CN101319745A - 一种承插热熔管接件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热熔承插管接件，包括管体，在所述管体的至少一端设有与其一体的加长段和管件插接段，所述加长段用于容纳插接堆积体。使用本发明的热熔承插管接件，使连接时形成的插接堆积体置于管接件内部，管接件内壁与插入的管道外壁与插接堆积体三方的自然挤压熔合对连接部位起到二次密封的作用，从而制止了因各种因素导致的管接件热熔承插连接部分的连接强度不均匀，造成连接部位漏水的现象，而且本发明结构简单，将承插热熔连接的系统性和偶然性误差所造成的破坏性降至极点，同时美观实用，易于施工操作。

Description

一种承插热熔管接件

技术领域

本发明涉及一种用于给水、供气、化工、热力等系统的管道连接件，特别是一种塑料管道或金属衬塑管道的承插热熔管接件。

背景技术

目前供水、供暖管道系统的类型主要有金属管道、塑料管道和金属衬塑管道。其中金属管道由于各个连接点是螺纹连接或卡压式连接或焊接，使用过程中易出现滴、漏、跑、冒及电化腐蚀等现象。塑料管道的连接采用同质同材的塑料管接件进行热熔承插式连接，管道与管接件之间已熔接成一体，基本避免了在连接点处出现滴、漏、跑、冒等现象，而且无电化腐蚀，耐腐蚀性强，但由于其在明装时刚性较差，故使用场合受到一定限制。金属衬塑管道是在塑料管道外采用拉拔复合方式将铝合金或其它金属管道复合在塑料管道表面形成的。

金属衬塑管道可以有效解决塑料管道在明装时刚性不足的缺陷，实现管道的轻质刚性(尤其是铝合金衬塑管道)；同时又在保障内衬塑料管道原有的各项物理性能和化学性能条件下提高了管道整体的耐压性能和耐温性能。非常适用于高层及超高层建筑，此金属衬塑复合管道系统的整体结构刚性和系统耐温耐压性能与塑料管道系统有了本质性的提高，目前在国内已经得到了广泛性推广应用。

塑料管道或金属衬塑管道的热熔承插连接指的是采用热塑性塑料材料(如聚乙烯、耐热聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等)制成的塑料管道的外壁与塑料管接件的内壁使用专用工具分别进行表面熔化后进行的一种承插熔接的连接方式，根据国际或国家相关技术标准要求，塑料管道的外径必需大于塑料管接件的内径，也就是说塑料管接件的内径必需小于所要连接的塑料管道的外径，(具体相差尺寸的相关技术数据可以参见塑料管道的相关国家标准)籍以造成管材与管接件承插热熔连接时沿管道径向的挤压状态，形成沿管道径向的熔合面压力，产生熔合体的熔接密实性，从而保障一定的熔接强度和熔接密实性(通常称之为过盈的承插熔接)；因此承插热熔连接必然导致沿管道轴线方向的承插堆积体的形成，在此之前国际上通行设计的塑料管道承插热熔连接方式技术理论中对所产生的承插堆积体并未做任何应用方面的考虑，仅仅当作承插热熔连接后的必然产物来对待而没有加以利用，当然在承插热熔连接操作过程中这些承插堆积体有时会对管道系统造成破坏性作用。

从承插热熔连接操作的偶然误差方面来讲：

1、热熔时间过长或插接深度过大，在管接件内部沿承插方向的承插堆积体会造成管道缩径甚至堵塞管道，埋下管道运行的重大事故隐患；

2、操作不规范，如热熔承插时偏离轴向插入，造成熔接面受力不均匀，或熔接承插速度过快、过慢，导致熔接面未能彻底熔合，产生熔接强度的薄弱面，在长期运行过程中埋下渗漏、爆管等事故隐患。

从承插热熔连接操作的系统误差方面来讲：

1、在管接件端口沿承插反向形成连接处管道外壁的承插堆积体会极大的破坏管道系统连接的美观性；

2、管材管件的不圆度导致热熔承插过盈面受力不均，熔接面熔接强度不均匀，甚至产生间隙，造成渗漏。

发明内容

本发明为解决上述问题，在管接件的至少一端设置加长段，利用加长段将上述插接堆积体置于管接件体内，通过管接件体加长段的内壁与插入的管道外壁与插接堆积体三方的自然挤压熔合完成了对连接处的二次密封，有效的利用了承插堆积体将承插热熔连接操作的偶然误差和系统误差的破坏性消除至极点，赋予了承插热熔连接可靠性的质的提高，而且外观美观实用。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种热熔承插管接件，包括管体，在所述管体的至少一端设有与其一体的管件插接段和加长段，所述加长段用于容纳管件热熔插接时产生的插接堆积体。

