专利名称：热流体用金属骨架增强塑料复合管网的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种金属骨架增强塑料复合管网，特别涉及热流体用非交
联耐高温聚乙烯(PE — RT)金属骨架增强塑料复合管网。
技术背景-
热塑性塑料与有孔的金属骨架复合的塑料复合管，已有相当多的报道和专利，他 们对塑料管的增强作用和对钢管等金属管的防腐作用都作出了重要贡献，如专利号 00222720.7、 01247511.4、 99114790.1、 99232026.7，但这些管道都主要在防腐及 承压能力提高上作了不少的研究，但利用有优异的热性能，及耐环境应力性能，耐 热老化性能，耐汽油和芳烃性的塑料来制成上述结构的钢塑复合管或有金属骨架增 强的塑料复合管，这方面的研究还很缺乏，特别是在热水输送，较高温度的化学介 质输送，以及需要管道抗热老化性能以上述性能的塑料管道系统，目前还主要依靠 钢管加保温层及保护层的管网或纯塑料管的生产技术和工程技术，比如交联聚乙烯 (PEX)管道的生产和应用，聚丁烯(PB)管的生产和应用，由于有孔的金属骨架复合 的塑料复合管承压能力要求高，与之相配的管道接头不能使用方便熔融连接的纯聚 合物管件，必须使用钢骨架增强复合聚合物管件，特别是有孔洞的钢骨架增强的聚 合物管件，这类管件既有较高承压能力，又有与管材同等的内外防腐能力和方便的 熔融连接性能，但以前的钢骨架增强复合聚合物管件结构均是用带孔洞的钢板焊接 形成与管体形状相似的筒形钢骨架后再放到注塑机复合挤出聚合物形成管壁，筒形 钢骨架焊接复杂，注塑复合后外露部分金属定位钉易锈蚀损坏，制造难度大，生产 成本很高，使用可靠性低，特别是在热水管网使用中，筒形钢骨架与内外层塑料很 易因热膨胀系数差异太大而导致脱层开裂破坏，降低了使用寿命。 实用新型内容-
鉴于以上原因，本实用新型的目的是为了克服以上不足，提供一种使复合管道 连接牢固，连接接头处机械强度高、承压能力高、无泄漏，管道使用寿命长，特别 适合热水和较高温度的化学介质输送的热流体用金属骨架增强塑料复合管网。
本实用新型的目是这样来实现的
本实用新型热流体用金属骨架增强塑料复合管网，包括有非交联耐高温聚乙烯
3塑料外层和非交联聚乙烯塑料内层的金属骨架增强塑料复合管道、用于密封管端金 属骨架的非交联耐高温聚乙烯封头、由有热熔连接性能的非交联耐高温聚乙烯塑料 内层和增强塑料外层构成的增强复合管道接头，复合管道与复合管道通过增强复合 管道接头连接而形成管网。增强塑料外层可由塑料与玻璃纤维共混组成。增强复合 管道接头的增强塑料外层可由聚酰胺与长玻璃纤维或短玻璃纤维共混组成，或由 ABS树脂与长玻璃纤维或短玻璃纤维共混组成，或由聚碳酸酯与长玻璃纤维或短玻 璃纤维共混组成，或由聚苯硫醚与长玻璃纤维或短玻璃纤维共混组成，增强复合管 道接头的增强塑料外层中加入的长玻璃纤维或短玻璃纤维的量为10% 50%，玻璃
纤维经过偶联剂处理。玻璃纤维经过偶联剂处理，使玻璃纤维与塑料有更牢固的结 合强度，能有效的防止增强塑料外层开裂和增加塑料外层强度。本实用新型用非
交联耐高温聚乙烯(PE-RT)与金属骨架增强体复合的技术方案，特别是在耐温及 热强度和耐环境应力开裂性能提高，克服管材骨架容易在塑料管壁中引入应力而造 成复合塑料管易开裂的问题上有更好的表现，为此用非交联耐温的塑料复合管道有 很好的耐环境应力开裂性能，用这种非交联耐高温聚乙烯材料与金属骨架制造复合 管道就能得到比以前所报道过的纯塑料管、铝塑复合管及钢塑复合管都有更好的耐 低温、高温、环境应力开裂性能。本实用新型在热水管网中使用了增强复合管道接 头，增强复合管道接头中有热熔连接性能的塑料内层承插口的壁周向布设有螺旋环 状的电加热丝，可方便的与钢骨架增强复合物管材电加热热熔连接，连接可靠，热 塑性塑料特别是热塑性工程塑料与玻璃纤维共混改性增强后制成管道接头的外层， 其强度可达100 180MPa，由于其厚度比过去使用的钢骨架增强复合管件中的钢板 厚度大一倍以上，其使用强度完全能达到钢骨架增强复合管件的使用强度甚至更 高，(过去使用的钢骨架增强复合管件中的钢板均冲孔加工而成，其强度下降至少 30%)，因而本实用新型在热水管网中提供了一种承压能力高、制造容易、生产成 本低、与管材连接方便可靠、特别适合热水管网使用的增强复合管道接头。本实用 新型管网能完全替代目前广泛使用的钢管加保温层及保护层的管网，克服了钢管内 部腐蚀、生锈、寿命短的缺点，成为一种连接接头处机械强度高、承压能力高、无 泄漏、管道使用寿命长、特别适合热水和较高温度的化学介质输送的新型的金属骨 架增强塑料复合管网。
