一种光固化玻璃纤维软管及施工工艺的制作方法

本发明属于紫外光固化管道，具体为一种光固化玻璃纤维软管及施工工艺。

背景技术：

1、各种管道经过多年运行后，由于腐蚀、运行管理不善等原因，不可避免地会产生各种损伤和泄露，带来严重的经济损失，但全线更换新管道，不仅工程量庞大，而且耗资大、工程期长，如何经济高效、快捷地恢复管道安全运行受到了国内外的极大关注，因此管道修复技术的研究具有十分重要的意义。

2、光固化软管是指单体、低聚体或聚合体基质在光诱导下进行固化的软管，紫外线光固化法使用拖拉的方法将材料软管拖入地下管道内，通过移动式光固化机器人在软管内移动，对光固化软管进行固化，经过紫外光固化技术硬化后、在现有管道内形成内衬新管，用以替代原有管道的功能，这个方法在材料软管被拖入时需要很大的拉力、一般在管道内预先敷设地膜、然后实施施工，该方法施工效率高，只需数小时即可完成管道的修复更新，同时兼有施工过程环保安全的特点，对交通等影响小。

3、但现有的光固化软管通常是在柔性外壳内部直接填充光固化树脂，由于树脂具有一定的流动性，在自身重力作用下，固化后的树脂分布不均匀，且结构强度不够理想，随着时间的推移，容易出现裂纹、断裂等缺陷。

技术实现思路

1、本发明提供一种光固化玻璃纤维软管及施工工艺，该光固化玻璃纤维软管具有良好的耐腐蚀性能、承压性能、耐高温性能以及耐磨性，并且施工较为方便，经济实用，使用寿命长。

2、本发明采用的技术方案如下：一种光固化玻璃纤维软管，包括

3、内层，由紫外线固化树脂涂覆在玻璃纤维上形成的涂层；

4、中层，由多股玻璃纤维绞合而成的增强层；

5、外层，由紫外线固化树脂包覆的玻璃纤维编织套管，用于保护软管和增强其耐磨损性；

6、以及外壳层，分别设置在内层内侧和外层外侧，将内层、中层以及外层材料均密封包覆在内；

7、所述内层涂层包括：

8、界面层，增加涂层与玻璃纤维的粘合力；

9、黏合层，增加紫外线固化树脂涂层与界面层的粘合力；

10、和树脂层，起到密封介质的作用。

11、其中，所述内层的配方为：

12、界面层配方：丙烯酸：40％～50％；2－羟乙基丙烯酸：30％～40％；甲基丙烯酸甲酯：8％～12％；活性稀释剂：8％～12％；

13、黏合层配方：聚氨酯：50％～60％；丙烯酸：20％～30％；环氧树脂：8％～12％；活性稀释剂：8％～12％；

14、树脂涂层配方：环氧树脂：60％～70％；丙烯酸：10％～15％；光引发剂：5％～7％；抗氧化剂：3％～4％；增塑剂：2％～3％；活性稀释剂：10％～15％；光引发剂1％～2％。

15、其中，所述内层的制备工艺为：

16、①表面处理：对玻璃纤维表面进行清洗、去油、打磨等表面处理，以提高界面层和紫外线固化树脂涂层的附着力；

17、②涂覆界面层：在玻璃纤维表面涂覆界面层形成一层具有亲和性的分子层，增加涂层与玻璃纤维的粘合力，室温下静置1h～2h；

18、③涂覆黏合层：在界面层上涂覆一层黏合剂，增加树脂涂层与界面层的粘合力，室温下静置0.5h～1h；

19、④涂覆树脂涂层：将预先配制好的树脂涂覆在黏合层上，形成密封介质的层。

20、其中，所述外壳层为聚氨酯(pu)、聚氯乙烯(pvc)、聚酰胺(pa)或聚乙烯(pe)。

21、其中，所述外层的玻璃纤维的质量比为30－50％，紫外线固化树脂质量比为50－70％，光引发剂质量比为1％～2％。

22、其中，所述紫外线固化树脂为环氧树脂或聚酰胺树脂。

23、其中，光固化玻璃纤维软管的施工工艺包括以下步骤：

24、①清洗管道：首先对管道进行清洗，去除内表面的污垢和杂物，以确保软管能够紧密贴合管道内壁，并且能够充分粘附和固化；

25、②测量管道尺寸：使用工具对管道进行精确测量，确定软管的长度和直径，以确保软管能够完全覆盖管道的损伤部位；

26、③软管安装：将制备好的软管通过管道入口送入管道内，通过向内充气或吊装装置将软管固定在管道内壁，并保持软管与管道内壁贴合；同时，将软管两端的接头连接起来，形成一条完整的软管管道；

27、④光固化：在软管安装完毕后，使用可行走于光固化软管内用以固化软管的移动式光固化机器人对软管进行光固化，将软管固定在管道内壁并与管道内表面紧密贴合；

28、⑤测试验收：软管安装和固化完成后，需要进行相关的测试验收，以确保软管的性能和质量符合要求；测试验收包括水压试验、泄漏测试、压力测试等，以验证软管的耐压性、密封性和稳定性。

29、所述可行走于光固化软管内用以固化软管的移动式光固化机器人包括：

30、连接筒；

31、支撑移动机构，设于连接筒两侧，所述支撑移动机构包括双向螺纹杆、第一正反电机和两组支撑部件，所述双向螺纹杆转动嵌设于连接筒的外壁两侧，且双向螺纹杆的一端固定设置于第一正反电机的输出端，每组所述支撑部件均设于双向螺纹杆上；

