一種埋地鋼管的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種埋地鋼管。
【背景技術】
[0002] 重金屬污染土對于埋地鋼管有著強烈的腐蝕作用，而且管道周圍土體顆粒對于管 道防腐蝕層的摩擦作用會使得管道的防腐蝕層發生破損和剝離而導致失效。目前，對于埋 地鋼管防腐蝕層選材方面的研究較多，而對于管道防腐蝕層材料在地下埋設環境中保護措 施的研究則相對不足。

【發明內容】

[0003] 技術問題：本發明要解決的技術問題是：提供一種埋地鋼管，該埋地鋼管具有良 好的防腐蝕性能，且使用壽命長。
[0004] 技術方案：為解決上述技術問題，本發明實施例采用如下的技術方案：
[0005] -種埋地鋼管，該埋地鋼管包括管體、防腐蝕層和膨潤土防水毯，防腐蝕層涂覆在 管體的外側，膨潤土防水毯包覆在防腐蝕層的外側。
[0006] 作為優選方案，所述的膨潤土防水毯呈螺旋形包覆在防腐蝕層的外側。
[0007] 作為優選方案，所述的膨潤土防水毯中相鄰包覆層之間重疊寬度大于20厘米。
[0008] 作為優選方案，所述的膨潤土防水毯中膨潤土為鈉基膨潤土。
[0009] 作為優選方案，所述的膨潤土防水毯的外層土工布厚度為I. 0~I. 5mm。
[0010] 作為優選方案，所述的膨潤土防水毯的外層土工布的橫向抗拉強度和縱向抗拉強 度均大于或等于30kN/m。
[0011] 作為優選方案，所述的膨潤土防水毯的外層土工布的橫向斷裂拉伸率和縱向斷裂 拉伸率均小于或等于16%。
[0012] 作為優選方案，所述的膨潤土防水毯的外層土工布的頂破強度大于或等于1500N。
[0013] 作為優選方案，所述的膨潤土防水毯的外層土工布的刺破強度大于或等于300N。
[0014] 作為優選方案，所述的膨潤土防水毯的外層土工布為玻璃纖維復合加筋土工布或 者合成纖維復合加筋土工布。
[0015] 有益效果：與現有技術相比，本發明實施例通過在管道防腐蝕層的外側包裹膨潤 土防水毯，使得土工布將周圍土體與管體上的防腐蝕層隔離，從而避免周圍土體對防腐蝕 層的摩擦，延長防腐蝕層的使用壽命，而且膨潤土防水毯能夠在溫差變化劇烈的地下土體 環境中保持良好穩定的力學性能，從而可以長時間地對于埋地鋼管的防腐蝕層起到防護作 用。膨潤土防水毯還可以有效地吸附污染土中的重金屬，增強埋地鋼管的防腐蝕性能。同 時，膨潤土防水毯的價格低廉，使得制作成本低。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明實施例的結構示意圖。
[0017] 圖2是本發明試驗1中采用的耐磨損試驗示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖，對本發明實施例的技術方案進行詳細的說明。
[0019] 如圖1所示，本發明實施例的一種埋地鋼管，包括管體1、防腐蝕層2和膨潤土防水 毯3,防腐蝕層2涂覆在管體1的外側，土工布3包覆在防腐蝕層2的外側。
[0020] 上述實施例的埋地鋼管，通過在管體1外側涂覆防腐蝕層2,防止外部土體中的金 屬陽離子腐蝕鋼管。由于直接將防腐蝕層2暴露在土體中，管道周圍土體顆粒長期對防腐 蝕層2產生摩擦，破壞防腐蝕層2,從而不能對管體1起到長效的防腐蝕作用。本實施例通 過在防腐蝕層2的外側設置膨潤土防水毯（膨潤土防水毯英文全稱是Geosynthetic Clay Liner (GCL))，使得膨潤土防水毯3將周圍土體與管體1上的防腐蝕層2隔離，從而避免周 圍土體對防腐蝕層2的摩擦，延長防腐蝕層2的使用壽命。同時，膨潤土防水毯3可以有效 地吸附污染土中的重金屬，增強了埋地鋼管的防腐蝕性能。本實施例采用膨潤土防水毯將 鋼管的防腐蝕層與周圍土體隔離，以減少土體顆粒對防腐蝕層的摩擦作用，延長管道防腐 蝕層的使用壽命。本實施例利用膨潤土防水毯提高埋地鋼管的防腐蝕性能。
