[其他]复合管及其制造方法

说明书

提出一种先进的复合管，其外层是塑料，内层是薄铅层。这一薄铅层是用如下方法形成的：在塑料管内放一铅管，再在铅管内装入压力媒介物，并使铅管扩径而密合在塑料管上。外层管可以是圆形、方形或双联形的。还提出了这种复合管的制造方法。

本发明是关于用作供水、供气管或药品等输送管的复合管及其制造方法。

以往，供水、供气管或药品等输送管是使用聚乙烯为主的塑料管或铅管。

但是，铅管和塑料管分别有如下问题：铅管的问题是强度不够;塑料管的问题是耐药物腐蚀或耐放射能的性能差，且由于塑料略有透水性和透气性，因此气密性差。另外，对于有挠性的塑料管来说，在高温下使用时其强度降低，例如，与80～100℃以上的热水、蒸汽等直接接触而进行输送是很困难的。

为此，考虑将耐药物腐蚀性、耐放射能的性能和无透水性或高温机械强度特性优良的铅与耐压性、抗外伤性、形状稳定性和耐蚀性优良的塑料相配合，而制成内层为铅镀层的聚乙烯管或聚氯乙烯管。

但是，将铅镀在塑料管的内表面是很困难的，因此在铅管上涂覆塑料。而为使铅管形状稳定，采用直径较小（例如内径为25毫米）、管壁厚（例如内径为25毫米时，壁厚为2～5毫米）的铅管。

然而，采用这种方法，为使铅管的形状稳定，涂覆塑料前的铅管壁厚，一般必须为2毫米以上。并且，制造内径为50毫米以上的大口径铅管是很困难的。

因此，制造的管子重量大，材料的成本也高，同时制造正圆的大口径管也是很困难的。

本发明的第1个目的是得到克服上述问题的复合管，第2个目的是如何制造出这种复合管。

本发明的复合管是在用塑料制成的管的内表面具有一层以铅管扩径而密合在上面的薄铅层。

金属铅（包括合金铅）的熔点为300℃，具有挠性，特别是用作挠性管（包括电缆的金属包皮）与一般所用的铝管相比，铅管的延伸率大，为45～50%，而铝管为33%左右。在加工方面，铅是一种很特殊的金属，例如在150℃以下（包括常温）的较低温度下对其施加外力，同样可容易地进行延伸。另外，对于外力的机械强度，铝的抗张强度为8.5公斤/毫米²，而铅约为1.8～2.5公斤/毫米²，可见，铅的抗张强度比铝要低得多。本专利是利用铅和铅合金的良好特性，将铅管进行扩管加工，与外部的塑料管相配合，克服材料强度不足的弱点，而得到极为有用的复合管。

这种复合管，由于其内表面具有一层将铅管扩径而形成的薄铅层，因此耐药物腐蚀性、气密性好，即使在100～200℃这样的高温下，其机械强度也能保持在可实际使用的程度，而且重量轻又很经济。此外，即使内表面的铅层是一薄层，由于在其外侧密合了塑料管，因此，具有良好的耐压性、耐外伤性、形状稳定性能和耐蚀性能。

此外，塑料管本身容易变形，复原性也好，因此，抗弯特性一般也好，但铅管等金属管就不是这样，对于一定内径（或外径）的管子，有一个不产生纵向弯曲的壁厚极限，表示该壁厚极限的有如下所示的L.G Breaza公式：

L.G Breaza公式：

式中，t：管子的壁厚

γ：管子的外径

1/K：理论最小曲率半径

根据上面L.G Breaza公式求出的管子，外径与壁厚的关系示于图10。根据该式，意味着壁厚越厚，曲率半径就不能取小。因此，铅管越薄越好。但另一方面，从钢管的结构加工考虑，薄壁大口径管也变形量大，保持正圆形状是很困难的。

本申请的发明者们，对于以往不能进行制造的，如内径为50～150毫米的大口径管，也通过将铅管扩径减薄壁厚，而使其密合在具有所需厚度的外部塑料管上，成功地得到了内层为1～3毫米薄铅层的复合塑料管，成功地得到了金属管和最终复合管的壁厚薄、曲率半径小，即挠性好的管子。