[发明专利]煤矿井下用钢内衬钢丝纤维增强无机凝胶复合管的成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下用输送管道，具体涉及一种煤矿井下用钢内衬钢丝纤维增强无机凝胶复合管成型工艺。

背景技术

煤矿、石油和天然气开采及输送等很多领域均需要大型管路输送气体、液体或流化固体等易燃、易爆的介质，因此对输送管道有较高要求，不仅要求管道具有常规的力学性能（如抗弯、抗拉、抗冲击），而且要求其具有优异的阻燃、抗静电等性能。

若使用铸铁管或大口径钢管，其重量大、锈蚀快，使用成本高，因此很多研究在钢管的内表面和外表面分别增加了耐腐蚀的结构层。如在钢制管体内表面粘附一层内防腐层、管体外表面设置一层玻璃钢外防腐层，该方法虽然解决了钢管锈蚀快的技术缺陷，但是由于仅由玻璃纤维作骨架的玻璃钢层的强度相对较低，当管道受到内压力较大时、其对管道的增强作用小，分担管壁的受力比例少，不能有效减小钢制管壁的厚度和钢材耗用量。

申请号为200720078768.6的中国专利公开了一种纤维增强塑料钢质复合管道，其在钢管外表面依次覆盖有环氧防腐涂料层、纤维增强塑料结构层、粘结剂层以及塑料外保护层，虽然纤维增强塑料结构层和塑料外保护层的使用可以增大管道承受内压力的能力、减少钢材消耗量；所述纤维增强塑料结构层为经纬编织纤维布和单向纤维布的混合使用与树脂结合使纤维增强塑料钢质复合管道具有基本一致的各向强度和各向弹性模量。但是该复合管道不适于应用在易燃易爆的场合，首先塑料结构层在阻燃方面存在着安全隐患，另一方面纤维增强塑料的承载力不高。申请号为201120387804.3的中国专利公开了一种空心纤维-钢复合管混凝土组合结构，其，由纤维-钢复合管、混凝土或钢筋混凝土和内钢管由外向内共同构成，混凝土或钢筋混凝土填充于纤维-钢复合管与内钢管之间，该直接浇注的混凝土抗拉强度低、抗裂性能差、抵抗形变性能差，材料的脆性明显，其抗拉强度仅是抗压强度的1/7~1/10，即使在较低的拉伸变形时极易发生开裂，因此，导致钢复合管、内钢管与混凝土之间的结合力较小，三层之易发生剥离，丧失了复合管材的抗拉、抗爆裂性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种煤矿井下用钢内衬钢丝纤维增强无机凝胶复合管成型工艺，该无机凝胶复合管采用钢内衬、在钢内衬管的外壁上用钢丝、纤维增强的无机凝胶层作增强层，该增强层采用缠绕和涂覆工艺制作而成，克服了混凝土抗拉伸强度低、抗裂性能差和抵抗变形性能差的缺陷，具有阻裂、增强和增韧的作用，与钢内衬管形成有机整体，适用于易燃易爆的场合。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种煤矿井下用钢内衬钢丝纤维增强无机凝胶复合管成型工艺，包括钢内衬管的制作、在钢内衬管两端连接法兰、以及在钢内衬管的外表面依次加工增强层和表面导电层，所述成型工艺具体包括下述步骤：

步骤a、预处理工序：在钢内衬管的两端定位连接法兰、浸润无机纤维布或纱、处理钢丝表面；

步骤b、在连接法兰的钢内衬管外壁缠绕预处理的无机纤维布或纱、且边缠绕边喷涂无机凝胶复合材料和增强短切纤维； 

步骤c、当无机纤维布或纱的缠绕层数达到设计要求时、借助缠绕工艺在初凝的无机凝胶复合材料表面缠绕钢丝骨架，形成增强层； 

步骤d、在增强层的外表面缠绕预处理的无机纤维布或纱、且边缠绕边喷涂添加有抗静电剂和阻燃剂的无机凝胶复合材料，硬化后形成表面导电层。