專利名稱：帶法蘭的復(fù)合鋼管及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳鋼和不銹鋼的雙金屬復(fù)合鋼管，即內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管。本發(fā)明也涉及塑料和碳鋼的復(fù)合鋼管，即襯塑復(fù)合鋼管。本發(fā)明涉及復(fù)合鋼管和法蘭之間采用螺紋連接的法蘭，復(fù)合鋼管之間用法蘭連接。本發(fā)明涉及內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管和法蘭之間采用焊接的法蘭，內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管之間用法蘭連接。本發(fā)明涉及襯塑復(fù)合鋼管和法蘭之間采用焊接的法蘭，襯塑復(fù)合鋼管之間用法蘭連接，二個法蘭接觸面有覆塑。本發(fā)明涉及帶法蘭復(fù)合鋼管的制造方法。
背景技術(shù)：
(1)自來水管過去采用鍍鋅給水鋼管，上海市建委滬建材(98)第0141號文規(guī)定“凡1998年5月1日起設(shè)計的施工圖和1998年10月1日起開工的多層住宅和多層民用建筑內(nèi)給水管道，禁止設(shè)計使用鍍鋅給水鋼管。”其原因是供水管道銹蝕后流出橘紅色混濁液。
供水管流出橘紅色混濁液是由于水管受到化學(xué)腐蝕和生物腐蝕，鐵氧化后先在管道內(nèi)壁形成氫氧化亞鐵，然后被水的溶解氧所氧化，生成棕褐色的氫氧化鐵，氫氧化鐵就是通常所說的紅銹，先以膜的形式附著在管道內(nèi)壁；管道內(nèi)壁是微生物繁殖的場所，如管道內(nèi)普遍存在著絲狀鐵細(xì)菌，該菌在管道內(nèi)壁上新陳代謝的結(jié)果，形成密集的鐵瘤，同時產(chǎn)生黃褐色的絮狀物；隨著燃?xì)鉄崴鞯膹V泛應(yīng)用，熱水管道的口徑較小，剩余熱水在管道中停留，熱水管為細(xì)菌的滋生創(chuàng)造了良好的條件，鐵細(xì)菌的繁殖形成鐵瘤，鐵瘤覆蓋的部位成為厭氧區(qū)，為腐蝕性很強(qiáng)的硫酸鹽還原菌的生長創(chuàng)造了條件，這種細(xì)菌把硫酸鹽還原成硫酸鐵，進(jìn)一步促進(jìn)了金屬的腐蝕。近年來隨著水質(zhì)惡化，作為殺菌劑“氯”的使用量增加，加速了小直徑鋼管上鍍鋅層的腐蝕作用?；瘜W(xué)腐蝕和生物腐蝕相互影響，促使鐵的腐蝕加快。管壁上棕褐色的氫氧化鐵水解后，形成橘紅色渾濁液。
(2)為克服鍍鋅管耐腐蝕差的缺點(diǎn)，社會上出現(xiàn)了各種新型管道，如聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管、交聯(lián)聚乙烯管、聚氯乙烯塑料管、薄壁銅管、薄壁不銹鋼管、鋁塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管、內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管等，采用的連接方式有熱溶、焊接、卡套式連接、螺紋連接。這些新型管道，管內(nèi)流體和塑料、鋁、銅、不銹鋼接觸，提高了管道的耐腐蝕性能，提高了流體的純凈性。塑料管之間采用熱熔連接，當(dāng)熱熔不充分時，未熔部分易成為泄漏通道；當(dāng)熱熔過份時，引起塑料老化。當(dāng)薄壁不銹鋼管、薄壁銅管進(jìn)行焊接連接時，正面容易焊接，現(xiàn)場靠墻的背面難焊接，焊接缺陷成為流體泄漏源。塑料管道采用卡套連接，因管體和卡套接頭接觸處是平面接觸，在平面處易滲漏。管體和管件之間采用螺紋連接較可靠，但DN100mm以上的大口徑的螺紋不易擰緊。