本發(fā)明涉及GRE管道生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到的是一種適用于大口徑GRE管生產(chǎn)的GRE纏繞管生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂管(英文名稱為Glass Reinforced Epoxy tube，簡稱為GRE管)通過連續(xù)纏繞的生產(chǎn)方式制得，所以又被成為GRE纏繞管。GRE材料包含基體和增強(qiáng)體兩部分。GRE材料的基體是樹脂,起粘結(jié)作用，占總體積的百分?jǐn)?shù)為30％～40％。樹脂(resin)是一種熱固性塑料，包括環(huán)氧、酚醛樹脂等，同時樹脂也是一種有機(jī)非金屬材料。GRE材料的增強(qiáng)體是玻璃纖維，起增強(qiáng)作用。玻璃纖維是一種無機(jī)非金屬的人造無機(jī)纖維，如玻璃纖維，碳纖維，Kevlar纖維B等,大致占總體積的百分?jǐn)?shù)為60％～70％。因此，GRE材料是有機(jī)非金屬跟無機(jī)非金屬復(fù)合的塑料基復(fù)合材料。GRE材料具有良好的電絕緣性能和粘結(jié)性能，較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性，耐一般酸堿及有機(jī)溶劑，耐霉菌。成型收縮率小，體積收縮率1％～5％，加入固化劑后須加壓加熱成型。

GRE材料制成的GRE纏繞管作為一種性能優(yōu)良的復(fù)合管材，除了具有其它各種管材所無法取代的優(yōu)越性外，其綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會效益亦非常顯著，在我國的市政建設(shè)、石油化工、海洋工程、核電建設(shè)、水利灌溉、消防安全、壓力供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理、儲罐煙囪等眾多領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢。

目前GRE纏繞管的制作，采用的是蒸汽加溫固化的生產(chǎn)工藝。因為蒸汽必須在高壓下才能達(dá)到一定高溫，所以當(dāng)生產(chǎn)的GRE管道直徑增加到一定程度時(直徑達(dá)到DN1000mm時)，蒸汽的溫度會因壓力不足而不能夠達(dá)到要求的加熱固化溫度，從而形成GRE纏繞管生產(chǎn)的制約因素。當(dāng)管道直徑增加到一定程度時，因高壓蒸汽產(chǎn)生的軸向拉力極大，易致使模具受破壞，造成安全事故。此外，GRE管的生產(chǎn)模具都是針對GRE管蒸汽加溫固化的生產(chǎn)工藝要求具體設(shè)計的。所以在實際生產(chǎn)中，采用這種蒸汽加溫固化的工藝生產(chǎn)得到的GRE管在直徑達(dá)到DN1000mm以上時，管道的強(qiáng)度、耐溫性、抗位移性能以及環(huán)剛度會有明顯下降。

在目前的施工過程中，如果需要更大口徑的管道，則一方面可以改用其他材質(zhì)的管道代替，如上所述其他材質(zhì)的管道在眾多性能方面均不如GRE纏繞管道；另一方面可以改變GRE管道的生產(chǎn)方式，但往往得到的GRE管質(zhì)量會降低，而且生產(chǎn)的成本會顯著增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為滿足實際施工過程中對大口徑的GRE纏繞管的使用需求，本發(fā)明提供了一種GRE纏繞管生產(chǎn)工藝，通過該工藝能夠制造出口徑在1000mm—2200mm的，具有好的強(qiáng)度、耐溫性、抗位移性能以及環(huán)剛度的GRE纏繞管，從而使GRE纏繞管的尺寸范圍，滿足目前施工中對高壓高輸送量的管道的需求。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種GRE纏繞管生產(chǎn)工藝，依次包括纏繞固化工序、脫模工序及修整工序；其中在所述纏繞固化工序中包括的步驟有：

(1)將鋼制管腔模具安裝到纏繞機(jī)上，并按鋪層工藝，在鋼制管腔模具的外壁上纏繞上環(huán)氧樹脂浸透好的玻璃纖維紗；

(2)在所述玻璃纖維紗纏繞完成后，向鋼制管腔模具內(nèi)部注入高溫導(dǎo)熱油，并控制高溫導(dǎo)熱油的溫度始終維持在固化要求的溫度范圍內(nèi)；

