專(zhuān)利名稱(chēng)：一種陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道加工方法及其復(fù)合管道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料領(lǐng)域技術(shù)，特別是一種陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道加工方 法及其復(fù)合管道。
背景技術(shù)：
摩擦磨損是普遍存在的自然現(xiàn)象。摩擦消耗了一次能源的1/3以上，磨損是材料 和設(shè)備破壞失效的三種主要方式之一，造成的損失相當(dāng)于⑶P的2%以上。我國(guó)是第二大能 源消耗國(guó)；但單位GDP消耗能源是美國(guó)2. 6倍、德國(guó)4. 0倍、日本4. 6倍。我國(guó)在節(jié)省能耗 和資源方面具有很大的發(fā)展空間。目前國(guó)內(nèi)外水泥廠、鋼鐵廠、發(fā)電廠、石化廠、礦山、煤礦 等輸送礦石粉、煤粉、渣粉、石油等普遍采用鋼制管道，但是鋼制管道不耐磨、易腐蝕，使用 壽命短，停產(chǎn)更換頻繁，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益。為提高管道的耐磨耐腐蝕性能，延長(zhǎng)管道的使 用壽命，目前國(guó)內(nèi)外普遍采用在鋼制管道內(nèi)澆注耐磨料、貼陶瓷貼片或耐磨塑料片，以上方 法由于耐磨料的性能和貼片整體性能不好，其使用壽命并沒(méi)有很大改善，尤其對(duì)于直徑小 于Im或彎管等復(fù)雜管道，貼片法無(wú)法人工施工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道加工方法及其 復(fù)合管道，克服在鋼制管道內(nèi)澆注耐磨料、貼陶瓷貼片或耐磨塑料片導(dǎo)致耐磨料的性能和 貼片整體性能不好，使用壽命短，尤其對(duì)于直徑小于Im或彎管等復(fù)雜管道無(wú)法人工施工等 不足，實(shí)現(xiàn)復(fù)合管道具有耐磨、、防腐，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)的技術(shù)目的。為了實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問(wèn)題的目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道加工方法，以金屬管作為支架材料，以耐磨、防腐的 高分子材料和陶瓷片作為襯里層，用膠粘劑將陶瓷片粘接在高分子材料表面，然后將其制 成軟管，外表面涂上膠粘劑，通入到金屬管內(nèi)，把軟管的一端密封，從另一端通入高壓氣體， 這樣軟管在壓力的作用下貼合在金屬管上，膠粘劑將陶瓷和高分子材料制成的軟管撐起黏 合在金屬管內(nèi)壁。所述的金屬管是鋼管或合金管。所述的陶瓷為氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷。所述高分子材料可以是橡膠、尼龍或聚氨酯。本發(fā)明的陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道加工方法，陶瓷片間留有相同的間隙，間隙 視陶瓷片的厚度不同而不同，一般可以在0. 2-0. 5mm之間，陶瓷片一般規(guī)格為12X5X2、 50X 25X8、50X 50X 10，其間的弧度采用5X 5X 2、10X 10X 10、10X 10X8的陶瓷片過(guò)渡 即可。這樣陶瓷片間的空隙很小，陶瓷片間的腐蝕也比較輕微。一種本專(zhuān)利所述方法加工的陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道，以金屬管作為支架材料， 以耐磨、防腐的高分子材料和陶瓷片作為襯里層，陶瓷片和高分子材料通過(guò)膠粘劑結(jié)合在 一起，陶瓷片位于軟管內(nèi)表面，軟管的外表面通過(guò)膠粘劑和金屬管內(nèi)壁結(jié)合。
所述的金屬管是鋼管或合金管。所述的陶瓷為氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷。所述高分子材料可以是橡膠、尼龍和聚氨酯。本本專(zhuān)利所述方法加工的陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道，陶瓷片間留有相同的間 隙，間隙視陶瓷片的厚度不同而不同，一般可以在0. 2-0. 5mm之間，陶瓷片一般規(guī)格為 12X5X2、50X25X8、50X50X10，其間的弧度采用 5X5X2、10X 10X 10、10X 10X8 的陶
