[發(fā)明專利]多層增強的聚合物管道以及用于輸送水的管道系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180044098.5
• 申請日: 2011-10-07
• 公開（公告）號: CN103154589A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 米龍·伊薩科維奇·戈里洛夫斯基;弗拉基米爾·瓦西里耶維奇·施瓦鮑爾;亞歷山大·尤里耶維奇·施梅列夫;弗拉迪斯拉夫·維塔利耶維奇·科夫里加;謝爾蓋·瓦西里耶維奇·薩莫伊洛夫;伊戈爾·瓦西里耶維奇·格沃茲杰夫
• 申請（專利權）人: 熱聚化合物有限責任公司
• 主分類號: F16L9/12
• 分類號: F16L9/12;F16L11/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

技術領域

本發(fā)明涉及在區(qū)域供熱和供應熱水的系統(tǒng)中用于水即熱水的多層增強的聚合物管道的設計，并且可以使用在用于輸送在操作條件下管道材料對其具有耐受性的液體和氣體介質的管道中。

背景技術

已知聚合物增強的管道，所述聚合物增強的管道包括熱塑性材料的內層和外層，以及聚合物材料或者礦物材料的增強劑，所述增強劑放置在所述層之間并且以連續(xù)纖維的形式制成，所述連續(xù)纖維深入內層的外表面以及外層的內表面（RU，No.2205318，IPC?7F?16L?9/12）。

這樣的設計提供了管道強度相當大的增加，但是其不適合于熱水輸送，因為沒有針對蒸汽和氣體滲透的屏障物。此外，提供管道強度需要增強層對聚合物良好的粘附性。

已知用于供水和供熱系統(tǒng)的多層管道，包括優(yōu)選地由交聯(lián)聚乙烯組成的管道主體；形成防止水擴散通過多層管道的屏障物的至少一個層，所述屏障層由液晶聚合物組成（RU，No.2224160，IPC?7F?16L?9/12）。

現(xiàn)在，這樣的設計廣泛使用于供水和供熱系統(tǒng)中，優(yōu)選用于熱水供應。然而，缺乏增強層在操作期間在增加的壓力下將不能提供要求水平的連續(xù)強度，并且導致需要增加管道壁厚度，這進而引起管道質量增加，以及其柔韌性和容量降低。

因此，例如，雖然對于在10bar的壓力下用于熱水供應的交聯(lián)聚乙烯的管道，安全因子是1.53，但是對于相同材料的增強管道，安全因子是1.78。

在所有已知的管道中，在其技術本質上最接近提出的管道的是在TU2248-025-40270293-2005下生產的聚合物多層增強管道“G-PEX-AM”，其設計包括交聯(lián)聚乙烯的管道（PEX-A），防止氧氣擴散的屏障層，由圍繞屏障層的合成纖維（“Kevlar”）網(wǎng)狀物形成的增強層，施加在增強層上的粘附層，以及由中等密度的聚乙烯制成的外部保護層。

在該設計中，提供了由合成纖維網(wǎng)狀物形成的增強層對屏障層和外部保護層的雙面粘附性，目的是穩(wěn)定增強纖維的位置。

增強層的雙面粘附性的獲得可以引起直接鄰近增強層的聚合物表面的破壞，這是由在溫度和機械荷載的循環(huán)改變的作用下其軸向位移引起的。

發(fā)明內容

提出的管道設計的技術任務是提供在溫度和機械荷載的循環(huán)改變的作用下，管道結構內部的增強纖維的軸向位移的可能性，同時維持網(wǎng)狀物結構并且防止對圍繞增強層的管道的聚合物層的破壞。

在提出的多層增強聚合物管道中實現(xiàn)了該技術結果，所述多層增強聚合物管道包括基底聚合物層、至少一個屏障層、至少一個增強層、粘附層和保護層，粘附層是由不粘附增強層的材料并且形成用于增強層纖維的自由移動的通道的材料制成。

在提出的管道設計中，在溫度和機械荷載改變的作用下，增強層纖維能夠在管道尺寸的波動下自由地并且可逆地軸向位移。

提出的管道的基底聚合物層是由交聯(lián)的或者耐熱的聚合物，優(yōu)選地聚乙烯或者聚丁烯制成。

管道的增強層是由高強度和高模數(shù)的聚合物纖維制成，優(yōu)選芳香族聚酰胺纖維、聚酯纖維或者聚乙烯纖維。增強層可以由網(wǎng)狀物組成。其可以通過重疊網(wǎng)狀物的數(shù)個連續(xù)層而制成。

提供對于氧氣擴散和水蒸氣耐受性的屏障層是由極性聚合物和非極性聚合物制成的。

管道的保護層由中等密度的聚乙烯制成。保護層的厚度為至少3mm。

提出了在區(qū)域供熱和供水網(wǎng)絡中用于輸送水，優(yōu)選熱水的管道系統(tǒng)，其由提出設計的兩個或更多個多層增強聚合物管組成。

提出的設計的區(qū)別在于，管道的屏障層與由聚合物纖維制成的增強層緊密結合，在增強層上施加了由不粘附增強層并且在溫度和機械荷載改變的作用下在管道尺寸的波動下形成用于增強層的纖維能夠自由地并且可逆地軸向位移的通道的材料制成的粘附層。

附圖說明

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的管道的總圖。

具體實施方式

多層聚合物增強管道包括聚合物基底層1、防止氧氣擴散和水蒸氣的屏障層2、增強層3、粘附層4，其粘附除了增強層之外的管道層，以及保護層5。