本發(fā)明屬于輸電線路山火防治技術領域，具體涉及一種遠距離撲滅輸電線路山火用耐磨耐高溫耐高壓柔性水管。

背景技術：

近年來，輸電線路附近山火頻繁引發(fā)線路跳閘，嚴重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。對電網(wǎng)山火進行撲救，是防止輸電線路因山火跳閘的最直接、最有效的技術手段。但由于輸電線路現(xiàn)場處于100米以上高山，且坡陡路險、車輛無法到達，因此，需要用高壓水管遠距離輸水至山火現(xiàn)場進行滅火，通常壓力高達15MPa。

因此，輸電線路山火的防治采用高壓滅火裝置，但是現(xiàn)有普通的消防水管配套使用，出現(xiàn)如下問題：(1)山火點附近水資源匱乏，普通消防布水管標準口徑為40mm，水管內殘余水量大，嚴重浪費水資源，消防水利用率低；(2)山火點通常位置較高，消防水輸送必須采用高壓滅火裝置，普通消防車用布質消防水管承壓能力最大為4Mpa，耐壓能力不夠，如果用在高壓場合會出現(xiàn)爆裂、泄漏；(3)由于輸電線路山火滅火裝備使用的滅火液具有弱酸堿性，普通消防水管大多采用橡膠或PVC等材料，耐酸堿性差，且光滑性不佳，聚氨酯材料雖然耐酸堿性能好，但價格較為昂貴；(4)高壓水管現(xiàn)場使用需要彎曲連接及收集存放，需要很好的柔軟性，目前市面高壓管為了增加耐壓性能，加入鋼絲或其他金屬材料，或采用硬質橡膠，均難以彎曲，不便滅火時水管彎曲和滅火后收存。如專利申請CN105169609A采用了金屬阻燃網(wǎng)層增加耐壓能力，專利申請CN 202017826U在水管的外部纏繞著具有高抗拉力的鋼絲來增加耐壓能力，但這些產(chǎn)品均不易彎曲，柔軟性差，不能滿足遠距離滅火需求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種遠距離撲滅輸電線路山火用水管，該水管為耐磨、耐高溫、能承受高壓、柔性水管。

本發(fā)明的技術方案是：一種遠距離撲滅輸電線路山火用耐磨耐高溫耐高壓柔性水管，該水管包括由內到外三層，最內層為聚氨酯-PVC復合材料層，中間層為合成纖維層，最外層為聚酯棉層，中間層和最外層均由細繩編織而成，最內層和中間層粘結在一起；

所述聚氨酯-PVC復合材料層由質量份為15～20份的熱塑性聚氨酯、62～72份的PVC、8～12份的DOP、1～5份的熱穩(wěn)定劑和1～2份的銅鹽復合制備而成。

所述聚氨酯-PVC復合材料層經(jīng)下述步驟制備得到：將PVC、DOP、熱穩(wěn)定劑和銅鹽預塑化，然后加入熱塑性聚氨酯混煉，最后注塑成型。

所述熱穩(wěn)定劑為二月桂酸二丁基錫，所述銅鹽為無水硫酸銅。

所述預塑化為95～105℃下預塑化15～20min。

在一個具體實施例中，熱塑性聚氨酯先在60～80℃真空干燥5～8h，然后將其與預塑化后的PVC、DOP、熱穩(wěn)定劑和銅鹽混合，混煉溫度為150～180℃。

在一個具體實施例中，最內層厚度為0.8～1.2mm，中間層厚度為1～1.5mm，最外層厚度1.2～1.6mm；水管內徑12～15mm。

在一個具體實施例中，中間層所述合成纖維為滌綸纖維；中間層每股合成纖維細繩直徑0.08～0.12mm，用120～160股合成纖維細繩編織而成。

在一個具體實施例中，最外層每股聚酯棉細繩直徑0.08～0.12mm，用140～170股阻燃聚酯棉細繩編織而成。

在一個具體實施例中，最內層和中間層通過加熱粘結在一起，最外層套在中間層外。

本發(fā)明有如下的有益效果：

1、水管承壓能力強，能夠承受高壓滅火裝置15MPa壓力，較目前最高承壓消防水管提高2.75倍，滿足輸電線路山火高山滅火所需輸送壓力要求；

2、內膽采用新的聚氨酯-PVC復合材料，相比普通橡膠和PVC材料，具備防腐蝕、水流阻力小、機械性強、密封性好的性能，防止高效滅火液的腐蝕，提高了水管的機械性能和使用壽命，降低了水管的壓力損耗，同時相對聚氨酯材料，成本低，經(jīng)濟性好。

3、外層聚酯棉相比普通棉具有很好的耐高溫性能和阻燃性能，防止水管在高溫火場燒損。

4、水管耐磨損，能夠在山地使用，使用壽命長。

5、水管柔性好，彎曲性能佳，適合現(xiàn)場應用場合各種彎曲，方便收放整理。

6、在優(yōu)選的實施例中，水管口徑小，使用輕便，降低水管蓄水量，較標準消防水管節(jié)約用水89.44％，提高了消防水劑的利用率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個具體實施方式的高壓細水霧裝置配套消防水管的結構圖，圖中標示為：