瓷片過(guò)渡即可。這些技術(shù)方案，也可以互相組合或者結(jié)合，從而達(dá)到更好的技術(shù)效果。例如，不同 的金屬管、陶瓷、高分子材料可以組合在一起，都屬于本專(zhuān)利的技術(shù)方案范圍。在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要使用金屬陶瓷復(fù)合管道。但是，金屬管路是比較常用的， 規(guī)格和尺寸也比較多；金屬陶瓷復(fù)合管道由于使用范圍和成本所限，規(guī)格和尺寸較少。實(shí)踐 中，經(jīng)常遇到急需使用金屬陶瓷復(fù)合管道，但是卻找不到尺寸或者材料合適的產(chǎn)品的情形， 但是，金屬管的規(guī)格和型號(hào)卻是很豐富的，貨源也比較充足。對(duì)于直徑大于一米的直管路， 可以采用人工在金屬管內(nèi)部貼陶瓷片的方法臨時(shí)制備，但是對(duì)于直徑小于一米的管路以及 彎管，則很難操作。使用機(jī)器人，成本很高，在我國(guó)國(guó)情下也不現(xiàn)實(shí)。使用本發(fā)明的技術(shù)方 案，可以很容易的找到所需材料，滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的需要。特別適用于管路維修、應(yīng)急管路鋪 設(shè)等緊迫性強(qiáng)、工期緊急的場(chǎng)合。而且，有的管路中還存在有有毒物質(zhì)，不易清理干凈，傳統(tǒng) 的人工貼片法，操作條件惡劣，作業(yè)土人長(zhǎng)期接觸有毒溶劑以及管路的有毒物質(zhì)，無(wú)法長(zhǎng)時(shí) 間工作，又無(wú)法佩戴保護(hù)裝置，很容易發(fā)生傷害事故。本專(zhuān)利制備的復(fù)合管道的內(nèi)襯被磨損、腐蝕后，可以在原舊金屬管道的基礎(chǔ)上修 復(fù)后繼續(xù)使用，高分子材料、陶瓷材料相當(dāng)于金屬材料壽命的8-10倍，又進(jìn)一步節(jié)約了資
^^ ο通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果本發(fā)明克服了管道內(nèi)徑較小、彎管等復(fù)雜管路無(wú)法施工的缺點(diǎn)；同時(shí)該復(fù)合管道 將金屬、高分子材料和陶瓷三者的特性結(jié)合在一起，具有高強(qiáng)度、高耐磨、高防腐的特點(diǎn)。該 產(chǎn)品可以代替原來(lái)的金屬管道，使用壽命長(zhǎng)，因此可廣泛用于冶金、礦山、電業(yè)、化工等工業(yè) 排渣、排氣管道系統(tǒng)，可以提高這些行業(yè)的生產(chǎn)效率、節(jié)約停產(chǎn)更換時(shí)間，增加綜合經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1制作Φ 118X9的復(fù)合管。選用Φ 118X5的無(wú)縫鋼管，采用12X5X2的氧化鋁陶 瓷片，用磷酸二氫鋁粘接劑將陶瓷片粘合在厚度為2mm的橡膠層上，將其制為Φ108Χ4πιπι 內(nèi)層為氧化鋁陶瓷片的軟管，將軟管外壁均勻涂上磷酸二氫鋁粘接劑，然后通入到鋼管內(nèi)， 將軟管一端密封，然后在另一端通入壓力為2. OMPa的氮?dú)鈱④浌軗纹穑銐壕S持24時(shí)，待 橡膠、氧化鋁陶瓷和鋼管充分粘接在一起，卸除壓力即可制得復(fù)合管道。實(shí)施例2制作φ 130X14的復(fù)合管。選用φ 130X2的無(wú)縫鋼管，采用50Χ50Χ 10的碳化 硅陶瓷片，用環(huán)氧樹(shù)脂將陶瓷片粘合在厚度為2mm的尼龍層上，將其制為φ 126X 12mm內(nèi)層為尼龍的軟管，將軟管外壁均勻涂上環(huán)氧樹(shù)脂粘接劑，然后通入到鋼管內(nèi)，27將軟管一端密 封，然后在另一端通入壓力為2. OMPa的氮?dú)鈱④浌軗纹?，恒壓維持24時(shí)，待橡膠、碳化硅陶 瓷和鋼管充分粘接在一起，卸除壓力即可制得復(fù)合管道。實(shí)施例3 制作φ 96 X 7的復(fù)合管，選用φ 96 X 3的無(wú)縫鋼管，采用12X5X2的氮化硅陶瓷片， 用磷酸-氧化銅粘接劑將陶瓷片粘合在厚度為2mm的聚氨酯層上，將其制為φ 90 X 4mm內(nèi)層 為聚氨酯的軟管，將軟管外壁均勻涂上磷酸-氧化銅粘接劑，然后通入到鋼管內(nèi)，將軟管還 一端密封，然后在另一端通入壓力為2. OMPa的氮?dú)鈱④浌軗纹?，恒壓維持24時(shí)，待橡膠、氮 化硅陶瓷和鋼管充分的粘接在一起，卸除壓力即可制得復(fù)合管道。實(shí)施例4制作φ 118X15的復(fù)合彎管，彎曲角度為50度。選用φ 118X5的無(wú)縫鋼管，采用 50X25X8的氧化鋁陶瓷片，用磷酸二氫鋁將陶瓷片粘合在厚度為2mm的橡膠層上，將其制 為φ IOSXlOmm的內(nèi)層為氧化鋁陶瓷片的軟管，將軟管外壁均勻涂上磷酸二氫鋁粘接劑，然 后通入到鋼管內(nèi)，將軟管一端密封，然后在另一端通入壓力為2. OMPa的氮?dú)鈱④浌軗纹穑?恒壓維持24時(shí)，待橡膠、氧化鋁陶瓷和鋼管充分粘接在一起，卸除壓力即可制得復(fù)合管道。對(duì)比例1某礦山礦粉輸送，工作溫度50°C，管道壓力6-7公斤，礦粉粒度80-200目。普通 無(wú)縫鋼管使用壽命3-4月，實(shí)施例1復(fù)合管使用壽命2-3年。