專利名稱：一種直埋全塑保溫管的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及供熱、供冷用多層復合塑料管技術(shù)領域，提供一種特別適用于城鎮(zhèn)居民小區(qū)的集中供熱和供冷、工礦企業(yè)流體輸送和溫泉水管道鋪設的直埋的全塑保溫管。
背景技術(shù)：
保溫鋼管是影響節(jié)能的重要因素，保溫管的研制與應用越來越受到世界各國的普遍重視。20世紀70年代后，國內(nèi)外普遍重視保溫鋼管的研制，力求大幅度減少能源的消耗量，從而減少環(huán)境污染和溫室效應。1980年以前，我國保溫鋼管的發(fā)展十分緩慢，為數(shù)不多的保溫管廠只能生產(chǎn)少量地下直埋保溫鋼管，但中國保溫管工業(yè)經(jīng)過30多年的努力，特別是經(jīng)過近10年的高速發(fā)展，不少產(chǎn)品從無到有，從單一到多樣化，質(zhì)量從低到高，應用越來越普遍。目前市場上所用的直埋式保溫管主要有“鋼套鋼”、“塑套鋼”兩種形式，兩種管道都存在著鋼管耐腐蝕性差、使用壽命短的問題。維護、維修、更換費用高，漏損大。就是塑套鋼形式中，普通PE材料做成的外護管在運輸、安裝和鋪設過程中，對管道的劃傷和磨損是不可避免的，一旦保護層遭到破壞，保溫層就會失效，而造成能源的浪費。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于改進現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能有效抵抗劃傷、磨損和耐腐蝕的直埋全塑保溫管。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種直埋全塑保溫管，其為三層管壁構(gòu)成的復合管，外層為抗開裂聚乙烯原料制成，稱為外護管，次外層為保溫材料層，內(nèi)層為耐熱材料層，稱為工作管。進一步地，所述外層為抗開裂聚乙烯PE100-RC材料。所述內(nèi)層優(yōu)選為耐高溫聚烯烴管材。該內(nèi)層具體地可以是工作溫度達95°C的耐高溫聚烯烴材料。次外層優(yōu)選聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料保溫層。該保溫層的厚度為30-60_。所述外層的厚度優(yōu)選為3-10毫米。內(nèi)層的耐高溫聚烯烴管材可以選擇直徑為20-500mmo本實用新型提供的復合管可以采用共擠機共擠成為一體管材。本實用新型提供的直埋全塑保溫管，由抗開裂聚乙烯(PE100-RC)原料制成的外層可以抵抗在各種應用條件下對管材可能造成的外部損傷。中間保溫層低導熱系數(shù)和低吸水率大大減少了供熱管道的整體熱損耗，內(nèi)層工作管為耐高溫聚烯烴(HT-PO)管材，具有耐高溫、耐腐蝕和耐高壓的優(yōu)點。由于三者成為一體，在應用于直埋供熱管道的敷設中，內(nèi)層溫度變化引起的熱脹應力通過例如聚氨酯的保溫層傳遞給外層的護管，外層的護管受到的土壤摩擦力也通過聚氨酯保溫層傳遞給內(nèi)層的工作管，以土壤的摩擦力來限制管道的熱伸長，相對于現(xiàn)有技術(shù)中的塑套鋼管形式的保溫管，本實用新型提供的直埋全塑保溫管也就是全塑熱力管道大幅降低了軸向應力，因此較易實現(xiàn)管道直埋無補償?shù)脑O計和施工。下面通過附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型提供的直埋全塑保溫管的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，本實用新型提供的直埋全塑保溫管，其為三層管壁構(gòu)成的復合管，外層I為抗開裂聚乙烯PE100-RC，原料制成，次外層2為保溫材料層，內(nèi)層3為耐熱材料層。內(nèi)層3選為耐高溫聚烯烴HT-PO管材，次外層選聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料作為保溫層，該保溫層的厚度為30-60mm。具體的例子可以是:內(nèi)層3的耐高溫聚烯烴管材的直徑為250_，外層I的厚度為
5.5毫米，保溫層2的厚度為40mm。本實用新型提供的復合管可以采用共擠機共擠成為一體管材。本實用新型提供的直埋全塑保溫管具有如下優(yōu)點:1、內(nèi)層3的工作管選用耐高溫聚烯烴(HT-PO)管材，這種材料為現(xiàn)有技術(shù)，是進口聚烯烴塑料合金。此材料由于特殊的片狀晶體結(jié)構(gòu)，因而具有優(yōu)良的耐高溫、耐應力開裂、耐腐蝕能力，且保持著塑料管材優(yōu)異的焊接性能，最高工作溫度可達95°C，耐壓性能優(yōu)異，在高溫高壓下呈現(xiàn)優(yōu)異的耐長期靜液壓性能即管材耐內(nèi)壓的一種能力，還具有優(yōu)異的低溫韌性，HT-PO管的脆化溫度很低，可以在-70°C以上的環(huán)境下使用。一般的塑料管，在低溫環(huán)境下，其柔韌性都會變差。HT-PO管在較低的環(huán)境溫度下，仍有足夠的柔韌性和抗沖擊性能。另外，內(nèi)層的工作管的管壁平整光滑，輸送流體時具有較小的摩擦阻力和附著力，由于HT-PO全塑保溫管道的絕對粗糙度為0.009，鋼管的絕對粗糙度0.05，且隨著運行時間的增加進一步增大。