上述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，金属骨架增强塑料复合管管壁连
续体中包覆有由有孔洞的钢板巻制焊接的或纬向钢丝缠绕经向钢丝焊接的或螺旋 缠绕或编织钢丝形成的带孔网结构的筒形金属增强体骨架。
上述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，非交联耐高温聚乙烯材料制成的 用于密封管端金属骨架的封头为带凸台的内层套管，内层套管中至少外圆周与金属 骨架增强塑料复合管道端部的塑料内层熔融连接。上述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，增强复合管道接头非交联耐高温 聚乙烯内层至少一端上有与金属骨架增强塑料复合管道连接用的承插口，承插口壁 周向布设有螺旋环状的电加热丝，内层的径向和/或轴向有电加热丝的接线柱，增 强复合管道接头与金属骨架增强塑料复合管道端部的塑料外层和内层套管的凸台 外圆周面熔融连接为一体将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内 层及管道端面完全熔融包覆。通过热熔方式或电热熔方式将内层套管的外圆周与金 属骨架增强塑料复合管道端部的塑料内层熔融连接起来，再通过热熔方式或电热熔 方式将增强复合管道接头与金属骨架增强塑料复合管道端部的塑料外层和内层套 管的凸台外圆周面熔融连接起来，使增强复合管道接头与内层套管熔融连接为一体 并形成一环状U型承插口，环状U型承插口将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑 料外层和塑料内层及管道端面完全熔融包覆，复合管道与复合管道通过管道连接件 连接形成管网，内层套管和增强复合管道接头将金属骨架增强塑料复合管道端头的 塑料外层和塑料内层及管道端面完全紧密包覆，大大地提高了连接处机械强度，有 效防止了流体串入金属骨架对其腐蚀，连接牢固、可靠，无泄漏，保证了管道使用 寿命。
上述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，增强复合管道接头的增强塑料外 层由聚酰胺与长玻璃纤维或短玻璃纤维共混组成，或由ABS树脂与长玻璃纤维或短 玻璃纤维共混组成，或由聚碳酸酯与长玻璃纤维或短玻璃纤维共混组成，或由聚苯 硫醚与长玻璃纤维或短玻璃纤维共混组成。
上述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，在增强复合管道接头的增强塑料 外层中加入的长玻璃纤维或短玻璃纤维的量为10% 50%，玻璃纤维经过偶联剂处 理。玻璃纤维经过偶联剂处理，使玻璃纤维与塑料有更牢固的结合强度，能有效的 防止增强塑料外层开裂和增加塑料外层强度。
上述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，增强复合管道接头中的增强塑料 外层将有热熔连接性能的非交联耐高温聚乙烯塑料内层全包覆或局部包覆。在生产 制造时，可先制成带电加热丝的塑料内层，再经二次注塑工艺在内层外表成型增强 塑料外层，也可反过来，先制成增强塑料外层，再经二次注塑工艺在外层内腔成型 带电加热丝的塑料内层，采用全包覆方式，有利于制造内层有轴向接线柱的增强复 合管道接头，而采用局部包覆，则有利于内层有径向接线柱的增强复合管道接头的 制造和安装使用。
上述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，增强复合管道接头内层是非交联 耐高温聚乙烯与塑料橡胶弹性体的共混物。增强复合管道接头中的非交联耐高温聚 乙烯增强塑料外层为极性材料，而塑料内层是非极性材料，二者之间并未牢固紧密结合为一体，因此增强塑料外层起到了增加管道接头径向抗压强度，保证了管道接 头的承压能力，而在塑料内层中添加一些橡胶，使塑料内层成为一种弹性体，增强 塑料外层与塑料内层之间可少量的相互滑动，这一特点在热水管网的设计、安装、 使用中有很大的优越性，在输送热流体时使增强复合管道接头起到一种伸縮节的作 用，尽管每一个管道接头伸縮量很小，但一个管网中使用的管道接头众多(几乎间 隔9米安装一个)，总体管网的伸縮量足够，这使热水管网的设计、安装中大量减 少了费工、费料的伸缩井，降低了工程成本。
