[發明專利]一種可削弱水擊的復合式壓力管及其制作方法

在審

• 申請號: 201610253222.3
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105782632A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 丁澤霖;郭棟梁;郭淑慧;鄭佳云;張寧
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: F16L55/05
• 分類號: F16L55/05
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗

技術領域

本發明屬于水利工程技術領域，具體地說是用于水電站壓力管道及城市供水管道。

背景技術

有壓管道中流速因外界原因而發生劇烈變化時，所帶來的一種水體內部壓強交替升降的現象，成為水擊。水擊發生時，水電站壓力管道中壓強急劇改變。若關閉閥門，則壓力管道中壓強急劇升高，反之，開啟閥門，則壓力管道中壓強急劇降低。這種壓強的升高或降低，有時會達到很大的數值，同時又具有較高的頻率，對壓力管道危害很大。巨大的正壓力會使壓力管道爆裂、而巨大的負壓又會使壓力管道吸扁。常見的減小水擊壓力的措施有設置調壓室；縮短管線長度；增大管徑，減小流速；改變導葉關閉規律；減小管道流速變化梯度等。理論上有很多措施，實際很難實施或者不經濟，沒有特別有效可行的措施。如設置調壓室可以使水擊波盡早地反射回壓力管道末端，從而減小水擊壓力，這是目前工程上最常用的方法，但是調壓室造價高，施工復雜，工程量大且不適宜在山區建造。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足提供一種可削弱水擊的復合式壓力管道及其制作方法。采用本發明，不僅能有效的削弱水擊，而且施工方便、經濟安全，在沒有調壓室的情況下安置而又可以減緩水擊壓力，同時也可以用于城鎮，應用范圍更廣。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種可削弱水擊的復合式壓力管道，包括壓力管道，在壓力管道內設置有彈性緩沖層，彈性緩沖層的內壁上粘合金屬保護層或涂抹抗磨損涂層。

上述可削弱水擊的復合式壓力管道，壓力管道、彈性緩沖層和金屬保護層或抗磨損涂層通過螺栓或者鉚釘或者加強筋固接，且螺栓或者鉚釘或加強筋的端部與金屬保護層或抗磨損涂層的內表面齊平。

上述可削弱水擊的復合式壓力管道，所述彈性緩沖層為橡膠圈層。

上述可削弱水擊的復合式壓力管道，加強筋為無螺紋釘子，釘帽在壓力管道的外表面，釘子端部伸出到橡膠圈層的另一面且折彎到橡膠層上，折彎后突出部分嵌到金屬保護層或抗磨損涂層內。

上述可削弱水擊的復合式壓力管道，加強筋為鋼筋或鋼條，鋼筋或鋼條的兩端分別折彎到壓力管道的外表面和橡膠圈層的內表面上，折彎后突出部分嵌到金屬保護層或抗磨損涂層內。

上述可削弱水擊的復合式壓力管道的制作方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)壓力管道的制作

采用鋼板或承壓板制作壓力管道；

(2)彈性緩沖層制作

將彈性板采用整體式彈性板，在接口處進行粘接，拼接采用二氧化碳保護焊工藝焊接；

(3)在焊接好的壓力管道內側加入彈性緩沖層，將加強筋穿過壓力管道、彈性緩沖層，將加強筋兩端打彎從而使壓力管道和彈性緩沖層固定，最后在彈性緩沖層內壁粘合金屬保護層或涂抹抗磨損涂層，使加強筋折彎的突出部分嵌設到金屬保護層或抗磨損涂層內。

上述可削弱水擊的復合式壓力管道的制作方法，其特征在于：所述步驟(2)彈性緩沖層制作：彈性板為橡膠板；所述步驟(3)中壓力管道為鋼管的，加強筋是無螺紋釘子或鋼筋或鋼條。

采用上述技術方案，本發明有以下優點：為了削弱壓力管道中的水擊壓力，在壓力管道內部鋪設一層彈性緩沖層。采用內襯彈性緩沖層之后的壓力管道可以利用內襯的彈性，在產生水擊正壓力時彈性緩沖層可被壓縮，體積改變從而使水擊正壓力減弱，彈性緩沖層與壓力管道之間的空氣為彈性緩沖層提供了變形空間，能減少水擊負壓力。本發明能提高壓力管道對水擊壓力的作用，而且造價相對較低，適用范圍更廣，可用于水電站壓力管道及城市供水管道，具有良好的發展前景。

附圖說明

圖1是本發明橫切面結構示意圖。

圖2是圖1的A區域放大示意圖。

圖3是本發明縱切面結構示意圖。

具體實施方式

如圖1-3所示，一種可削弱水擊的復合式壓力管道，包括壓力管道1，在壓力管道內設置有彈性緩沖層2，彈性緩沖層的內壁上粘合金屬保護層或涂抹抗磨損涂層3。壓力管道、彈性緩沖層和金屬保護層或抗磨損涂層通過螺栓或者鉚釘或者加強筋固接，且螺栓或者鉚釘或加強筋的端部與金屬保護層或抗磨損涂層的內表面齊平。

所述彈性緩沖層為橡膠圈層。加強筋是無螺紋釘帽，釘帽在橡膠圈層的外表面，釘子端部伸出到橡膠圈層的另一面且折彎到橡膠層上。

本發明的加強筋還可以是鋼筋或鋼條，鋼筋或鋼條的兩端分別折彎到橡膠圈層的兩個表面上。

上述可削弱水擊的復合式壓力管道的制作方法，包括以下步驟：