一種用于物料輸送的管道的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于碳纖維應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用碳纖維制作的設(shè)備，具體涉及一種用于物料輸送的管道。
【背景技術(shù)】
[0002]包括航運(yùn)、火車、汽車、水運(yùn)五大運(yùn)輸方式之一的管道運(yùn)輸，在世界已有100多年的歷史，至今發(fā)達(dá)國家的原油管輸量占原油總輸量的80%，成品油長距離運(yùn)輸基本上也實(shí)現(xiàn)了管道化；天然氣管輸量達(dá)95%。管道運(yùn)輸是利用管道輸送氣體、液體和粉狀固體的一種運(yùn)輸方式，其借助高壓氣栗的壓力把貨物經(jīng)管道向目的地輸送。管道運(yùn)輸是一種不需要動力引擎，運(yùn)輸通道和運(yùn)輸工具合二為一，其原理相當(dāng)于自來水管道將水輸送到各家各戶。與其他運(yùn)輸方式的最明顯的區(qū)別在于，管道運(yùn)輸?shù)墓ぞ?管道設(shè)備)是固定不動的。管道運(yùn)輸不僅運(yùn)輸量大、連續(xù)、迅速、經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、平穩(wěn)以及投資少、占地少、費(fèi)用低，并可實(shí)現(xiàn)自動控制。除廣泛用于石油、天然氣的長距離運(yùn)輸外，還可運(yùn)輸?shù)V石、煤炭、建材、化學(xué)品和糧食等。管道運(yùn)輸可省去水運(yùn)或陸運(yùn)的中轉(zhuǎn)壞節(jié)，縮短運(yùn)輸周期，降低運(yùn)輸成本，提高運(yùn)輸效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于物料輸送的管道，以提高物料輸送管道的強(qiáng)度和使用性能，便于生產(chǎn)制作，施工方便，耐久性好。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:用于物料輸送的管道，為圓筒形結(jié)構(gòu)，包括管道內(nèi)壁和管道外壁。管道為碳纖維管、鋼殼內(nèi)襯碳纖維管或碳纖維復(fù)合材料管。碳纖維管和鋼殼內(nèi)襯碳纖維管中的碳纖維由多層碳纖維用粘結(jié)劑粘貼成一體，單層碳纖維的厚度為0.112?0.167mm，粘貼成的碳纖維厚度為1.5?2.5mm。碳纖維復(fù)合材料管中的碳纖維復(fù)合材料為碳纖維和塑料復(fù)合材料、碳纖維和金屬絲復(fù)合材料或碳纖維和PVC樹脂復(fù)合材料。
[0005]金屬絲為鋼絲或銅絲。碳纖維管和鋼殼內(nèi)襯碳纖維管中碳纖維的密度2.0?3.0g/cm3，碳纖維復(fù)合材料管中碳纖維復(fù)合材料的密度為1.8?3.5g/cm3;所述碳纖維和碳纖維復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度3200?4000Mpa。碳纖維管、鋼殼內(nèi)襯碳纖維管和碳纖維復(fù)合材料管的直徑為10?2000mm。
[0006]碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料，是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料，強(qiáng)度為同截面鋼材的10倍以上。碳纖維外柔內(nèi)剛，質(zhì)量比金屬鋁輕，強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。用碳纖維或碳纖維復(fù)合材料制備物料輸送的管道不用預(yù)加工，施工方便，不用加壓和起重，并且在提高構(gòu)件靜荷載、動荷載、構(gòu)件剛度、構(gòu)件的抗蠕變和構(gòu)件的耐久性上都有突出效果?；旧喜辉黾訕?gòu)件截面，而結(jié)構(gòu)物自重的增加幾乎可以忽略，能可靠地保證與原鋼筋混凝土構(gòu)件共同工作，獲得優(yōu)異的補(bǔ)強(qiáng)效果；在建筑結(jié)構(gòu)加固上得到了普遍的應(yīng)用。
