[發明專利]一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復合管件及其制造方法

在審

• 申請號: 201810000477.8
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108061201A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 吳德山;王建生;張瑞祥;吳道生;何有根
• 申請（專利權）人: 江門市德山復合材料科技有限公司
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14;F16L23/032;B29D23/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 倫榮彪

本發明公開了一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復合管件及其制造方法，包括：管狀的耐高壓碳纖維管，于耐高壓碳纖維管的上、下端分別以內承插式結構套合入上端面法蘭和下端面法蘭,其3者之間設有端異氰酸酯接枝丙烯酸改性環氧樹脂膠粘劑層作為膠粘劑層將3者組合成管件主殼體，于管件主殼體的環形外壁上包覆有聚氨酯保護層；本發明方案的復合管件達到能適應應用到耐高溫、耐高壓、耐化學腐蝕、耐老化等復雜環境條件。

技術領域

本發明涉及一種海洋勘探、地質鉆探等領域用于特定物料輸送的管件，尤其涉及一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復合管件及其制造方法。

背景技術

隨著玻璃鋼復合材料應用的不斷深入，復合材料因為“重量輕、產品精、性能高”的進步趨勢而逐步應用到耐高溫、耐高壓、耐化學腐蝕、耐老化等復雜環境條件。本發明創造技術針對目前海洋勘探、地質鉆探、石油開采等領域金屬管材管件，在深海、深地的高壓、高溫、高腐蝕情況下重量重、易損耗、易破壞、更換困難，導致生產效率降低、生產成本升高的問題，特作出本發明的管件的深入研究。同時本發明人為了解決上述問題，投入較大的研發,設計出本發明的方案以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復合管件及其制造方法，使復合管件達到能適應應用到耐高溫、耐高壓、耐化學腐蝕、耐老化等復雜環境條件。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復合管件，包括：管狀的耐高壓碳纖維管，于耐高壓碳纖維管的上、下端分別以內承插式結構套合入金屬材質的上端面法蘭和下端面法蘭,其3者之間設有端異氰酸酯接枝丙烯酸改性環氧樹脂膠粘劑層作為膠粘劑層將3者組合成管件主殼體，于管件主殼體的環形外壁上包覆有聚氨酯保護層；

上端面法蘭依次由圓環狀的上法蘭接頭、外徑大于耐高壓碳纖維管外徑且內徑與耐高壓碳纖維管內徑相同的上法蘭第一環套、外徑大于耐高壓碳纖維管外徑且內徑配合耐高壓碳纖維管外徑的上法蘭第二環套組成，其中上法蘭第一環套的外周環狀設置兩道平行的上法蘭外凹形溝槽，上法蘭第一環套的內周設置三道上法蘭內凹形溝槽，并于上法蘭接頭設有固定安裝孔；

下端面法蘭依次由圓環狀的下法蘭接頭、外徑大于耐高壓碳纖維管外徑且內徑與耐高壓碳纖維管內徑相同的下法蘭第一環套、外徑大于耐高壓碳纖維管外徑且內徑配合耐高壓碳纖維管外徑的下法蘭第二環套組成，其中下法蘭第一環套的外周環狀設置兩道平行的下法蘭外凹形溝槽，下法蘭第一環套的內周設置三道上法蘭內凹形溝槽；

進一步，所述的上法蘭第二環套的末端部位以20度-40度的斜度形成末端外徑小于上法蘭第二環套外徑的斜收口面；所述的下法蘭第二環套的末端部位以20度-40度的斜度形成末端外徑小于下法蘭第一環套外徑的斜收口面。

進一步，所述的上端面法蘭和下端面法蘭是鋁合金材質，上法蘭接頭和下法蘭接頭的表面上覆蓋有表面鍍鉻層；

上法蘭接頭外徑大于下法蘭接頭的外徑。

如此，還提供一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復合管件的制造方法，其包括以下步驟：

步驟1：準備定長度和定外徑的不銹鋼管芯，在管芯上包裹一層塑料薄膜，然后應用在線編織纏繞擠出工藝，將環氧樹脂和碳纖維擠出成型在包裹塑料薄膜的管芯上，形成規定壁厚規定長度的碳纖維管狀管套、并放入恒溫固化爐內在120℃恒溫4小時后升溫到130℃恒溫4小時，然后升溫到140℃恒溫8小時，使其達到固化完全化定型后，抽出管芯，測試該碳纖維管要求達到承受外壓30MPa，修邊切割制得耐高壓碳纖維管；