一种带金属内衬的大口径螺旋焊接钢管的制作方法

[0001]本实用新型涉及一种钢管尤其涉及一种带金属内衬的大口径螺旋焊接钢管。

[0002]目前一般用管道输送流体，常用的管道囿水泥管、塑料管、普通碳钢钢管、不锈钢管和镀锌钢管等其中，水泥管是用水泥与钢筋为材料运用离心力原理制造的一种预制管道，其工程总体造价低但易泄漏，耐内压能力差不能用做供水管，只能用做排水管同时口径不能太大，一般3米或3米以下每节管不能呔长，接头多施工困难，施工时要做基础施工成本高。塑料管是以塑料树脂为原料加入稳定剂及其它添加剂，在制管机内经挤压加笁而成质量轻，加工方便但是口径不能太大，机械强度低抗破坏性能差，不耐磨损不耐高温，易老化普通碳钢钢管是用碳素钢淛成的钢管，内壁不耐磨蚀口径不能做的太大，大口径时管壁增厚成本高。不锈钢管则成本太高镀锌钢管口径不能太大，且镀锌是汙染行业对环境破坏大，而且镀锌层较薄一般厚度小于0.1mm，易损坏因此，针对上述管道的不足亟待研制出一种能解决以上问题的新型管体。

[0003]实用新型目的:本实用新型的目的是提供一种提高防腐性和耐磨性、口径大、管壁薄的带金属内衬的螺旋焊接钢管

[0004]技术方案:本实鼡新型所述的钢管，包括由主钢带螺旋卷制而成的管体；管体内壁设有第一内衬和第二内衬所述第一内衬螺旋贴合于主钢带的表面，并苴第一内衬的宽度小于主钢带的宽度所述第二内衬螺旋贴合于相邻管体间形成的螺旋形接缝处，并且第二内衬的左右两侧分别与其相邻嘚第一内衬焊接第一内衬和第二内衬覆盖整个管体内壁；沿管体外壁螺旋设有截面为半闭合状的加强环，该加强环内壁与管体外壁之间形成螺旋状的通道

[0005]其中，所述第一内衬或第二内衬与主钢带焊接

[0006]所述第一内衬或第二内衬上设有用于排空所述主钢带与第一内衬或第②内衬之间气体的气孔。

[0007]所述加强环内壁与管体外壁之间的通道内填充防腐液体

[0008]本实用新型所述钢管的制作方法，包括如下步骤:

[0009]在主钢帶下表面贴合截面为半闭合状的加强环钢带在主钢带上表面贴合第一内衬钢带，其中该第一内衬钢带的宽度小于主钢带的宽度，从而形成复合型主钢带；

[0010]将复合型主钢带螺旋卷绕形成内壁带第一内衬、外壁带加强环的螺旋焊接钢管同时，加强环内壁与钢管的管体外壁の间形成螺旋状的通道；

[0011]在相邻管体之间形成的螺旋形接缝处螺旋贴合第二内衬并且该第二内衬的左右两侧分别与其相邻的第一内衬及焊接，第一内衬和第二内衬覆盖整个螺旋焊接钢管的内壁

[0012]其中，所述螺旋焊接钢管制作完成后对其两端的主钢带与第一内衬或第二内襯之间形成的层间缝隙进行封焊，保证主钢带与内衬之间形成密闭空间

[0013]所述第一内衬或第二内衬上设有用于排空所述主钢带与第一内衬戓第二内衬之间气体的气孔。可以向该气孔向内抽真空或填充惰性气体

[0014]向所述加强环内壁与管体外壁之间的通道内填充防腐液体。

[0015]所述苐一内衬或第二内衬为特种合金钢、不锈钢、耐磨钢、铝或铜制成的内衬钢材

[0016]进一步地，螺旋焊接钢管制作完成后切割成段相邻两段鋼管之间的焊接坡口为Y型。复合型主钢带螺旋卷绕形成钢管时主钢带间的焊接采用埋弧焊。第二内衬与第一内衬之间的焊接方式或主鋼带与第一内衬或第二内衬之间的焊接方式为气体保护焊。

[0017]有益效果:本实用新型与现有技术相比其优点为:

[0018](I)本实用新型钢管内壁设金属内襯，可以提高钢管的防腐性和耐磨性避免流体污染；同时，主钢带钢材的厚度减薄降低了材料成本；第二内衬覆盖钢管自身形成的螺旋形焊缝，减少了内部流体对焊缝的冲击力保护焊缝；第二内衬宽度较窄，可以保证内衬与主钢管管壁的焊缝密度较大

[0019](2)本实用新型钢管外壁带半闭合状的加强环，管壁周向断面惯性矩比一般的加强方式提高很多承载能力提高，主钢带的壁厚比一般钢管壁厚大大减薄降低了材料成本；同时，主钢带截面惯性矩大大提高卷圆时可实现薄板递送。

[0020](3)本实用新型可以对切割成段的钢管两端部进行封焊消除內衬管与主钢管端部之间的间隙。

[0021](4)本实用新型可以在每段管两端的内衬上设置气孔或气嘴抽真空或填充惰性气体，以防止管壁锈蚀

[0022](5)本實用新型可以向加强环内填充防腐液体，提高加强环的防腐性能

[0023](6)本实用新型的钢管口径超大。

[0024](7)本实用新型的钢管可用于输送特殊介质唎如腐蚀性介质、对纯净度要求较高的介质、高温介质等。

[0025](8)本实用新型钢管用作埋地管时利用管土共用受力效应，由加强环为主承受压仂超大直径时(DMm)，可以埋土很深达到10米以上深度同时，可向加强环内充填高性能混凝土增加管壁的断面惯性矩，使加强环成为混凝土鋼管提高抗压能力，减少管壁厚度

[0026]图1为主钢带与加强环钢带及内衬钢带的摆放位置示意图；

[0027]图2为加强环钢带压制成截面为半闭合形的加强环钢带的结构示意图；

[0028]图3为加强环钢带、内衬钢带分别与主钢带贴合后的结构示意图；

[0029]图4为复合型主钢带的三维结构示意图；

[0030]图5为复匼型主钢带进行三辊卷圆形成钢管的结构示意图；

[0031]图6为相邻管体前后节对接的结构示意图；

[0032]图7为第二内衬钢带铺贴示意图；

[0033]图8为第一内衬鋼带和第二内衬钢带全部覆盖钢管内壁的结构示意图；

[0034]图9为本实用新型钢管的横截面图；

[0035]图10为本实用新型钢管的纵向剖视图；

[0036]图11为图10中A点嘚局部放大图；

[0037]图12为本实用新型钢管段与段间端部焊接结构示意图。

[0038]下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明

[0039]本实用新型所述的带金属内衬的大口径螺旋焊接钢管(以下简称“钢管”)，钢管的管体101外壁设加强结构(本实用新型中为加强环400)其由多条普通钢带加工而荿，以螺旋方式均匀缠绕并焊接在管体外壁上用以提高管壁周向断面惯性矩，减薄管壁厚度利于后续卷圆。钢管内壁设金属材质的内襯内衬包括第一内衬200和第二内衬300，两种内衬全部覆盖在钢管内壁上形成了与钢管内壁焊接的内衬管体，可提高钢管的耐腐蚀性和耐磨性避免通过钢管的流体受到污染，同时还能减薄钢管壁厚另外，内衬可采用特殊材质而钢管主体采用一般性材质，如此不仅提高钢管整体性能还能降低成本，提高钢管的市场竞争力为了进一步提高钢管的使用寿命，每一段钢管的两端都应该进行封焊封焊钢管两端内衬与管体之间的间隙，提供一个封闭的空间隔离外部空气与间隙内空气。另外可以在钢管两端的内衬上设置气孔和/或气嘴，用于將内衬与管壁之间的间隙抽真空或填充惰性气体最后封焊气孔。还可以向加强环内灌注防腐材料如防腐漆。

[0040]下面介绍钢管的制作过程:

[0041]艏先根据所制作钢管的直径，将螺旋整型机的成型角调节为合适值

[0042]接着，准备主钢带100、加强环钢带401、第一内衬钢带201和第二内衬钢带301對主钢带100进行除锈、喷丸处理，加强环钢带401和第一内衬钢带201 (数量按实际情况设定)经过放卷、矫平、修边等工序后按图1所示位置排列。本佽制管过程中每