CN114001236A - 一种预制直埋保温管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预制直埋保温管，该预制直埋保温管包括工作管和外护管；其中，所述工作管的外壁上包覆有保温层，所述外护管的外壁上包覆有热辐射层；所述保温层的外壁上沿周向均匀设置有第一凸条，所述第一凸条均沿所述保温层的长度方向延伸；所述外护管的内壁上沿周向均匀设置有第二凸条，所述第二凸条均沿所述外护管的长度方向延伸；所述外护管套装在所述工作管外壁上的保温层外侧，所述第二凸条与所述第一凸条相互咬合。本发明的有益效果是：本申请能缓解保温管各层随温度变化发生热胀冷缩时产生的层间运动，并且实现更佳的隔热效果。
Description
技术领域
本发明涉及到保温管技术领域，尤其涉及到一种预制直埋保温管。
背景技术
保温管是绝热管道的简称，保温管用于液体、气体及其他介质的输送，在石油、化工、航天、军事、集中供热、中央空调、市政等管道的绝热保温以及保冷工程。
预制直埋保温管由工作钢管、硬质聚氨酯泡沫塑料保温层和高密度聚乙烯外护管组成。聚乙烯外护管采用高密度聚乙烯材料制成，它能保证管材在运输安装和使用过程中不受外界因素影响而引起的破坏，保温层材料为密度大于60kg/m 3的硬质聚氨酯泡沫，泡沫充分填满钢管与外护管之间的间隙，并具有一定粘度，使钢管、外套及保温层三者形成一个牢固的整体。
相比传统的各类保温管材，直埋式预制保温管具有以下优点：
1)保温性能好，热损失仅为传统管材的25％，长期运行可节约大量能源，显著降低能源成本；
2)具有很强的防水和耐腐蚀能力,不需附设管沟，可直接埋入地下或水中，施工简便迅速，综合造价低；
3)在低温条件下也具有良好的耐腐蚀和耐冲击性，可直接埋入地下冻土；
4)使用寿命可达30年-50年，正确的安装和使用可使管网维修费用极低。
预制直埋保温管以其施工速度快，造价低，保温性能优异等众多优点，被广泛应用于城市集中供热和制冷工程中。近年来，人们对保温管的结构和性能进行了大量的研究。
目前，为了保证管道的保温效果，现有技术中均采用多种保温材料，实际工作环境下，温度变化导致材料的热胀冷缩，由于不同材料各自发生相变，致使层间相互运动破损，造成保温能耗增大，甚至降低了管网寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制直埋保温管，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明是通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种预制直埋保温管，该一种预制直埋保温管包括工作管和外护管。其中，所述工作管的外壁上包覆有保温层，所述外护管的外壁上包覆有热辐射层。
在本发明实施例中，所述工作管为无缝钢管。所述外护管为高密度聚乙烯硬质护管。所述保温层为聚氨酯发泡保温层。三者均采用现有成熟的工艺设计，具有良好的保温效果。
此外，所述保温层的外壁上沿周向均匀设置有第一凸条，所述第一凸条均沿所述保温层的长度方向延伸。在此需要说明的是，所述第一凸条凸起的高度小于所述保温层的厚度。
所述外护管的内壁上沿周向均匀设置有第二凸条，所述第二凸条均沿所述外护管的长度方向延伸。在此需要说明的是，所述第二凸条凸起的高度小于所述外护管的厚度。
在一个具体的实施方案中，所述保温层的厚度在30-100毫米之间，所述外护管的厚度在5-10毫米之间。所述第一凸条和所述第二凸条凸起的高度均在2-3毫米之间。
示例性的，所述保温层的厚度为60毫米，所述外护管的厚度为8毫米，所述第一凸条和所述第二凸条凸起的高度可以为2毫米。在此仅仅是给出了一个可以设定的示例，各部分的厚度可以根据实际需要按需设定。
在使用时，所述外护管套装在所述工作管外壁上的保温层外侧，所述第二凸条与所述第一凸条相互咬合。需要说明是，所述第二凸条与所述外护管的内壁固定粘接，所述第一凸条与所述保温层的外壁固定粘接。
在本发明实施例中，所述第一凸条和所述第二凸条均为截面是半椭圆形的高密度聚乙烯弹性凸条。所述第二凸条与所述第一凸条相互咬合，可以有效的防止所述外护管相对所述工作管外壁上的保温层发生层间运动，并且在随温度变化发生热胀冷缩时，所述第二凸条与所述第一凸条相互咬合且具有弹性，能有效缓解各层随温度变化发生热胀冷缩时产生的层间运动，有助于延长保温管的使用寿命。
