本發(fā)明涉及一種設(shè)有玻璃鋼加強(qiáng)層的供排水管道及其制作方法。
背景技術(shù)：
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20世紀(jì)40年代，法國(guó)邦納管道公司首先設(shè)計(jì)并制造了預(yù)應(yīng)力鋼筒水泥砂漿管(PCCP)。歐美競(jìng)相開發(fā)PCCP，美國(guó)是生產(chǎn)和使用PCCP最多的國(guó)家，迄今為止，美國(guó)已使用PCCP28000km，最大管徑達(dá)7600mm。近十年來，PCCP管在中國(guó)迅猛發(fā)展，據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)報(bào)告，2010年，中國(guó)年生產(chǎn)能力已突破3000km，年生產(chǎn)量達(dá)到1500km(美國(guó)最高年產(chǎn)量在1971年，為3563327英尺，約1100km)，累計(jì)使用量已達(dá)8000公里。中國(guó)現(xiàn)在已是PCCP年生產(chǎn)使用量最高的國(guó)家。國(guó)家發(fā)改委、水利部、建設(shè)部等七部委，2005年聯(lián)合發(fā)布的“中國(guó)節(jié)水技術(shù)政策大綱”明示，DN1200以上口徑的輸水管線優(yōu)先采用PCCP。引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)以來，輿論普遍認(rèn)為：PCCP是鋼管和水泥砂漿壓力管兩者優(yōu)勢(shì)組合、經(jīng)濟(jì)且耐蝕。中國(guó)PCCP專家近年在很多篇文章中稱PCCP壽命可達(dá)100年。因?yàn)樗杀镜徒?jīng)濟(jì)實(shí)惠，且因載荷高、承壓能力強(qiáng)、抗碰及抗挖的獨(dú)特性能在供排水領(lǐng)域市場(chǎng)占有率最多，至今已有70多年歷史，獨(dú)占供排水管道的鰲頭。
但是，在實(shí)際運(yùn)行中，PCCP并沒有達(dá)到預(yù)期的使用效果。上世紀(jì)九十年代利比亞的“非洲大人工河”工程采用4000mm口徑的PCCP，工作壓力為2.8Mpa，總長(zhǎng)3300km(雙線)，由美國(guó)和韓國(guó)合作建造；這個(gè)巨大工程，是國(guó)際上PCCP技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)秀的最有力案例。該工程于1984年啟動(dòng)，1996年完成，是號(hào)稱世界奇跡的大工程。但是2001年到2005年時(shí)，這個(gè)“運(yùn)行良好”工程已經(jīng)發(fā)生5次爆裂；對(duì)部分管線(大約1000km)經(jīng)過檢測(cè)，2011年已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鋼絲斷裂35000根，急需制定積極的修復(fù)計(jì)劃?，F(xiàn)在這個(gè)工程，數(shù)千節(jié)管段需要維修或更換，余下的管道需要進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估。自1991年的第一期工程完成并運(yùn)行到2001年爆裂發(fā)生，只有10年；到2011年數(shù)千節(jié)管段需要維修或更換，只維持了20年，其使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于使用壽命50年，其實(shí)際平均壽命只有11.7年。
中國(guó)PCCP也時(shí)有爆裂事件，但這些事件沒有引起用戶、開發(fā)商和設(shè)計(jì)單位的重視；有關(guān)責(zé)任部門對(duì)此也沒有給予應(yīng)有的關(guān)注。例如，寧夏某水務(wù)公司八年前使用了幾十公里DN800的PCCP，已經(jīng)發(fā)生了多次爆裂，經(jīng)檢測(cè)已有五十多處出現(xiàn)鋼絲斷裂，發(fā)生爆裂停水事故的概率大大上升，已經(jīng)嚴(yán)重影響該水務(wù)公司的安全運(yùn)行。