HT-PO全塑保溫管道內(nèi)壁比鋼管更光滑，摩擦系數(shù)更小，在相同內(nèi)徑和相同流量的情況下，單位長度的壓力降要比鋼管小得多，并且隨著管徑與流量的增加壓降優(yōu)勢更加明顯。通過計算可知=HT-PO全塑保溫管道水頭損失比鋼管降低30-50% ;內(nèi)層的工作管還具有優(yōu)良的耐化學腐蝕和耐磨損性能，保證供熱管網(wǎng)的水力特性長期穩(wěn)定，易于調(diào)節(jié)管網(wǎng)的水力平衡。在供熱事故中20%的事故是外單位施工、重載車輛行駛在人行道上所致，80%的事故是管道腐蝕所致。防止管道腐蝕成了熱力管道需要重點解決的一個問題。熱力管道水質(zhì)中往往含有氯、硫離子等成分，對于金屬管道以及相關的金屬管件有較強腐蝕性。HT-PO內(nèi)層3的管道內(nèi)外防腐，耐酸耐堿，徹底解決了上述問題，使用壽命可長達50年。進一步地，內(nèi)層的工作管耐應力開裂性能好，具備優(yōu)異的抗點載荷、抗慢速裂紋增長(SCG)等性能，其重量輕，相當于鋼管的1/5，銅管的1/6，安裝方便，可焊接，施工周期短，低熱傳導性能，約為鋼材的1/300，還具有優(yōu)異的耐老化和抗紫外線性能，使正常使用壽命比其它管道系統(tǒng)均有很大的延長；再有，在充分保證管道強度的前提下，HT-PO管道具有更低的軸向彈性模量，因此被用作直埋供熱管道時，在相同溫差下，它的熱應力、過渡段長度、熱伸長等都遠小于鋼管，因此由熱膨脹帶來的問題將減小，合理的設計和嚴格的施工可實現(xiàn)無補償、無固定支墩的直埋敷設，敷設將變得更為方便、快捷，節(jié)約工程時間與費用。2.外層I的保護管原料采用抗開裂聚乙烯(PE100-RC)原料，厚度為3_10毫米，能夠很好地抵抗在各種應用條件下對管材可能造成的外部損傷。與普通PE材料制成的保護管相比有如下優(yōu)點:超強的抗外部劃傷性能和優(yōu)異的抗點載荷能力，更長的使用壽命，適用范圍廣泛，施工方式和焊接工藝簡便易行。因此，本實用新型提供的直埋全塑保溫管在應用上比塑套鋼管形式的保溫管有很大的優(yōu)越性。
權(quán)利要求1.一種直埋全塑保溫管，其特征在于:為三層管壁構(gòu)成的復合管，外層為抗開裂聚乙烯原料制成，稱為外護管，次外層為保溫材料層，內(nèi)層為耐熱材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述直埋全塑保溫管，其特征在于:所述外層為抗開裂聚乙烯PElOO-RC材料；和/或，所述內(nèi)層為耐高溫聚烯烴管材。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述直埋全塑保溫管，其特征在于:所述次外層為聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料保溫層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述直埋全塑保溫管，其特征在于:該內(nèi)層是工作溫度達95°C的耐高溫聚烯烴材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述直埋全塑保溫管，其特征在于:該內(nèi)層是工作溫度達95°C的耐高溫聚烯烴材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述直埋全塑保溫管，其特征在于:所述外層的厚度為3-10毫米；和/或保溫層的厚度為30-60mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述直埋全塑保溫管，其特征在于:所述內(nèi)層的耐高溫聚烯烴管材選擇直徑為20-500mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述直埋全塑保溫管，其特征在于:所述內(nèi)層的耐高溫聚烯烴合金管材選擇直徑為20-500mm。
專利摘要本實用新型公開了一種直埋全塑保溫管，其為三層管壁構(gòu)成的復合管，外層為抗開裂聚乙烯原料制成，次外層為保溫材料層，內(nèi)層為耐熱材料層。本直埋全塑保溫管能抵抗在各種應用條件下對管材可能造成的外部損傷。中間保溫層低導熱系數(shù)和低吸水率大大減少了供熱管道的整體熱損耗，內(nèi)層工作管為耐高溫聚烯烴(HT-PO)管材，具有耐高溫、耐腐蝕和耐高壓的優(yōu)點。由于三者成為一體，在應用于直埋供熱管道的敷設中，內(nèi)層溫度變化引起的熱脹應力通過聚氨酯的保溫層傳遞給外層，外層受到的土壤摩擦力也通過聚氨酯保溫層傳遞給內(nèi)層，以土壤的摩擦力來限制管道的熱伸長，本實用新型可大幅降低了軸向應力，因此較易實現(xiàn)管道直埋無補償?shù)脑O計和施工。
文檔編號F16L59/04GK203051989SQ20132003952
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者高長全, 王輝, 吳永剛, 郝敬革, 周少鵬, 張貴鎖, 王小紅 申請人:河北建投寶塑管業(yè)有限公司