
所述的金属内衬件2和金属外套管3均使用屈服强度不小于235MPa的无缝钢管（45#）加工。
所述将管体前插入段2.1用压力机采用过盈配合的方式压入大径管段1.1的内孔。
所述的第一密封圈6和第二密封圈10均为丁腈密封圈。
所述的金属外套管3内圆部分加工有0.9°—1.1°锥度，轴向尺寸略小于与之配合的大径管段1.1长度。
所述的金属外套管3内圆部分与大径管段1.1外圆部过盈配合。
一种重防腐燃气用钢塑转换接头的制造方法，包括如下步骤：
1）配件准备：使用锯床对金属内衬件2、金属外套管3进行下料，选择用于加工金属内衬件2和金属外套管3的无缝钢管一和无缝钢管二，锯床截取至规定长度尺寸，准备用于车床精加工；注塑生产聚乙烯塑料管件1毛坯件，常温下放置不小于20天，以保证毛坯尺寸充分收缩、消除注塑过程中内应力；
2）配件精加工：对无缝钢管一及无缝钢管二车床精加工；使用车床对无缝钢管一车外圆，制得金属内衬件2，金属内衬件2为一体成型且内径一致的管体，其包括一体设置的管体前插入段2.1、管体中限位段2.2和管体尾连接段2.3，管体中限位段2.2的外径大于管体前插入段2.1的外径，同时还利用车床对金属内衬件2上的第一环形密封槽5、环形倒刺结构4、第二密封槽11进行加工，第一环形密封槽5位于管体前插入段2.1的尾段外壁上，第二密封槽11位于管体前插入段2.1端面上；使用车床对无缝钢管二车外圆和内圆，制得金属外套管3，金属外套管3内圆部分加工有0.9°—1.1°锥度；在聚乙烯塑料管件毛坯件内圆端部加工有斜倒角，制得聚乙烯塑料管件1，便利与金属内衬件2装配；以上配件，为保证装配精度，尺寸加工公差均应控制在±0.03mm之内；
3)装配：在第一环形密封槽5、第二密封槽11内均安放丁腈密封圈；将聚乙烯塑料管件1与金属内衬件2分别放置于液压推力机上，保证两部件同轴、共线后，并夹紧固定，借助液压推力将聚乙烯塑料管件1与金属外套管3轴向推挤，至管体中限位段2.2处，从而保证金属内衬件2外圆部分和与之配合的聚乙烯塑料管件1内圆部分紧密过盈配合及尺寸精度要求，达到连接两种材质强度及密封双重效果，压装完毕后金属内衬件2与聚乙烯塑料管件1内圆尺寸基本一致，可保证气体输送过程中流量不受通径变化影响；将金属外套管3内圆部分与聚乙烯塑料管件1外圆部分，同样借助液压推力机，将两者推挤、配合，达到紧密过盈配合目的；
4)金属内衬件2、金属外套管3和聚乙烯塑料管件1外面包覆层加工：将电镀锌防腐处理后的金属内衬件2、金属外套管3，表面清洁处理，去除油污、水分、杂质，并进行170℃-190℃的高温预热，然后将宽40-50mm，厚0.5-0.8mm 的聚乙烯热熔胶带，按照螺旋搭接方式无缝隙缠绕紧密，目的将金属外套管3、金属内衬件2全面覆盖；选择拉伸强度≥16MPa，耐环境应力开裂时间≥1000h，及对应宽度的PEX热收缩套管9，将预先涂覆有热熔胶缠绕层8部分的金属件全面覆盖。
采用专用喷火枪，燃烧温度控制270-360℃之间，按位置依次对PEX热收缩套管9外表面进行加热处理；为保证PEX热缩套管外表面因温度过高碳化，需要采用短周期，反复来回扫动加热的方式，局部连续停留加热时间不超过3s。充分加热后的热收缩套遇热回缩，紧密抱紧在热熔胶的外部，且通过PEX热收缩套传递过来的热量进一步融化内部的聚乙烯热熔胶，使熔融的热熔胶上下两面分别与热收缩套以及钢塑转换接头钢管端充分熔接在一起。
