一种纤维缠绕不锈钢管的制作方法

1.本实用新型涉及缠绕管技术领域，尤其涉及一种纤维缠绕不锈钢管。


背景技术：

2.常见的有玻璃钢夹砂纤维缠绕管，玻璃钢纤维缠绕管，塑料管加强纤维缠绕管。未发现纤维缠绕不锈钢管，因为被缠绕的物体常常是因为抗拉强度低，为了增加强度采用高强度的纤维丝进行缠绕增加结构。然而金属管自身都比较厚都有足够的抗拉强度，有足够硬度，通常不需要采用异性纤维丝的缠绕，避免异性材料复合结构带来的许多问题。
3.类同非缠绕式复合管，常见到钢塑复合管，为了解决碳钢管的氧化腐蚀问题，采用碳钢管内外复合塑料，或者内复合塑料管，由于碳钢和塑料材料热膨胀性能差别太大，常常产生剥离分层开裂，复合塑料管材料结构的厚度一般不能超过3毫米，厚度偏大就会失效，一直成为钢塑复合管的一个未解决的难题，多年来也有许多企业，技术人员采用了用不锈钢管内外复合塑料管材，和钢管复合管的结果相同，不可避免的产生了分层现象而失败。
4.目前饮用水行业，为了解决水质污染问题，从淘汰镀锌钢管到解决塑料管塑化剂污染问题问题，已经有百年的历史，饮用水的卫生、健康、安全得到全社会的关注，然而健康的不锈钢水管应用已经得到社会大众普遍认同，只有应用不锈钢水管才是从根本上解决饮用水不被二次污染的最佳管材。但是由于不锈钢材料造价昂贵，由于目前社会整体经济实力还达不到的原因，还无法大面积采用不锈钢水管。但是对于优质材料，卫生性很好的不锈钢水管的急需满足需求。
5.因此，如何提供一种纤维缠绕不锈钢管，以耐高水压并降低不锈钢水管的制造成本成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题在于如何提供一种纤维缠绕不锈钢管，以耐高水压并降低不锈钢水管的制造成本。
7.为此，根据第一方面，本实用新型实施例公开了一种纤维缠绕不锈钢管，包括：不锈钢管，不锈钢管的外壁设有缠绕纤维层，所述缠绕纤维层通过耦联粘合剂与所述不锈钢管粘接固定。
8.本实用新型进一步设置为，所述耦联粘合剂与所述不锈钢管的线热膨胀系数相同，所述耦联粘合剂的线热膨胀系数为14～16
×
10-5
(1
°c·
m)。
9.本实用新型进一步设置为，所述缠绕纤维层与所述不锈钢管的线热膨胀系数相同，所述缠绕纤维层的线热膨胀系数为14～16
×
10-5
(1
°c·
m)。
10.本实用新型进一步设置为，所述缠绕纤维层的外侧复合有防腐保护管，所述不锈钢管与所述防腐保护管之间复合有热膨胀系数互补性的材料中间体，所述材料中间体与所述耦联粘合剂粘接固定。
11.本实用新型进一步设置为，所述材料中间体采用高压低密度塑料树脂闭合微泡材
料制成。
12.本实用新型进一步设置为，所述缠绕纤维层采用不锈钢丝、合金钢丝或碳钢丝材料制成。
13.本实用新型进一步设置为，所述缠绕纤维层采用玻璃纤维丝、碳纤维丝或玄武岩纤维丝制成。
14.本实用新型进一步设置为，所述耦联粘合剂采用锆酸钼合成粘合树脂粘合剂。
15.本实用新型具有以下有益效果：通过不锈钢管外壁设有缠绕纤维层，所述缠绕纤维层通过耦联粘合剂与所述不锈钢管粘接固定，缠绕纤维层提升不锈钢管的抗压能力，进而提供了一种纤维缠绕不锈钢管，耐高水压，并降低了不锈钢水管的制造成本，满足了优质不锈钢水管的使用需求。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实施例公开的一种纤维缠绕不锈钢管的剖面结构示意图；
18.图2是本实施例公开的一种纤维缠绕不锈钢管的侧视图。
19.附图标记：1、不锈钢管；2、缠绕纤维层；3、耦联粘合剂；4、材料中间体；5、防腐保护管。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
24.本实用新型实施例公开了一种纤维缠绕不锈钢管，如图1和图2所示，包括：不锈钢管1与防腐保护管5，不锈钢管1设置于防腐保护管5内，不锈钢管1的外壁设有缠绕纤维层2，
缠绕纤维层2通过耦联粘合剂3与不锈钢管1粘接固定。
