專利名稱：礦用瓦斯抽放管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤礦輸送管道技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種礦用瓦斯抽放管及其制造方法。
背景技術(shù)：
在煤礦井下的通風系統(tǒng)、抽放瓦斯系統(tǒng)、噴漿系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)，需要使用大量的輸送管道，當前的輸送管道大多采用不銹鋼管、無縫鋼管、PE管、PVC管或玻璃鋼管。不銹鋼管、無縫鋼管雖然強度大，但是使用成本高，安裝時勞動強度大且由于煤礦井下環(huán)境惡劣，不銹鋼管成本高昂，普通焊管或無縫鋼管易被腐蝕且質(zhì)量較大，安裝成本高。PE管、PVC管或玻璃鋼管雖然成本較低，但抗靜電阻燃性差且不持久，在輸送介質(zhì)時容易與管材內(nèi)壁摩擦產(chǎn)生火花，對安全生產(chǎn)造成一定威脅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于:提供一種成本較低、耐腐蝕、使用安全、耐負壓，阻燃抗靜電性能持久、涂層附著力強、壽命長且能夠大幅降低井下工人安裝強度的礦用瓦斯抽放管。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:一種礦用瓦斯抽放管，包括兩端焊接有法蘭盤或者兩端帶有快速接頭或者一端為法蘭盤另端為快速接頭的管體，所述的管體為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶、不銹鋼鋼帶或不銹鋼復合鋼帶螺旋纏繞焊接而成，相鄰的鋼帶為一鋼帶進行翻邊處理并與下一鋼帶進行翻邊搭接螺旋纏繞處理，同時進行縫焊，形成特有穹筋結(jié)構(gòu)，所述為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶螺旋纏繞焊接的管體內(nèi)、外壁分別設置有內(nèi)涂鍍層、外涂鍍層或外保護層；所述為不銹鋼鋼帶螺旋纏繞焊接的管體內(nèi)外壁無涂層設置；所述不銹鋼復合鋼帶的形式有三種:一是不銹鋼復合鋼帶的內(nèi)復層為不銹鋼，螺旋纏繞焊接成型后的管材內(nèi)壁無涂層設置，外壁設置有涂鍍層；二是不銹鋼復合鋼帶的外復層為不銹鋼，螺旋纏繞焊接成型后的管材外壁無涂層設置，內(nèi)壁設置有涂鍍層；三是不銹鋼復合鋼帶的內(nèi)外復層均為不銹鋼，螺旋纏繞焊接成型后的管材內(nèi)外壁無涂層設置。所述內(nèi)涂鍍層的材質(zhì)為防腐抗靜電漆、鍍鋅、鍍鉻等金屬鍍層及合金涂層以及其他具有防腐抗靜電作用的化學涂層；外涂鍍層的材質(zhì)為聚乙烯或環(huán)氧樹脂阻燃抗靜電粉末、聚乙烯或環(huán)氧樹脂普通防腐粉末、防腐漆、鍍鋅、鍍路、鈦及鈦合金及其他金屬鍍層或橡膠包覆保護層。所述碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶、不銹鋼鋼帶和不銹鋼復合鋼帶螺旋纏繞焊接的結(jié)構(gòu)形式有二種:第一種為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶、不銹鋼鋼帶或不銹鋼復合鋼帶螺旋纏繞咬和鎖縫焊接；第二種為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶、不銹鋼鋼帶或不銹鋼復合鋼帶螺旋纏繞成帶有加強穹筋并進行焊接，其截面形狀可以為半圓形、弧形和梯形的形式，加強穹筋的形式分為內(nèi)置和外置兩種；另外兩個相鄰搭接縫之間增設加強穹筋的數(shù)量及截面形狀的選擇以管材直徑大小、管材用途及現(xiàn)場使用環(huán)境選取合適的加強穹筋數(shù)量0-16個、截面形狀以及加強穹筋的大小。礦用瓦斯抽放管的制造方法，包括下列步驟:①基管材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶:
