预应力钢管.pdf

本发明涉及一种预应力钢管，由管体、管体外壁的保护层、管体内壁的内衬层构成，其中在保护层内的管体外壁上缠绕有预应力钢丝。本发明结构简单，设计科学合理，管壁较薄，用钢量较少，成本较低，是一种使用寿命长且具有较高防腐性能的预应力钢管。

1.  一种预应力钢管，由管体、管体外壁的保护层、管体内壁的内衬层构成，其特征在于：在保护层内的管体外壁上缠绕有预应力钢丝。

2.  根据权利要求1所述的预应力钢管，其特征在于：所述的保护层内的管体外壁上缠绕的预应力钢丝为1—3层。

3.  根据权利要求1所述的预应力钢管，其特征在于：所述的保护层为玻璃钢或者聚氨酯，所述的内衬层为聚氨酯或者玻璃钢。

预应力钢管
技术领域
本发明涉及钢管，尤其是一种预应力钢管。
背景技术
钢管一般应用在地理环境不允许开槽作业、施工环境要求噪音较小并不对交通产生影响或者地面容易沉降的情况下。目前用于输送压力流体的钢管主要采用L175-L555级的钢板(抗拉强度为175-555MPa)焊接制成，由于这些普通钢材的屈服强度较低，所以在制造耐压强度高的钢管时，钢管的管壁设计非常厚。以DN1800的管道为例，工作条件均为：工作压力0.6MPa，覆土深度2m，普通钢管所需的钢板厚度至少为14mm，每延米管道钢材用量为695Kg，钢管管壁厚度增加虽能满足输送压力流体的目的，但是存在如下问题：1.钢管管壁加厚，导致生产每根钢管的用钢量加大，原材料成本升高；2.钢管管壁加厚，导致钢管重量加大，运输以及施工的难度加大；3.目前钢管保护层一般为钢管内壁涂敷耐腐、耐磨材料，其外壁设有保温层以及保护层，保温层一般采用聚氨脂发泡或硅酸盐及其它保温材料，保护层一般采用塑料管或者玻璃钢等材料，其防腐性能较差，直接导致钢管使用寿命较短，提高了更换的成本；另外钢材属于高耗能、高排放产品，使用量的加大，会导致能源的大量消耗，尤其是不可再生资源的消耗，且不符合国家倡导的节能减排的环保政策。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，设计科学合理，管壁较薄，用钢量较少，成本较低，使用寿命长且具有较高防腐性能的预应力钢管。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种预应力钢管，由管体、管体外壁的保护层、管体内壁的内衬层构成，其中在保护层内的管体外壁上缠绕有预应力钢丝。
而且，所述的保护层内的管体外壁上缠绕的预应力钢丝为1—3层。
而且，所述的保护层为玻璃钢或者聚氨酯，所述的内衬层为聚氨酯或者玻璃钢。
本发明的优点和有益效果为：
1.本预应力钢管由管体以及内衬层及管体外壁的保护层构成，其中在保护层内的该管体外壁缠绕有预应力钢丝，在同样的工作条件下，本钢管的管壁较薄，是普通钢管用钢量的2/5左右，在钢铁价格日益增长的今天，大大节约了原材料成本，提高了经济效益，并且降低高耗能、高排放产品的使用量符合国家倡导的节能减排的环保政策。
2.本预应力钢管外壁缠绕有预应力钢丝，大大增强了整体管材抵御外压覆土和内水压力的能力，在同等外压覆土和内水压力情况下，使整体管芯的壁厚变薄，减轻整体管材的重量，降低预应力钢管整体施工造价和施工难度。
3.本预应力钢管延伸出保护层的管体两端除了可以采用焊接连接外，还可以分别同轴固装钢制承插口或者法兰，施工操作简便；由于本管材管壁较薄，管体自身重量较轻，在一定程度上也提高了抵抗不均匀沉降的能力。
4.本预应力钢管的内衬层、外壁保护层分别为玻璃钢保护层和/或者聚氨酯保护层的其中之一，提高了该管材的整体防腐性能，延长了钢管的使用寿命，并且能够有效减小管道内壁阻力，降低整体运营费用。
5.本发明结构简单，设计科学合理，管壁较薄，用钢量较少，成本较低，使用寿命长且具有较高防腐性能的预应力钢管。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A向截面放大图；
图3为图1的B-B向截面放大图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种预应力钢管，其管体2为钢制管体，在管体的内壁同轴固装有一内衬层1，该内衬层采用玻璃钢或者聚氨酯材料制作；在管体的外壁同轴固装有一保护层4，该保护层采用聚氨酯或者玻璃钢。一般情况下，内衬层与保护层所采用的材料要相异，如内衬层采用玻璃钢，而保护层采用聚氨酯。在保护层内的该管体外壁上缠绕有预应力钢丝3，所缠绕的预应力钢丝为1—3层，本实施例附图所示为一层。
在本实施例中，在延伸出保护层及内衬层的管体两端为管体的延伸部5，该延伸部用于同轴固装钢制承插口或者法兰以实现管材之间的连接。
本发明在同样的工作条件下同普通钢管相比节省钢材用量43.2％。下面以DN1800mm的钢管为例具体叙述：
工作条件为：工作压力0.6MPa，覆土深度2m；
普通钢管所需的钢板厚度至少14mm，每延米管道钢材用量为695Kg；
预应力钢管的钢板厚度为至多6mm，钢丝采用抗拉强度为1570MPaφ5钢丝，以螺距为10mm缠绕在钢管外壁，缠绕一层，钢材用量为：钢板297Kg，钢丝98Kg，总计395Kg。