所述聚乙烯热熔胶带，由专用聚乙烯粘结树脂挤出而成，原料成分重量比为：HDPE 70%，LLDPE 20—25％%，马来酸酐1%—3.5％，过氧化物交联剂0.1%，丙酮0.1%；其中，HDPE 为高密度聚乙烯，拉伸强度≥23Mpa以上、断裂伸长率≥600%以上、维卡软化点≥120℃以上、熔体流动速率1g/10min以上；LLDPE为线性低密度聚乙烯，断裂拉伸强度≥10Mpa以上、断裂伸长率≥1000%以上、维卡软化点≥95℃以上、熔体流动速率20g/10min以上。
所述的过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯。
本实用新型的有益效果在于：1、通过塑料端、钢质件间完善的密封结构设计，相互兼容的防腐材料的选择和独特的处理工艺，从而确保本实用新型不论直埋在地下，还是裸露于空气中，远较其他同类产品更加优异的防腐效果，完美实现与聚乙烯管道相同的使用寿命。2、金属内衬件与聚乙烯塑料管件内圆尺寸一致，可保证气体输送过程中流量不受通径变化影响。3、管体前插入段的尾段外壁上开设有第一环形密封槽，第一环形密封槽内装有第一密封圈，所述第二密封圈设置在所述聚乙烯塑料管件的小径管段端面和所述金属内衬件的管体前插入段端面之间，管体前插入段端面上开设有用于置入第二密封圈的第二密封槽，密封效果较好。3、小径管段上套设有金属外套管，管体中限位段、管体尾连接段和金属外套管的外壁均具有电镀锌层，导热性能好，不会影响热熔胶缠绕层的施工。4、将管体前插入段用压力机采用过盈配合的方式压入大径管段的内孔，利用管体前插入段的前段和中段外壁上等距设置有3-5个环形倒刺结构，采用压装的方式，可减少环形倒刺结构的设置数量。
附图说明
图1为聚乙烯塑料管件的结构示意图；
图2为金属内衬件；
图3为金属外套管；
图4为装配后产品示意图；
图5为图4中A处局部放大图。
其中，1-聚乙烯塑料管件，1.1-大径管段，1.2-小径管段，2-金属内衬件，2.1-管体前插入段，2.2-管体中限位段，2.3-管体尾连接段，3-金属外套管，4-环形倒刺结构，5-第一环形密封槽，6-第一密封圈，7-电镀锌层，8-热熔胶缠绕层，9-PEX热收缩套管，10-第二密封圈，11-第二密封槽。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
参照图1-5，本具体实施方式所述的一种重防腐燃气用钢塑转换接头，包括聚乙烯塑料管件1、金属内衬件2、金属外套管3、环形倒刺结构4、第一环形密封槽5、第一密封圈6、电镀锌层7、热熔胶缠绕层8、PEX热收缩套管9、第二密封圈10和第二密封槽11，所述聚乙烯塑料管件1包括一体设置的大径管段1.1和小径管段1.2，大径管段1.1的内径大于小径管段1.2的内径，所述小径管段1.2的内径与金属内衬件2的内径相等，金属内衬件2为一体成型且内径一致的管体，其包括一体设置的管体前插入段2.1、管体中限位段2.2和管体尾连接段2.3，管体中限位段2.2的两端分别与管体前插入段2.1、管体中限位段2.2连接，管体中限位段2.2的外径大于管体前插入段2.1的外径，管体前插入段2.1插入大径管段1.1内，且所述管体前插入段2.1的外壁与所述大径管段1.1的内壁过盈配合，大径管段1.1的右端面与管体中限位段2.2的左端面相抵，大径管段1.1的外径大于管体中限位段2.2的外径，管体前插入段2.1的前段和中段外壁上等距设置有多个环形倒刺结构4，管体前插入段2.1的尾段外壁上开设有第一环形密封槽5，第一环形密封槽5内装有第一密封圈6，所述第二密封圈10设置在所述聚乙烯塑料管件1的小径管段1.2端面和所述金属内衬件2的管体前插入段2.1端面之间，管体前插入段2.1端面上开设有用于置入第二密封圈10的第二密封槽11，小径管段1.2上套设有金属外套管3，管体中限位段2.2、管体尾连接段2.3和金属外套管3的外壁均具有电镀锌层7。