(3)待所述玻璃纖維紗完全固化后，排空鋼制管腔模具內(nèi)部的高溫導(dǎo)熱油，然后注入低溫導(dǎo)熱油使所述鋼制管腔模具降溫。

優(yōu)選地，所述鋼制管腔模具包括外管、內(nèi)膽、端蓋、控制器和加熱器，所述端蓋的外徑不大于所述外管的外徑；所述端蓋設(shè)置在所述外管和內(nèi)膽的兩端，使所述外管的內(nèi)壁與所述內(nèi)膽的外壁之間形成封閉腔；所述加熱器布置在所述外管、內(nèi)膽及端蓋封堵形成的封閉腔內(nèi)；所述控制器固定在所述內(nèi)膽中，且與加熱器連接；在所述封閉腔的一端下側(cè)設(shè)置與所述封閉腔連通的排油口，在所述封閉腔的另一端上側(cè)設(shè)置與所述封閉腔連通的進(jìn)油口；在所述纏繞固化工序中，環(huán)氧樹脂浸透好的玻璃纖維紗纏繞在所述外管的外壁上。

優(yōu)選地，所述外管、內(nèi)膽及端蓋通過焊接方式連接而形成所述封閉腔。

優(yōu)選地，在所述外管與所述內(nèi)膽對應(yīng)的一側(cè)端口，在所述外管上設(shè)置徑向延伸的內(nèi)環(huán)狀凸緣一，在所述內(nèi)膽上設(shè)置外環(huán)狀凸緣，同時在所述內(nèi)環(huán)狀凸緣一的端口內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)環(huán)狀凸緣二；

在所述外管與所述內(nèi)膽對應(yīng)的另一側(cè)端口，內(nèi)膽與端蓋螺紋連接，此時，所述外管與端蓋可以焊接連接或者通過周向布置的一圈螺栓連接；

所述外環(huán)狀凸緣的外徑等于所述內(nèi)環(huán)狀凸緣二的外徑，所述外環(huán)狀凸緣的軸向厚度不大于所述內(nèi)環(huán)狀凸緣一的軸向厚度與所述內(nèi)環(huán)狀凸緣二的軸向厚度之差；所述外環(huán)狀凸緣通過周向布置的一圈螺栓連接在所述內(nèi)環(huán)狀凸緣二的外端面上；所述內(nèi)環(huán)狀凸緣一通過周向布置的一圈螺栓連接端蓋。

優(yōu)選地，所述加熱器有多個，相互之間為并聯(lián)連接，且加熱器沿軸向均布安裝在所述封閉腔內(nèi)。

本發(fā)明所涉及的GRE纏繞管生產(chǎn)工藝具有如下有益效果：

在本發(fā)明所涉及的GRE纏繞管生產(chǎn)工藝中，對浸泡過環(huán)氧樹脂的玻璃纖維紗進(jìn)行熱固化處理時，是以導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)的，相對于目前高溫蒸汽的加熱方式，以導(dǎo)熱油作為加熱介質(zhì)時不需要形成高壓，所以在生產(chǎn)的GRE纏繞管內(nèi)徑達(dá)到1000至2200mm時，不會對加熱介質(zhì)的溫度造成影響，能夠同時保證固化過程要求的加熱效率及熱均勻性。同時，由于加熱介質(zhì)為液體，相對于蒸汽來說其散熱相對較慢，所以在用高溫導(dǎo)熱油完成加熱固化后，又通入了低溫導(dǎo)熱油進(jìn)行降溫，保證生產(chǎn)效率。

在本發(fā)明所涉及的生產(chǎn)工藝中，涉及的用于盛裝導(dǎo)熱油的鋼制管腔模具，形成的封閉腔為環(huán)形腔，一方面能夠減少導(dǎo)熱油的使用量，提高加熱效率，另一方面有利于保證所述外管的壁體受熱的均勻性，從而保證玻璃纖維紗受熱的均勻，使最終得到的管道整體性能一致。特別是，當(dāng)加熱器沿軸向均布成一排且在徑向截面上環(huán)繞一周布置時，能夠進(jìn)一步提高加熱效率，同時保證加熱的均勻性。

