[發明專利]一種節材的新型電熔直通套筒

有效

• 申請號: 201310711659.3
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103712024A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 徐平;施建峰;羅翔鵬;鄭津洋
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F16L47/03
• 分類號: F16L47/03
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本發明是關于塑料管道焊接技術，特別涉及一種節材的新型電熔直通套筒。

背景技術

隨著我國能源結構和政策的調整以及“西氣東輸”二期工程、三期工程的實施，我國的管道行業得到了巨大的發展。由于具有優良的力學性能，塑料管及其復合管道在國民經濟的各個領域中得到了廣泛的應用，這其中包括聚乙烯管、聚丙烯管、聚氯乙烯管、鋁塑復合管以及剛塑復合管等。

電熔焊接是塑料管及其復合管道的主要連接方式之一。據調查，電熔接頭失效占據了聚乙烯管失效比例的一半以上。因此，電熔接頭引起了人們足夠的重視。由于電熔套筒至今沒有明確規范的設計方法，技術人員對電熔接頭服役過程中的受力情況及其影響規律尚不明確，因而設計出的電熔套筒往往較其強度所要求的厚度要厚，這是出于避免電熔接頭失效而考慮的，但這種設計會造成材料的浪費，在塑料原材料日趨昂貴的今天，這是很不經濟的，會降低企業的市場競爭力。事實情況是，電熔接頭在服役過程中不同區域處的應力并不相等，由于絕大多數企業均采用等壁厚的設計方法，使得相當一部分材料并沒有真正用于承載。此外，由于電熔套筒壁厚大，使得電熔套筒往往比管材具有更充裕的強度，對于整個管道系統而言，相當于在電熔接頭處產生了強度浪費。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術中的不足，提供一種既能滿足強度要求，又能減少制造原材料的電熔直通套筒。為解決上述技術問題，本發明的解決方案是：

提供一種節材的新型電熔直通套筒，包括套筒主體，用于連接管材，套筒主體的中部位置鼓起，鼓起部分占總套筒長度的1/3，鼓起部分處為套筒主體的最大壁厚，最大壁厚滿足：套筒主體與管材的MRS分級相同時，最大壁厚值為管材厚度的1～1.2倍；套筒主體與管材的MRS分級不同時，最大壁厚值為管材厚度與修正系數的乘積，所述修正系數為管材的MRS分級數與套筒主體的MRS分級數的比值；其中，MRS值是指在20℃和50年內壓長期作用下，管道環向抗拉強度的最低保證值，MRS值的10倍定義為材料的MRS分級數；

套筒主體上的兩個端口處為套筒主體的最小壁厚，最小壁厚的確定方法為：當管材的厚度小于5mm時，最小壁厚與管材厚度相等；當管材厚度大于5mm時，最小壁厚取5mm與1/2管材厚度兩者中的較大值；套筒主體上分別距兩個端口1/3套筒長度處設為起點位置，套筒主體從起點位置的最大壁厚過渡至端口的最小壁厚。

作為進一步的改進，套筒主體的軸向橫截面中，兩個起點位置分別至兩個端口的外表面輪廓是直線、曲線或者直線加曲線。

作為進一步的改進，所述套筒主體的軸向橫截面壁厚相同。

作為進一步的改進，所述套筒主體的鼓起部分壁厚相同。

作為進一步的改進，所述節材的新型電熔直通套筒是塑料或者復合塑料材質的電熔直通套筒。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

根據電熔直通套筒不同區域應力分布的不同，采用變化的壁厚設計，使得已有材料的強度得到了充分的發揮，提高了材料利用率，進而能夠降低電熔套筒的生產成本。

附圖說明

圖1為常用電熔接頭的幾何模型結構示意圖。

圖2為常用套筒以及管材最大環向應力分布示意圖。

圖3為本發明實施例中的優化后的套筒幾何模型示意圖。

圖4為本發明實施例中的優化后的套筒、常用套筒以及管材最大環向應力分布示意圖。

圖中的附圖標記為：0坐標原點；1套筒主體；2管材；3外冷焊區；4內冷焊區；5融合區；I軸向1/2套筒第I部分；II軸向1/2套筒第II部分。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：

一種節材的新型電熔直通套筒，包括塑料或者復合塑料材質的電熔直通套筒，用于連接管材2，在滿足強度要求的前提下，該電熔直通套筒在服役期間根據不同區域處的應力分布規律采用不同壁厚設計，較常用的電熔套筒具有材料利用率高的優點，能夠降低產品成本，從而提升企業的市場競爭力。