一种挖泥船用复合排泥管的制备方法 【技术领域】
本发明属于金属材料加工成型技术领域，涉及一种船用排泥系统，特别是一种挖泥排泥用的排泥管道系统中复合排泥管的制备方法。
【背景技术】
目前，国内挖泥船所用的排泥管有普通钢排泥管和复合排泥管。普通钢质排泥管自身材料硬度较低，耐磨性较差，限制了其应用。为了提高排泥管的耐磨性，现在一般采用复合排泥管。现有的复合排泥管有高铬铸铁管、铸石管等品种，其优点是耐磨性好，但整体管壁较厚，与普通钢质排泥管相比，厚度增加2～3倍，单位长度的重量增加，从而使得接头法兰、管路支架等都需重新设计配置，增加了生产成本，并且此类排泥管长度较短，整体管道所需接头法兰的个数较多，安装工艺复杂，费时费力。
因此需要一种重量轻、使用寿命长、安装方便、成本低的排泥管制造方法。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种重量轻、使用寿命长、成本低的挖泥船用复合排泥管的制备方法。
本发明的实现方法：
提供一种挖泥船用复合排泥管的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用钢板卷制外管，将钢板对接后焊接制成，并在外管两端连接法兰；
(2)采用一次浇铸成型方式制造内管；
(3)将外管和内管复合安装，并在两者之间填充环氧树脂。
在步骤(1)中对外管的直线焊缝进行打磨。外管与法兰之间通过焊接固定，法兰的止口端面与外管的端面平齐对接。在法兰的止口及外管的内壁对接处预做坡口，从而在其连接处形成一个三角形焊槽，可进一步提高外管和法兰之间的连接可靠性。在焊接好外管后，法兰的止口端面与外管的端面平齐对接。
内管采用高铬铸铁材料制造，高铬铸铁内管的化学成份主要由铬、钼、铌、钒、碳等组成。高铬铸铁内管为一体成型，无内壁接缝。内管无接缝设计，在使用时不会在其内壁形成涡流，从而大大提高了耐磨性能。在步骤(2)中，采用薄壁整管离心浇铸和热处理工艺使整管一次成型。采用合理的加工工艺，整个外管无径向焊缝，使普通钢外管几何尺寸控制在合理的范围内，保证内管的安装和对中要求。离心铸造管壁均匀，组织致密，表面光整，且在同等强度和磨损条件下，与普通铸造方法相比，内管的厚度可减小。为进一步提高其耐磨性能可对其进行热处理。
将外管和内管复合安装时，以外管上法兰孔的圆心为基准调整内外管的同心度，封堵两端法兰，采用高压法或真空法在内外管间隙间充填环氧树脂，将内外管固化复合，确保夹层间隙能完全充满环氧树脂。环氧树脂在内外管间隙的作用为：黏合内外管，使内管载荷和剪应力均匀的向外管传递，减少振动。充填环氧树脂的厚度为3～6mm。
最后，为使复合排泥管对接紧密，精车复合排泥管的两端面，保证两端面的平行度，并使得内管端面高于法兰端面约0.2mm。
本发明的优点在于：
本发明的有益效果在于利用环氧树脂填充层将钢质外管、高铬铸铁内管复合连接而成的一种复合排泥管，其中高铬铸铁内管为整体成型，无内壁接缝，使用时不会在其内壁形成涡流，耐磨性大大提高，而且每根管子较长，所需接头法兰数量少，复合后的壁厚尤其是高铬铸铁层厚度减小，生产成本降低。该方法及其制造的复合排泥管优点在于：
1、耐磨性好，与普通钢质排泥管相比，使用寿命增加4倍以上；
2、与现有设备配套，法兰、管路支架等不需要重新设计配置；
3、内管整体式制造，所需接头法兰的数量少；
4.、使用成本低，与现有排泥管相比，节省成本50％以上。
【附图说明】
图1：本发明制造的复合排泥管整体示意图；
图2：本发明制造的复合排泥管的局部放大图；
图3：本发明制造的复合排泥管的左侧视图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图1～图3所示，本复合排泥管主要由钢质外管1、环氧树脂填充层2、高铬铸铁内管3、法兰4及法兰5组成(法兰4和法兰5的主要区别为法兰4上有密封槽，其它均相同)，外管与法兰4、法兰5通过焊缝6、7焊接固定，8为加强连接强度的筋板。左端法兰4上带有密封槽，便于与其它管紧密对接。
复合排泥管的制造工艺如下：
步骤1：制造普通钢质外管。
外管1采用钢板卷制，对接后焊接，直线焊缝打磨光滑。整个外管长度约为5米，无径向焊缝，能保证内管的安装和对中要求。外管1与法兰4、法兰5之间通过焊缝7焊接固定，在法兰的止口及外管的内壁对接处预做坡口，从而在其连接处形成一个三角形焊槽6，可进一步提高外管1和法兰4、法兰5之间的连接可靠性。在焊接好外管后，法兰的止口端面与外管1的端面平齐对接，见图1～2所示。
步骤2：制造内管。
内管3采用整体制造，其壁厚均匀，长度较长，没有内壁接缝，流体通过时不会出现涡流。整管成分均匀，组织致密，硬度高，没有疏松、裂纹等缺陷。在同等强度和耐磨性的条件下，与普通排泥管相比，壁厚较小。
步骤3：内外管复合安装。
将外管1置于大型工装台上固定，装入内管3，以外管1上法兰孔位置圆的中心为基准调整内外管的同心度，采用专用工装封堵两端法兰，在内外管间隙间高压充填调制好的环氧树脂，保证环氧树脂充满整个间隙。优选环氧树脂厚度(亦即内外管间隙)范围为3～6mm。环氧树脂填充层是为了使内外管有效地连接在一起，使内管承受的冲击力、剪应力等载荷均匀地向外管传递，增大缓冲并减少振动。与一般的填充材料相比，采用环氧树脂能实现内外管的紧密结合，且使填充层地厚度降低，从而降低整个复合管的厚度和重量。
步骤4：加工端面。
精车复合排泥管的两端面，保证两端面的平行度，并使得内管端面高于法兰端面约0.2mm，以利于与其它管子对接紧密。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。