由此可見，目前，PCCP的爆裂損壞問題在全世界已經(jīng)非常突出，美國(guó)是PCCP管的先行者，美國(guó)自來水協(xié)會(huì)研究基金會(huì)(AwwaRF)在2008年發(fā)布了“PCCP失效”專題報(bào)告，并“希望這個(gè)結(jié)果將應(yīng)用于整個(gè)世界”。隨著PCCP很高的失效可能性和失效的災(zāi)難性，已導(dǎo)致美國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)不再生產(chǎn)PCCP。向中國(guó)輸出技術(shù)的阿美隆公司、普賴斯兄弟公司已經(jīng)停產(chǎn)關(guān)閉。美國(guó)的水務(wù)機(jī)構(gòu)已經(jīng)對(duì)白己系統(tǒng)中的PCCP，采取降壓、審核運(yùn)行、內(nèi)外部檢查及修復(fù)或更換管道等行動(dòng)。
究其原因，誠(chéng)然PCCP具有經(jīng)濟(jì)和耐腐蝕特點(diǎn)，其核心手段是采用高強(qiáng)度鋼絲和預(yù)應(yīng)力技術(shù)。鋼絲的設(shè)計(jì)應(yīng)力是鋼管鋼材的5倍以上，由此節(jié)約了鋼材而取得經(jīng)濟(jì)性；水泥砂漿和砂漿包裹鋼絲和鋼筒，由此取得了耐腐蝕。這些是發(fā)展這個(gè)產(chǎn)品時(shí)開發(fā)人員的期望，也是這個(gè)產(chǎn)品投入運(yùn)行一段時(shí)間內(nèi)的表現(xiàn)；但是隨著時(shí)間推移，PCCP的實(shí)際表現(xiàn)同期望有很大的差異，原來的耐腐蝕方面的優(yōu)勢(shì)并不如設(shè)計(jì)理想。PCCP主要失效模式是鋼絲腐蝕管爆裂.保護(hù)鋼絲的水泥砂漿防層自身脆弱，運(yùn)行中它得不到保護(hù)，它的壽命成為PCCP壽命的決定因素.高內(nèi)壓的大口徑PCCP管線“膨脹量”大，特別危險(xiǎn)。由此可見，輸水工程中迫切需要一種能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的供排水管道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種設(shè)有玻璃鋼加強(qiáng)層的供排水管道及其制作方法，它生產(chǎn)工藝和結(jié)構(gòu)合理，采用新型層狀結(jié)構(gòu)和工藝，產(chǎn)品的耐腐蝕能力強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度高，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種設(shè)有玻璃鋼加強(qiáng)層的供排水管道，包括不銹鋼防滲層，在不銹鋼防滲層內(nèi)表面設(shè)有一耐磨層，在不銹鋼防滲層外表面設(shè)有一螺紋式玻璃加強(qiáng)層，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層的表面設(shè)有一改性復(fù)合水泥砂漿層。
優(yōu)選的，制備改性復(fù)合水泥砂漿層的砂漿由以下重量份數(shù)的原料組成：水泥80-120份，砂子200-400份，水60-100份，石子80-160份，耐堿玻璃纖維5-20份，防滲劑或防水粉5-30份，輔料0.3-1.5份。
優(yōu)選的，在供排水管道兩側(cè)分別設(shè)有承口和插口。
一種設(shè)有玻璃鋼加強(qiáng)層的供排水管道的制作方法，包括以下步驟：
S1，選用合適的不銹鋼管，在不銹鋼管兩端分別焊接承口和插口；
S2，在不銹鋼管內(nèi)表面設(shè)置耐磨層；
S3，在不銹鋼管外表面用螺紋式高強(qiáng)度玻璃鋼筋纏繞，形成螺紋式玻璃加強(qiáng)層；
S4，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層外設(shè)置改性復(fù)合水泥砂漿層；
S5，將S4得到的產(chǎn)品進(jìn)行固化。
優(yōu)選的，所述改性復(fù)合水泥砂漿層由以下重量份數(shù)的原料制備而成：水泥80-120份，砂子200-400份，水60-100份，石子80-160份，耐堿玻璃纖維5-20份，防滲劑或防水粉5-30份，輔料0.3-1.5份。
