1.本技术涉及建筑材料技术领域，具体而言，涉及一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材及管件。
背景技术：
2.管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。在给水工程、消防工程和市政工程等工程领域中，通常会用到大量的管材，包括金属管材、高分子复合管材，其中最常见的就是pe(聚乙烯)管材，pe管材一般用作进水或排水管。pe管为高分子聚乙烯复合管，其自身质量较轻，便于施工，且具备良好的抗腐蚀性能，使用寿命长，更重要的是pe管合成且加工简单，能够在保证实用性能的基础上，降低成本。
3.传统的聚乙烯管由于结构简易，只通过单一的实心聚乙烯材料制成，导致其在寒冷天气下会变得脆硬，容易发生损坏，并且其实心的管壁也不利于降低自身增备质量。聚乙烯复合管是指用两种不同密度的聚乙烯树脂，分别同时用两台挤出机塑化熔融，然后同时把熔融塑料挤入一个能成型复合管的模具内，成型的管材即为聚乙烯复合管。这种复合管可用多种塑料挤出复合，用高密度聚乙烯和低密度聚乙烯复合成型的管材兼有原料的特性，耐压性和抗腐蚀性都比普通的聚乙烯管好。但是一般的聚乙烯复合管在长期使用后，密闭性能不好，容易泄露，造成资源的浪费。因此，需要一种结构强度高，密闭性好的复合管材。并且，一般两条聚乙烯管在对接时，常常就将两天管道热熔后对接，而人工对接时会产生抖动，造成拼接位置产生拼接，因此，还需要一种与复合管道结构配合的管件，提升对接处的密封性。
技术实现要素：
4.本技术的目的在于提供一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材，其具有结构强度高，密闭性好的优点。
5.本技术的另一目的在于提供一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管件，其能够与高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材结构配合，从而提升两个复合管对接处的密封性。
6.本技术的实施例是这样实现的：
7.第一方面，本技术实施例提供一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材，包括依次层叠设置的内基层、第一密封层、第一结构增强层、第二结构增强层、第三结构增强层和保护外层，其中，第一结构增强层与第二结构增强层之间和第二结构增强层与第三结构增强层之间均设置有第一协同耐压层。
8.在本技术的一些实施例中，上述第三结构增强层和保护外层之间设置有定位层，定位层上固定有多条加强筋。
内层；12-第二密封层；13-第五结构增强层；14-第二协同耐压层；15-外壳层。
具体实施方式
26.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.实施例1
29.请参照图1，图1为本技术实施例的高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材的结构示意图。
30.本技术实施例提供一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材，包括依次层叠设置的内基层1、第一密封层2、第一结构增强层3、第二结构增强层4、第三结构增强层5和保护外层6，其中，第一结构增强层3与第二结构增强层4之间和第二结构增强层4与第三结构增强层5之间均设置有第一协同耐压层7。
31.在本实施例中，上述内基层1为圆管状，其材质为高密度聚乙烯，其具有强大的耐性，能够耐酸耐碱，而且耐有机溶剂的腐蚀，从而保证其可以用于输送多种溶液或气体，其还具有强大的电绝缘性能，具有很好的安全性，此外，其无味无毒，所以可以广泛地用于吃穿住行，而由于其不耐老化，本技术发明人选择在内基层1的表面包裹一层第一密封层2；第一密封层2通过胶黏材料黏附在内基层1上，其优选为橡胶或或者聚丙烯，能够密封内基层1；第一结构增强层3为具有硬度的钢材，其通过胶黏材料黏附在第一密封层2上，由于粘结紧密，因此其不易脱出，能够对内基层1起到很好的结构和位置稳固作用，能够抗压抗拉抗形变；第二结构增强层4与第一结构增强层3之间间隔设置有第一协同耐压层7，通过第一协同耐压层7紧密连接两层结构增强层，从而稳定对内基层1的支撑，第二结构增强层4的结构强度相较于第一结构增强层3的结构强度更大，因此，能够从外部更好的保护，而在内部的压力过大时，由于其结构强度略低于第二结构增强层4，其弹性相较于第二结构增强层4更好，因此可以更好的缓冲内部的压力，从内外分被保护内基层1，使得其具有很好的结构稳定性；第三结构增强层5和第二结构增强层4之间间隔设置有第一协同耐压层7，通过第一协同耐压层7紧密连接两层结构增强层，从而稳定对内基层1的支撑，第三结构增强层5的结构强度相较于第二结构增强层4更大，因此，其抵抗外接形变的能力更佳，能够更好地保护内部的内基层1，而在内部压力过大导致第一结构增强层3和第二结构增强层4发生形变时，压力被消解，从而又能够保证整个复合管材的稳定性；保护外层6为防腐耐磨耐火材质，其优选为酚醛树脂、金属颗粒以及一些耐火耐腐蚀材质组成，具有很好的保护效果，增加管道运输安全性，提高管道使用寿命和工作强度；第一协同耐压层7数量有2层，2层第一协同耐压层7分别设置在第三结构增强层5和第二结构增强层4之间、第一结构增强层3和第二结构增强层4之间，用于协同两层结构增强层的抗压力。
