[發(fā)明專利]一種采用雙角度交替纏繞工藝制備煤層氣管道的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410620298.6
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104385616A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬光輝;郭德有;徐建英;王思超;蘇海波;孫玉軍;任新見
• 申請（專利權(quán)）人: 連云港中復(fù)連眾復(fù)合材料集團(tuán)有限公司
• 主分類號: B29C70/32
• 分類號: B29C70/32;B29C70/54
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 楊海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種復(fù)合材料煤氣層管道的制備方法，具體涉及一種通過玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂工藝來制造具有高軸向拉伸強(qiáng)度的煤層氣管道的方法。

背景技術(shù)

由于環(huán)氧管道具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、耐疲勞性能，具有更長的使用壽命，而且重量輕，安裝成本低等優(yōu)點，所以被廣泛地用于石油化工、城市給排水、溫泉管線等領(lǐng)域。

在上述領(lǐng)域中管道大多數(shù)都是以平鋪的方式使用，但在煤氣層管道項目中，由于使用環(huán)境的特殊性，需要管道豎直工作，因此需要在能滿足失效壓力的同時具有更好的軸向拉伸強(qiáng)度。現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的普通環(huán)氧管道在不大幅增加壁厚的情況下無法滿足煤層氣管道的軸向拉伸強(qiáng)度的使用要求，現(xiàn)有生產(chǎn)方法制備得到的煤層氣管道，在普通環(huán)氧管道中的強(qiáng)度主要集中在環(huán)向方向，而無法使纖維的強(qiáng)度很好的體現(xiàn)在軸向方向。因此如果繼續(xù)使用普通環(huán)氧管道來替代鋼管作為煤氣層管道，就必須大幅增加管道的厚度來保證其具有足夠的軸向拉伸強(qiáng)度，但這樣就會增加產(chǎn)品的成本，而且也會進(jìn)一步影響生產(chǎn)效率，運輸成本，安裝成本，存在較大的不足。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝設(shè)計合理，可操作性強(qiáng)，成本低，質(zhì)量易控制的高拉伸強(qiáng)度環(huán)氧管道的制備方法。采用本發(fā)明提供的方法制備得到的環(huán)氧管道采用API標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接，其壁厚沒有大幅增加，而且具有優(yōu)越的軸向拉伸強(qiáng)度，并成本更低，生產(chǎn)效率更高。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種采用雙角度交替纏繞工藝制備煤層氣管道的方法，其包括以下步驟：

(a)參數(shù)設(shè)計:

根據(jù)管道承受壓力要求和管道直徑計算出管道的壁厚：

Ps=0.67×2txs3D]]>

其中Ps為靜態(tài)壓力等級、t為管道壁厚、Ss為95％的置信下限時，20年長期靜水壓強(qiáng)度、D為管道平均直徑；

將纏繞角設(shè)計為小角度、大角度時，根據(jù)管道直徑計算相應(yīng)的纏繞沙片寬度、選擇切點數(shù)、紗股數(shù)等參數(shù)；

tanα＝πD/d

其中α為纏繞角、D為管道的平均直徑、d為纏繞沙片寬度；

d＝n×m×d_梳

其中d為纏繞沙片寬度，n為切點數(shù)、m為纏繞沙股數(shù)、d梳為分紗梳的梳寬；

(b)纏繞前準(zhǔn)備，具體方法為：

準(zhǔn)備好纏繞小車、纏繞芯模、檢查加熱系統(tǒng)；

清理膠槽中的雜物，保持導(dǎo)紗板、分紗梳的清潔，并按排列順序穿好纏繞紗；

配制好膠液；

(c)纏繞步驟，具體方法為：

第一次纏繞時，首先把纏繞芯模加熱至120～140℃，然后在此溫度下從頭到尾均勻涂刷三次脫模劑，涂完后，把纏繞芯模冷卻至35～50℃，正式纏繞時再往纏繞芯模上涂一層脫模劑，

將膠液倒入膠槽中，啟動纏繞設(shè)備進(jìn)行纏繞，纏繞紗穿過導(dǎo)紗板、分紗梳后進(jìn)入膠槽中浸滿膠液后，在纏繞小車的帶動下，纏繞紗在纏繞芯模上按小角度和大角度纏繞角交替纏繞，在纏繞芯模上進(jìn)行鋪層，并且在纏繞芯模的兩端纏繞時，進(jìn)行加厚纏繞(加厚纏繞的目的是便于后續(xù)在管道兩端進(jìn)行打錐，加厚纏繞可以通過增加纏繞紗在小角度方向纏繞時間來實現(xiàn))。

(d)固化、脫模、制作陽螺紋具體方法為：

待纏繞結(jié)束后，通入蒸汽加溫固化，分別在110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃下進(jìn)行階段分段固化；待管道固化完全后脫模，定長切割、打錐，制作API標(biāo)準(zhǔn)螺紋。

作為優(yōu)選方案，以上所述的采用雙角度交替纏繞工藝制備煤層氣管道的方法，所述的纏繞紗為無堿無捻玻璃纖維。

作為優(yōu)選方案，以上所述的采用雙角度交替纏繞工藝制備煤層氣管道的方法，步驟(b)中所述的膠液為酸酐體系膠液或者芳胺體系膠液。