優(yōu)選的，在S4中，將S3得到的產(chǎn)品移至轉(zhuǎn)臺(tái)，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層外噴射改性復(fù)合水泥砂漿，固化后形成改性復(fù)合水泥砂漿層。
優(yōu)選的，在S4中，將S3得到的產(chǎn)品移至澆筑臺(tái)，外套模具后離心轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層外澆筑改性復(fù)合水泥砂漿，固化后形成改性復(fù)合水泥砂漿層。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)工藝和結(jié)構(gòu)合理，采用新型層狀結(jié)構(gòu)和工藝，產(chǎn)品的耐腐蝕能力強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度高，充分利用了耐磨層的耐磨保潔性能、耐酸堿鹽不銹鋼防滲層的防腐、螺紋式玻璃加強(qiáng)層及改性復(fù)合水泥砂漿層在一體，不僅利用了不銹鋼的耐腐蝕性能，又利用了高強(qiáng)度玻璃鋼筋的機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕優(yōu)點(diǎn)，徹底避免了PCCP管道鋼絲腐蝕到一定程度后發(fā)生斷絲，斷絲達(dá)到一定數(shù)量后引起爆管的現(xiàn)象。還利用了改性復(fù)合水泥砂漿抗裂強(qiáng)度和防滲水性能。本發(fā)明得到的產(chǎn)品彌補(bǔ)了其他管道的缺陷，能替代現(xiàn)有的各種供水管道。
附圖說明：
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、不銹鋼防滲層，2、耐磨層，3、螺紋式玻璃加強(qiáng)層，4、改性復(fù)合水泥砂漿層，5、承口，6、插口。
具體實(shí)施方式：
為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過具體實(shí)施方式，并結(jié)合其附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
如圖1所示，一種設(shè)有玻璃鋼加強(qiáng)層的供排水管道，包括不銹鋼防滲層1，在不銹鋼防滲層1內(nèi)表面設(shè)有一耐磨層2，在不銹鋼防滲層1外表面設(shè)有一螺紋式玻璃加強(qiáng)層3，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層3的表面設(shè)有一改性復(fù)合水泥砂漿層4。內(nèi)表面涂覆耐磨層2，有效防止流沙對(duì)管體內(nèi)壁的破壞，可以降低防護(hù)費(fèi)用，提高使用年限。表面潔凈光滑，不會(huì)被海洋或污水中的甲貝、菌類等微生物站污蛀附，不會(huì)產(chǎn)生水垢和微生物的滋生，有效保證水質(zhì)，保持水阻的穩(wěn)定；不銹鋼防滲層1采用不銹鋼內(nèi)膽克服了普通鋼板不耐腐蝕的問題，從而提高了使用壽命，不銹鋼內(nèi)膽可采用不銹鋼板螺旋焊接得到的不銹鋼板或者直縫不銹鋼板，降低制造成本，而且由于在不銹鋼防滲層1內(nèi)外皆有防護(hù)層，不易發(fā)生腐蝕；螺紋式玻璃加強(qiáng)層3由纏繞螺紋式高強(qiáng)度玻璃鋼筋纏繞制得，耐酸、堿、鹽、抗腐性，使用壽命確保在50年以上，機(jī)械強(qiáng)度是鋼材的10倍以上；改性復(fù)合水泥砂漿能可有噴射或者澆筑兩個(gè)方式完成，在砂漿內(nèi)混合存一定比例的耐堿短切玻璃纖維和防滲劑或防水粉，從而提高了改性復(fù)合水泥砂漿層4的抗裂能力和防滲能力。
制備改性復(fù)合水泥砂漿層4的砂漿由以下重量份數(shù)的原料組成：水泥80-120份，砂子200-400份，水60-100份，石子80-160份，耐堿玻璃纖維5-20份，防滲劑或防水粉5-30份，輔料0.3-1.5份。在砂漿內(nèi)混合存一定比例的耐堿短切玻璃纖維和防滲劑或防水粉，從而提高了改性復(fù)合水泥砂漿層4的抗裂能力和防滲能力。所述砂子的粒徑：0.15-6mm，石子的粒度：5-36mm，所述輔料為消泡劑。
在供排水管道兩側(cè)分別設(shè)有承口5和插口6。方便安裝。
