[發明專利]無機凝膠-鋼預應力復合管

有效

• 申請號: 201410011185.6
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN104075038A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 倫慧東
• 申請（專利權）人: 倫慧東
• 主分類號: F16L9/04
• 分類號: F16L9/04;F16L57/04;F16L57/06;F16L19/02
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 王苑祥

技術領域

本發明涉及一種用于煤礦井下等易燃易爆場所的運輸管道，尤其是一種無機凝膠-鋼預應力復合管。?

背景技術

煤礦、石油天然氣開采及輸送等很多領域均需要不同口徑管道運輸氣體、液體和流化固體，這些領域不僅要求管道具有常規的力學性能（如抗彎、抗拉、抗沖擊），還需要具有優良的化學性能（如阻燃、抗靜電、耐腐蝕性能）。

現有金屬管道在潮濕的環境中極易腐蝕而失去使用價值，而且普通金屬管在保證力學指標條件下管壁較厚、重量較大，大大增加了安裝的難度，使得主張以金屬結構為主體的技術路線的執行遇到了很大困難，?特別是大口徑管道在煤礦井下的使用。

公告為CN?202158285U的中國專利公開了一種加強筋型鋼塑復合纏繞管，其基本構思是借助“Π”型鋼帶和卷繞粘接成型工藝，在鋼帶的內外表面包覆塑料層形成薄壁加強型復合鋼管，從而實現減輕重量和保證力學指標的雙重效果。從徑向力學指標上看是比較完美。但是，僅依靠塑料熱熔膠連接軸向各個單元使得軸向力學指標大降等級，包括管體整體抗彎強度和抗拉強度。

申請號為201120387804.3的中國專利公開了一種空心纖維-鋼復合管混凝土組合結構，其由纖維-鋼復合管、混凝土或鋼筋混凝土和內鋼管由外向內共同構成，該結構承載力高、剛度好，延性好，抗震性能優良，適合惡劣環境下的大尺寸結構構件。但是該復合結構存在以下技術問題：混凝土雖然具有較強的抗壓強度，但是抗拉強度低、抗裂性能差、抵抗形變性能差，材料的脆性明顯，與鋼復合管和內鋼管的抗形變能力相差較大，因此，即使在較低的拉伸變形時、混凝土或鋼筋混凝土層極易發生開裂，導致鋼復合管、內鋼管與混凝土之間的結合力較小，三層之間易發生剝離從而喪失復合管材的抗拉、抗爆裂性能。?

發明內容

本發明要解決現有復合管抗拉、抗形變、抗沖擊性能不強的問題，設計了一種無機凝膠-鋼預應力復合管，該復合管內外金屬管均是采用鎖邊工藝或者螺旋焊接工藝加工而成的帶有螺旋筋的薄壁管且內外金屬管與法蘭形成的空腔間填充有無機凝膠，法蘭間還連接有預應力筋以提高復合管的抗拉、抗形變、抗沖擊性能。

本發明采用的技術方案是：無機凝膠-鋼預應力復合管，結構中包括內金屬管、外金屬管及在內、外金屬管兩端設置的法蘭，內外管壁之間充填無機凝膠，其關鍵在于：所述結構中還包括連接內、外金屬管端和預應力筋的法蘭，預應力筋借助鎖緊部件與法蘭構成預應力調整機構。

本發明在復合管結構中設計了預應力筋，預應力筋將內外金屬管兩端的法蘭連接在一起，在填充無機凝膠時調整預應力筋，使預應力筋受拉力，待無機凝膠復合材料填充并凝固后解除預應力筋受到的拉力，預應力筋收縮從而使凝固后的無機凝膠復合材料受到壓力從而提高復合管的抗壓性能，而且預應力筋的設置大大提高了整個復合管的抗拉和抗形變、抗沖擊性能。內、外金屬管兩端設置的法蘭不僅可以使內、外金屬管同軸心設置還便于對預應力筋施加預應力，法蘭與金屬管的一體化方便了復合管的安裝。復合管的內、外壁還包覆有阻燃、抗靜電涂層或耐磨涂料，使該復合管具有優良的阻燃抗靜電性能。

本發明的有益效果是：一、金屬管兩端設置了法蘭，方便安裝；二、兩端法蘭之間設有預應力筋，大大提高了復合管的抗拉、抗形變、抗沖擊性能；三、內金屬管的內壁、外金屬管的外壁間設有阻燃、抗靜電涂層或耐磨涂料，使該復合管有優良的阻燃抗靜電性能；四、內、外金屬管為帶有螺旋筋的薄壁鋼管，減輕了復合管的重量。

下面結合附圖對本發明進行詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明無機凝膠-鋼預應力復合管的剖視圖；

圖2?是圖1中法蘭的剖視圖。

附圖中，1是內金屬管，2?是外金屬管，3是法蘭，3-1是環形凹槽，3-2是預應力筋孔，3-3是內端面，4是預應力筋，5是圓環盤片，6是無機凝膠，7是塑料管。

具體實施方式

參看附圖1，無機凝膠-鋼預應力復合管，結構中包括內金屬管1、外金屬管2及在內、外金屬管兩端設置的法蘭3，內外管壁之間充填無機凝膠6，其特征在于：所述結構中還包括連接內、外金屬管端和預應力筋4的法蘭3，預應力筋4借助鎖緊部件與法蘭3構成預應力調整機構。

所述法蘭3外端面上設置有環形凹槽3-1，環形凹槽3-1槽底設置有預應力筋孔3-2，預應力筋孔與管徑配套設置3~6個。設置環形凹槽3-1，使鎖緊螺母的安裝在環形凹槽3-1，從而方便復合管的安裝。