32.优选的，第三结构增强层5和保护外层6之间设置有定位层8，定位层8上固定有多条加强筋9。定位层8贴合设置在第三结构增强层5上，其用于固定设置加强筋9；加强筋9数量有多条，均匀铺设在定位层8上，其可以在长径方向上，具有很好的耐弯折性，保证其不易弯折，从而使得整个复合管材不易破损，具有很好的气密性。
33.优选的，上述多条加强筋9相互交错设置，这样的设置能够在复合管材的环边上具有一定的结构支撑效果，从而使得整个复合管材不易破损，具有很好的气密性。
34.优选的，加强筋9与保护外层6之间设置有第四结构增强层10。第四结构增强层10的结构强度更优于第三结构增强层5，可以对整个复合管材提供更好的结构保护力。
35.优选的，第四结构增强层10为钢丝缠绕结构。钢丝缠绕结构能够对内部形成一个预应力组合结构，内基层1在预紧状态下和受内压状态下，主应力均为压应力状态，而钢丝缠绕第四结构增强层10的在工作状态和预紧状态下应力变化不大，第四结构增强层10成为内基层1的保护层。由于四结构增强层10间存在很强的摩擦，即使内基层1破裂，内压泄漏，四结构增强层10也不会瞬间同时断裂，因而不会有爆炸危险，对内部提供较好的保护和支撑。
36.优选的，第一结构增强层3和第二结构增强层4均为焊接钢丝骨架结构，且第二结构增强层4的孔隙小于第一结构增强层3的孔隙。第一结构增强层3和第二结构增强层4均为焊接钢丝骨架结构，这样设置的好处是，使得整个复合管材具有优良的很强的刚性，因此比较适合长距离供水、输气等领域使用，而且将其包裹在内基层1上，可以克服塑料管难以克服的快速应力，具有超过普通纯塑料管的强度、刚性、抗冲击性，类似于钢管的低线膨胀系数和抗蠕变性等特点。而且第二结构增强层4的孔隙小于第一结构增强层3的孔隙，这样的设置，能够从内到外的提高复合管材的结构强度，进一步提高对复合管的保护。
37.优选的，第三结构增强层5为多孔钢带结构。多孔钢带结构具有很好的柔韧性，因此在受到外力冲击的时候,能够很快的恢复原样，具有很好的回弹性，可以有效的应对外部压力，而且，其为多孔结构，可以减少自重，使得管道较轻。
38.实施例2
39.请参照图2-6，图2为本技术实施例的高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管件的结构示意图之一；图3为本技术实施例的高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管件的结构示意图之二；图4为本技术实施例的高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管件的结构示意图之三；图5为本技术实施例的高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管件的结构示意图之四；图6为本技术实施例的高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管件的结构示意图之五。
40.本技术实施例提供一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管件，其与高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材结构配合，具体的，其与高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材末端对接，包括依次套接的内层11、第二密封层12、第五结构增强层13、第二协同耐压层14和外壳层15，其中，第五结构增强层13数量有多层。
41.在本实施例中，上述高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管件形状与现有的管件结构相同，可以为弯头、三通、直通或法兰(如图2-6)，其内部如图2所示，内部为内层11，内层11的材质为高密度聚乙烯，可以具有很好的耐化学腐蚀性，卫生性能好，不结垢，可以有效的防止藻类、细菌或真菌生长，内壁光滑，通水性能好，耐老化性好，使用寿命长，耐寒冲击特性好，超低温脆化温度低，具有独特的柔韧性；第二密封层12包裹在内层11上，其通过胶黏
材料黏附在内层11上，其优选为橡胶或者聚丙烯，能够密封内层11；第五结构增强层13包裹在第二密封层12上，其为具有硬度的钢材，其通过胶黏材料黏附第二密封层12上，由于粘结紧密，因此其不易脱出，能够对内层11起到很好的结构和位置稳固作用，能够抗压抗拉抗形变，而且其具有多层，能够对内部提供很好的保护支撑性；第二协同耐压层14包裹在第五结构增强层13上，其上包裹了外壳层15，用于紧密连接两层，保证整个复合管件的稳定性；外壳层15包裹在第二协同耐压层14上，其为防腐耐磨耐火材质，其优选为酚醛树脂、金属颗粒以及一些耐火耐腐蚀材质组成，具有很好的保护效果，增加管道对接处的安全性，提高管件使用寿命和工作强度。
42.优选的，第五结构增强层13为钢丝缠绕结构或焊接钢丝骨架结构。该结构的第五结构增强层13能够对内部提供很好的支撑稳固性，从而保护内层11。