在此需要说明的是，所述第二凸条与所述第一凸条相互咬合后紧密抵触，所述第二凸条与所述工作管外壁上的保温层之间具有0.2-0.4毫米的间距，所述第一凸条与所述外护管的内壁之间也具有0.2-0.4毫米的间距，这样在各层因温度变化而发生热胀冷缩时，可通过所述第一凸条和所述第二凸条的弹性形变加以缓解，以缓解各层随温度变化发生热胀冷缩时产生的层间运动。
在本发明实施例中，所述热辐射层为TPX聚酯塑料薄膜，且所述热辐射层内嵌设有多个不规则排列的玻璃珠。所述玻璃珠为二氧化硅玻璃珠。示例性的，所述热辐射层整体为厚度是20微米的TPX聚酯塑料薄膜，固定粘贴在所述外护管的外壁上。所述玻璃珠为直径4微米的二氧化硅玻璃珠。
在本实施方案中，TPX是一种高结晶透明塑料，TPX的透光率不随加工条件的变化而变化，也不随产品的厚度而变化，透光率好，且无毒无味。所述玻璃珠在所述热辐射层内不规则嵌设多个，通过所述玻璃珠可以将太阳光直接反射回去，防止热量渗透，同时能将所述外护管的热量以8～14微米红外线的形式发射到空间中，这样进一步缓解各层随温度变化发生热胀冷缩时产生的层间运动，并且不会进行反射、吸收和散射，从而达到更佳的隔热效果。
在一个具体实施方案中，在所述热辐射层内添加有5％的UV安定剂，UV安定剂采用型号为MSW 303的安定剂，UV安定剂可提升所述热辐射层对紫外线的耐受性，添加后，使所述热辐射层具有极为优良的抗紫外线性，进一步提升保温管的隔热性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本申请能缓解保温管各层随温度变化发生热胀冷缩时产生的层间运动，并且实现更佳的隔热效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的预制直埋保温管的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的图1中a处的局部放大图；
图3是本发明实施例提供的热辐射层的局部剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，图1是本发明实施例提供的预制直埋保温管的结构示意图，图2是本发明实施例提供的图1中a处的局部放大图，图3是本发明实施例提供的热辐射层的局部剖视图。
本发明实施例提供了一种预制直埋保温管，如图1所示，该预制直埋保温管包括工作管1和外护管2。其中，工作管1的外壁上包覆有保温层2，外护管2的外壁上包覆有热辐射层6。
在本发明实施例中，工作管1为无缝钢管。外护管2为高密度聚乙烯硬质护管。保温层3为聚氨酯发泡保温层。三者均采用现有成熟的工艺设计，具有良好的保温效果。
保温层3具体采用双组份聚氨酯发泡胶又称是双组份聚氨酯密封胶发泡而成，双组份聚氨酯发泡胶俗称AB料、黑白料、双组份密封胶，它具有嵌缝密封防水、粘结、防渗等多种功能。双组份聚氨酯是以聚醚、多异氰酸酯为主要原料，再加入固化剂、填料及多种助剂组成的一种常温反应固化型弹性密封材料。
双组份聚氨酯发泡胶属双组分反应固化型，有A、B两组份组成。B组常称白料一般是浅黄色粘稠状聚氨酯预聚体，A组常称黑料为固化剂与助剂等混合脱水而成的黑色胶状体或液体，双组份聚氨酯发泡胶具有模量适中、弹性高、延伸率大、耐老化、耐低温、耐水、耐酸碱腐蚀的优点；并施工工艺简单，施工时只需将A、B两组份按规定比例混合搅拌均匀，即可在工作管1外壁上均匀涂抹使用。
工作管1的制作工艺流程为现有公知的，具体如下：
对工作管1的外壁进行除锈；工作管1除锈后输送至发泡车间进行发泡，在工作管1外壁形成保温层3；采用中频加热的方式使保温层3烘干固化；测量保温层3厚度并进行二次发泡使保温层3厚度一致。
结合图2，保温层3的外壁上沿周向均匀设置有第一凸条4，第一凸条4均沿保温层3的长度方向延伸。在此需要说明的是，第一凸条4凸起的高度小于保温层3的厚度。
外护管2的内壁上沿周向均匀设置有第二凸条5，第二凸条5均沿外护管2的长度方向延伸。在此需要说明的是，第二凸条5凸起的高度小于外护管2的厚度。
在一个具体的实施方案中，保温层3的厚度在30-100毫米之间，外护管2的厚度在5-10毫米之间。第一凸条4和第二凸条5凸起的高度均在2-3毫米之间。
示例性的，保温层3的厚度为60毫米，外护管2的厚度为8毫米，第一凸条4和第二凸条5凸起的高度可以为2毫米。在此仅仅是给出了一个可以设定的示例，各部分的厚度可以根据实际需要按需设定。
