[發明專利]一種UHPC-SS復合管道及其制作方法

在審

• 申請號: 201810444516.3
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108426103A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 周敉;張冠中;宋建偉;程江
• 申請（專利權）人: 周敉
• 主分類號: F16L9/153
• 分類號: F16L9/153;F16L58/08;F16L59/02;C04B28/00;C04B14/48;B28B21/42;B28B21/60;B28B1/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 楊曄

一種UHPC?SS復合管道及其制作方法，其組成包括：不銹鋼鋼管，所述不銹鋼鋼管外側澆筑有UHPC混凝土層，所述UHPC混凝土層內設有鋼筋網。UHPC混凝土層原料組分按質量份數為水泥25?30％、硅粉5?15％、石英粉3.5?13.5％、粒徑1.6?3.7mm的細砂30?50％、長度8mm的鋼纖維3?9％、水3.4?9.4％；原料攪拌后澆筑在不銹鋼內管外表面，完成后采用振動平臺加以振實；然后對UHPC?SS復合管道進行熱水養護，采用80℃的水恒溫養護3天。對管道接頭設計了三種連接方式。本發明采用不銹鋼作為內管，超高性能混凝土作為外管，解決了現有原油、天然氣、危化品輸送管道易腐蝕、抗凍性差、耐久性差、造價高的問題。

技術領域

本發明涉及管道技術領域，特別涉及一種UHPC-SS復合管道及其制作方法。

背景技術

現有的石油、含汽油溶劑、汽油、危化品的輸送管道為鋼管，普通鋼管易生銹，容易和石油中所含的侵蝕成份發生反應，也容易和自然環境中的侵蝕物質(水、氯離子等)發生化學反應，造成管道的壽命短、維護保養成本高；并且鋼管自身的保溫性能極差，而石油等液體均需保證在一定的溫度下才能具有良好的流動性能，當環境溫度較低時，通常需要對鋼管采取保溫甚至加熱措施，以保證管道運輸的正常運行。

超高性能混凝土，簡稱UHPC(Ultra-HighPerformance Concrete)，

“超高性能混凝土”包含兩個方面“超高”——超高的耐久性和超高的力學性能。超高性能混凝土的設計理論是最大堆積密度理論(maximumpackingdensity)，其組成材料不同粒徑顆粒以最佳比例形成最緊密堆積。即毫米級顆粒(骨料)堆積的間隙由微米級顆粒(水泥、粉煤灰、礦粉)填充，微米級顆粒堆積的間隙由亞微米級顆粒(硅灰)填充。目前UHPC比較粘滯，振搗密實較困難，還不便于現澆應用。此外，美、法等國的UHPC配合比選用的骨料是粒徑范圍0.15mm～0.6mm的砂，用于提高堆積密度。我國建筑用砂的細度模數范圍在1.6～3.7，粒徑范圍0.15mm～5mm。這使得UHPC大范圍的使用受到了限制。不銹鋼簡稱SS(Stainless Steel)，不銹鋼指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼，又稱不銹耐酸鋼。不銹鋼不僅僅是單純指一種鋼材，而是表示一百多種工業鋼，所開發的每種不銹鋼因其所含的合金元素不同，在其特定的應用領域具有良好的性能。

我國目前運輸石油、危化品的輸送管道采用的仍然是普通鋼管內壁加防腐涂層的方法。優點是鋪設速度快，其缺點主要包括：維護費用高、易腐蝕、壽命短、抗凍性差。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種UHPC-SS復合管道及其制作方法，采用不銹鋼作為內管，UHPC混凝土作為外管，由于兩者的溫度線膨脹系數很接近，解決了現有管道容易腐蝕泄漏、造價高、維護費用高、保溫性能差的問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種UHPC-SS復合管道，其組成包括：不銹鋼鋼管，所述不銹鋼鋼管外側澆筑有UHPC混凝土層，所述UHPC混凝土層內設有鋼筋網。

所述UHPC混凝土層與不銹鋼鋼管之間設有穿過鋼筋網的剪力釘。

所述不銹鋼鋼管型號采用304，內徑為300-1000mm，壁厚為1.5-4mm。

所述UHPC混凝土層的混凝土壁厚為20-50mm。

所述UHPC-SS復合管道之間的連接有三種管道接頭方式，分別為現澆式管道接頭、拼裝式管道接頭和灌漿式管道接頭。

基于上述UHPC-SS復合管道的制作方法，