25.需要说明的是，通过不锈钢管外壁设有缠绕纤维层，所述缠绕纤维层通过耦联粘合剂与所述不锈钢管粘接固定，缠绕纤维层提升不锈钢管的抗压能力，进而提供了一种纤维缠绕不锈钢管，耐高水压，并降低了不锈钢水管的制造成本，满足了优质不锈钢水管的使用需求。
26.如图1和图2所示，缠绕纤维层2与不锈钢管1的线热膨胀系数相同，缠绕纤维层2的线热膨胀系数为14～16
×
10-5
(1
°c·
m)。
27.如图1和图2所示，耦联粘合剂3与不锈钢管1的线热膨胀系数相同，耦联粘合剂3的线热膨胀系数为14～16
×
10-5
(1
°c·
m)。
28.需要说明的是，由于缠绕纤维层2和耦联粘合剂3均与不锈钢管1的线热膨胀系数相同，使纤维缠绕不锈钢管的热胀冷缩保持一致，防止分层开裂。
29.如图1和图2所示，缠绕纤维层2的外侧复合有防腐保护管5，不锈钢管1与防腐保护管5之间复合有热膨胀系数互补性的材料中间体4，材料中间体4与耦联粘合剂3粘接固定。
30.如图1和图2所示，材料中间体4采用高压低密度塑料树脂闭合微泡制成。
31.如图2所示，缠绕纤维层2采用不锈钢丝、合金钢丝或碳钢丝材料制成。
32.如图2所示，缠绕纤维层2采用玻璃纤维丝、碳纤维丝或玄武岩纤维丝制成。
33.如图1和图2所示，耦联粘合剂3采用锆酸钼合成粘合树脂粘合剂。
34.在具体实施过程中，不锈钢管1为强化复合的连续缠绕纤维增强材料，满足于不锈钢材料的热膨胀系数一致性是十分重要的一项关键性技术措施，是复合材料的成功基础。要使纤维料的热膨胀系数和纤维粘合剂热膨胀系数和钢管一致，纤维料和胶粘剂一致，采用金属高强钢丝是较容易实现的，因为本身热膨胀系数就一致，能满足钢管的屈服强度的增强和稳定，高压水锤的抗压强度的强化。当采用非金属纤维丝缠绕，材料较为复杂，需要对具体材料设计，如玻璃纤维丝、有捻无捻、玄武岩纤维、碳纤维热膨胀系数均小于钢材需要，通过有捻无捻结构缠绕拉紧力的大小，缠绕结构方式，如环形缠绕法、十字交叉缠绕法、经纬缠绕法的拉紧力分布，密度层次都需要按设计方案设计算控制，满足热膨胀系数的匹配和介质压力强度的应力应变匹配，满足环向受力和延长米方向的各种受力、应力分布、参数要求，获得性能优化的性能，通过大数据计算获取最佳值。
35.当采用碳纤维缠绕材料，除考虑玻璃纤维、玄武岩纤维的热膨胀系数受力应力分析近似后，应当做好绝缘强度的设计。例如常温状态，防止电位腐蚀的问题，当采用尼龙、锦纶、高密度pe-u纤维，塑料纤维应考虑耐温区间对温度的敏感度、延长率、和热膨胀系数与钢材的较大差异问题。通过缠绕结构与拉紧力的调节方式做方案设计，全过程应用力学计算分析。做出正确的选择，重新给出正确的温度使用范围。采用缠绕纤维强化不锈钢管，需要针对不同纤维料做方案设计与计算。
36.钢管外壁偶联粘合纤维缠绕复合工艺方法有多种，其中一种120～270℃热复合工艺，将不锈钢钢管加热，各种复合材料预热加热，在工艺控制温度条件下完成复合作业，例如采用锆酸钼合成粘合树脂粘合剂热粘合工艺。例如另一种是在常温状态钢管不加热，参加复合的材料为常温粘合固化剂固化成型，按照工艺流程依次纤维加骨料粘合缠绕复合成型。又例如工艺过程中有一部分在常温状态工艺条件下复合成型，而另一部分在加热温度工艺条件下复合成型。
37.不锈钢管缠绕层的外表层采用了高分子材料，由负热膨胀系数材料，例如锆酸钼低热膨胀系数的高分子填料，例如硅微粉、白炭黑，偶联剂及其他如防老化剂制成管的外壁热膨胀系数满足14～16
×
10-5
(1
°c·
m)的材料制成。这是复合材料缠绕不锈钢管的外表面结构的另一种光滑的管外壁。
38.工作原理：通过不锈钢管外壁设有缠绕纤维层，所述缠绕纤维层通过耦联粘合剂与所述不锈钢管粘接固定，缠绕纤维层提升不锈钢管的抗压能力，进而提供了一种纤维缠绕不锈钢管，耐高水压，并降低了不锈钢水管的制造成本，满足了优质不锈钢水管的使用需求。
39.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。