所述的热熔胶缠绕层8包括热熔胶带，所述热熔胶带缠绕范围为所述大径管段1.1的左端面、金属外套管3的外壁、大径管段1.1的左端面、管体中限位段2.2的外壁、管体尾连接段2.3的外壁，PEX 热收缩套管 9 套装在覆盖了热熔胶缠绕层8的外部。
所述的热熔胶带为聚乙烯热熔胶带。
所述的聚乙烯热熔胶带，由聚乙烯粘结树脂挤出而成，包括重量百分比为70%的HDPE，重量百分比为20—25％的LLDPE，重量百分比为1%—3.5％的马来酸酐，重量百分比为0.1%的过氧化物交联剂，重量百分比为0.1%的丙酮；其中，HDPE 为高密度聚乙烯，拉伸强度≥23Mpa以上、断裂伸长率≥600%以上、维卡软化点≥120℃以上、熔体流动速率1g/10min以上；LLDPE为线性低密度聚乙烯，断裂拉伸强度≥10Mpa以上、断裂伸长率≥1000%以上、维卡软化点≥95℃以上、熔体流动速率20g/10min以上。
所述的过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯。
所述的管体中限位段2.2的外径大于管体尾连接段2.3的外径，管体中限位段2.2的左端面为平面，管体中限位段2.2的右端面为坡面。
所述的管体前插入段2.1的前段和中段外壁上等距设置有3-5个环形倒刺结构4。
所述的大径管段1.1和小径管段1.2的外壁厚度相等。
所述的聚乙烯塑料管件1采用高强P20预硬材质模具注塑生产。
所述的金属内衬件2和金属外套管3均使用屈服强度不小于235MPa的无缝钢管（45#）加工。
所述将管体前插入段2.1用压力机采用过盈配合的方式压入大径管段1.1的内孔。
所述的第一密封圈6和第二密封圈10均为丁腈密封圈。
所述的金属外套管3内圆部分加工有0.9°—1.1°锥度，轴向尺寸略小于与之配合的大径管段1.1长度。
所述的金属外套管3内圆部分与大径管段1.1外圆部过盈配合。
一种重防腐燃气用钢塑转换接头的制造方法，包括如下步骤：
1）配件准备：使用锯床对金属内衬件2、金属外套管3进行下料，选择用于加工金属内衬件2和金属外套管3的无缝钢管一和无缝钢管二，锯床截取至规定长度尺寸，准备用于车床精加工；注塑生产聚乙烯塑料管件1毛坯件，常温下放置不小于20天，以保证毛坯尺寸充分收缩、消除注塑过程中内应力；
2）配件精加工：对无缝钢管一及无缝钢管二车床精加工；使用车床对无缝钢管一车外圆，制得金属内衬件2，金属内衬件2为一体成型且内径一致的管体，其包括一体设置的管体前插入段2.1、管体中限位段2.2和管体尾连接段2.3，管体中限位段2.2的外径大于管体前插入段2.1的外径，同时还利用车床对金属内衬件2上的第一环形密封槽5、环形倒刺结构4、第二密封槽11进行加工，第一环形密封槽5位于管体前插入段2.1的尾段外壁上，第二密封槽11位于管体前插入段2.1端面上；使用车床对无缝钢管二车外圆和内圆，制得金属外套管3，金属外套管3内圆部分加工有0.9°—1.1°锥度；在聚乙烯塑料管件毛坯件内圆端部加工有斜倒角，制得聚乙烯塑料管件1，便利与金属内衬件2装配；以上配件，为保证装配精度，尺寸加工公差均应控制在±0.03mm之内；