32、调节机构，设于连接筒内，所述调节机构包括驱动部件、凸轮部件、六个推动架和六个安装架，所述驱动部件设于连接筒内，所述凸轮部件设于驱动部件上，每个所述推动架均沿圆周方向等距滑动贯穿于连接筒的外壁，每个所述安装架均固定设置于推动架的外壁顶部；

33、紫外光固化灯，设有六个，每个所述紫外光固化灯均转动嵌设于安装架的内壁两侧；以及

34、清洁机构，设有多组，每组所述清洁机构均设于安装架上，每组所述清洁机构均包括清洁部件、转动部件和清洁棉块，所述清洁部件设于安装架内，所述转动部件设于安装架上，所述清洁棉块设于清洁部件上。

35、其中，每组所述支撑部件均包括移动件、放置架和三组支撑组件，所述移动件螺纹连接于双向螺纹杆的外壁，所述放置架固定设置于连接筒的外壁一侧，每组所述支撑组件均沿圆周方向等距设于移动件上，所述第一正反电机通过螺栓安装于放置架的外壁一侧，所述双向螺纹杆转动嵌设于放置架的外壁一侧。

36、其中，每组所述支撑组件均包括固定件、支撑杆、连接杆、连接件和移动轮，所述固定件固定设置于连接筒的外壁一侧，所述支撑杆的一端活动套设于固定件的内壁，所述连接件固定设置于支撑杆的外壁一侧，所述移动轮通过螺栓安装于支撑杆的一端，所述连接杆的一端活动套设于连接件的内壁，且连接杆的另一端活动套设于移动件的外壁。

37、其中，所述驱动部件包括固定筒、蜗杆和第二正反电机，所述固定筒固定设置于连接筒的内壁，所述第二正反电机通过螺栓安装于连接筒的内壁一侧，所述蜗杆固定设置于第二正反电机的输出端。

38、其中，所述凸轮部件包括蜗轮、圆板和六组凸轮组件，所述圆板活动套设于固定筒的外壁，所述蜗轮固定套设于圆板的外壁，且蜗轮与蜗杆之间相啮合，每组所述凸轮组件均沿圆周方向等距设于圆板上。

39、其中，每组所述凸轮组件均包括凸轮孔和推动轴，所述凸轮孔开设于圆板的外壁一侧，所述推动轴固定设置于推动架的外壁一侧靠近底部边缘处，且推动轴滑动嵌设于凸轮孔的内壁。

40、其中，每组所述清洁部件均包括安装框、伸缩气缸和清洁组件，所述安装框滑动嵌设于安装架的内壁两侧，所述伸缩气缸通过螺栓安装于安装架的外壁一侧，所述安装框固定设置于伸缩气缸的输出端，所述清洁棉块滑动嵌设于安装框的内壁，所述清洁组件设于安装架上。

41、其中，每组所述清洁组件均包括清洁管、水泵和清洁筒和多个清洁孔，所述清洁管固定设置于安装框的内壁底部，所述清洁筒安装于安装框的外壁顶部，所述水泵连通设置于清洁筒的外壁一侧，所述清洁管连通设置于水泵的输出端，每个所述清洁孔均沿水平方向等距开设于清洁管的外壁一侧。

42、其中，每组所述转动部件均包括转动电机、小齿轮和大齿轮，所述转动电机通过螺栓安装于安装架的外壁一侧，所述小齿轮固定套设于转动电机的输出端，所述大齿轮固定套设于紫外光固化灯的外壁一侧，且大齿轮与小齿轮之间相啮合。

43、其中，所述连接筒的内壁固定设置有限位架，每个所述推动架均滑动嵌设于限位架的内壁。

44、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

45、(1)本发明的光固化玻璃纤维软管耐腐蚀性能强：采用环氧树脂作为涂层和黏合层的材料，具有良好的耐腐蚀性能，能够抵抗酸、碱等腐蚀性物质的侵蚀，保证软管的长期使用寿命；承压性能好：该软管固化后的承压性能非常优异，能够承受高压力的液体或气体，不易破裂或爆炸，保证了工作的安全性；耐高温性能好：玻璃纤维具有优异的耐高温性能，能够承受高温环境的使用，且软管表面的环氧树脂涂层也能够保证在高温下不熔化或变形，保证了软管的可靠性；耐磨性能好：软管的外壳层采用了耐磨材料，具有较好的耐磨性能，能够适应在一些较为恶劣的使用环境下。

46、(2)本发明的行走于光固化软管内用以固化软管的移动式光固化机器人通过圆筒状的紫外光固化灯，能增加照射范围，提高固化效果，通过清洁部件浸湿清洁棉块，由转动部件驱动紫外光固化灯在安装架上转动，使清洁棉块全面清洁紫外光固化灯的表面，保持紫外光固化灯的洁净和透明，避免紫外光固化灯表面附着灰尘或污渍，影响紫外线的穿透，导致对光固化软管的固化不全面。

47、(3)本发明的行走于光固化软管内用以固化软管的移动式光固化机器人通过调节机构内的驱动部件驱动凸轮部件同步带动每个推动架和安装架移动，能够同步调整每个紫外光固化灯与管壁之间的距离，以满足固化软管的固化需求，防止紫外光固化灯离管壁太远导致光衰减或离灯离管壁太近导致有暗区，降低固定效果。