上述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，在金属骨架增强塑料复合管道和 增强复合管道接头的外表有聚氨酯发泡保保温层。
本实用新型内层套管和增强复合管道接头形成的环状U型承插口将金属骨架 增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内层及管道端面完全紧密包覆，连接牢 固、可靠，无泄漏，连接处机械强度高，并且防止了流体串入金属骨架对其腐蚀， 管道使用寿命长，是一种新型的特别适合热水和较高温度的化学介质输送的热流体 用金属骨架增强塑料复合管网。
图1为本实用新型热流体用金属骨架增强塑料复合管网示意图。
图2为图1中内层套管结构放大示意图。
图3为图1中增强复合管道接头结构放大示意图。
图4为本实用新型热流体用金属骨架增强塑料复合管网另一示意图。
图5为增强复合管道接头另一结构放大示意图。
图6为本实用新型复合管网中三通增强复合管道接头结构示意图。
具体实施方式
实施例1:
图1 图3给出了本实施例1图。本实施例1是首先用非交联耐高温聚乙烯的
材料制作内层套管2 (如图2所示)。内层套管2中有凸台19，外圆周面设置有电 热丝4，通过接线柱电热熔方式将内层套管的外圆周面与金属骨架增强塑料复合管 道1端部的塑料内层8熔融连接起来，凸台19外径与复合管道1外径相同。在直 通增强复合管道接头3 (如图3所示)中有增强塑料外层14和有热熔连接性能的内 层13，有被埋设于塑料内层13端口内壁周向的螺旋环状的电加热丝17，两个电加 热丝17以径向的方式引出分别与塑料内层上的两个正极和负极接线柱18连接。塑 料内层13材料为非交联耐高温聚乙烯(PE-RT)，增强塑料外层14材料为聚酰胺 (PA6) 15与长玻璃纤维16共混改性增强塑料，长玻璃纤维含量为30%,玻璃纤维用偶联剂进行表面活性处理后再与聚酰胺(PA6)共混。增强塑料外层14将有热 熔连接性能的塑料内层13局部包覆，有利于内层有径向接线柱的增强复合管道接 头的制造和安装使用，使增强复合管道接头成为耐热耐压性能优良的管道连接件。 用接线柱18通电，通过电热熔方式将二通增强复合管道接头3与金属骨架增强塑 料复合管道1端部的塑料外层6和内层套管的凸台19外圆周面熔融连接起来，使 增强复合管道接头与内层套管熔融连接为一体并形成一环状U型承插口 5,环状U 型承插口 5将金属骨架增强塑料复合管道1端头的塑料外层6和塑料内层8及管道 端面完全熔融包覆，金属骨架复合塑料管道1中有被塑料外层6和塑料内层8包覆 的带孔洞的孔网钢板金属骨架7 (或是用纬向钢丝缠绕经向钢丝并对其接触点焊接 成型形成的筒形金属骨架，或是用钢丝左旋和/或右旋螺旋缠绕形成的筒形金属骨 架，或是用钢丝编织形成的筒形金属骨架，或是用铝带纵向对接或搭接并经焊接成 型形成的筒形金属骨架)。金属骨架增强塑料复合管道1的塑料外层6和塑料内层8 分别用非交联耐高温聚乙烯(PE-RT)的材料制作，复合管道1与复合管道1通过 增强复合管道接头3采用电热丝加热熔融连接为一体形成管网。由于环状U型承插 口 5将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑料内层及管道端面完全紧密 包覆，连接牢固、可靠，无泄漏，连接处机械强度高，并且防止了流体串入金属骨 架对其腐蚀，使本实用新型管网成为一种新型的特别适合热水和较高温度的化学介 质输送的金属骨架增强塑料复合管网。在金属骨架增强塑料复合管道1和增强复合 管道接头3的外表均用聚氨酯发泡保温层9和11保护，发泡保温层可在制造复合 管道1时在其外表面挤出复合(包括质密保护层)，也可对切割分段后的每一根复 合管道1单独包覆发泡保温层。在发泡保温层外表有保护层10和12，保护层可用 玻纤布加胶，也可用反光胶带。发泡保温层9和11之间有密封防水胶20。 实施例2:
