一种用于物料输送的管道的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于碳纤维应用技术领域，涉及一种用碳纤维制作的设备，具体涉及一种用于物料输送的管道。
【背景技术】
[0002]包括航运、火车、汽车、水运五大运输方式之一的管道运输，在世界已有100多年的历史，至今发达国家的原油管输量占原油总输量的80%，成品油长距离运输基本上也实现了管道化；天然气管输量达95%。管道运输是利用管道输送气体、液体和粉状固体的一种运输方式，其借助高压气栗的压力把货物经管道向目的地输送。管道运输是一种不需要动力引擎，运输通道和运输工具合二为一，其原理相当于自来水管道将水输送到各家各户。与其他运输方式的最明显的区别在于，管道运输的工具(管道设备)是固定不动的。管道运输不仅运输量大、连续、迅速、经济、安全、可靠、平稳以及投资少、占地少、费用低，并可实现自动控制。除广泛用于石油、天然气的长距离运输外，还可运输矿石、煤炭、建材、化学品和粮食等。管道运输可省去水运或陆运的中转坏节，缩短运输周期，降低运输成本，提高运输效率。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种用于物料输送的管道，以提高物料输送管道的强度和使用性能，便于生产制作，施工方便，耐久性好。
[0004]本实用新型的技术方案是:用于物料输送的管道，为圆筒形结构，包括管道内壁和管道外壁。管道为碳纤维管、钢壳内衬碳纤维管或碳纤维复合材料管。碳纤维管和钢壳内衬碳纤维管中的碳纤维由多层碳纤维用粘结剂粘贴成一体，单层碳纤维的厚度为0.112?0.167mm，粘贴成的碳纤维厚度为1.5?2.5mm。碳纤维复合材料管中的碳纤维复合材料为碳纤维和塑料复合材料、碳纤维和金属丝复合材料或碳纤维和PVC树脂复合材料。
[0005]金属丝为钢丝或铜丝。碳纤维管和钢壳内衬碳纤维管中碳纤维的密度2.0?3.0g/cm3，碳纤维复合材料管中碳纤维复合材料的密度为1.8?3.5g/cm3;所述碳纤维和碳纤维复合材料的抗拉强度3200?4000Mpa。碳纤维管、钢壳内衬碳纤维管和碳纤维复合材料管的直径为10?2000mm。
[0006]碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，强度为同截面钢材的10倍以上。碳纤维外柔内刚，质量比金属铝轻，强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。用碳纤维或碳纤维复合材料制备物料输送的管道不用预加工，施工方便，不用加压和起重，并且在提高构件静荷载、动荷载、构件刚度、构件的抗蠕变和构件的耐久性上都有突出效果。基本上不增加构件截面，而结构物自重的增加几乎可以忽略，能可靠地保证与原钢筋混凝土构件共同工作，获得优异的补强效果；在建筑结构加固上得到了普遍的应用。
[0007]本实用新型用碳纤维、钢管内衬碳纤维或碳纤维复合材料三种材质制备的物料输送的管道，具有的优点是:①材料质轻高强。②施工便捷，占用场地少。③高耐久性，适合高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用。④抗疲劳性、耐磨损性好。⑤减震能力强，不易出现共振，能使震动很快衰减。⑥优良的抗老化性能，一般使用期为二十年。
【附图说明】
[0008]图1为用于物料输送的碳纤维管道示意图；
[0009]图2为钢壳内衬碳纤维管道示意图；
[0010]图3为碳纤维复合材料管道示意图；
[0011]其中:
[0012]1 一碳纤维管、2—钢壳、3—碳纤维复合材料管。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。本实用新型保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本实用新型保护的范围。
[0014]实施例1
[0015]本实用新型用于物料输送的管道如图1所示，管道为碳纤维管1，圆筒形结构，包括管道内壁和管道外壁，管道直径500_。碳纤维管中的碳纤维由多层碳纤维用粘结剂粘贴成一体，单层碳纤维的厚度为0.13mm，贴成一体的碳纤维厚度2mm。碳纤维的密度2.0?3.0g/cm3,抗拉强度3500Mpa。使用碳纤维作为输送管道材料，除了管道输送本身具有的优点外，由于碳纤维材料的优异性能，给管道输送带来许多好处:①深埋地下不用防腐可以长久使用；②输送固体介质磨损很小；③输送酸碱等腐。
