[發明專利]一種用于增強熱塑性塑料管的現場連接接頭及方法

在審

• 申請號: 201811626382.3
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109595410A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 戚東濤;齊國權;李厚補;魏斌;丁楠;蔡雪華;邵曉東;張冬娜
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: F16L21/00
• 分類號: F16L21/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種用于增強熱塑性塑料管的現場連接接頭及方法，包括兩端套接在RTP管內的連接管；連接管的兩端設置有環狀齒牙，并開設有若干密封圈槽；RTP管套接在連接管上的部分套裝外套筒，且外套筒通過設置于密封圈槽中的密封圈和涂覆在連接管兩端環狀齒牙部位的熱熔膠層進行密封。本發明通過與流體介質相接觸部分采用不銹鋼、耐蝕合金或雙金屬鋼管的方法提高了傳統碳鋼扣壓接頭芯管耐腐蝕性能。采用單根連接管作為連接兩根RTP管的內管，減少了連接程序、優化了管與管之間的連接工藝，而且提高了連接可靠性和施工效率。結構中通過增加密封圈和熱熔膠層，阻隔了內部小分子介質逸出的通道，提高了連接密封性。

技術領域

本發明屬于復合材料管道連接技術領域，涉及一種用于增強熱塑性塑料管的現場連接接頭及方法。

背景技術

隨著金屬管道腐蝕的日益嚴重，給油田帶來了很大的經濟損失和安全危害。由于非金屬及復合材料管具有優良的耐腐蝕性能，正逐步替代金屬管道，得到越來越廣泛的應用。非金屬管道的種類很多，近年來涌現增強熱塑性塑料復合管(RTP)克服了玻璃鋼管道抗沖擊性差的缺點，是目前的油氣輸送用復合材料管材研究和應用的熱點。RTP大多采用三層結構，內層通常是耐腐蝕、耐磨損的熱塑性塑料管，中間層是起增強作用的增強層，外層是起保護作用的外包覆層；其中增強層常常使用芳綸纖維或聚酯纖維通過纏繞、編織而成。

RTP的連接方式主要包括電/熱熔連接、扣壓法蘭連接、扣壓螺紋連接等。電/熱熔連接主要靠熱塑性塑料自身的粘接提供連接強度，工作壓力一般低于4MPa；傳統扣壓接頭通過鍛壓外套筒實現與管體的連接。兩根管連接時，芯管通過螺紋或焊接的方法連接在一起。這種連接存在三個主要問題：一、芯管和外套一般采用碳鋼材質，與流體介質接觸的芯管容易發生腐蝕。二、兩根管連接時螺紋處可能發生連接可靠性不足，尤其是輸送腐蝕性油氣介質時，螺紋連接氣體密封性差，焊接容易發生腐蝕。三、現場連接作業條件受限，易發生連接質量問題。因此，需要開發一種適用于現場的管與管之間實現可靠性連接的技術及其連接結構。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種用于增強熱塑性塑料管的現場連接接頭及方法，通過與流體介質相接觸部分采用不銹鋼、耐蝕合金或雙金屬鋼管的方法，既提高了傳統碳鋼扣壓接頭芯管耐腐蝕性能，又優化了管與管之間的連接工藝，而且提高了連接可靠性和施工效率。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種用于增強熱塑性塑料管的現場連接接頭，包括兩端套接在RTP管內的連接管；連接管的兩端設置有環狀齒牙，并開設有若干密封圈槽；RTP管套接在連接管上的部分套裝外套筒，且外套筒通過設置于密封圈槽中的密封圈和涂覆在連接管兩端環狀齒牙部位的熱熔膠層進行密封。

本發明進一步的改進在于：

連接管為雙金屬復合管、碳鋼管、不銹鋼管或耐蝕合金材料管。

外套筒由碳鋼制成，且內側設置有與連接管形狀相同的環狀齒牙。

環形齒牙的縱向剖面結構為三角形或正弦波形。

密封圈槽的數量為2～4個。

密封圈的材質為熱塑性塑料或彈性體材料。

密封圈的材質為硅橡膠或丁腈橡膠。

熱熔膠層的熱熔膠基體為EVA。

一種用于增強熱塑性塑料管的現場連接方法，包括以下步驟：

首先將外套筒套在擬連接的兩根RTP管上，然后將密封圈放置在連接管兩端預先加工的密封圈槽內，并在兩端帶有環狀齒牙的部位涂覆熱熔膠層；分別將連接管的兩端插入擬連接的RTP管；采用扣壓縮徑裝置對外套筒施加徑向壓力并使其發生塑性變形，至設計的口徑，實現外套筒、連接管和RTP管的緊密結合，從而形成管內耐腐蝕的流體空間。