一种可弯曲铺设预制直埋保温复合热力管的制作方法

本实用新型涉及直埋热水供水管道技术领域，具体涉及一种可弯曲铺设预制直埋保温复合热力管及其生产方法。

背景技术：

供热管道系统为我们生产生活中的极为重要的组成部分，它承担着整个生活供暖媒介的分配与供给，而在我国淮河以北地区地下部分铺设有大量的供暖管网。针对于现有的聚乙烯外护套管聚氨酯发泡预制直埋保温复合管来说，由于采用硬质聚氨酯发泡，使得整个管材的刚性较大，不能弯曲，在铺设过程中如果遇到地下有障碍物以及无法移动的建筑等物体与设施时，必须采取变更原有管道铺设路线以及工程开挖路线，或增加弯头等措施来避开，费心费力费成本。特别是对于一些铺设进入小区的二次热力管道，在复杂的小区地下，为了绕过障碍物，需增加开挖的工程量，以及增加管件连接数量，并由此增加了由于管件之间的连接不良带来的泄露隐患，同时还造成施工难度大成本高的问题。并且传统的保温复合管采用式热熔承插连接和电熔连接的方式与其他管道进行连接，连接操作复杂施工不便，工作量大。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种可减少工程开挖量并可弯曲铺设的预制直埋保温复合热力管及其生产方法。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可弯曲铺设预制直埋保温复合热力管，其中，所述一种可弯曲铺设预制直埋保温复合热力管包括工作管层、保温管层和外护层，所述外护层固定设置于保温管层外侧壁上，所述保温管层固定设置于工作管层外侧壁上，所述外护层设置为单壁波纹管式外护层，所述工作管层长度大于保温管层和外护层的长度，且该工作管层两端侧固定有卡接端头。

在本实用新型中，优选的，所述工作管层设置为pb工作管层。

在本实用新型中，优选的，所述保温管层设置为pp发泡保温管层。

在本实用新型中，优选的，所述外护层设置为高韧性eva外护层。

在本实用新型中，优选的，所述工作管层两端侧分别套设有连接法兰，所述连接法兰位于卡接端头与保温管层之间的工作管层外侧壁上。

在本实用新型中，优选的，所述工作管层与保温管层之间设有防水薄膜。

在本实用新型中，优选的，所述工作管层的外侧壁上均布设有多组限位螺齿，所述保温管层固定套设于工作管层外侧壁上，且该保温管层部分内侧壁嵌设于限位螺齿内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用柔韧性良好的pb材料作为工作管层，并将预制保温层采用pp发泡保温材料制成，此结构设置既为管道提供一定的刚度，又提供良好的柔韧性；另外pp发泡保温管层的热导率较低有较好的隔热性，并且pp发泡保温管层可在工作温度为100℃或更高的环境中工作，可作为热水输送管道的保温层使用；且pp发泡保温管层与pb工作管层所使用的材料之间具有良好的亲和性，容易在后期紧贴固定至一体；外护层设置为采用eva材质的单壁波纹管，由此可保证本实用新型中的复合热力管弯曲时外护层无破损。

同时通过在工作管层两侧端部设置卡接端头，并在卡接端头与保温管层之间的工作管层外侧壁上套设连接法兰来与其他管道进行连接，代替了传统的pb管材之间只能使用热熔承插连接和电熔连接的方式进行连接，此连接方式更加方便快捷，可提高工作效率。同时此连接方式也可以实现pb管材与金属管材之间的连接使用，提高方便性。

另外通过在工作管层外侧壁上缠绕防水薄膜来防止工作管道内部水汽直接外渗至保温层内部从而影响保温层的保温性能，并且通过在工作管层外侧壁上设置多组限位螺齿来加强工作管层与保温管层之间的连接强度。

附图说明

图1为本实用新型中实施例一的总体结构剖视示意图。

图2为本实用新型中实施例二的总体结构剖视示意图。

图3为图2中a处的结构放大示意图。

图4为多组本实用新型中的管道连接示意图。

附图中：1-外护层、2-保温管层、3-工作管层、31-卡接端头、32-限位螺齿、33-连接法兰、34-凹槽、4-防水薄膜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