當(dāng)外管、內(nèi)膽及端蓋之間采用螺栓連接或者至少在外管與內(nèi)膽以及內(nèi)膽與端蓋之間采用螺栓或者螺紋連接結(jié)構(gòu)時，因為內(nèi)膽相對外管是可拆卸的活動連接結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)內(nèi)部安裝的加熱器或者控制器有損壞時，或者需要更換外管時，不僅便于拆裝維修，而且能夠提高各部件的使用率，能夠減少使用的成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中使用到的鋼制管腔模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中使用到鋼制管腔模具的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1外管，11內(nèi)環(huán)狀凸緣一，12內(nèi)環(huán)狀凸緣二，2內(nèi)膽，21外環(huán)狀凸緣，3端蓋，31排油口，32進(jìn)油口，33插座，4控制器，5加熱器

具體實施方式

說明書附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中間”等用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

本發(fā)明涉及一種GRE纏繞管生產(chǎn)工藝，依次包括纏繞固化工序、脫模工序及修整工序。其中在所述纏繞固化工序中包括的步驟有：(1)將鋼制管腔模具安裝到纏繞機(jī)上，接著按鋪層工藝，在鋼制管腔模具的外壁上纏繞上環(huán)氧樹脂浸透好的玻璃纖維紗；(2)在所述玻璃纖維紗纏繞完成后，向鋼制管腔模具內(nèi)部注入高溫導(dǎo)熱油，并控制高溫導(dǎo)熱油的溫度始終維持在固化要求的溫度范圍內(nèi)；(3)待所述玻璃纖維紗完全固化后，排空鋼制管腔模具內(nèi)部的高溫導(dǎo)熱油，然后注入低溫導(dǎo)熱油使所述鋼制管腔模具降溫。降溫一定時間后再進(jìn)行脫模工序和后續(xù)的修整工序。

在上述的生產(chǎn)工藝中，對浸泡過環(huán)氧樹脂的玻璃纖維紗進(jìn)行熱固化處理時，是以導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)的，相對于目前高溫蒸汽的加熱方式，以導(dǎo)熱油作為加熱介質(zhì)時不需要形成高壓，所以在生產(chǎn)的GRE纏繞管內(nèi)徑較大時，不會對加熱介質(zhì)的溫度造成影響。同時，由于加熱介質(zhì)為液體，相對于蒸汽來說其散熱相對較慢，所以在用高溫導(dǎo)熱油完成加熱固化后，又通入了低溫導(dǎo)熱油進(jìn)行降溫，保證生產(chǎn)效率。

如圖1所示，在上述操作步驟中使用到的鋼制管腔模具包括外管1、內(nèi)膽2、端蓋3、控制器4和加熱器5，所述外管1和內(nèi)膽2均為圓柱管體或者至少使所述外管1為圓柱管體，所述端蓋3為圓盤體或者圓環(huán)體，所述端蓋3的外徑不大于所述外管1的外徑。所述端蓋3設(shè)置在所述外管1和內(nèi)膽2的兩端，使所述外管1的內(nèi)壁與所述內(nèi)膽2的外壁之間形成封閉腔，當(dāng)所述外管1和內(nèi)膽2均為圓柱管體時，形成的封閉腔為環(huán)形腔，形成環(huán)形腔能夠減少導(dǎo)熱油的使用量，提高熱效率，而且容易控制導(dǎo)熱油的熱均勻性。所述加熱器5布置在所述外管1、內(nèi)膽2及端蓋3封堵形成的封閉腔內(nèi)。所述控制器4固定在所述內(nèi)膽2中，且與加熱器5連接，對加熱器5的加熱溫度進(jìn)行控制。在所述封閉腔的一端下側(cè)設(shè)置與所述封閉腔連通的排油口31，在所述封閉腔的另一端上側(cè)設(shè)置與所述封閉腔連通的進(jìn)油口32。排油口31和進(jìn)油口32的管路上設(shè)置電磁閥。設(shè)置的電磁閥、控制器4等都與微機(jī)控制系統(tǒng)連接，由微機(jī)控制系統(tǒng)對電磁閥、控制器4進(jìn)行設(shè)定控制，從而實現(xiàn)微機(jī)控制系統(tǒng)對纏繞固化成型過程的自動化控制。所述外管1、內(nèi)膽2及端蓋3通過焊接方式連接而形成所述封閉腔。在所述纏繞固化工序中，環(huán)氧樹脂浸透好的玻璃纖維紗纏繞在所述外管1的外壁上。

