[發(fā)明專利]一種具有信號傳輸功能的纏繞復(fù)合智能管道及其制備方法

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• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113446440A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧震宇;閆立軍;黃劍鋒;傅蒙;林楊
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽永高塑業(yè)發(fā)展有限公司
• 主分類號: F16L9/12
• 分類號: F16L9/12;B29C48/00;B29C48/09;B29C48/151;G02B6/44
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 李漫

本發(fā)明公開了一種具有信號傳輸功能的纏繞復(fù)合智能管道及其制備方法，該具有信號傳輸功能的纏繞復(fù)合智能管道，包括熱塑性樹脂內(nèi)管、纖維復(fù)合層、光纖導(dǎo)線、纖維固定層和熱塑性樹脂保護外層，所述纖維復(fù)合層包括第一纖維預(yù)浸帶窄帶和第二纖維預(yù)浸帶窄帶，所述纖維固定層包括第一纖維扁絲和第二纖維扁絲，所述熱塑性樹脂內(nèi)管的外表面包裹有第一纖維預(yù)浸帶窄帶；本發(fā)明中的復(fù)合智能管道的內(nèi)部為熱塑性樹脂內(nèi)管、中間為纏繞纖維加強層及光纖導(dǎo)線、外部為熱塑性樹脂保護層。其中，內(nèi)管、纖維復(fù)合層、纖維固定層和外管分別在表面軟化或熔融狀態(tài)下進(jìn)行復(fù)合，使得其各復(fù)合層之間結(jié)構(gòu)致密并完全融合成一體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管道制備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有信號傳輸功能的纏繞復(fù)合智能管道及其制備方法。

背景技術(shù)

管道系統(tǒng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑等領(lǐng)域發(fā)揮的作用越來越大，重大工程對管道的安全運行、實施監(jiān)控等性能也提出更高的要求。

目前陸地油田的抽油管、海上采油的水下油氣輸送管以及長距離輸水用管等管道系統(tǒng)都無法實現(xiàn)信號傳輸，一旦發(fā)生泄漏不能及時發(fā)現(xiàn)并定位泄露點，往往會造成重大經(jīng)濟損失與人員傷亡。

現(xiàn)有的纖維束增強聚乙烯復(fù)合管由于纖維束直徑較大，內(nèi)部難以浸潤，在管道長期運行后內(nèi)部纖維束存在滑移斷裂的風(fēng)險，進(jìn)而導(dǎo)致管道失效；連續(xù)玻纖帶纏繞增強聚乙烯復(fù)合管加工工藝復(fù)雜，且埋地后產(chǎn)品無法定位探測；同時，現(xiàn)有的纖維預(yù)浸帶復(fù)合纏繞時采用全包覆模式，即帶材之間層疊纏繞，導(dǎo)致內(nèi)外樹脂層是分隔開的，無法緊密結(jié)合。

為了解決上述缺陷，現(xiàn)提供一種技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有信號傳輸功能的纏繞復(fù)合智能管道及其制備方法，管道成型時預(yù)先鋪設(shè)的光纖導(dǎo)線具有信號傳導(dǎo)及定位探測功能，當(dāng)光纖斷裂失去信號或產(chǎn)生巨大的信號波動后，可以根據(jù)地面的計算機控制系統(tǒng)，快速定位，降低事故風(fēng)險。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題如下：

現(xiàn)有的纖維束增強聚乙烯復(fù)合管由于纖維束直徑較大，內(nèi)部難以浸潤，在管道長期運行后內(nèi)部纖維束存在滑移斷裂的風(fēng)險，進(jìn)而導(dǎo)致管道失效；連續(xù)玻纖帶纏繞增強聚乙烯復(fù)合管加工工藝復(fù)雜，且埋地后產(chǎn)品無法定位探測；同時，現(xiàn)有的纖維預(yù)浸帶復(fù)合纏繞時采用全包覆模式，即帶材之間層疊纏繞，導(dǎo)致內(nèi)外樹脂層是分隔開的，無法緊密結(jié)合。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種具有信號傳輸功能的纏繞復(fù)合智能管道，包括熱塑性樹脂內(nèi)管、纖維復(fù)合層、光纖導(dǎo)線、纖維固定層和熱塑性樹脂保護外層，所述纖維復(fù)合層包括第一纖維預(yù)浸帶窄帶和第二纖維預(yù)浸帶窄帶，所述纖維固定層包括第一纖維扁絲和第二纖維扁絲，所述熱塑性樹脂內(nèi)管的外表面包裹有第一纖維預(yù)浸帶窄帶，所述第一纖維預(yù)浸帶窄帶的外表面包裹有第二纖維預(yù)浸帶窄帶，所述第二纖維預(yù)浸帶窄帶的外表面鋪設(shè)有若干環(huán)形均勻分布的光纖導(dǎo)線，光纖導(dǎo)線遠(yuǎn)離第二纖維預(yù)浸帶窄帶的一側(cè)表面包裹有第一纖維扁絲，所述第一纖維扁絲的外表面包裹有第二纖維扁絲，所述第二纖維扁絲的外表面包裹有熱塑性樹脂保護外層；

所述第一纖維預(yù)浸帶窄帶和第二纖維預(yù)浸帶窄帶的形狀相同且交叉設(shè)置，按照一正一反的方向分別傾斜纏繞在熱塑性樹脂內(nèi)管的外表面，所述第一纖維扁絲和第二纖維扁絲的形狀相同且交叉設(shè)置，按照一正一反的方向傾斜纏繞在所述光纖導(dǎo)線的外表面。

進(jìn)一步的，所述熱塑性樹脂內(nèi)管壁厚度為3-10mm。

進(jìn)一步的，所述第一纖維預(yù)浸帶窄帶和第二纖維預(yù)浸帶窄帶的帶寬為 5-10mm，所述第一纖維預(yù)浸帶窄帶和第二纖維預(yù)浸帶窄帶的傾斜纏繞角度為50-60°。

進(jìn)一步的，所述光纖導(dǎo)線鋪設(shè)的條數(shù)為1-8根。

進(jìn)一步的，所述第一纖維扁絲和第二纖維扁絲的帶寬為5-10mm，所述第一纖維扁絲和第二纖維扁絲的傾斜纏繞角度為50-60°。