[發明專利]一種異徑竹纏繞管結構及其制備方法

有效

• 申請號: 201710150611.8
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN108119705B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 葉柃;張淑嫻;孫元平;李以靜
• 申請（專利權）人: 浙江鑫宙竹基復合材料科技有限公司;葉柃
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14;F16L57/02;F16L58/02
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方可

1.一種異徑竹纏繞管結構，其特征在于，該異徑竹纏繞管結構的軸向包括一體成型的、且依次相連的大口徑端、錐形過渡面和小口徑端，其徑向由內至外依次包括內襯層、結構層和外防護層，其中，所述錐形過渡面的內襯層和結構層之間還設置有纖維增強層，該纖維增強層由高強度的纖維浸潤樹脂纏繞而成，其兩端分別延伸至所述大口徑端和小口徑端，且所述纖維增強層位于大口徑端和小口徑端部分的厚度沿遠離錐形過渡面的方向遞減；

同時，所述纖維增強層位于錐形過渡面處的厚度由如下公式確定：

式中：t為纖維增強層纏繞厚度，mm；

Pw為異徑管設計壓力，Mpa；

D為大口徑端管內徑，mm；

σ為內壓失效環向應力，Mpa；

K1為安全系數。

2.如權利要求1所述的異徑竹纏繞管結構，其特征在于，所述纖維增強層的兩端分別延伸至所述大口徑端和小口徑端的100mm以上距離處。

3.如權利要求1所述的異徑竹纏繞管結構，其特征在于，所述高強度的纖維為碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維或芳綸纖維。

4.如權利要求1所述的異徑竹纏繞管結構，其特征在于，所述樹脂與所述內襯層中采用的樹脂相同。

5.如權利要求4所述的異徑竹纏繞管結構，其特征在于，所述高強度的纖維與樹脂的重量比為30～40:100。

6.如權利要求1所述的異徑竹纏繞管結構，其特征在于，所述纖維增強層兩端延伸至大口徑端和小口徑端的距離L按如下方式確定：當大口徑端的公稱直徑DN滿足150mm≤DN＜300mm，L取100mm；300mm≤DN＜600mm，L取200mm；600mm≤DN＜1200mm，L取250mm；1200mm≤DN＜1600mm，L取300mm；1600mm≤DN＜2200mm，L取350mm；2200mm≤DN＜2600mm，L取400mm；2600mm≤DN≤3000mm，L取450mm。

7.如權利要求6所述的異徑竹纏繞管結構，其特征在于，所述異徑竹纏繞管結構具體為異徑管或管道承口。

8.如權利要求1-7任一項所述的異徑竹纏繞管結構，其特征在于，所述內襯層、結構層的厚度比為1.5～3:10～90，所述內襯層的厚度為1.5～2.5mm，所述外防護層的厚度為2～5mm。

9.一種如權利要求1-8任一項所述的異徑竹纏繞管結構的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)首先，利用織物和膠黏劑在模具上制作防腐防滲的內襯層；

(2)然后，在制備完內襯層后，制備纖維增強層：根據公式計算獲得纖維增強層的厚度t；根據大口徑端的公稱直徑，確定纖維增強層兩端延伸至大口徑端和小口徑端的距離L；根據所述厚度t和長度L，確定纖維增強層厚度沿遠離錐形過渡面方向的遞減量s；根據所述厚度t、長度L和遞減量s，將高強度的纖維浸潤樹脂后，纏繞在所述內襯層上，制成獲得纖維增強層；

(3)最后，在所述纖維增強層外纏繞制備獲得結構層，并在結構層表面噴涂一層防腐防水的材料形成外防護層。