请同时参见图1和图4，本实用新型一较佳实施方式提供一种可弯曲铺设预制直埋保温复合热力管，包括工作管层3、保温管层2和外护层1，外护层1固定设置于保温管层2外侧壁上，保温管层2固定设置于工作管层3外侧壁上，外护层1设置为单壁波纹管式外护层，工作管层3长度大于保温管层2和外护层1的长度，且该工作管3层两端侧固定有卡接端头31。工作管层3的长度大于保温管层2和外护层1是为了在管道两端处预留一定的连接部位用于与其他管道进行连接。工作管层3两端侧固定有卡接端头31可使用翻边烫机在安装现场直接加工pb工作管的端部，将端部的管壁外翻便于使用连接法兰33与其他管道进行连接。将外护层1设置为单壁波纹管的结构形式可以在进行管体弯曲时防止外护层1破裂。

工作管层3两端侧分别套设有连接法兰33，连接法兰33位于卡接端头31与保温管层2之间的工作管层3外侧壁上。连接法兰33在工作管层3加工卡接端头31之间便套设于工作管上。由于工作管层3为了实现可以弯曲的功能便使用pb材料制作工作管层3，而此材料制成的工作管层3由于弯曲模量更低管壁相对较软，所以无法使用在管端部设置螺纹来进行连接，而采用传统的热熔承插连接和电熔连接的方式进行连接操作不便工作量较大，同时也容易存在连接不紧密的问题。而通过卡接端头31和连接法兰33的结构相配合可以通过连接法兰33直接与其他管道进行连接，连接方式简单，且通用性高。

工作管层3设置为pb工作管层。pb工作管层由聚丁烯原料加工而成。工作管层3用弯曲模量更低的pb材料代替现有的弯曲强度较大的由pe-rt、pp、cpvc材料制成的工作管层3，pb材料赋予了工作管层3更大的柔韧性。

保温管层2设置为pp发泡保温管层。pp发泡保温管层由高强度聚丙烯原料加工制造而成。pp发泡材料，既有一定的刚性，又能使得保温层具有一定的柔性，在提供保温性能的同时，也可保证管材在进行弯曲铺设时保温层不会破裂。由此可解决现有的硬质聚氨酯保温层刚性大，铺设时无法弯曲拐弯变向的问题。

述外护层1设置为高韧性eva外护层。eva外护层由乙烯-醋酸乙烯共聚物为原料制备而成。通过将外护层1设置为使用高韧性eva的单壁波纹管，来代替原有的不能提供管道弯曲铺设变形余量的高密聚乙烯外护层，使得外护层1拥有更好的可弯曲性，以及更大的变形余量，方便在施工安装中进行弯曲安装。

此外上述的可弯曲铺设预制直埋保温复合热力管的生产方法，包括以下步骤：

步骤1、首先由单螺杆挤出机生产出管径大小符合要求且管道质量无瑕疵的合格的pb工作管层；

步骤2、在定型完成的pb工作管层外部通过直角机头挤出固定有pp发泡保温管层；

步骤3、通过单壁波纹管挤出机将外部eva外护层一次成型在pp发泡保温管层外部；

步骤4、将冷却收缩成型后的复合塑料热力管裁切下线；

步骤5、检验合格后进行包装入库。

eva外护层塑化时，所述单壁波纹管挤出机机筒温度为140-160℃，机头温度为155-165℃。

真空定径：根据实际生产中所要求的管材的规格和管系列规格进行确定，用真空表进行监控内部的真空状况。

eva外护层在成型制造过程中采用水冷的方式进行冷却作业，冷却水温度为15-25℃，用温度仪进行监控。

牵引：在确保产品符合要求的情况下，根据挤出量进行确定牵引机的牵引速度，用线速度进行监控。

pb工作管层塑化时，单螺杆挤出机机筒温度为165-175℃，机头温度为165-190℃。

熔体泵的转速并非一固定不变的值，需要根据实际的pb工作管层的挤出速度来确定，熔体泵是一种正位移输送装置，流量与泵的转速呈严格的正比关系，熔体泵广泛应用于塑料、树脂、橡胶制品的挤出成型工作中，熔体泵主要功能是将来自挤出机的高温塑料熔体增压、稳压后流量稳定地送入挤出机头。其稳定熔料压力、流量的能力优于各种类型的挤出机。将它与单螺杆或同向双螺杆挤出机串联使用时，可提高整条生产线的工作效率。熔体泵为现有技术，其选型操作均为本领域技术人员所熟知的公开技术，再此不再赘述。