[0007]本實(shí)用新型用碳纖維、鋼管內(nèi)襯碳纖維或碳纖維復(fù)合材料三種材質(zhì)制備的物料輸送的管道，具有的優(yōu)點(diǎn)是:①材料質(zhì)輕高強(qiáng)。②施工便捷，占用場地少。③高耐久性，適合高酸、堿、鹽及大氣腐蝕環(huán)境中使用。④抗疲勞性、耐磨損性好。⑤減震能力強(qiáng)，不易出現(xiàn)共振，能使震動很快衰減。⑥優(yōu)良的抗老化性能，一般使用期為二十年。
【附圖說明】
[0008]圖1為用于物料輸送的碳纖維管道示意圖；
[0009]圖2為鋼殼內(nèi)襯碳纖維管道示意圖；
[0010]圖3為碳纖維復(fù)合材料管道示意圖；
[0011]其中:
[0012]1 一碳纖維管、2—鋼殼、3—碳纖維復(fù)合材料管。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)用新型保護(hù)范圍不限于實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)做出任何改動也屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0014]實(shí)施例1
[0015]本實(shí)用新型用于物料輸送的管道如圖1所示，管道為碳纖維管1，圓筒形結(jié)構(gòu)，包括管道內(nèi)壁和管道外壁，管道直徑500_。碳纖維管中的碳纖維由多層碳纖維用粘結(jié)劑粘貼成一體，單層碳纖維的厚度為0.13mm，貼成一體的碳纖維厚度2mm。碳纖維的密度2.0?3.0g/cm3,抗拉強(qiáng)度3500Mpa。使用碳纖維作為輸送管道材料，除了管道輸送本身具有的優(yōu)點(diǎn)外，由于碳纖維材料的優(yōu)異性能，給管道輸送帶來許多好處:①深埋地下不用防腐可以長久使用；②輸送固體介質(zhì)磨損很??；③輸送酸堿等腐。
[0016]實(shí)施例2
[0017]本實(shí)用新型另一實(shí)施方式如圖2所示，物料輸送的管道為鋼殼內(nèi)襯碳纖維管，包括鋼殼2和內(nèi)襯碳纖維管1，管道直徑1000mm。鋼殼厚度2mm，碳纖維厚度2mm。鋼管內(nèi)襯碳纖維材料，是碳纖維增強(qiáng)膠接鋼管。碳纖維增強(qiáng)膠接鋼管是在鋼管的里面或里外二面膠粘一層或二層碳纖維材料，以承受拉伸或壓縮載荷。碳纖維增強(qiáng)膠接鋼管制造技術(shù)的關(guān)鍵是碳纖維增強(qiáng)層和鋼管之間的應(yīng)變匹配。碳纖維增強(qiáng)膠接鋼管表面的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層具有良好的阻燃性能，一般采用拉擠工藝制備。所使用的增強(qiáng)材料為混雜的碳纖維和其它纖維(玻璃纖維)。使用碳纖維增強(qiáng)膠接鋼管，可明顯減少重量和減少鋼材的需求，碳纖維增強(qiáng)膠接鋼管目前發(fā)展很快，應(yīng)用日趨廣泛。
[0018]實(shí)施例3
[0019]本實(shí)用新型的再一實(shí)施方式如圖3所示，物料輸送的管道為碳纖維復(fù)合材料管3，碳纖維復(fù)合材料管中的碳纖維復(fù)合材料為碳纖維與PVC樹脂復(fù)合材料。管道直徑1000mm，碳纖維復(fù)合材料管的厚度為2.5mm。碳纖維復(fù)合材料的密度為2.5g/cm3，碳纖維和碳纖維復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度3600Mpa。
[0020]碳纖維復(fù)合材料管是采用常溫固化的熱固性樹脂(通常是環(huán)氧樹脂)將定向排列的碳纖維束粘結(jié)起來制成的管道，充分發(fā)揮碳纖維的高拉伸模量和高拉伸強(qiáng)度的作用。碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，其比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo)，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在強(qiáng)度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域，在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場合，碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢。