而管體和管件之間，管體和管體之間采用法蘭連接是可靠而密封的連接方法，采用法蘭連接允許管體有少量彎曲，采用法蘭連接規(guī)格可擴(kuò)大到DN100mm-DN1000mm；并在采用本發(fā)明法蘭連接時管內(nèi)流體不與外層碳鋼管相接觸，不與法蘭的碳鋼部分接觸，從而提高管道系統(tǒng)的耐腐蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服上述已有的技術(shù)缺陷，提供一種帶法蘭的碳鋼不銹鋼雙金屬復(fù)合鋼管，即帶法蘭的內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管；提供一種帶法蘭的襯塑復(fù)合鋼管。包括管體和法蘭之間采用螺紋連接的帶法蘭的復(fù)合鋼管；管體和法蘭之間采用焊接的帶法蘭的內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管；以及管體和法蘭之間采用焊接的，法蘭端面覆塑的帶法蘭的襯塑復(fù)合鋼管。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種管體和法蘭之間采用螺紋連接的帶法蘭的復(fù)合鋼管。一種管體和法蘭之間采用焊接連接的帶法蘭的內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管。一種管體和法蘭之間采用焊接的，法蘭端面覆塑的帶法蘭的襯塑復(fù)合鋼管。
其特點(diǎn)在于(1)所說的內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管的外層為鍍鋅或覆塑的焊接鋼管，在管內(nèi)孔襯薄壁不銹鋼管構(gòu)成的復(fù)合鋼管。
(2)所說的襯塑復(fù)合鋼管的外層為鍍鋅或覆塑的焊接鋼管，在管內(nèi)孔襯聚乙烯塑料管。
(3)所說的復(fù)合鋼管管體和法蘭采用螺紋連接的法蘭，其法蘭的內(nèi)孔加工有內(nèi)螺紋，其內(nèi)螺紋可以和復(fù)合鋼管端部外表面加工的外螺紋相配合從而擰緊螺紋。
(4)所說的復(fù)合鋼管管體和法蘭采用螺紋連接的法蘭，法蘭內(nèi)孔的一端加工螺紋，法蘭內(nèi)孔的另一端襯塑，襯塑部分在內(nèi)孔形成一個塑料環(huán)。塑料環(huán)和內(nèi)螺紋之間形成縫隙，縫隙內(nèi)安放硅橡膠密封圈。
(5)所說的法蘭內(nèi)螺紋和復(fù)合鋼管端部的外螺紋擰緊時，復(fù)合鋼管端面緊貼法蘭襯塑層中的硅橡膠密封圈，流體在復(fù)合鋼管和法蘭內(nèi)孔中流動時，流體不同法蘭的碳鋼部分相接觸，流體也不同復(fù)合鋼管的外層鋼管相接觸。
(6)所說的內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管的管體和法蘭間采用焊接的法蘭，管體端部和法蘭內(nèi)孔進(jìn)行角焊，焊接焊條采用不銹鋼焊條。流體在管內(nèi)流動，流體只和內(nèi)層不銹鋼管、不銹鋼焊縫相接觸。
(7)所說的管體和法蘭采用焊接的法蘭，管體端部和法蘭內(nèi)孔進(jìn)行角焊。當(dāng)管體為襯塑復(fù)合鋼管時，管體內(nèi)孔和法蘭外端面粘覆著一層完整的塑料層，流體在管內(nèi)流動，只和塑料層相接觸。


圖1是本發(fā)明內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管的剖面示意圖。
圖2是本發(fā)明襯塑復(fù)合鋼管的剖面示意圖。
圖3是管體和法蘭間采用螺紋連接的襯塑法蘭的剖面圖。
圖4是內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管和法蘭間采用不銹鋼焊條焊接連接的法蘭剖面圖。
圖5是襯塑復(fù)合鋼管和法蘭間采用焊接連接的法蘭端面覆塑的法蘭剖面圖。
圖6是熱空氣循環(huán)加熱爐剖面示意圖。
圖7是襯塑復(fù)合鋼管進(jìn)行內(nèi)襯塑時端面進(jìn)行封堵的剖面示意圖。