在使用时，外护管2套装在工作管1外壁上的保温层3外侧，第二凸条5与第一凸条4相互咬合。需要说明是，第二凸条5与外护管2的内壁固定粘接，第一凸条4与保温层3的外壁固定粘接。
在本发明实施例中，第一凸条4和第二凸条5均为截面是半椭圆形的高密度聚乙烯弹性凸条。第二凸条5与第一凸条4相互咬合，可以有效的防止外护管2相对工作管1外壁上的保温层3发生层间运动，并且在随温度变化发生热胀冷缩时，第二凸条与第一凸条相互咬合且具有弹性，能有效缓解各层随温度变化发生热胀冷缩时产生的层间运动，有助于延长保温管的使用寿命。
在此需要说明的是，第二凸条5与第一凸条4相互咬合后紧密抵触，第二凸条5与工作管1外壁上的保温层3之间具有0.2-0.4毫米的间距，第一凸条4与外护管2的内壁之间也具有0.2-0.4毫米的间距，这样在各层因温度变化而发生热胀冷缩时，可通过第一凸条4和第二凸条5的弹性形变加以缓解，以缓解各层随温度变化发生热胀冷缩时产生的层间运动。
在本发明实施例中，继续参考图1并结合图3，热辐射层6为TPX聚酯塑料薄膜，且热辐射层6内嵌设有多个不规则排列的玻璃珠7。玻璃珠7为二氧化硅玻璃珠。示例性的，热辐射层6整体为厚度是20微米的TPX聚酯塑料薄膜，固定粘贴在外护管2的外壁上。玻璃珠7为直径4微米的二氧化硅玻璃珠。
在本实施方案中，TPX是一种高结晶透明塑料，TPX的透光率不随加工条件的变化而变化，也不随产品的厚度而变化，透光率好，且无毒无味。玻璃珠7在热辐射层6内不规则嵌设多个，通过玻璃珠7可以将太阳光直接反射回去，防止热量渗透，同时能将外护管2的热量以8～14微米红外线的形式发射到空间中，这样进一步缓解各层随温度变化发生热胀冷缩时产生的层间运动，并且不会进行反射、吸收和散射，从而达到更佳的隔热效果。
在一个具体实施方案中，在热辐射层6内添加有5％的UV安定剂，UV安定剂采用型号为MSW 303的安定剂，UV安定剂可提升热辐射层对紫外线的耐受性，添加后，使热辐射层6具有极为优良的抗紫外线性，进一步提升保温管的隔热性能。
热辐射层6具体的制备方法如下：将聚4-甲基戊烯和溶剂在0～90℃下加热搅拌溶解，得到聚4-甲基戊烯溶液；所述溶剂为低沸点的非极性有机物，选自环己烷、环己烯、三氯甲烷、四氯甲烷、三氯乙烯中的至少一种；所述聚4-甲基戊烯和溶剂的质量比为1：(12.5～50)；在所得聚4-甲基戊烯溶液中加入玻璃珠7，得到TPX-SiO2微球复合溶液；在衬底上滴注所得TPX-SiO2微球复合溶液后置于密封容器内，待溶剂蒸发后，得到所述聚4-甲基戊烯与SiO2微球复合薄膜；将制得的所述复合薄膜固定粘贴包覆在外护管2的外壁上。
外护管2的制作工艺也是公知的技术，具体如下：
聚乙烯材料熔融后通过成型挤出装置(现有技术装置)成型挤压出外护管2；外护管2充分冷却定型后依据所需尺寸进行切割即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请能缓解保温管各层随温度变化发生热胀冷缩时产生的层间运动，并且实现更佳的隔热效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种预制直埋保温管，其特征在于，包括：工作管和外护管；其中，
所述工作管的外壁上包覆有保温层，所述外护管的外壁上包覆有热辐射层；
所述保温层的外壁上沿周向均匀设置有第一凸条，所述第一凸条均沿所述保温层的长度方向延伸；
所述外护管的内壁上沿周向均匀设置有第二凸条，所述第二凸条均沿所述外护管的长度方向延伸；
所述外护管套装在所述工作管外壁上的保温层外侧，所述第二凸条与所述第一凸条相互咬合。
2.根据权利要求1所述的预制直埋保温管，其特征在于，所述工作管为无缝钢管。
3.根据权利要求1所述的预制直埋保温管，其特征在于，所述外护管为高密度聚乙烯硬质护管。
4.根据权利要求1所述的预制直埋保温管，其特征在于，所述保温层为聚氨酯发泡保温层。
5.根据权利要求1所述的预制直埋保温管，其特征在于，所述第一凸条和所述第二凸条均为截面是半椭圆形的高密度聚乙烯弹性凸条。
6.根据权利要求1所述的预制直埋保温管，其特征在于，所述热辐射层为TPX聚酯塑料薄膜，且所述热辐射层内嵌设有多个不规则排列的玻璃珠。
7.根据权利要求6所述的预制直埋保温管，其特征在于，所述玻璃珠为二氧化硅玻璃珠。
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