[0021]本實(shí)用新型用于輸送氣體、輸送液體和輸送固體。氣體包括天然氣、高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣等可燃?xì)怏w；空氣、氮?dú)狻⒀鯕?、氫氣、二氧化碳、氯氣等化工氣體。液體包括淡水、海水、純凈水、酸堿鹽溶液和化工有機(jī)溶劑。固體包括煤粉、焦粉等粉狀燃料；水泥、石灰粉等工業(yè)粉料；面粉、淀粉等食品物料；尿素、化肥等化工物料。
[0022]利用本實(shí)用新型輸送物料的優(yōu)點(diǎn)是:⑴不受地面氣候影響并可以連續(xù)作業(yè)；⑵運(yùn)輸?shù)呢浳餆o需包裝，節(jié)省包裝費(fèi)用；⑶貨物在管道內(nèi)移動，貨損貨差小M)費(fèi)用省，成本低；
(5)單向運(yùn)輸，無回空運(yùn)輸問題；(6)經(jīng)營管理比較簡單；(7)運(yùn)輸量大；⑶管道建設(shè)周期短，投資費(fèi)用低；(9)占地少；_環(huán)境污染??；(11).能耗小，成本低；(11)受氣候影響小。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于物料輸送的管道，為圓筒形結(jié)構(gòu)，包括管道內(nèi)壁和管道外壁，其特征是:所述管道為碳纖維管(1)、鋼殼內(nèi)襯碳纖維管或碳纖維復(fù)合材料管(3);所述碳纖維管(1)和鋼殼內(nèi)襯碳纖維管中的碳纖維由多層碳纖維用粘結(jié)劑粘貼成一體，單層碳纖維的厚度為0.112?0.167mm，粘貼成的碳纖維厚度為1.5?2.5mm ;所述碳纖維復(fù)合材料管中的碳纖維復(fù)合材料為碳纖維和塑料復(fù)合材料、碳纖維和金屬絲復(fù)合材料或碳纖維和PVC樹脂復(fù)合材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于物料輸送的管道，其特征是:所述金屬絲為鋼絲或銅絲。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于物料輸送的管道，其特征是:所述碳纖維管(1)和鋼殼內(nèi)襯碳纖維管中碳纖維的密度2.0?3.0g/cm3，所述碳纖維復(fù)合材料管(3)中碳纖維復(fù)合材料的密度為1.8?3.5g/cm3;所述碳纖維和碳纖維復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度3200?4000Mpa。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于物料輸送的管道，其特征是:所述碳纖維管(1)、鋼殼內(nèi)襯碳纖維管和碳纖維復(fù)合材料管(3)的直徑為10?2000mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于物料輸送的管道，包括管道內(nèi)壁和管道外壁。管道為碳纖維管、鋼殼內(nèi)襯碳纖維管或碳纖維復(fù)合材料管。碳纖維管和鋼殼內(nèi)襯碳纖維管中的碳纖維由多層碳纖維用粘結(jié)劑粘貼成一體，單層碳纖維的厚度為0.112～0.167mm，粘貼成的碳纖維厚度為1.5～2.5mm。碳纖維復(fù)合材料管中的碳纖維復(fù)合材料為碳纖維和塑料復(fù)合材料、碳纖維與金屬絲復(fù)合材料或碳纖維與PVC復(fù)合材料。碳纖維的密度2.0～3.0g/cm3，碳纖維復(fù)合材料的密度為1.8～3.5g/cm3。本實(shí)用新型有三種材料制備的物料輸送管道具有材料質(zhì)輕高強(qiáng)、施工便捷、占用場地少、高耐久性、抗疲勞性、減震能力強(qiáng)和抗老化性好等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】F16L9/14
【公開號】CN205026231
【申請?zhí)枴緾N201520688084
【發(fā)明人】賈會平
【申請人】石家莊新華能源環(huán)保科技股份有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年9月7日