圖8是帶法蘭的襯塑復(fù)合鋼管在法蘭端面覆塑的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管(1)的剖面示意圖，(11)是外層焊接鋼管，(12)是外層焊接鋼管的外鍍鋅層或外覆塑層，(13)是內(nèi)襯薄壁不銹鋼管。將薄壁不銹鋼管(13)穿入外層焊接鋼管(11)內(nèi)孔內(nèi)，通過機(jī)械力使(13)內(nèi)襯薄壁不銹鋼管內(nèi)徑擴(kuò)大或通過機(jī)械力使(11)外層焊接鋼管直徑縮小，使(11)外層焊接鋼管和(13)內(nèi)層不銹鋼管之間形成過盈配合，從而形成內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管(1)。焊接鋼管在復(fù)合前在480℃的熔融鋅槽中表面熱鍍一層鋅層(12)。或者在已復(fù)合好的內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管(1)，經(jīng)中頻感應(yīng)加熱圈、擠膠模頭，在鋼管外表面涂覆一層熔融的熱熔膠(14)；再通過擠塑模頭，再在外表面涂覆一層熔融的塑料層(12)。
圖2是本發(fā)明襯塑復(fù)合鋼管(2)的剖面示意圖，(21)是外層焊接鋼管，(22)是外層焊接鋼管的外鍍鋅層或外覆塑層，(24)是內(nèi)襯聚乙烯塑料管，(23)是外層焊接鋼管(21)與內(nèi)層聚乙烯塑料層(24)之間的熱熔膠層。熔融的聚乙烯塑料經(jīng)擠塑機(jī)模頭獲得中空的塑料管(24)，塑料管經(jīng)定徑模使塑料管(24)獲得精確的外徑，塑料管(24)經(jīng)過另一臺擠塑機(jī)模頭，先在內(nèi)層聚乙烯塑料管(24)外表面涂覆熔融的熱熔膠(23)。按圖7把(24)聚乙烯塑料管插入(21)外層焊接鋼管的內(nèi)孔，把兩端用夾具(71)封堵后，夾具(71)的傾斜內(nèi)壁(73)和加熱軟化的塑料管(24)的端部(74)形成密封空間。把復(fù)合鋼管(2)在圖6所示熱空氣循環(huán)加熱爐(6)內(nèi)加熱，圖6中(61)為熱空氣循環(huán)耐熱風(fēng)扇，(62)為空氣循環(huán)出氣口，(63)為在爐壁夾層中加熱元件安裝區(qū)。待復(fù)合鋼管(2)加熱后，經(jīng)圖7所示夾具(71)進(jìn)氣口(72)向管內(nèi)通入壓縮空氣，聚乙烯塑料管(24)經(jīng)加熱充氣膨脹后，通過熱熔膠層(23)與外層碳鋼焊接鋼管粘結(jié)在一起。圖2中外層焊接鋼管(21)在內(nèi)孔襯塑前浸入480℃鋅槽，焊接鋼管表面熱鍍一層鋅層(22)。或者如圖2焊接鋼管(21)在管內(nèi)襯塑(24)后，經(jīng)中頻感應(yīng)電流加熱圈加熱復(fù)合鋼管(2)，復(fù)合鋼管(2)通過一臺擠膠機(jī)模頭，焊接鋼管(21)的外表面再涂覆一層熔融的熱熔膠(25)；復(fù)合管再通過另一臺擠塑機(jī)模頭，熱熔膠(25)外表面再涂一層熔融的聚乙烯塑料層(22)，成為外覆塑的襯塑復(fù)合鋼管(2)。
圖3是復(fù)合鋼管管體和法蘭采用螺紋連接的法蘭(3)。(31)是碳鋼法蘭體，(32)是法蘭螺栓孔、(33)是螺栓、(34)是螺母，當(dāng)螺栓(33)和螺母(34)擰緊時，二個法蘭體(31)和(312)緊緊地連接在一起。(35)是法蘭體內(nèi)孔加工的螺紋，和復(fù)合鋼管(1)外表面端部加工的外螺紋擰緊后，管體(1)和法蘭(3)就緊緊地連接在一起。(36)為法蘭(3)內(nèi)孔的襯塑部分，(37)為襯塑形成的環(huán)，襯塑環(huán)(37)和法蘭體內(nèi)孔的螺紋(35)之間形成縫隙，在此縫隙中安放硅橡膠密封圈(38)。在注塑機(jī)中熔融的塑料注入模具的內(nèi)膛形成法蘭的襯塑部分(36)。法蘭體和襯塑層接觸處形成犬牙交錯的接觸面(313)，強(qiáng)化了襯塑層和法蘭體的連接。當(dāng)管體(1)的外螺紋和法蘭體(31)中內(nèi)螺紋(35)擰緊時，管體(1)的端面(39)緊緊貼著硅膠密封圈(38)，當(dāng)流體在管道內(nèi)流動時，流體只和管體(1)內(nèi)襯的不銹鋼管(13)、法蘭體(31)內(nèi)的襯塑環(huán)(37)、硅膠密封圈(38)相接觸，確保流體的純凈性。圖3中復(fù)合鋼管(1)可為內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管(1)，也可為襯塑復(fù)合鋼管(2)。