同時(shí)減少了停產(chǎn)更換管道時(shí) 間，增加綜合經(jīng)濟(jì)效益；另外復(fù)合管道的內(nèi)襯被磨損后，可以在原舊金屬管道的基礎(chǔ)上修復(fù) 后繼續(xù)使用。對(duì)比例2某礦山礦漿輸送，工作溫度0-30°C，管道壓力10公斤，礦漿PH= 10-12。普通無(wú) 縫鋼管使用壽命2-3月，實(shí)施例2復(fù)合管使用壽命1-2年。同時(shí)減少了停產(chǎn)更換管道時(shí)間， 增加綜合經(jīng)濟(jì)效益；另外復(fù)合管道的內(nèi)襯被磨損、腐蝕后，可以在原舊金屬管道的基礎(chǔ)上修 復(fù)后繼續(xù)使用。對(duì)比例3某電廠粉煤灰排放管線(xiàn)，工作溫度40°C，管道壓力8-10公斤，礦粉粒度80-100目。 普通無(wú)縫鋼管使用壽命3-4月，實(shí)施例3復(fù)合管使用壽命2-3年。同時(shí)減少了停產(chǎn)更換管 道時(shí)間，增加綜合經(jīng)濟(jì)效益；另外復(fù)合管道的內(nèi)襯被磨損后，可以在原舊金屬管道的基礎(chǔ)上 修復(fù)后繼續(xù)使用。實(shí)施例4某化工廠化學(xué)水管線(xiàn)，工作溫度25°C，管道壓力6公斤，PH = 4_6。普通無(wú)縫鋼管 使用壽命5-6月，實(shí)施例4復(fù)合管使用壽命3-4年。同時(shí)減少了停產(chǎn)更換管道時(shí)間，增加綜 合經(jīng)濟(jì)效益；另外復(fù)合管道的內(nèi)襯被磨損、腐蝕后，可以在原舊金屬管道的基礎(chǔ)上修復(fù)后繼 續(xù)使用。本發(fā)明的長(zhǎng)度單位，如無(wú)特別說(shuō)明，均是mm。
權(quán)利要求
一種陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道加工方法，其特征是以金屬管作為支架材料，以耐磨、防腐的高分子材料和陶瓷作為襯里層，用膠粘劑將陶瓷片粘接在高分子材料表面，然后將其制成軟管，軟管外表面涂上膠粘劑，通入到金屬管內(nèi)，把軟管的一端密封，從另一端通入高壓氣體，軟管在壓力的作用下貼合在金屬管上，膠粘劑將陶瓷和高分子材料制成的軟管撐起黏合在金屬管內(nèi)壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道加工方法，其特征是所述的金屬管 是鋼管或合金管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道加工方法，其特征是所述的陶瓷層 為氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道加工方法，其特征是所述的高分子 材料是橡膠、尼龍或聚氨酯。
5.一種權(quán)利要求1所述陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道加工方法制備的復(fù)合管道，其特征 是以金屬管作為支架材料，以耐磨、防腐的高分子材料和陶瓷片作為襯里層，陶瓷片和高 分子材料通過(guò)膠粘劑結(jié)合在一起，陶瓷片位于軟管內(nèi)表面，軟管的外表面通過(guò)膠粘劑和金 屬管內(nèi)壁結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述復(fù)合管道，其特征是所述的金屬管是鋼管或合金管。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述復(fù)合管道，其特征是所述的陶瓷層為氧化物陶瓷、碳化物陶瓷 或氮化物陶瓷。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述復(fù)合管道，其特征是所述的高分子材料是橡膠、尼龍或聚氨酯。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種陶瓷高分子內(nèi)襯復(fù)合管道加工方法及其復(fù)合管道，以金屬管作為支架材料，以耐磨、防腐的高分子材料和陶瓷片作為襯里層，用膠粘劑將陶瓷片粘接在高分子材料表面，然后將其制成軟管，外表面涂上膠粘劑，通入到金屬管內(nèi)，把軟管的一端密封，從另一端通入高壓氣體，這樣軟管在壓力的作用下貼合在金屬管上，膠粘劑將陶瓷和高分子材料制成的軟管撐起黏合在金屬管內(nèi)壁。本發(fā)明克服了管道內(nèi)徑較小、彎管等復(fù)雜管路無(wú)法施工的缺點(diǎn)；將金屬、高分子材料和陶瓷結(jié)合，高強(qiáng)度、高耐磨、高防腐，可代替金屬管道，使用壽命長(zhǎng)，廣泛用于冶金、礦山、電業(yè)、化工等工業(yè)排渣、排氣管道系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B32B25/00GK101844431SQ2010101861
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者周玉成, 張國(guó)賞, 徐流杰, 李保元, 李繼文, 王俊嶺, 馬向東, 魏世忠 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)