[发明专利]一种增强聚乙烯压力管、压力管线及压力管制造方法

说明书

一种增强聚乙烯压力管、压力管线及压力管制造方法，压力管包括管体、设置在管体两端的连接结构A、连接结构B，管体包括由内至外的内衬层、中间增强层、外保护层和位于它们之间的粘接层；内衬层、外保护层为高密度聚乙烯层；中间增强层包括由超高分子量聚乙烯纤维沿纤维带长、宽方向编织成的增强纤维带按其长度方向垂直管体轴线缠绕在该粘接层外侧；相邻压力管的连接结构A、连接结构B配合实现管体间连接构成管线；压力管线包括多段上述压力管，通过连接装置和密封件连接而成；方法包括制备增强纤维带、制作内衬层、中间增强层、外保护层和连接结构A和连接结构B。本发明的管体强度高、塑性好、耐腐蚀、耐磨损、抗爆裂，满足大直径压力管制造。

技术领域

本发明涉及一种增强聚乙烯压力管结构，还涉及该增强聚乙烯压力管的制造方法。

背景技术

大、中直径压力管(通常直径在800-2000mm范围、工作压力在0.4-1.6MPa范围)作为输水、输浆、输油管道，在给排水市政工程、水利、矿山、海水淡化和石油天然气开采等行业得到广泛运用。现有的大、中直径压力管多采用PCCP管、PE实壁管、玻纤增强聚乙烯压力管结构，其中，

PCCP管即预应力钢筒混凝土管，是在混凝土管壁内置入一定厚度的钢筒，钢筒外部缠绕环向网丝，最外层浇注混泥土保护层，克服混凝土管易渗漏、刚度低的缺陷，获得不渗漏、钢度高的大、中直径压力管。但PCCP管存在内层钢筒抗腐蚀性能低的缺陷，使用寿命较短。

PE实壁管采用高密度聚乙烯(HDPE)为原料。由于HDPE强度较低，制造口径2000mm以上的管材时，需采用较大的管壁壁厚，因塑料普遍存在的“熔垂性”(从机头模口挤出的塑料熔融体受到重力影响，会向下流动，影响管壁厚度的均匀分布)，制造壁厚均匀的大口径厚管壁PE实壁管在技术上存在很大技术难度。

为克服PCCP管和PE实壁管存在的缺陷，出现了玻纤增强聚乙烯压力管，即在聚乙烯管外壁缠绕玻璃纤维以增强管体强度的压力管。由于聚乙烯为非极性材料，在任何状态下聚乙烯均无法与玻纤及玻纤所用玻璃树脂粘接在一起，存在分层现像，导致玻璃纤维增强效果大大降低；另外，在玻纤增强的聚乙烯压力管中，由于使玻璃纤维复合在一起的是不饱和聚酯，不饱和聚酯强度低，且与玻纤一样脆性大，玻纤虽强度很高，但属于脆性材料；玻纤丝表面粗糙不平，不耐磨、不耐折、不耐扭转，如果玻纤丝没有被树脂浸渍和包覆则很容易损伤、断裂。此外，玻纤丝表面积相对较大，不耐化学介质腐蚀和水侵蚀，造成玻纤增强聚乙烯压力管容易出现爆裂。

现有技术缺乏强度高、耐腐蚀、使用寿命长、适合复杂使用环境的大、中直径压力管。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一在于，提供一种增强聚乙烯压力管，克服现有玻纤增强聚乙烯压力管存在的容易损伤、断裂、不耐化学介质腐蚀和水侵蚀等缺陷。

本发明要解决的技术问题之二在于，提供一种压力管线，克服现有玻纤增强聚乙烯压力管线存在的容易损伤、断裂、不耐化学介质腐蚀和水侵蚀等缺陷。

本发明要解决的技术问题之三在于，提供一种压力管制造方法，克服现有玻纤增强聚乙烯压力管存在的容易损伤、断裂、不耐化学介质腐蚀和水侵蚀等缺陷。

本发明解决其技术问题之一所采用的技术方案是：构造一种增强聚乙烯压力管，包括管体、设置在管体一端的连接结构A和设置在管体另一端的连接结构B；其特征在于，

该管体包括由内至外的内衬层、中间增强层、外保护层和位于该内衬层与该中间增强层之间、该中间增强层与该外保护层之间的粘接层；

该内衬层为高密度聚乙烯层；

该中间增强层包括增强纤维带，该增强纤维带由超高分子量聚乙烯纤维沿纤维带长度方向和纤维带宽度方向编织而成；该增强纤维带按其长度方向垂直于所述管体轴线的方向缠绕在该内衬层与中间增强层之间的粘接层外侧；

该外保护层为高密度聚乙烯层；