圖4是管體(1)和法蘭(4)采用焊接的法蘭，如圖4所示管體(1)為內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管。法蘭(4)的法蘭體(41)內(nèi)有法蘭孔(42)，孔內(nèi)安裝螺栓(43)和螺帽(44)。管體(1)安放在法蘭體(4)的內(nèi)孔(45)如圖4的位置，管體(1)和法蘭(4)之間用電焊焊接，形成焊縫(46)。焊條采用不銹鋼焊條，這樣二個法蘭(4)和(48)通過螺栓(43)和螺帽(44)擰緊后，二個法蘭(4)和(48)的接觸面(47)緊緊地貼在一起，流體在管內(nèi)流動時，流體只和內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管的管體(1)內(nèi)的不銹鋼層(13)、不銹鋼焊縫(46)相接觸，確保流體的純凈性。
圖5為帶法蘭的襯塑復(fù)合鋼管(5)。(21)為外層焊接鋼管。(51)為法蘭體，如圖5所示把外層焊接鋼管(21)和法蘭體(51)焊在一起。熔融的塑料經(jīng)擠塑機(jī)模具形成中空的塑料管(24)，塑料管(24)經(jīng)定徑套獲得精確的外徑。塑料管(24)再經(jīng)另一臺擠塑機(jī)模具，在塑料管外表面涂覆一層熔融的熱熔膠(23)。內(nèi)層塑料管(24)采用聚乙烯制作，聚乙烯比聚氯乙烯耐老化，沒有低溫脆性，不含污染環(huán)境的鉛穩(wěn)定劑。但聚乙烯是無極性的，鋼是有極性的，無極性的聚乙烯管(24)和有極性的鋼管(21)之間很難粘結(jié)。熱熔膠層(23)采用接枝的聚乙烯，接枝的聚乙烯有極性。有極性的熱熔膠層(23)和有極性的鋼管(21)容易粘結(jié)。如圖8，先把法蘭體(51)和外層焊接鋼管(21)焊接成帶法蘭的鋼管(5)如圖8；把涂有熱熔膠(23)的塑料管(24)穿入焊有法蘭(51)的外層鋼管(21)內(nèi)。塑料管(24)的長度比鋼管(21)的長度長，如圖8；帶法蘭的封堵頭(81)，封堵頭(81)可通過螺栓(54)、螺母(56)與法蘭體(51)相連接。圖8中將帶法蘭(51)的鋼管(21)和塑料管(24)及封堵頭(81)在圖6所示熱空氣循環(huán)加熱爐(6)內(nèi)加熱。當(dāng)塑料管(24)和熱熔膠(23)經(jīng)加熱軟化時，從封堵頭(81)的進(jìn)氣孔(84)吹入壓縮空氣，塑料管受壓膨脹，使塑料管(24)和外層鋼管(21)粘結(jié)在一起，此時塑料管(24)的長度已超出管體(21)的長度。在兩端塑料管(24)長度伸出法蘭體(51)長度的情況下，端部塑料管(52)受熱軟化，先把塑料管端部(52)吹成喇叭口形，最后在壓縮空氣的壓力下壓成圖5中(52)和(521)的形狀。在圖5中在法蘭體(51)的端面，塑料層(52)通過熱熔膠(53)與法蘭體(51)緊緊地粘在一起。復(fù)合鋼管(5)內(nèi)孔的塑料管(24)和法蘭體(51)端面的塑料層(52)是一個整體塑料層。如圖5中，當(dāng)螺栓(54)穿過法蘭螺孔(55)，與螺母(56)擰緊時，一個法蘭體(51)端面上的塑料層(52)和另一個法蘭體(511)端面上的塑料層(521)緊緊相貼在一起，這樣流體在管內(nèi)流動時，流體只和復(fù)合鋼管內(nèi)襯的塑料管(24)、(241)和法蘭端面的塑料層(52)、(521)相接觸，塑料的耐腐蝕性能較好，帶法蘭的襯塑復(fù)合鋼管不僅可以輸送純凈水，而且可以輸送弱酸性弱堿性流體。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管(1)，(11)是外層焊接鋼管，(13)是內(nèi)襯薄壁不銹鋼管，通過機(jī)械力使(13)內(nèi)襯薄壁不銹鋼管內(nèi)徑擴(kuò)大或(11)外層焊接鋼管直徑縮小，相互之間形成過盈配合，形成內(nèi)襯不銹復(fù)合鋼管(1)。