3)装配：在第一环形密封槽5、第二密封槽11内均安放丁腈密封圈；将聚乙烯塑料管件1与金属内衬件2分别放置于液压推力机上，保证两部件同轴、共线后，并夹紧固定，借助液压推力将聚乙烯塑料管件1与金属外套管3轴向推挤，至管体中限位段2.2处，从而保证金属内衬件2外圆部分和与之配合的聚乙烯塑料管件1内圆部分紧密过盈配合及尺寸精度要求，达到连接两种材质强度及密封双重效果，压装完毕后金属内衬件2与聚乙烯塑料管件1内圆尺寸基本一致，可保证气体输送过程中流量不受通径变化影响；将金属外套管3内圆部分与聚乙烯塑料管件1外圆部分，同样借助液压推力机，将两者推挤、配合，达到紧密过盈配合目的；
4)金属内衬件2、金属外套管3和聚乙烯塑料管件1外面包覆层加工：将电镀锌防腐处理后的金属内衬件2、金属外套管3，表面清洁处理，去除油污、水分、杂质，并进行170℃-190℃的高温预热，然后将宽40-50mm，厚0.5-0.8mm 的聚乙烯热熔胶带，按照螺旋搭接方式无缝隙缠绕紧密，目的将金属外套管3、金属内衬件2全面覆盖；选择拉伸强度≥16MPa，耐环境应力开裂时间≥1000h，及对应宽度的PEX热收缩套管9，将预先涂覆有热熔胶缠绕层8部分的金属件全面覆盖。
采用专用喷火枪，燃烧温度控制270-360℃之间，按位置依次对PEX热收缩套管9外表面进行加热处理；为保证PEX热缩套管外表面因温度过高碳化，需要采用短周期，反复来回扫动加热的方式，局部连续停留加热时间不超过3s。充分加热后的热收缩套遇热回缩，紧密抱紧在热熔胶的外部，且通过PEX热收缩套传递过来的热量进一步融化内部的聚乙烯热熔胶，使熔融的热熔胶上下两面分别与热收缩套以及钢塑转换接头钢管端充分熔接在一起。
上述加工，聚乙烯塑料管件1内表面与金属内衬件2外表面通过专用推力机，将两者紧密承插装配，并通过金属外套管3内表面与聚乙烯塑料管件1外表面再次密封，进一步将上述转配件连接强度提升。上述加工后产品连接到管路系统中起到总体承压的功能。
环形倒刺结构4与受挤压形变的聚乙烯塑料管件11的内表面形成过盈配合，达到连接和密封的作用。
第一密封圈6、第二密封圈10介于聚乙烯塑料管件1和金属内衬件2之间，受两者挤压形变，起到可靠的密封作用，从而杜绝流体泄漏问题的发生。
金属内衬件2及金属外套管3表面自身电镀锌，可起到防腐效果。
热熔胶缠绕层8均匀缠绕在金属内衬件2外部、金属外套管3外部，起到加强防腐、牢固粘结不同结构防腐层作用。
PEX热收缩套9包裹在热熔胶缠绕层8的外部，并经过特定加热工艺，紧缩在热熔胶缠绕层8外部，起到关键性防护、防腐作用。
在使用时，聚乙烯塑料管件1的左端与聚乙烯管道通过热熔或电熔方式连接到塑料管道端，金属内衬件2的右端与金属管道通过焊接的方式连接。
所述聚乙烯热熔胶带，由专用聚乙烯粘结树脂挤出而成，原料成分重量比为：HDPE 70%，LLDPE 20—25％%，马来酸酐1%—3.5％，过氧化物交联剂0.1%，丙酮0.1%；其中，HDPE 为高密度聚乙烯，拉伸强度≥23Mpa以上、断裂伸长率≥600%以上、维卡软化点≥120℃以上、熔体流动速率1g/10min以上；LLDPE为线性低密度聚乙烯，断裂拉伸强度≥10Mpa以上、断裂伸长率≥1000%以上、维卡软化点≥95℃以上、熔体流动速率20g/10min以上。
所述的过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯。
本实用新型的具体实施例不构成对本实用新型的限制，凡是采用本实用新型的相似结构及变化，均在本实用新型的保护范围内。