第一步鋼帶螺旋纏繞焊接而成，相鄰的鋼帶為一鋼帶進行翻邊處理并與另一翻邊處理鋼帶進行搭接并對搭接縫進行焊接；第二步:在管體兩端分別焊接預制法蘭盤或預制快速接頭；第三步:對管材內(nèi)外壁進行噴砂除銹處理，使其表面粗糙度達到ASa2.5級；第四步:對管材基面進行防腐、阻燃、抗靜電等保護性處理；②基管材質(zhì)為不銹鋼鋼帶和內(nèi)外表面均為不銹鋼復層的不銹鋼復合鋼帶:第一步:鋼帶螺旋纏繞焊接而成，相鄰的鋼帶為一鋼帶進行翻邊處理并與另一翻邊處理鋼帶進行搭接并對搭接縫進行焊接；第二步:在管體兩端分別焊接預制法蘭盤或預制快速接頭；第三步:對管材內(nèi)外壁進行拋光處理；③基管材質(zhì)為不銹鋼復合鋼帶指內(nèi)層或外層有不銹鋼復層:第一步:鋼帶螺旋纏繞焊接而成，相鄰的鋼帶為一鋼帶進行翻邊處理并與另一翻邊處理鋼帶進行搭接并對搭接縫進行焊接；第二步:在管體兩端分別焊接預制法蘭盤或預制快速接頭；第三步:對管材碳鋼鋼帶基面進行防腐、阻燃、抗靜電等保護性處理，對管材不銹鋼鋼帶基面做拋光處理。所述的快速接頭的結(jié)構(gòu)分為帶有內(nèi)插口或外承口，帶有內(nèi)插口使用時將管材直接插入預制快速接頭內(nèi)壁并對接觸面進行焊接；帶有外承口使用時將管材直接插入預制快速接頭外壁并對接觸面進行焊接，預制快速接頭的制作尺寸符合溝槽連接件的國家標準；這樣既能保證管材的密封性能即連接處不泄露輸送介質(zhì)，又能保證連接處的承壓性能符合相關(guān)規(guī)定要求，同時使用國標尺寸制作方便與其他類型的管路連接。所述翻邊鋼帶與翻邊鋼帶之間的內(nèi)空隙以及帶有加強穹筋的鋼帶由于加強穹筋的截面為中空或?qū)嵭慕Y(jié)構(gòu)，根據(jù)管材用途及環(huán)境內(nèi)部空間及表層做防腐干燥處理，這樣能夠使管材穹內(nèi)表面受到嚴重腐蝕時，保護加強穹筋或搭接的結(jié)構(gòu)不受破壞，延長管材的使用壽命。對于雙金屬結(jié)構(gòu)鋼帶，首先應采用寬度相同的兩種不同金屬帶材，經(jīng)開卷拉直后并重疊在一起后，對帶材左右兩邊進行縫焊接使兩條金屬帶組合成重疊在一起的帶材。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比的積極效果在于:涂鍍完成后的管材內(nèi)外表面表面電可降至IO4歐姆數(shù)量級，阻燃性能能夠達到UL94-V0級，能夠滿足煤礦抽放瓦斯的標準和要求，阻燃效果好、不產(chǎn)生有毒有害氣體，非常環(huán)保。使得礦用瓦斯抽放管的耐腐蝕性、抗靜電性大大提高，使用期限大大延長。由于管體為鋼帶螺旋纏繞焊接而成，大大降低了管體的重量。另外采用快速接頭的結(jié)構(gòu)為自行設計，既能保證管材的密封性能即連接處不泄露輸送介質(zhì)，又能保證連接處的承壓性能符合相關(guān)規(guī)定要求，這樣就大大增強了管道使用過程中的安全系數(shù)。采用內(nèi)表面或外表面或里外表面采用不銹鋼鋼帶的螺旋焊接鋼管由于內(nèi)或外或內(nèi)外表面為不銹鋼，本身就具有優(yōu)異的阻燃抗靜電性能，因此內(nèi)或外或內(nèi)外表面不用再刷或噴涂防腐抗靜電漆或者涂鍍防腐阻燃抗靜電粉末層，這樣就永久避免了基管表面層與涂鍍防腐阻燃抗靜電粉末層或刷或噴涂防腐抗靜電漆層之間由于隨著使用年限的延長而造成脫層或防腐抗靜電層的脫落現(xiàn)象，它代表了未來煤礦井下用管道的發(fā)展方向。


圖1為礦用瓦斯管的裝配示意圖。圖2為礦用瓦斯管材連接用法示意圖。圖3為礦用瓦斯管快速接頭形成示意圖。圖4為礦用瓦斯管弧形結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為礦用瓦斯管鋼帶纏繞焊接梯形結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為礦用瓦斯管鋼帶纏繞焊接半圓形結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為礦用瓦斯管鋼帶纏繞焊接咬合鎖縫示意圖。
