[發明專利]輸配水用承壓管道及制備方法

有效

• 申請號: 202210086104.3
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114407189B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發明（設計）人: 寧靖華;樂成軍;吳旭東;李榮高;徐篤軍;王建;魏冬;李壽奎;高敏
• 申請（專利權）人: 中國電建集團山東電力管道工程有限公司;四川爾潤玄武巖纖維科技有限公司;四川沃能投資集團有限公司
• 主分類號: B28B21/16
• 分類號: B28B21/16;B28B21/30;B28B21/64;F16L9/153;F16L58/12;C04B28/08
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 石倩倩

本發明提供了輸配水用承壓管道及制備方法，屬于管道領域，包括鋼筒混凝土管體，所述鋼筒混凝土管體的外圈螺旋纏繞有玄武巖纖維復合筋，所述玄武巖纖維復合筋的外圈以及鋼筒混凝土管體的端部設有防護層，所述鋼筒混凝土管體的兩端為承插口結構，玄武巖纖維復合筋通過錨固系統固定在管芯的一端，讓符合拉力要求的玄武巖纖維復合筋通過管芯轉動及提升裝置均勻螺旋纏繞在管芯外側。本發明大幅度提高管材的使用安全性能，解決預應力鋼筋具有易腐蝕、氫脆腐蝕等質量風險。

技術領域

本發明屬于管道領域，涉及輸配水用壓力管道，尤其涉及輸配水用承壓管道及制備方法。

背景技術

目前，我國水利、市政、電力等行業輸配水管道采用的混凝土壓力管為預應力鋼筒混凝土管(PCCP)、預應力混凝土管(PCP、YYG、SYG)等管道結構型式。預應力鋼筒混凝土管(簡稱PCCP)，從國外引進30多年，國內不少引調水工程選用PCCP管，產品使用相當成熟，盡管PCCP管已有相應規程規范，在不同地質條件和工況下應用還略有差異，例如存在預應力鋼絲氫脆斷絲、腐蝕環境下鋼筋銹蝕以及自量大等缺陷。

傳統的管道結構型式為預應力鋼筋與混凝土復合結構，共同作用以承受各項內外部荷載，但該種管道型式采用的預應力鋼筋本身易腐蝕，在使用過程中如果鋼絲受外界腐蝕介質影響，在短時間內即可造成鋼絲銹蝕，從而造成管道使用性能大幅度降低；預應力鋼筋還易發生氫脆防腐，在較高的持續應力存在的條件下發生鋼筋脆斷，導致管道運行故障，如管道結構失效導致爆管，造成較大社會影響及經濟損失。

由于上述原因，生產傳統產品時對預應力鋼筋的質量要求甚為嚴格，對于原材料的生產不僅要控制預應力鋼筋原材料質量，而且對其生產過程也要進行嚴格的拉拔溫度控制。預應力鋼筋進場驗收除鋼材常規試驗外，還增加了扭轉試驗、氫脆性試驗，抗拉試驗的拉伸力的最大值、最小值進行了嚴格限制，這是其他行業所不涉及的。在管道生產過程中也要做好鋼絲的存儲，不能生產銹蝕，在纏繞過程中同時進行水泥漿的噴灑保護。另外，對預應力鋼絲的砂漿保護層的質量指標也有非常高的要求，比如砂漿的含水率、砂漿強度、厚度及砂漿吸水率，都是相比其他行業最為嚴格的，因此傳統產品具有生產成本高、質量風險大的缺點。

發明內容

本發明要解決的問題是在于提供輸配水用承壓管道及制備方法，解決了以上背景技術中存在的問題，大幅度提高管材的使用安全性能，解決預應力鋼筋具有易腐蝕、氫脆腐蝕等質量風險。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：輸配水用承壓管道，鋼筒混凝土管體，所述鋼筒混凝土管體的外圈螺旋纏繞有玄武巖纖維復合筋，所述玄武巖纖維復合筋的外圈以及鋼筒混凝土管體的端部設有防護層，所述鋼筒混凝土管體的兩端為承插口結構。

進一步的，所述玄武巖纖維復合筋的抗拉強度標準不低于1200MPa；在纏絲過程中玄武巖纖維復合筋應力控制其抗拉強度標準值的60％-70％。

進一步的，所述玄武巖纖維復合筋直徑為4mm-8mm；連續長度超過10000m，截面圓度均勻，極限抗拉強度10％以內。

進一步的，防護層包括從內到外依次設置的添加短切玄武巖纖維的水泥砂漿、添加短切玄武巖纖維的混凝土以及柔性防腐涂料；

添加短切玄武巖纖維的水泥砂漿，采用的水泥與管芯混凝土水泥相同，砂采用細砂，細度模數1.6-2.2之間，拌制的砂漿強度不低于40MPa，防護層的厚度自玄武巖纖維復合筋最外側至防護層外表面不低于20mm，摻加短切玄武巖纖維數量為膠凝材料的0.2％-0.35％；

添加短切玄武巖纖維的混凝土，選用細石混凝土，所用的水泥與管芯混凝土水泥相同，石子粒徑5-10mm，最大不得超過15mm，摻加短切玄武巖纖維數量為膠凝材料的0.25％-0.40％，混凝土強度不低于50MPa，厚度自玄武巖纖維復合筋最外側至防護層外表面不低于25mm；

柔性防腐涂料：采用速凝型橡膠瀝青防腐涂料。