[發明專利]一種熱塑性塑料復合管

有效

• 申請號: 201210361213.8
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102853176A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 李萬利;袁長友;宋花平;劉進立;嚴為群;錢曉宇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總后勤部油料研究所;江蘇聯冠高新技術有限公司
• 主分類號: F16L9/147
• 分類號: F16L9/147;F16L11/08;F16L47/08
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 劉冬梅

技術領域

本發明涉及增強的熱塑性管道，特別涉及可快速拆裝的熱塑性塑料復合管。

背景技術

熱塑性塑料復合管從上世紀90年代起開始在國外油氣田逐步使用，本世紀初開始在國內油氣田試用，主要用于油氣集輸、注水和注醇。現在，熱塑性塑料復合管應用領域包括海洋柔性管、溫泉輸送管；石油、成品油、天然氣輸送；市政給排水、油污水、海水淡化；礦山供水、供風、排水、洗煤水、煤粉輸送；化工廠、鋼廠腐蝕性液體輸送。

復合管一般包括三層結構：內層的內襯層，中間的增強層，和外層的外保護層。作為中間層的增強層，可以根據需要由無機纖維、有機纖維或金屬纖維形成。作為內層的內襯層或外層的外保護層，一般由彈性體（如硫化橡膠、熱塑性彈性體）或塑料（如熱固性塑料、熱塑性塑料）形成。如果復合管的內層和外層都是熱塑性塑料，則該復合管被稱為熱塑性塑料復合管。

具體而言，作為內層的內襯層，可由高密度聚乙烯（HDPE）、交聯聚乙烯（PEX）、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）、尼龍（PA）和聚偏二氟乙烯（PVDF）等形成。

作為中間層的增強層，可以提及例如有機纖維（如芳綸、聚酯纖維）、無機纖維（如玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維）和金屬纖維（如鋼絲）等。

對于應急輸送燃油等的熱塑性管道而言，特別重要的是其具有高的現場拆裝性能，即在施工現場能夠快速連接和拆卸。為了將熱塑性管道快速安裝，對于用于連接的接頭和接頭與管道的連接方式都有要求。

目前，用于熱塑性管道連接的常見方式包括以下三種：（1）熔接，例如熱熔連接、電熔連接或電熔-熱熔連接，在兩根熱塑性管道之間使用熔融接頭，這種連接方式形成的接頭承受壓力較低；（2）扣壓連接，把一個金屬管件的插口端插入增強熱塑性塑料管，在增強熱塑性塑料管外套一個金屬套，用機械方法把金屬套-增強熱塑性塑料管管端-管件插口端壓緊成為接頭，這種連接方式常會導致相接處內徑比其他部位的熱塑性管道內徑小，從而導致輸送的液體阻力增大，同時如何保證密封并承受較高的軸向和徑向負載也各不相同；（3）卡箍直接套接，兩根相接處外部設有卡槽，通過卡箍直接套設于卡槽處進行連接，缺點是卡箍式連接器結構長、重量大、連接螺栓多、不能機械化鋪設等，比較適合低壓管路使用。

此外，對于上述連接方式，還存在接頭連接堅固度不夠高、安裝速度不快等問題。

發明內容

為了克服上述問題，本發明人進行了銳意研究，結果發現：對于具有內襯層、增強層和外保護層的熱塑性塑料復合管而言，為使管體內徑與接頭內徑一致，減小流體通過接頭時的阻力，進行擴口設計，即在扣壓連接時，先將管體末端加熱徑向擴管，使其內徑增大到與接頭的內徑相同。為了提高擴口過渡處的強度，在擴管后管體端部的管徑變化處，在管體和外套之間設有加強環，加強環為厚度變化的圓環，在接頭扣壓時加強環被同時扣壓；為了提高軸向負載，即抗拔脫力，采用車削的方式，剝除管體最末端的內外層，將增強層纖維如鋼絲層外露，以便接頭扣壓時芯管和外套的溝槽能與增強層纖維壓合緊密，增加抗拔脫力；為了提高接頭連接強度，設計了梯形齒溝槽，溝槽分兩部分，一部分扣壓在內外層熱塑性塑料上，一部分扣壓在已剝除內外層裸露的增強層纖維上，溝槽被設計成梯形齒溝槽，以減少對內外層熱塑性塑料和中間層纖維的損傷，芯管與外套的梯形齒溝槽相互咬合匹配，溝槽的深度、間距和數量隨管體壁厚和壓力增加作相應變化。為了增加接頭密封性能，在芯管端設有一個特殊的溝槽，內放橡膠密封圈，在接頭扣壓時橡膠密封圈被同時固定。芯管端部為接頭連接部，通過其將管體連接在一起形成管道。通過使用該結構，管體與芯管和外套之間具有極其高的抗拔脫力，連接形成的管道具有極其高的承壓能力，而且能夠實現快速連接，且連接形成的管道內徑均一，從而完成本發明。

本發明的目的在于提供以下方面：

（1）一種熱塑性塑料復合管，其包括熱塑性塑料復合管管體，在熱塑性塑料復合管管體端部，內部扣壓有芯管，外部扣壓有外套和加強環，芯管內徑與熱塑性塑料復合管管體內徑相同；

其中，熱塑性塑料復合管管體包括：作為內層的內襯層，作為中間層的增強層，和作為外層的外保護層；

熱塑性塑料復合管管體端部被徑向擴管，擴管后管體端部的末端的內層和外層被剝除，擴管后的管體端部被扣壓于芯管外部的梯形齒溝槽和外套的梯形齒溝槽之間；

芯管端部為接頭連接部。

（2）如上述（1）中所述的熱塑性塑料復合管，其中，芯管外部的梯形齒溝槽和外套的梯形齒溝槽相互匹配。