具體實施例方式如圖1礦用瓦斯管的裝配示意圖所示可知，在管體I上端焊有法蘭盤法蘭連接2另一端焊有預制快速接頭6，在法蘭盤和管體I接觸處進行環(huán)縫焊接3，預制快速接頭6與管體I接觸處也進行環(huán)縫焊接3，預制快速接頭6的密封部位和裝配溝槽4的尺寸均符合國家行業(yè)相關(guān)標準，管體I上有若干加筋穹或鎖合縫8。如圖2礦用瓦斯管材連接用法示意圖可知，連接用的法蘭盤帶有止推環(huán)12，加筋穹或是鎖合縫如在管材I外壁，止推環(huán)12與管材I內(nèi)壁配合；如加筋穹在管材I內(nèi)壁，則止推環(huán)12與管材I外壁配合。如圖3礦用瓦斯管快速接頭形成示意圖所示，礦用瓦斯管的快速接頭6，如果加筋穹或鎖合縫8在管體I外壁直接將預制接頭6插入管體I內(nèi)壁并對其焊接部位7和環(huán)縫焊接3進行焊接。加筋穹或鎖合縫8在管體I內(nèi)壁直接將預制接頭6插入管體I的外壁并對其焊接部位7和環(huán)縫焊接3進行焊接，如圖4礦用瓦斯管弧形穹筋結(jié)構(gòu)示意圖所示將翻邊鋼帶9和翻邊鋼帶10用螺旋風管成型機組將其纏制成弧形穹筋結(jié)構(gòu)，并對纏制成的接觸部分7和11進行焊接。如圖5、圖6和圖7所示的礦用瓦斯管鋼帶纏繞焊接梯形穹筋、半圓形穹筋和咬合縫鎖結(jié)構(gòu)示意圖可知，將翻邊鋼帶9和翻邊鋼帶10螺旋纏繞制成梯形穹筋結(jié)構(gòu)、半圓形穹筋結(jié)構(gòu)或弧形結(jié)構(gòu)并進行焊接；或?qū)⒎呬搸?和翻遍鋼帶10咬合纏繞制成鎖縫結(jié)構(gòu)并進行焊接。實施例一為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶，采用鋼帶厚度為2mm，鋼帶寬度為137mm，生產(chǎn)中219的螺旋焊接波紋鋼管。方法為:直用螺旋風管成型機組進行生產(chǎn)卷制成型后進行里外焊接，涂PE溫度控制在160-200°C，涂EP控制在140-160°C，其它按常規(guī)工藝即可。實施例二為不銹鋼鋼帶，方法同上，不用涂層。實施例三為不銹鋼復合鋼帶。方法為:鋼帶厚度為2mm,寬度為155mm,不銹鋼復合層厚度為0.2mm，用螺旋風管機組直接卷制成形，用不銹鋼焊條，對焊接處進行焊接成形。
權(quán)利要求
1.一種礦用瓦斯抽放管，包括兩端焊接有法蘭盤或者兩端帶有快速接頭或者一端為法蘭盤另端為快速接頭的管體，其特征在于:所述的管體為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶、不銹鋼鋼帶或不銹鋼復合鋼帶螺旋纏繞焊接而成，相鄰的鋼帶為一鋼帶進行翻邊處理并與下一鋼帶進行翻邊搭接處理，同時進行螺旋纏繞焊接，形成特有穹筋結(jié)構(gòu)，所述為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶螺旋纏繞焊接的管體內(nèi)、外壁分別設置有內(nèi)涂鍍層、外涂鍍層或外保護層；所述為不銹鋼鋼帶螺旋纏繞焊接的管體內(nèi)外壁無涂層設置；所述不銹鋼復合鋼帶的形式有三種:一是不銹鋼復合鋼帶的內(nèi)復層為不銹鋼，螺旋纏繞焊接成型后的管材內(nèi)壁無涂層設置，外壁設置有涂鍍層；二是不銹鋼復合鋼帶的外復層為不銹鋼，螺旋纏繞焊接成型后的管材外壁無涂層設置，內(nèi)壁設置有涂鍍層；三是不銹鋼復合鋼帶的內(nèi)外復層均為不銹鋼，螺旋纏繞焊接成型后的管材內(nèi)外壁無涂層設置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用瓦斯抽放管，其特征在于:內(nèi)涂鍍層的材質(zhì)為防腐抗靜電漆、鍍鋅、鍍鉻等金屬鍍層及合金涂層以及其他具有防腐抗靜電作用的化學涂層；外涂鍍層的材質(zhì)為聚乙烯或環(huán)氧樹脂阻燃抗靜電粉末、聚乙烯或環(huán)氧樹脂普通防腐粉末、防腐漆、鍍鋅、鍍鉻、鈦及鈦合金及其他金屬層或橡膠包覆保護層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用瓦斯抽放管，其特征在于:碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶、不銹鋼鋼帶和不銹鋼復合鋼帶螺旋纏繞焊接的結(jié)構(gòu)形式有二種:第一種為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶、不銹鋼鋼帶或不銹鋼