用粘贴纤维增强复合材料取代搭焊的钢管道连接方法与流程

本发明涉及一种用粘贴纤维增强复合材料取代搭焊的钢管道连接方法，属于管道连接技术领域。

背景技术：

目前地下大口径（dn≥1000mm）长输钢管道，是由每段为9-12米长的钢管组成，钢管是在工厂用钢板带经过弯曲成型，再经焊接制成，因在出厂前钢管要进行水压、弯曲、压扁等实验，因此每段钢管的质量容易保证。但是当一段段大口径钢管运到现场铺设时，钢管之间的连接目前常采用现场搭接内壁或外壁周圈满焊的方法，这种在工地现场做的焊缝位置分散、需要动火、施工不便，难以保证质量，容易出现缝隙引起渗漏，而且焊缝也会腐蚀。并且，焊接时的工作量很大，施工周期长，对于12公里长直径为1.6米的管道，用每段12米的螺旋钢管拼接，现场就要在管道外部做1000圈焊缝，采用焊接已无法满足快速施工的要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种用粘贴纤维增强复合材料取代搭焊的钢管道连接方法，现场无需动火，施工方便，容易保证质量，管道内部粘贴适当数量的纤维复合材料，既能满足管道纵向连接强度及管道使用过程中压力的需求，又能满足防水防腐等密封要求，比现行方法具有明显优势。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

用粘贴纤维增强复合材料取代搭焊的钢管道连接方法，包括以下步骤；

步骤一:

a)计算纤维增强复合材料的层数

焊接处可提供的纵向拉力

（1）

复合材料可提供的纵向拉力

（2）

且，（3）

复合材料的厚度

（4）

由公式（1）-（4）可得出

需要复合材料的层数（5）

b)计算特殊玻璃纤维复合材料与原有管道的锚固长度l0

复合材料与原管道粘结的抗剪力（6）

（7）

由公式（1）和公式（6）-（7）可得出

复合材料与原管道的单边锚固长度

（8）

其中，各参数的意义为:

步骤二:按照步骤一中计算的厚度和长度裁定纤维增强复合材料，并用环氧树脂胶浸渍，备好待用；

步骤三:将钢管接头承插后，对钢管接头处进行清理打磨形成粘贴区；

步骤四:在钢管插头插接部形成的高差部位用找平胶放坡找平；

步骤五:在取用步骤二中所得的纤维增强复合材料，在粘贴区进行粘贴。

作为优选实例，选取的所述纤维增强复合材料的面密度为900g/m²-1050g/m²。

本发明的有益效果是:施工现场无需动火，施工方便，容易保证质量，管道内部粘贴适当数量的纤维复合材料，既能满足管道纵向连接强度及管道使用过程中压力的需求，又能满足防水防腐等密封要求，比现行方法具有明显优势；对所需的纤维增强复合材料的长度以及厚度进行定量标定，确定最佳长度以及厚度，在确保强度的同时又能够避免材料浪费。

附图说明

图1为本发明的实施图。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，用粘贴纤维增强复合材料取代搭焊的钢管道连接方法，包括以下步骤；

步骤一:

a)计算纤维增强复合材料的层数

焊接处可提供的纵向拉力

（1）

复合材料可提供的纵向拉力

（2）

且，（3）

复合材料的厚度

（4）

由公式（1）-（4）可得出

需要复合材料的层数（5）

b)计算特殊玻璃纤维复合材料与原有管道的锚固长度l0

复合材料与原管道粘结的抗剪力（6）

（7）

由公式（1）和公式（6）-（7）可得出

复合材料与原管道的单边锚固长度

（8）

其中，各参数的意义为:

步骤二:按照步骤一中计算的厚度和长度裁定纤维增强复合材料，并用环氧树脂胶浸渍，备好待用；

步骤三:将钢管接头承插后，对钢管接头处进行清理打磨形成粘贴区；

步骤四:在钢管插头插接部形成的高差部位用找平胶放坡找平；

步骤五:在取用步骤二中所得的纤维增强复合材料，在粘贴区进行粘贴。

进一步的，选取的所述纤维增强复合材料的面密度为900g/m²-1050g/m²。

本发明所称的纤维增强复合材料可从玻璃纤维复合材料、碳纤维、芳纶纤维或其他等同物中选取，根据获取容易度与施工成本自行选取。

下为采用一种玻璃纤维复合材料后的具体施工方式

首先，对选定的材料进行性能指标测定（如果是购买的材料，则直接获取对应参数）

下表为用玻璃纤维复合材料粘贴钢管时各参数的计算值（联立公式1-8）

上述案例中，计算厚度为5.86mm，需要层数为5.86/1.3=4.5层，考虑到无法取到小数，因此需要层数为5层即为6.5mm厚度。

通过本发明所提供的方法，施工现场无需动火，施工方便，容易保证质量，管道内部粘贴适当数量的纤维复合材料，既能满足管道纵向连接强度及管道使用过程中压力的需求，又能满足防水防腐等密封要求，比现行方法具有明显优势；对所需的纤维增强复合材料的长度以及厚度进行定量标定，确定最佳长度以及厚度，在确保强度的同时又能够避免材料浪费。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。