[0021] 作為優選，所述的膨潤土防水毯3呈螺旋形包覆在防腐蝕層2的外側。這樣，膨潤 土防水毯3可以覆蓋全部的防腐蝕層2,且纏繞方便。膨潤土防水毯3在管體1上穩定可 靠，不易發生偏移。螺旋式的包裹方式可以使得膨潤土防水毯3連續地包裹在鋼管的表面， 而不用進行剪裁處理。膨潤土防水毯3呈螺旋形包覆在防腐蝕層2的外側，每轉一圈形成 一包覆層。為避免防腐蝕層2從包覆層之間的空隙露出，所述的膨潤土防水毯3中相鄰包 覆層之間重疊寬度大于20厘米。這樣，一方面防腐蝕層2整體位于膨潤土防水毯3下方， 另一方面，膨潤土防水毯3在管體1上的連接也更加牢靠。
[0022] 作為優選，膨潤土防水毯3的外層土工布厚度為I. 0~I. 5mm。例如，可以為 I. 0mm、I. 2mm、I. 4mm或者I. 5mm。膨潤土防水毯3是將鈉基膨潤土夾在外層土工布和內層 土工布之間，然后經過針織加固而制成的土工合成材料。外層土工布是指靠近鋼管防腐蝕 層2的土工布。內層土工布是指遠離鋼管防腐蝕層2的土工布。
[0023] 為確保膨潤土防水毯3對周圍土體顆粒的隔離作用，膨潤土防水毯3中外層土工 布的橫向抗拉強度和縱向抗拉強度均大于或等于30kN/m。膨潤土防水毯3中外層土工布的 橫向斷裂拉伸率和縱向斷裂拉伸率均小于或等于16%。膨潤土防水毯3中外層土工布的頂 破強度大于或等于1500N。膨潤土防水毯3中外層土工布的刺破強度大于或等于300N。
[0024] 作為優選，所述的膨潤土防水毯3中外層土工布為玻璃纖維復合加筋土工布或者 合成纖維復合加筋土工布。當然，在滿足上述性能的其它類型土工布也是可以的。
[0025] 作為優選，所述的膨潤土防水毯3中所使用的膨潤土為鈉基膨潤土。鈉基膨潤土 比鈣基膨潤土的吸水膨脹倍數大，對于金屬陽離子的吸附能力強。因此，優選鈉基膨潤土作 為膨潤土防水毯3中的膨潤土。
[0026] 由于膨潤土防水毯中的鈉基膨潤土可以很好地吸附污染土中的重金屬，位于鈉基 膨潤土上方和下方的土工布擁有良好的耐摩損力學特性，而且土工布擁有良好的抗凍融循 環的特性，所以其不但可以增強埋地鋼管的防腐蝕性能，而且對于埋地鋼管防腐蝕層的磨 損可以起到有效的防護作用，同時也能夠在溫差變化劇烈的地下土體環境中保持良好穩定 的力學性能，長時間地對于埋地鋼管的防腐蝕層起到防護增強補充的作用。
[0027] 本發明實施例的埋地鋼管，采用在其防腐蝕層表面包裹膨潤土防水毯（GCL)的結 構，對于鋼管防腐蝕層的磨損進行保護，同時膨潤土防水毯可以有效地吸附土體中的金屬 陽離子，增強了管道自身的防腐蝕性能。該埋地鋼管施工操作簡單，其防腐蝕層不易磨損， 擁有卓越的防腐蝕性能。同時外層包裹的膨潤土防水毯具有良好的抗凍融循環特性，適用 于溫差變化劇烈的地下土體環境，可以長時間地對于埋地鋼管的防腐蝕層起到防護增強補 充的作用。膨潤土防水毯的成本低廉，有利于該埋地鋼管在工程中推廣。
[0028] 下面通過試驗來說明本發明實施例中膨潤土防水毯3對于管道防腐蝕層2具有優 良的保護效果，以及膨潤土防水毯3對于重金屬具有良好的吸附能力。
[0029] 試驗 1
[0030] 對膨潤土防水毯3的外層土工布進行耐磨損試驗，并在《鋼管工程設計規范（GB 50253-2014)》中規定的管道最小埋深情況下，考慮車輛荷載的影響，對土工布的耐循環磨 損次數進行評定。
[0031] 試驗材料
[0032] 試驗采用的玻璃纖維復合加筋土工布和合成纖維復合加筋土工布的基本力學性 能參數如表1所示。
[0033] 表 1
[0034]
[0035] 對試件1進行測試：
[0036] 試驗方法
[0037] 取試件1的長度X寬度=21cmX15cm，對其進行耐磨損試驗，以對其耐磨損性能 進行評定。圖2是耐磨損試驗裝置示意圖。將試件的四周固定在試驗儀器上，并保證試驗 儀器的金屬尖端與試件相接觸，然后給金屬尖端施加一定的豎向力，并使得金屬尖端在試 件上作循環往返移動，進而觀測記錄試件所能夠承受的最大循環磨損次數。
[0038] 根據Archard磨損法則，得到式（1)。利用式⑴測算試件的磨損速率。
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