图4给出了本实用新型实施例2图。本实施例2基本和实施例1同。不同处是 内层套管2中无电热丝，通过热熔方式将内层套管2与金属骨架增强塑料复合管道 1熔融连接起来，内层套管2、增强复合管道接头3形成的环状U型承插口 5将金 属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层6和塑料内层8及管道端面完全包覆，增 强复合管道接头3的增强塑料外层14材料为ABS树脂22与短玻璃纤维21共混改 性增强塑料，短玻璃纤维含量为50%。增强塑料外层4将有热熔连接性能的塑料内 层13局部包覆，塑料内层13中含有5% (或40%)的橡胶，添加一些橡胶，使塑 料内层成为一种弹性体，在输送热流体时使增强复合管道接头起到一种伸縮节的作 用。
实施例3:
7图5给出了本实用新型实施例3图。本实施例3基本和实施例1同。不同处是 本实施例3增强塑料外层14将有热熔连接性能的塑料内层13全部包覆，塑料外层 14材料为聚碳酸酯(PC) 23与短玻璃纤维21共混改性增强塑料，短玻璃纤维含量 为10%。 一个电加热丝17以轴向的方式引出与内层上的正、负极轴向接线柱24连 接。
实施例4:
图6给出了本实用新型实施例4图。本实施例4基本和实施例1同。不同处是 本实施例4热流体用金属骨架增强塑料复合管网中的增强复合管道接头形状为三通 管道接头结构，
上述各实施例是对本实用新型的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为 本实用新型上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属 于本实用新型的范围。
权利要求1、热流体用金属骨架增强塑料复合管网，其特征在于包括有非交联耐高温聚乙烯塑料外层和非交联耐高温聚乙烯塑料内层的金属骨架增强塑料复合管道、用于密封管端金属骨架的非交联耐高温聚乙烯封头、由非交联耐高温聚乙烯塑料内层和增强塑料外层构成的增强复合管道接头，复合管道与复合管道通过增强复合管道接头连接而形成管网。
2、 根据权利要求1所述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，其特征在于金 属骨架增强塑料复合管道管壁连续体中包覆有由有孔洞的钢板巻制焊接的或纬向 钢丝缠绕经向钢丝焊接的或螺旋缠绕或编织钢丝形成的带孔网结构的筒形金属增 强体骨架。
3、 根据权利要求1或2所述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，其特征在 于用于密封管端金属骨架的非交联耐高温聚乙烯封头为带凸台的内层套管，内层套 管中至少外圆周与金属骨架增强塑料复合管道端部的塑料内层熔融连接。
4、 根据权利要求3所述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，其特征在于增强复合管道接头中的非交联耐高温聚乙烯塑料内层至少一端上有与金属骨架增强塑料复合管道连接用的承插口，承插口壁周向布设有螺旋环状的电加热丝，非交联耐高温聚乙烯塑料内层的径向和/或轴向有电加热丝的接线柱，增强复合管道接头 与金属骨架增强塑料复合管道端部的非交联耐高温聚乙烯塑料外层和内层套管的凸台外圆周面熔融连接为一体将金属骨架增强塑料复合管道端头的塑料外层和塑 料内层及管道端面完全熔融包覆。
5、 根据权利要求1或2所述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，其特征在 于增强复合管道接头中的增强塑料外层将非交联耐高温聚乙烯塑料内层全包覆或 局部包覆。
6、 根据权利要求1或2所述的热流体用金属骨架增强塑料复合管网，其特征在 于在金属骨架增强塑料复合管道和增强复合管道接头的外表分别有聚氨酯发泡保温层。
专利摘要本实用新型提供了一种热流体用金属骨架增强塑料复合管网，包括有非交联耐高温聚乙烯塑料外层和非交联耐高温聚乙烯塑料内层的金属骨架增强塑料复合管道、用于密封管端金属骨架的非交联耐高温聚乙烯封头、由非交联耐高温聚乙烯塑料内层和增强塑料外层构成的增强复合管道接头，复合管道与复合管道通过增强复合管道接头连接而形成管网。本实用新型管网承压能力高，耐高温，耐腐蚀，生产成本低，连接方便可靠。
文档编号F17D1/08GK201330933SQ20092007845
公开日2009年10月21日 申请日期2009年1月5日 优先权日2009年1月5日
发明者甘国工 申请人:甘国工