[發明專利]管道復合耐磨功能層、耐磨管道內壁及其制作方法

在審

• 申請號: 202010630805.X
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111720668A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 張永華;黃其忠;胡中永
• 申請（專利權）人: 張永華;黃其忠
• 主分類號: F16L57/06
• 分類號: F16L57/06;C08L63/10;C08K3/36;C08K3/34;C08K7/14;C08K7/06;C08J5/24;B29C70/30;B29L23/00
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙) 37225
• 代理人: 呂靜

本發明涉及管道復合耐磨功能層及耐磨管道內壁。管道復合耐磨功能層的特征：以管道內壁表面為內側依次向復合有多向編織纖維布耐磨增強層和軸向編織纖維布耐磨增強層；所述多向編織纖維布耐磨增強層是由多向編織纖維布經樹脂浸漬復合而成；所述軸向編織纖維布耐磨增強層是由軸向編織纖維布經樹脂浸漬復合而成；耐磨管道內壁特征：由耐磨功能層、防滲層和纖維結構層組織構成的一體增強耐磨內壁。特點耐磨、抗滲、高強度、剛度、耐腐蝕，從而提高玻璃鋼管道的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種管道復合耐磨功能層、耐磨管道內壁及其制作方法，屬于管道及制作方法技術領域。

背景技術

玻璃鋼管道因具有可設計、成型方便、耐腐蝕性好、重量低、壽命長等特點，目前被應用于流體輸送領域。但因其耐磨損性能較低，而多應用于中小管徑和輸送純凈流體的石油化工管道，此類管道設計無需注重管壁耐磨性能，滿足管道強度要求，管道材料達到防腐蝕要求，制作達到防滲要求即可。

對輸送含有固形物流體，如含有砂、石及其它雜質的流體，固體顆粒將在流體帶動下對管壁產生磨耗作用，破壞管壁，縮短管道的使用壽命，因此需要采用耐磨功能管壁以保障管道的安全使用。

以泵為流體增壓源的管道，起始管道要承受液體因增壓而產生水力壓頭的沖擊。管道進出口處湍急水流有較強沖擊力和渦旋力，威脅管道安全。泵在高速運轉時可能產生空泡氣蝕現象，氣蝕對泵殼、葉輪、管道會帶來輕重不同的損傷。曾經看到很多液泵、葉片損傷如蜂窩，管壁磨損如紙一樣薄，連使用幾年的不銹鋼管道也看到管壁局部磨損達2～3mm情況。使用一段時間的泵也可能因為磨損產生氣蝕，對管道安全帶來威脅。

水利工程管道、城鎮泄洪排水管道都是百年工程，水流含泥沙、石礫、雜物太多，嚴重磨損管道，因此必須研發耐磨管道。

復合耐磨功能層為一種多相復合材料，不僅應具有較強耐磨性能，亦應具有足夠的強度和剛度，提高玻璃鋼管道的使用壽命。

為了提高管道抗磨損、抗沖擊能力和整體強度，并使其具有較強韌性，防止開裂，本申請提出一種管道復合耐磨功能層及耐磨管道內壁。

發明內容

本發明目的之一在于提供一種管道復合耐磨功能層及其制作方法，目的之二在于提供一種耐磨管道內壁及其制作方法，以解決大中型管道、尤其是輸送含砂礫、雜質流體管道的抗磨性能。

為解決上述問題，本發明所采用的技術方案是：

管道復合耐磨功能層，其特征在于，以管道內壁表面為內側，依次向外經樹脂浸漬復合有多向編織纖維布耐磨增強層和軸向編織纖維布耐磨增強層；

所述多向編織纖維布耐磨增強層是由1～2層多向編織纖維布經樹脂浸漬復合而成；

所述軸向編織纖維布耐磨增強層是由2～10層軸向編織纖維布經樹脂浸漬復合而成；

所述樹脂是由疏水性氣硅、碳化硅微粉、雙酚A乙烯基樹脂混合而成的預交聯固化混合耐磨微粉樹脂。雙酚A乙烯基樹脂在自由基固化交聯反應后形成不溶難熔的三維網狀交聯結構體，具有較好力學性能、化學穩定性和韌性，并且兼具耐腐蝕和抗水解的性能。疏水性氣相二氧化硅（簡稱疏水性氣硅），具有對樹脂增稠、觸變、增強、耐磨作用。通過疏水性氣硅表面的羥基和樹脂、單體碳化硅、玻璃纖維以及氣硅之間形成氫鍵，構成三維網狀結構。而疏水性氣硅除了表面羥基外，主要依靠氣硅表面經過改性的烷基之間纏繞構成三維網狀結構。因此，復合耐磨功能層成形后是一種纖維增強、碳化硅增強、疏水性氣硅增強的雙三維網狀交聯共聚結構塑料。碳化硅微粉作為耐磨增強材料，其莫氏硬度大于9.2。