[0016]实施例2
[0017]本实用新型另一实施方式如图2所示，物料输送的管道为钢壳内衬碳纤维管，包括钢壳2和内衬碳纤维管1，管道直径1000mm。钢壳厚度2mm，碳纤维厚度2mm。钢管内衬碳纤维材料，是碳纤维增强胶接钢管。碳纤维增强胶接钢管是在钢管的里面或里外二面胶粘一层或二层碳纤维材料，以承受拉伸或压缩载荷。碳纤维增强胶接钢管制造技术的关键是碳纤维增强层和钢管之间的应变匹配。碳纤维增强胶接钢管表面的纤维增强复合材料层具有良好的阻燃性能，一般采用拉挤工艺制备。所使用的增强材料为混杂的碳纤维和其它纤维(玻璃纤维)。使用碳纤维增强胶接钢管，可明显减少重量和减少钢材的需求，碳纤维增强胶接钢管目前发展很快，应用日趋广泛。
[0018]实施例3
[0019]本实用新型的再一实施方式如图3所示，物料输送的管道为碳纤维复合材料管3，碳纤维复合材料管中的碳纤维复合材料为碳纤维与PVC树脂复合材料。管道直径1000mm，碳纤维复合材料管的厚度为2.5mm。碳纤维复合材料的密度为2.5g/cm3，碳纤维和碳纤维复合材料的抗拉强度3600Mpa。
[0020]碳纤维复合材料管是采用常温固化的热固性树脂(通常是环氧树脂)将定向排列的碳纤维束粘结起来制成的管道，充分发挥碳纤维的高拉伸模量和高拉伸强度的作用。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在强度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。
[0021]本实用新型用于输送气体、输送液体和输送固体。气体包括天然气、高炉煤气和焦炉煤气等可燃气体；空气、氮气、氧气、氢气、二氧化碳、氯气等化工气体。液体包括淡水、海水、纯净水、酸碱盐溶液和化工有机溶剂。固体包括煤粉、焦粉等粉状燃料；水泥、石灰粉等工业粉料；面粉、淀粉等食品物料；尿素、化肥等化工物料。
[0022]利用本实用新型输送物料的优点是:⑴不受地面气候影响并可以连续作业；⑵运输的货物无需包装，节省包装费用；⑶货物在管道内移动，货损货差小M)费用省，成本低；
(5)单向运输，无回空运输问题；(6)经营管理比较简单；(7)运输量大；⑶管道建设周期短，投资费用低；(9)占地少；_环境污染小；(11).能耗小，成本低；(11)受气候影响小。
【主权项】
1.一种用于物料输送的管道，为圆筒形结构，包括管道内壁和管道外壁，其特征是:所述管道为碳纤维管(1)、钢壳内衬碳纤维管或碳纤维复合材料管(3);所述碳纤维管(1)和钢壳内衬碳纤维管中的碳纤维由多层碳纤维用粘结剂粘贴成一体，单层碳纤维的厚度为0.112?0.167mm，粘贴成的碳纤维厚度为1.5?2.5mm ;所述碳纤维复合材料管中的碳纤维复合材料为碳纤维和塑料复合材料、碳纤维和金属丝复合材料或碳纤维和PVC树脂复合材料。2.根据权利要求1所述用于物料输送的管道，其特征是:所述金属丝为钢丝或铜丝。3.根据权利要求1所述用于物料输送的管道，其特征是:所述碳纤维管(1)和钢壳内衬碳纤维管中碳纤维的密度2.0?3.0g/cm3，所述碳纤维复合材料管(3)中碳纤维复合材料的密度为1.8?3.5g/cm3;所述碳纤维和碳纤维复合材料的抗拉强度3200?4000Mpa。4.根据权利要求1所述用于物料输送的管道，其特征是:所述碳纤维管(1)、钢壳内衬碳纤维管和碳纤维复合材料管(3)的直径为10?2000mm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于物料输送的管道，包括管道内壁和管道外壁。管道为碳纤维管、钢壳内衬碳纤维管或碳纤维复合材料管。碳纤维管和钢壳内衬碳纤维管中的碳纤维由多层碳纤维用粘结剂粘贴成一体，单层碳纤维的厚度为0.112～0.167mm，粘贴成的碳纤维厚度为1.5～2.5mm。碳纤维复合材料管中的碳纤维复合材料为碳纤维和塑料复合材料、碳纤维与金属丝复合材料或碳纤维与PVC复合材料。碳纤维的密度2.0～3.0g/cm3，碳纤维复合材料的密度为1.8～3.5g/cm3。本实用新型有三种材料制备的物料输送管道具有材料质轻高强、施工便捷、占用场地少、高耐久性、抗疲劳性、减震能力强和抗老化性好等优点。
【IPC分类】F16L9/14
【公开号】CN205026231
【申请号】CN201520688084
【发明人】贾会平
【申请人】石家庄新华能源环保科技股份有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年9月7日