1—聚氨酯-PVC復合材料層；

2—合成纖維層；

3—聚酯棉層。

具體實施方式

本發(fā)明所用聚酯棉(即聚酯短纖維)，以及所用原料聚酯型熱塑性聚氨酯、PVC、DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)和二月桂酸二丁基錫熱穩(wěn)定劑均可市購。

實施例1聚氨酯-PVC復合材料的制備

本實施例由16％(質量)的聚酯型熱塑性聚氨酯、70％的PVC材料、10％的DOP和2％二月桂酸二丁基錫熱穩(wěn)定劑、2％無水硫酸銅復合制作而成。

聚氨酯-PVC復合材料的制備方法為：

1)PVC的預塑化：預塑化時先將70份(重量份)的PVC材料、10份的DOP、2份二月桂酸二丁基錫和2份無水硫酸銅混合均勻放入烘箱，在100℃下預塑化15～20min。預塑化過程中每隔5分鐘左右要將物料拿出烘箱攪拌一次。

2)PVC/TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)共混物的制備：根據(jù)配方稱取16份熱塑性聚氨酯、將其在60～80℃烘箱內真空干燥5～8h。將干燥后的16份熱塑性聚氨酯和84份預塑化的PVC、DOP、二月桂酸二丁基錫和無水硫酸銅混合物投入煉塑機中，將煉塑機輥筒升溫至160℃。啟動煉塑機，混煉均勻。

3)將混煉好的PVC/TPU共混物放入注塑機中，調節(jié)溫度至160℃，注塑擠出得到管型內層。

本發(fā)明在聚氨酯-PVC復合材料中加入無水硫酸銅，利用銅離子與聚氨酯中的氨基、PVC中的氯原子之間的絡合作用，增強聚氨酯與PVC之間的相容性，提高復合材料的機械性能。

實施例2聚氨酯-PVC復合材料的制備

本實施例由20份(質量)的熱塑性聚氨酯、65份的PVC材料、8份的DOP和5份二月桂酸二丁基錫熱穩(wěn)定劑、2份無水硫酸銅復合制作而成。

除各組分加入的量外，本實施例的聚氨酯-PVC復合材料的制備方法與實施例1相同。

實施例3聚氨酯-PVC復合材料的制備

本實施例由18份(質量)的熱塑性聚氨酯、68份的PVC材料、12份的DOP和1份二月桂酸二丁基錫熱穩(wěn)定劑、1份無水氯化銅復合制作而成。

除各組分加入的量外，本實施例的聚氨酯-PVC復合材料的制備方法與實施例1相同。

實施例4遠距離撲滅輸電線路山火用水管

如圖1，本發(fā)明一個具體實施方式的水管為三層結構。

第一層(內層)為聚氨酯-PVC復合材料層1，厚度為1mm。本實施例采用實施例1制備的聚氨酯-PVC復合材料。該層具有很好的耐酸堿性能、機械性能和密封性能，防止滅火劑對水管造成的腐蝕老化，同時成本相對低。

第二層(中間層)為合成纖維層2。該層采用滌綸纖維編織而成。在一個優(yōu)選的實施方式中，每股合成纖維細繩直徑0.1mm，用144股合成纖維細繩編織而成，合成纖維層厚度為1.2mm。該層機械韌性好，耐壓強度高。

第三層(外層)為聚酯棉層3。在一個優(yōu)選的實施方式中，每股聚酯棉細繩直徑0.1mm，用156股阻燃聚酯棉細繩編織而成，阻燃聚酯棉層厚度1.4mm。該層具有很好的承壓性能，同時具有阻燃性能，防止火場高溫損害水管。

第一層和第二層經(jīng)高溫處理，粘結在一起，第三層套住第二層。

本實施例水管與高壓滅火裝備配套使用，裝備工作壓力大。因此，內膽采用的聚氨酯-PVC復合材料具有耐高壓、水流阻力小，最大限度地減少壓力損耗。由于在消防水中加入高效滅火劑，聚氨酯-PVC復合材料具有耐酸堿、防腐蝕、耐老化性能，并且經(jīng)濟性好，滿足了高效滅火劑防腐蝕的性能。

第二層合成纖維和第三層聚酯棉采用編織法，可以承壓15Mpa，較目前最高消防水管承壓4MPa提高2.75倍，從而可保證滅火裝備高壓力輸出將滅火水劑輸送到輸電線路高山現(xiàn)場進行滅火。

將本實施例的水管6種樣品，采用蒸氣壓力機進行壓力測試，測得水管的爆破壓力平均值為20.13MPa。試驗結果如下：

表1實施例4樣品壓力測試結果

同時本實施例水管具有耐磨性能，雙層編制較好地保護內膽，延長水管使用壽命，同時具備耐高溫性能。

在一個優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明水管內徑13mm，大大降低水管余水損耗，較普通40mm水管節(jié)約殘余水：

式中，l為水管長度。

相對于目前消防水管，本發(fā)明水管具有節(jié)水、耐高壓、耐溫耐磨的優(yōu)點，可滿足輸電線路高山滅火需求。