一種設(shè)有玻璃鋼加強(qiáng)層的供排水管道的制作方法，包括以下步驟：
S1，選用合適的不銹鋼管，在不銹鋼管兩端分別焊接承口5和插口6；
S2，在不銹鋼管內(nèi)表面設(shè)置耐磨層2；
S3，在不銹鋼管外表面用螺紋式高強(qiáng)度玻璃鋼筋纏繞，形成螺紋式玻璃加強(qiáng)層3；
S4，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層3外設(shè)置改性復(fù)合水泥砂漿層4；
S5，將S4得到的產(chǎn)品進(jìn)行固化。
所述改性復(fù)合水泥砂漿層4由以下重量份數(shù)的原料制備而成：水泥80-120份，砂子200-400份，水60-100份，石子80-160份，耐堿玻璃纖維5-20份，防滲劑或防水粉5-30份，輔料0.3-1.5份。在S4中，將S3得到的產(chǎn)品移至轉(zhuǎn)臺(tái)，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層3外噴射改性復(fù)合水泥砂漿，固化后形成改性復(fù)合水泥砂漿層4。在S4中，將S3得到的產(chǎn)品移至澆筑臺(tái)，外套模具后離心轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層3外澆筑改性復(fù)合水泥砂漿，固化后形成改性復(fù)合水泥砂漿層4。改性復(fù)合水泥砂漿能可有噴射或者澆筑兩個(gè)方式完成，在砂漿內(nèi)混合存一定比例的耐堿短切玻璃纖維和防滲劑或防水粉，從而提高了改性復(fù)合水泥砂漿層4的抗裂能力和防滲能力。噴射施工具有施工工藝簡(jiǎn)單，工人操作簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，成本較低，節(jié)約原材料，產(chǎn)品抗沖耐磨能力相對(duì)較高的優(yōu)點(diǎn)，但是該工藝對(duì)噴機(jī)要求較高,機(jī)械清洗和故障處理較困難，保護(hù)層密度不高；離心澆鑄工藝，得到的產(chǎn)品具有管壁質(zhì)地密實(shí)、均勻、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，氣孔率大大減少，提高了表面的光滑度，而且產(chǎn)品的硬度好，表面的致密性大，使外保護(hù)層的硬度和強(qiáng)度大大增強(qiáng)；但是存在接口勞動(dòng)強(qiáng)度大、養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn)。根據(jù)需要和要求選用即可。
實(shí)施例1
一種設(shè)有玻璃鋼加強(qiáng)層的供排水管道的制作方法，包括以下步驟：
S1，選用合適的不銹鋼管，在不銹鋼管兩端分別焊接承口5和插口6；
S2，在不銹鋼管內(nèi)表面設(shè)置耐磨層2；
S3，在不銹鋼管外表面用螺紋式高強(qiáng)度玻璃鋼筋纏繞，形成螺紋式玻璃加強(qiáng)層3；
S4，將S3得到的產(chǎn)品移至轉(zhuǎn)臺(tái)，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層3外噴射改性復(fù)合水泥砂漿，固化后形成改性復(fù)合水泥砂漿層4，所述改性復(fù)合水泥砂漿層4由以下重量份數(shù)的原料制備而成：水泥80份，砂子200份，水60份，石子80份，耐堿玻璃纖維5份，防滲劑5份，輔料0.3份；
S5，將S4得到的產(chǎn)品進(jìn)行固化。
實(shí)施例2
一種設(shè)有玻璃鋼加強(qiáng)層的供排水管道的制作方法，包括以下步驟：
S1，選用合適的不銹鋼管，在不銹鋼管兩端分別焊接承口5和插口6；
S2，在不銹鋼管內(nèi)表面設(shè)置耐磨層2；
S3，在不銹鋼管外表面用螺紋式高強(qiáng)度玻璃鋼筋纏繞，形成螺紋式玻璃加強(qiáng)層3；
S4，將S3得到的產(chǎn)品移至轉(zhuǎn)臺(tái)，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層3外噴射改性復(fù)合水泥砂漿，固化后形成改性復(fù)合水泥砂漿層4，所述改性復(fù)合水泥砂漿層4由以下重量份數(shù)的原料制備而成：水泥120份，砂子400份，水100份，石子160份，耐堿玻璃纖維20份，防水粉30份，輔料1.5份；
