[发明专利]一种玻璃钢夹砂管

说明书

技术领域

本发明涉及给玻璃钢管道领域，特别地，涉及一种玻璃钢夹砂管。

背景技术

现有的定长缠绕玻璃钢管道为管端承插接口并管体结构为螺旋交叉往复缠绕和环向缠绕加夹砂的结构，螺旋交叉缠绕提供管道的轴向和环向强度，环向缠绕只提供环向强度。由于螺旋缠绕在管道两端存在加减速段和停止段，会造成管道的两端及加减速段形成非均匀加厚区，导致管道外壁不规整。这要求每根管道都必须进行较大范围的打磨修正，这不仅费工、费时，而且管体外径很难保持一致。另外，往复式交叉缠绕技术采用断续生产方式(管道需一根一根的进行生产)进行，原材料添加的自动化程度较低，这造成管道性能不稳定，性能离散率较大、轴向压缩强度较低，在产品安装过程中容易出现损毁现象。再者，该种结构在大口径管道生产和设计中，由于管道模具为承口直径大，且要连接必须管道带承口，而螺旋交叉缠绕必然在反向时要求有加减速段(角度变化段)，且在两端易滑纱，造成两端质量不易保证，且对于长度短的管道，特别是长度小于1倍直径长度的管道，不能生产且两端滑纱严重，另外在高压力管道领域由于承口的直径变化形成的变径段也是管道失效的薄弱点。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种玻璃钢夹砂管，以提高管道的强度和韧度，能够降低生产成本，达到节能环保的要求，并且在夹砂层中为非良好石英砂级配或较低的树脂含量的情况下，确保树脂砂浆层的性能保证率，提高玻璃钢夹砂管道的强度。

本发明的目的可以采取以下方法来实现：

一种玻璃钢夹砂管，由内向外依次包括内衬层、内环向缠绕层、内轴向纤维层、夹砂层、外轴向纤维层、外环向缠绕层以及外保护层，所述内轴向纤维层以及所述外轴向纤维层均由环向缠绕的方式加工而成。优选地，所述夹砂层通过以下步骤制得：

(1)将纳米二氧化硅和/或纳米活性碳酸钙与树脂分散混合，得到改性树脂基体，其中纳米二氧化硅和/或纳米活性碳酸钙的重量比为1-8％；

(2)将所述改性树脂基体与石英砂进行搅拌混合，其中，树脂重量比为15-18％。

优选地，所述步骤(1)中的分散混合包括以下步骤：

a、将纳米二氧化硅和/或纳米碳酸钙与树脂采用搅拌器进行初步混合；

b、将初步混合的混合物用真空搅拌器进行二次分散。

优选地，所述纳米二氧化硅和/或纳米活性碳酸钙的粒径小于50nm。

优选地，内衬层由树脂重量含量百分比为70-92％的表面毡和短切毡组成。

优选地，所述石英砂的颗粒级配按以下配比：

粒径范围为10目-20目的石英砂颗粒，质量占比为45％；

粒径范围为30目-60目的石英砂颗粒，质量占比为15％；

粒径范围为70目-80目的石英砂颗粒，质量占比为15％；

粒径范围大于90目的石英砂颗粒，质量占比为25％。

由于本发明采用了上述的技术措施，使其对比现有技术有如下优点：本发明取消了影响管道外直径均匀度及轴向强度提供效率低的往复交叉缠绕层，设计了独立的环向缠绕层和轴向纤维层。其中，轴向纤维层由轴向短切纤维(纤维长度50mm)或轴向玻璃纤维织物(对于小口径管道采用轴向短切纤维，大直径管道采用轴向玻璃纤维织物)通过环向缠绕方式布置而成，有效提升了管道轴向强度。另外，管体结构的轴向强度有环向缠绕方式加工的轴向纤维层提供，轴向强度的提供效率高(纤维方向的强度高)，成型方法简单，采用环向缠绕方式，避免了螺旋交叉缠绕的问题如两端厚度堆积，滑纱及提供轴向强度效率低的缺点。管体结构的刚度效率高，将高强度高模量环向缠绕层内层和外层布置在结构外层，刚度效率高。

附图说明

图1是本发明玻璃钢夹砂管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例详细描述本发明的实现方案。

本发明的纳米改性玻璃钢夹砂管由7层结构组成，分别为内衬层1、内环向缠绕层2、内轴向纤维层3、夹砂层4(即纳米改性树脂砂浆层)、外轴向纤维层5、外环向缠绕层6、外保护层7组成。

其中，内衬层1：该层的作用是保证玻璃钢夹砂管在一定的压力下能安全正常地输送物料，使产品长期稳定的工作。该层由高树脂含量(树脂含量在70-92％)的表面毡和短切毡组成，具有耐磨、耐腐蚀、防渗漏等特点。

内环向缠绕层2和外环向缠绕层6：这两层为玻璃钢夹砂管的承载层，它保证了管的环向拉伸强度、环向弯曲强度及刚度。这两层由高强度的玻璃纤维连续缠绕纱，采用环向缠绕的方式加工而成，其树脂含量在25-35％重量之间。