[發(fā)明專利]一種抗拉RTP管及其制造方法

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• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103574183A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 劉強;季明慧;荊祥海;毛杰;吳勇;路勇;陸建權;吳海波;郁蓉蓉
• 申請（專利權）人: 南京晨光歐佩亞復合管工程有限公司
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14;B29C47/00;B29C47/02;B29C53/56
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 何朝旭

技術領域

????本發(fā)明涉及一種RTP管，尤其是一種用于穿插的抗拉RTP管，同時還涉及其制造方法，屬于流體輸送管路技術領域。

背景技術

現有的穿插RTP管（又稱增強熱塑性塑料管），主要是將高密度聚乙烯管道插入需要修復的舊管道內，利用舊管道的剛性和強度為承力結構，并利用高密度聚乙烯管具有的耐腐蝕、耐磨損、耐滲透等特點，形成“管中管”復合結構，使修復后的管道具備鋼管和高密度聚乙烯的綜合性能。該方法對舊管道的清洗要求低，減少了清管時間和投入，不僅施工周期短、費用低，還可實現管道的長距離鋪設，將管道的接頭數量降到最低，進而降低了使用成本，同時修復后管道的可靠性得到最大限度的提高。并且，對于腐蝕嚴重或泄漏的舊鐵管或鋼管，其內襯RTP管可達到恢復管線功能，延長使用壽命的目的。目前市場上的內襯RTP管主要用于低壓，低拉力的場合，使用范圍比較局限。在海底油氣管線、陸地穿插內管等的安裝過程中管道將承受較大的軸向張力，而且由于洋流和海浪作用也將使海洋立管、海洋跨接管線等管道承受大的隨機軸向張力。目前海洋油氣管線、陸地穿插內管、海洋立管和海洋跨接管線等使用的管道多為RTP管，然而現有的RTP管僅能承受少量的瞬時軸向拉力，其抗拉能力遠遠達不到上述規(guī)定的使用要求，再則，當RTP管承受軸向拉力時，其增強帶的纏繞平衡角將會變小，管道出現徑向的收縮，從而降低了管道的承壓能力和使用壽命。

發(fā)明內容??????????????????????

本發(fā)明要解決的技術問題是根據現有技術存在的缺陷，提出一種抗拉RTP管，同時給出了制造方法，不僅能夠承受流體輸送的工作載荷，還能在不影響管道輸送性能的前提下承受管道安裝過程中的牽引載荷和環(huán)境因素造成的軸向張力。

本發(fā)明通過以下技術方案解決技術問題，一種抗拉RTP管，包括內管和纏繞在內管上的增強層，所述增強層外包裹保護層，所述增強層由兩條以預定纏繞角從相反旋向纏繞在內管外壁上的纏繞帶構成，在所述增強層與保護層之間設有抗拉層，所述抗拉層由一組周向均布的預張緊軸向的纖維繩組成。

本發(fā)明的RTP管由四層結構復合而成，其中內管起到輸送流體的作用，內管采用高密度聚乙烯，不僅能夠保證流體輸送的致密性，還具有耐腐蝕，低磨損，密封效果好等優(yōu)點；增強層起到承受內壓的作用，進而保證RTP管受內壓時不發(fā)生變形；抗拉層可以承受管道安裝載荷和環(huán)境隨機載荷，組成抗拉層的纖維繩需要進行預張緊處理，以保證使用過程中張緊力的最大化；保護層可以保護管道各承力結構在安裝和使用過程中不受損傷。這樣，將管道輸送壓力與安裝載荷及環(huán)境隨機載荷產生的軸向張力分別對待，流體輸送壓力主要由增強層承受，而軸向張力主要由抗拉層承受，以實現管道在不同載荷狀態(tài)下工作應力的合理分工，使得RTP管不僅可以承受管道輸送流體的壓力載荷，還可以承受管道安裝過程的牽引載荷和環(huán)境因素造成的軸向張力，進而使管道在不損傷流體輸送性能的前提下大幅度提高其抗拉能力。與此同時，RTP管在具有普通聚乙烯穿插管優(yōu)點的同時，還能滿足在高壓力及高拉力情況下使用。

本發(fā)明通過以下技術方案進一步解決技術問題：

前述的抗拉RTP管，其中所述纏繞角為50～60°。

前述的抗拉RTP管，其中所述纖維繩預張緊應力為180～220牛頓。

前述的抗拉RTP管，其中所述預張緊纖維繩的周向間隔大于或等于2mm。這樣使得，RTP管的保護層能與增強層粘接，并且使抗拉層能夠較好地承受軸向壓力。

一般來講，在管件受到軸向拉力時，管件增強層的螺旋纏繞角度將會發(fā)生變化（一般是變小），承受壓力載荷的能力降低，進而導致管件變形，輕則使管件內徑變小，影響流體介質傳輸，重則導致整個管件斷裂失效。這樣，抗拉層中軸向分布的預張緊纖維繩能夠避免安裝載荷作用于RTP管本身，在受到軸向拉力的同時不影響RTP管抗內外壓的使用性能。

前述的抗拉RTP管，其中所述纏繞帶為芳綸纖維與高密度聚乙烯組成的復合帶。高密度聚乙烯（簡稱HDPE）為主鏈中平均每1000個碳原子僅含幾個支鏈，密度通常為0.946～0.976g/cm³的聚乙烯。

前述的抗拉RTP管，其中所述增強層通過熱熔方式粘結在擠塑成形的內管外壁上，所述抗拉層通過熱熔方式粘結在增強層外表，所述增強層外再擠出包覆高密度聚乙烯形成保護層。高密度聚乙烯為PE100或PE80。

本發(fā)明的抗拉RTP管的制造方法，包括以下步驟：