2.一種襯塑復(fù)合鋼管(2)，內(nèi)層聚乙烯塑料管(24)通過接枝的熱熔膠(23)，在熱空氣循環(huán)加熱爐(6)內(nèi)加熱，兩端用夾具(71)封堵后，吹入壓縮空氣后膨脹，使內(nèi)層聚乙聚塑料管(24)和外層焊接鋼管(21)粘結(jié)在一起。
3.一種加熱襯塑復(fù)合鋼管用熱空氣循環(huán)加熱爐(6)，上有耐熱風(fēng)扇(61)進(jìn)氣，下有循環(huán)出氣口(62)出氣，加熱元件(63)安裝在爐壁夾層內(nèi)。
4.一種生產(chǎn)襯塑復(fù)合鋼管用夾具。兩端夾具(71)有傾斜的內(nèi)壁(73)和加熱軟化的塑料管(24)端部(74)形成密封空間。
5.一種外覆塑方法復(fù)合鋼管(1)或(2)經(jīng)中頻感應(yīng)加熱圈加熱后，復(fù)合鋼管(1)或(2)通過擠膠機(jī)模頭，在鋼管外表面涂覆一層熔融的熱熔膠；復(fù)合鋼管(1)或(2)再通過擠塑機(jī)模頭，在熱熔膠外再涂覆一層熔融的聚乙烯塑料(12)或(22)。
6.一種復(fù)合鋼管管體(1)或(2)和法蘭(3)采用螺紋連接的法蘭(3)。法蘭(3)的襯塑部分(36)的襯塑環(huán)(37)和法蘭內(nèi)螺紋(35)之間有硅膠密封圈(38)；當(dāng)管體(1)或(2)的外螺紋和法蘭體(31)中內(nèi)螺紋(35)擰緊時，管體(1)或(2)的端面(39)緊緊貼著硅膠密封圈(38)，阻止流體從此滲出。
7.一種內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管管體(1)和法蘭(4)采用焊接的法蘭。管體(1)和法蘭(4)采用不銹鋼焊條焊接，二個法蘭(4)和(48)安裝后，流體只和內(nèi)襯薄壁不銹鋼管(13)、不銹鋼焊縫(46)相接觸。
8.一種帶法蘭的襯塑復(fù)合鋼管(5)，帶法蘭的封堵頭(81)和帶法蘭的鋼管(5)通過螺栓(54)和螺母(56)進(jìn)行連接，在兩端塑料管(24)長度伸出法蘭體(51)長度情況下，端部塑料管(52)受熱軟化，先把塑料管端部(52)吹成喇叭口形，最后在壓縮空氣壓力下緊貼在法蘭體(51)、(511)的端面，成為法蘭(51)、(511)端面的覆塑層(52)、(521)。
全文摘要
一種帶法蘭的復(fù)合鋼管及制造方法，其特點(diǎn)在于(1)外層鍍鋅鋼管通過直徑縮小或內(nèi)襯薄壁不銹鋼管通過直徑擴(kuò)大形成內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管。(2)復(fù)合鋼管管體和法蘭采用螺紋連接時，法蘭襯塑部分有硅膠密封圈，管體和法蘭通過螺紋擰緊時，管體端部緊貼硅膠密封圈(3)內(nèi)襯不銹鋼管復(fù)合鋼管的內(nèi)層為薄壁不銹鋼管，與法蘭之間用不銹鋼焊條焊接，帶法蘭的復(fù)合鋼管安裝后，管內(nèi)流體只和內(nèi)層不銹鋼管和不銹鋼焊縫相接觸。(4)聚乙烯塑料通過接枝熱熔膠在熱空氣加熱爐內(nèi)，兩端用夾具封堵后，吹脹成為襯塑復(fù)合鋼管。(5)帶法蘭的襯塑復(fù)合鋼管的端部塑料在封堵法蘭內(nèi)吹成喇叭口，端部塑料層再吹脹緊貼法蘭端面，形成法蘭端面覆塑層。管體內(nèi)層和法蘭端面形成整體覆塑層。
文檔編號F16L9/147GK1840948SQ20051002477
公開日2006年10月4日 申請日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者錢樂中, 滕萬波 申請人:錢樂中, 滕萬波, 上海莘天實(shí)業(yè)有限公司