pb工作管层在成型制造过程中采用水冷的方式进行冷却作业，冷却水温度为10-15℃，用温度仪进行监控。

牵引：在确保产品符合要求的情况下，根据挤出量进行确定，用线速度进行监控。

pp发泡保温管层由双螺杆挤出机塑化时，双螺杆挤出机机筒温度为130-140℃。

pp发泡保温管层由单螺杆挤出机塑化时，单螺杆挤出机机筒温度为150-170℃。

pp发泡保温管层由单螺杆挤出机挤出制造时螺杆转速为50rpm；当pp发泡保温管层由双螺杆挤出机挤出制造时螺杆转速为250rpm。

单螺杆挤出机和双螺杆挤出机均为在塑制管道生产制造中常用的生产设备，其选型需要根据实际生产需求进行确定，并在生产过程中需要根据的实际生产情况进行相应调节，单螺杆挤出机和双螺杆挤出机的调节方法为现有技术在此不再赘述。

在进行发泡材料的制造生产过程中，液态co2注入速度：10-15wt％，在发泡材料的制作过程中液态co2作为发泡剂被注入，并在此发泡剂的作用下会有气体产生并由此形成气泡，从而形成了pp发泡保温管层内部的多气孔结构。在发泡材料的制作过程为了形成材料内部的多孔状结构，需要在生产过程中有气体发生由此产生气泡而形成多孔状的结构，现有技术中共有两种的发泡的方式，一种就是物理发泡的形式，即为在材料的成型过程中注入惰性气体，如液态co2，再由液态co2汽化产生气泡从而形成内部的多孔状结构；另外还有化学发泡的形式，即在原料中掺入化学物质，在后期加温的过程中，化学物质自身发生分解产生气泡，如加入碳酸氢钠或偶氮甲酰胺发泡，但是化学发泡所使用的发泡剂存在一定的危险性并且也可能会对环境造成一定的危害。使用液态co2进行发泡更加安全高效，且生产成本较低。

eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)外护层的成型原料为醋酸乙烯含量为5％的牌号的eva原料。由于eva由乙烯和醋酸乙烯通过化学反应形成的共聚物。eva中的醋酸乙烯的含量低于20％时，才可作为eva塑胶原料使用。并且会由于醋酸乙烯在eva中的含量不同而使得eva具备不同的弹性和刚性，从而来适应不同的工作环境中的使用，而本实用新型中所选用的eva原料为醋酸乙烯含量为5％，由此eva原料制成的外护层1的性能最好，既具有较好的弹性以便于弯曲，又具有一定的刚性，可对管材进行一定的支撑。

工作原理：

在铺设施工过程中，工作人员首先检查各带铺设管道是否存在破损等缺陷，然后将合格完好的管道再根据铺设需要对管道进行一定的弯曲以完成铺设，并且在弯曲的过程中需保证不能使工作管层3、保温管层2和外护层1出现折断或破损等情况，在进行管之间对接时，首先将连接法兰套设在工作管层3两端侧的管壁上，然后使用翻边烫机在安装现场直接加工pb工作管的端部使其端部外翻形成卡接端头31，然后使用连接法兰33与其他管道进行连接即可。

实施例二

如图2至图4所示，本实施例二与实施例一的唯一不同在于本实施例二中的复合管道中工作管层3与保温管层2之间设有防水薄膜4。工作管层3的外侧壁上均布设有多组限位螺齿32，保温管层2固定套设于工作管层3外侧壁上，且该保温管层2部分内侧壁嵌设于限位螺齿32内。在初步完成的工作管层3外侧壁上通过内部设有螺纹齿形的模具直接在工作管层3外侧壁上压制出来，或在初步完成的工作管层外侧壁上开设凹槽34，然后再将带有螺齿的限位齿带使用胶水粘结嵌设于凹槽34内即可，然后将防水薄膜4紧贴缠绕在整个工作管层34的外侧壁上包括限位螺齿32部分，然后再进行后续保温层2和外护层1的加工制作。凹槽34的设置会减薄工作管层3的壁厚，所以在凹槽34开设时需要保证留有足够的壁厚以保证管道内部可承受的水压符合规定。为了防止工作管层3内部的水汽渗透至保温管层2中破坏管道的保温性便在工作管层3与保温管层2之间设置防水薄膜4，但是由于防水薄膜4的加入会影响工作管层3与保温管层2之间的连接紧密性，所以设置了多组限位螺齿32，用于加强工作管层3与保温管层2之间的连接的牢固度。由此既提高管道保温性又可以保证工作管层3与保温管层2之间的连接牢固性，可用于一些对保温要求较高的工作环境中。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。