S5，將S4得到的產(chǎn)品進(jìn)行固化。
實(shí)施例3
一種設(shè)有玻璃鋼加強(qiáng)層的供排水管道的制作方法，包括以下步驟：
S1，選用合適的不銹鋼管，在不銹鋼管兩端分別焊接承口5和插口6；
S2，在不銹鋼管內(nèi)表面設(shè)置耐磨層2；
S3，在不銹鋼管外表面用螺紋式高強(qiáng)度玻璃鋼筋纏繞，形成螺紋式玻璃加強(qiáng)層3；
S4，將S3得到的產(chǎn)品移至轉(zhuǎn)臺(tái)，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層3外噴射改性復(fù)合水泥砂漿，固化后形成改性復(fù)合水泥砂漿層4，所述改性復(fù)合水泥砂漿層4由以下重量份數(shù)的原料制備而成：水泥100份，砂子300份，水80份，石子120份，耐堿玻璃纖維13份，防水粉17份，輔料0.9份；
S5，將S4得到的產(chǎn)品進(jìn)行固化。
實(shí)施例4
一種設(shè)有玻璃鋼加強(qiáng)層的供排水管道的制作方法，包括以下步驟：
S1，選用合適的不銹鋼管，在不銹鋼管兩端分別焊接承口5和插口6；
S2，在不銹鋼管內(nèi)表面設(shè)置耐磨層2；
S3，在不銹鋼管外表面用螺紋式高強(qiáng)度玻璃鋼筋纏繞，形成螺紋式玻璃加強(qiáng)層3；
S4，將S3得到的產(chǎn)品移至澆筑臺(tái)，外套模具離心轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層3外澆筑改性復(fù)合水泥砂漿，固化后形成改性復(fù)合水泥砂漿層4，所述改性復(fù)合水泥砂漿層4由以下重量份數(shù)的原料制備而成：水泥100份，砂子300份，水80份，石子120份，耐堿玻璃纖維13份，防水粉17份，輔料0.9份；
S5，將S4得到的產(chǎn)品進(jìn)行固化。
實(shí)施例5
一種設(shè)有玻璃鋼加強(qiáng)層的供排水管道的制作方法，包括以下步驟：
S1，選用合適的不銹鋼管，在不銹鋼管兩端分別焊接承口5和插口6；
S2，在不銹鋼管內(nèi)表面設(shè)置耐磨層2；
S3，在不銹鋼管外表面用螺紋式高強(qiáng)度玻璃鋼筋纏繞，形成螺紋式玻璃加強(qiáng)層3；
S4，將S3得到的產(chǎn)品移至澆筑臺(tái)，外套模具離心轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層3外澆筑改性復(fù)合水泥砂漿，固化后形成改性復(fù)合水泥砂漿層4，所述改性復(fù)合水泥砂漿層4由以下重量份數(shù)的原料制備而成：水泥80份，砂子200份，水60份，石子80份，耐堿玻璃纖維5份，防滲劑5份，輔料0.3份；
S5，將S4得到的產(chǎn)品進(jìn)行固化。
實(shí)施例6
一種設(shè)有玻璃鋼加強(qiáng)層的供排水管道的制作方法，包括以下步驟：
S1，選用合適的不銹鋼管，在不銹鋼管兩端分別焊接承口5和插口6；
S2，在不銹鋼管內(nèi)表面設(shè)置耐磨層2；
S3，在不銹鋼管外表面用螺紋式高強(qiáng)度玻璃鋼筋纏繞，形成螺紋式玻璃加強(qiáng)層3；
S4，將S3得到的產(chǎn)品移至澆筑臺(tái)，外套模具離心轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺紋式玻璃加強(qiáng)層3外澆筑改性復(fù)合水泥砂漿，固化后形成改性復(fù)合水泥砂漿層4，所述改性復(fù)合水泥砂漿層4由以下重量份數(shù)的原料制備而成：水泥120份，砂子400份，水100份，石子160份，耐堿玻璃纖維20份，防水粉30份，輔料1.5份；
S5，將S4得到的產(chǎn)品進(jìn)行固化。
上述具體實(shí)施方式不能作為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式所做出的任何替代改進(jìn)或變換均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
本發(fā)明未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。