如圖1所示，在兩側(cè)端蓋3上，沿軸向分別設(shè)置與柱狀延伸部，且在一側(cè)的柱狀延伸部上設(shè)置插座33。所述加熱器5有多個，相互之間為并聯(lián)連接，且加熱器5沿軸向均布安裝在所述封閉腔內(nèi)。此處所指的加熱器5沿軸向均布安裝在所述封閉腔內(nèi)，至少應(yīng)該理解為所述加熱器5在徑向截面上繞封閉腔環(huán)繞一周均布設(shè)置，同時在軸向上以此環(huán)繞布置的形式延伸成一排。

在上述結(jié)構(gòu)下，特別是外管1與內(nèi)膽2均為柱形的時候，形成的封閉腔為環(huán)形腔，一方面減少導(dǎo)熱油的使用量，提高加熱效率，另一方面有利于保證所述外管1的壁體受熱的均勻性，從而保證玻璃纖維紗受熱的均勻，使最終得到的管道整體性能一致。當(dāng)加熱器5沿軸向均布成一排且在徑向截面上環(huán)繞一周布置時，能夠進(jìn)一步提高加熱效率，同時保證加熱的均勻性。另外，需要說明的是，加熱器5的布置最好靠近所述內(nèi)膽2的外壁且固定在所述內(nèi)膽2的外壁上。

如圖2所示，在所述外管1與所述內(nèi)膽2對應(yīng)的左側(cè)端口：

在所述外管1上設(shè)置徑向延伸的內(nèi)環(huán)狀凸緣一11，在所述內(nèi)膽2上設(shè)置外環(huán)狀凸緣21，同時在所述內(nèi)環(huán)狀凸緣一11的端口內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)環(huán)狀凸緣二12。所述外環(huán)狀凸緣21的外徑等于所述內(nèi)環(huán)狀凸緣二12的外徑，所述外環(huán)狀凸緣21的軸向厚度不大于所述內(nèi)環(huán)狀凸緣一11的軸向厚度與所述內(nèi)環(huán)狀凸緣二12的軸向厚度之差。所述外環(huán)狀凸緣21通過周向布置的一圈螺栓連接在所述內(nèi)環(huán)狀凸緣二12的外端面上，所述內(nèi)環(huán)狀凸緣一11通過周向布置的一圈螺栓連接端蓋3。

與圖2所示外管1與內(nèi)膽2對應(yīng)的左側(cè)端口處結(jié)構(gòu)相對應(yīng)地，在所述外管1與所述內(nèi)膽2對應(yīng)的右側(cè)端口：使所示內(nèi)膽2與端蓋3螺紋連接，即在所述端蓋3上設(shè)置螺紋孔，內(nèi)膽2的外壁上設(shè)置外螺紋。此時，所述外管1與端蓋3可以焊接連接或者通過周向布置的一圈螺栓連接，優(yōu)選螺栓連接。裝配時，現(xiàn)將內(nèi)膽2沒有設(shè)置外環(huán)狀凸緣21的一端插入外管1內(nèi)，然后將內(nèi)環(huán)狀凸緣一11、內(nèi)環(huán)狀凸緣二12及外環(huán)裝凸緣21的裝配孔相互對應(yīng)，最后用螺栓固定即可。當(dāng)內(nèi)膽2與端蓋3螺紋配合的一端，外管1與端蓋采用螺栓連接時，在對應(yīng)裝配孔時還要對應(yīng)好此端處外管1與端蓋3的對應(yīng)裝配孔。

在上述結(jié)構(gòu)下，相對于焊接形成一體的外管1、內(nèi)膽2及端蓋3結(jié)構(gòu)，因為內(nèi)膽2相對外管1是可拆卸額的活動連接結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)內(nèi)部安裝的加熱器5或者控制器4有損壞時，便于拆裝維修，能夠減少使用的成本。

綜上所述，本發(fā)明采用導(dǎo)熱油對固化過程進(jìn)行加熱的方式相對目前采用的高溫蒸汽加熱形式，不會受到壓力因素的制約，所以能夠生產(chǎn)出內(nèi)徑更大的管道，故而本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的一些實際問題從而有很高的利用價值和使用意義。

上述實施方式僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明還有許多方面可以在不違背總體思想的前提下進(jìn)行改進(jìn)，對于熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，可對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。