復合鋼帶螺旋纏繞咬和鎖縫焊接；第二種為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶、不銹鋼鋼帶或不銹鋼復合鋼帶螺旋纏繞成帶有加強穹筋并進行焊接，其截面形狀為半圓形、弧形和梯形的形式，加強穹筋的形式分為內(nèi)置和外置兩種；另外兩個相鄰搭接縫之間增設加強穹筋的數(shù)量及截面形狀的選擇以管材直徑大小、管材用途及現(xiàn)場使用環(huán)境選取合適的加強穹筋數(shù)量0-16個、截面形狀以及加強穹筋的大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用瓦斯抽放管的制造方法，其特征在于:包括下列步驟: ①基管材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶: 第一步碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶螺旋纏繞焊接而成，相鄰的鋼帶為一鋼帶進行翻邊處理并與另一翻邊處理鋼帶進行搭接并對搭接縫進行焊接； 第二步:在管體兩端分別焊接預制法蘭盤或預制快速接頭； 第三步:對管材內(nèi)外壁進行噴砂除銹處理，使其表面粗糙度達到ASa2.5級； 第四步:對管材基面進行防腐、阻燃、抗靜電保護性處理； ②基管材質(zhì)為不銹鋼鋼帶以及內(nèi)外表面均為不銹鋼復層的不銹鋼復合鋼帶: 第一步:鋼帶螺旋纏繞焊接而成，相鄰的鋼帶為一鋼帶進行翻邊處理并與另一翻邊處理鋼帶進行搭接并對搭接縫進行焊接； 第二步:在管體兩端分別焊接預制法蘭盤或預制快速接頭； 第三步:對管材內(nèi)外壁進行拋光處理； ③基管材質(zhì)為不銹鋼復合鋼帶的內(nèi)層或外層有不銹鋼復層: 第一步:鋼帶螺旋纏繞焊接而成，相鄰的鋼帶為一鋼帶進行翻邊處理并與另一翻邊處理鋼帶進行搭接并對搭接縫進行焊接； 第二步:在管體兩端分別焊接預制法蘭盤或預制快速接頭； 第三步:對管材碳鋼鋼帶基面進行防腐、阻燃、抗靜電保護性處理，對管材不銹鋼鋼帶基面做拋光處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述制礦用瓦斯抽放管的制造方法，其特征在于:所述的快速接頭的結(jié)構(gòu)分為帶有內(nèi)插口或外承口，帶有內(nèi)插口使用時將管材直接插入預制快速接頭內(nèi)壁并對接觸面進行焊接；帶有外承口使用時將管材直接插入預制快速接頭外壁并對接觸面進行焊接，預制快速接頭的制作尺寸符合溝槽連接件的國家標準；這樣既能保證管材的密封性能即連接處不泄露輸送介質(zhì)，又能保證連接處的承壓性能符合相關(guān)規(guī)定要求，同時使用國標尺寸制作方便與其他類型的管路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦用瓦斯抽放管的制造方法，其特征在于:翻邊鋼帶與翻邊鋼帶之間的內(nèi)空隙以及帶有加強穹筋的鋼帶由于加強穹筋的截面為中空或?qū)嵭慕Y(jié)構(gòu)，根據(jù)管材用途及環(huán)境內(nèi)部空間及表層做防腐干燥處理，這樣能夠使管材穹內(nèi)表面受到嚴重腐蝕時，保護加強穹筋或搭接的結(jié)構(gòu)不受破壞，延長管材的使用壽命。
全文摘要
一種礦用瓦斯抽放管，包括兩端焊接有法蘭盤或快速接頭的管體，管體為碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶，不銹鋼鋼帶，不銹鋼復合鋼帶螺旋纏繞焊接而成，相鄰的鋼帶為一鋼帶進行翻邊處理并與下一鋼帶進行翻邊搭接處理同時螺旋纏繞焊接形成特有的加強穹筋結(jié)構(gòu)，依材料不同決定在主體內(nèi)外層是否涂不產(chǎn)生對人體有害氣體，阻燃效果好的材料并使管體耐腐蝕，抗靜電，使用壽命長。因管體為鋼帶螺旋纏繞焊接而成使管體重量輕，用自行設計的快速接頭使管體密封好，承壓能力高。
文檔編號E21F7/00GK103195988SQ20131010257
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者馬明振, 蘇方華, 程宏斌 申請人:河北拓安管業(yè)有限公司