43.综上，本技术通过在内基层1上包裹一层第一密封层2，可以对内基层1起到很好的密封包裹效果，从而保证在长久使用后，其仍然具有很好的密闭性，再设置有第一结构增强层3、第二结构增强层4和第三结构增强层5，多层钢材质的结构能够提供很好的结构稳定性，从而获得高环刚度的管材，而且基材为高密度聚乙烯，其能够具有很好的弹性和容纳性，在其外部利用多层结构增强层，可以将两者的优势相结合，获得优良的复合效果，具有很高的结构强度和耐冲击性。
44.本技术还提供与管材结构配合的管件，该管件的形状与现有的管件相同(可以是弯头、三通、直通或法兰)，且该管件的内层11为高密度聚乙烯，其能够具有很好的弹性和容纳性，而后用第二密封层12对其进行包裹，可以进一步保证其包裹和密封性，从而保证在长久使用后，其仍然具有很好的密闭性，再设置有第五结构增强层13，对内层11起到很好的结构保护作用，进而提高管件的环刚度，而且多层结构的复合作用，能够起到很好的抗冲击性，具有很高的结构强度，进而能够与高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材结构配合，从而提升两个复合管对接处的密封性。
45.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。技术特征：
1.一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材，其特征在于，包括依次层叠设置的内基层、第一密封层、第一结构增强层、第二结构增强层、第三结构增强层和保护外层，其中，所述第一结构增强层与第二结构增强层之间和第二结构增强层与第三结构增强层之间均设置有第一协同耐压层。2.根据权利要求1所述的一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材，其特征在于，所述第三结构增强层和保护外层之间设置有定位层，所述定位层上固定有多条加强筋。3.根据权利要求2所述的一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材，其特征在于，所述加强筋与保护外层之间设置有第四结构增强层。4.根据权利要求3所述的一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材，其特征在于，所述第四结构增强层为钢丝缠绕结构。5.根据权利要求1所述的一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材，其特征在于，所述第一结构增强层和第二结构增强层均为焊接钢丝骨架结构，且所述第二结构增强层的孔隙小于第一结构增强层的孔隙。6.根据权利要求1所述的一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材，其特征在于，所述第三结构增强层为多孔钢带结构。7.一种与权利要求1-6任意一项所述的高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材结构配合的高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管件，其特征在于，所述管件与高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材末端对接，其包括依次套接的内层、第二密封层、第五结构增强层、第二协同耐压层和外壳层，其中，所述第五结构增强层数量有多层。8.根据权利要求7所述的一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管件，其特征在于，所述第五结构增强层为钢丝缠绕结构或焊接钢丝骨架结构。
技术总结
本申请提出了一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材及管件，涉及建筑材料技术领域。一种高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材，包括依次层叠设置的内基层、第一密封层、第一结构增强层、第二结构增强层、第三结构增强层和保护外层，其中，第一结构增强层与第二结构增强层之间和第二结构增强层与第三结构增强层之间均设置有第一协同耐压层。一种与上述高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材结构配合的管件，管件与高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材末端对接，其包括依次套接的内层、第二密封层、第五结构增强层、第二协同耐压层和外壳层，其中，第五结构增强层数量有多层。管材及管件具有结构强度高，密闭性好的优点。密闭性好的优点。密闭性好的优点。
技术研发人员：陈京生
受保护的技术使用者：福建乐邦管业有限公司
技术研发日：2022.12.28
技术公布日：2023/3/21
声明：
“高环刚度钢骨架增强聚乙烯复合管材及管件的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：福建乐邦管业有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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