其中，所述加长段的内径大于插接段的内径。

其中，所述加长段的内壁设有加长段凹槽。

其中，所述加长段的内径等于插接段的内径，且在所述加长段的内壁设有加长段凹槽，所述加长段凹槽的内径大于插接段的内径。

其中，所述加长段凹槽设在所述加长段与所述插接段的连接处。

其中，在所述管体的内壁且在所述插接段与所述管体的连接处设有管体凹槽。

其中，所述加长段与插接的管道之间形成的空间体积大于或等于插接堆积体的体积。

其中，其特征在于，所述加长段与插接的管道之间形成的空间体积小于插接堆积体的体积。

其中，所述加长段与插接段的连接处设有倒角。

其中，所述加长段的内壁为粗糙表面。

其中，所述插接段的外表面设有熔接深度位置标识。

其中，所述熔接深度标识的起始位置在所述插接段与所述管体的连接处，所述熔接深度位置标识是沿着管体轴线方向的箭头或刻度尺。

其中，所述箭头或刻度尺管体轴线方向的长度等于所述插接段的长度。

其中，所述插接段的长度符合国家标准熔接深度的要求。

本发明的优点和有益效果在于，本发明将插接堆积体进行了非常有效的利用，不仅从根本上完善保障了承插热熔连接的可靠性，而且消除了插接堆积体的负面作用，使用本发明的热熔承插管接件，将连接时产生的堆积体置于管接件内部的加长段内，管接件内壁与堆积体熔合对管件的连接部位进行二次密封，提高了连接部位的熔合强度和熔合密封性，防止了因接头连接处的局部热熔强度不均匀，导致连接部位漏水、爆管等事故发生，可以将承插热熔连接的系统误差和偶然误差降至极点，同时结构简单，美观实用，易于施工操作。

附图说明

图1是本发明管接件中加长段内径大于管件插接段内径的结构剖面示意图；

图2是本发明管接件中加长段的内径与管件插接段的内径相同且加长段设有加长段凹槽的结构剖面示意图；

图3是本发明管接件中加长段的内径大于管件插接段的内径且加长段设有加长段凹槽的结构剖面示意图；

图4是本发明管接件的管壁设有刻度尺的结构示意图；

图5是本发明管接件与插接件的连接示意图。

图中：1、插接段；2、加长段；3、加长段凹槽；4、管体凹槽；5、刻度尺；10、插接堆积体；10a、插接堆积体；20、加厚段。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的热熔承插管接件，包括管体，在管体的至少一端设置与其一体的管件插接段1和加长段2。如图1所示，加长段2的内径大于管件插接段1的内径，或者如图2或图3所示，在加长段2的内壁设置加长段凹槽3，加长段凹槽3可设置一个或多个。图2所示的加长段2，其内径与管件插接段1的内径相同，因此，加长段凹槽3设在了加长段2与管件插接段1的连接处；图3所示的加长段2，其内径大于管件插接段1的内径，此时，加长段凹槽3可以设在加长段2与管件插接段1的连接处，也可设在加长段2的中间部位或者任意其他部位。

如图1、图2、图3所示，在管体的内壁，且在管件插接段1与管体的连接处设置了管体凹槽4，所述管体凹槽4用于容纳形成在管体内侧的插接堆积体10a，防止由于操作误差造成管道缩径甚至堵塞，为避免设置管体凹槽4的部位强度下降，发生管体断裂，在管体凹槽4对应的管体外表面设置了加厚段20。

上述的加长段2内壁为粗糙表面，粗糙表面对插接堆积体10向管接件外侧的流动起到阻碍的作用。所述粗糙表面可以是由凹凸点在加长段2内壁构成的凹凸表面，也可以是由沟纹形状构成的沟纹表面等。

为了使用时承插管件更加顺畅，可以在管体1内与加长段2的连接处设置倒角，或在加长段2的端口设置倒角。如果管件的两端均是用于连接管道的，则可在管体的两端设置加长段2，这时，所述加长段2可采用上述任意一种形状，即在管体的一端设置如图2所示的加长段，在管体的另一端设置图3或图4所示的加长段；或者管体的一端设置如图3所示的加长段2，另一端设置图4所示的加长段；或者两端均采用同一形状的加长段。如果管体的一端用于连接管道，另一端用于连接阀门、水表、燃气表等，则只在管体的一端设置加长段2，而在另一端设置用于连接阀门、水表、燃气表等的适配连接件。

如上所述的任意一种形状的加长段2，其与插接件形成的体积大于或等于插接堆积体10的体积，也可以比插接堆积体10的体积设置得稍小一些。所述加长段2可根据插接件与管接件的材料进行设计，因为不同材料的插接件与管接件在承插熔接时，产生的插接堆积体10大小不同。插接堆积体10的体积等于管接件堆积体积V1与插接管道的堆积体积V2两者之和，其中，管接件V1等于管接件材料的膨胀系数、承插深度、管接件内径变化量三者的乘积；插接管道的堆积体积V2等于插接件材料的膨胀系数、承插深度、插接管道外径变化量三者的乘积。因此，插接堆积体10较大时，可将上述加长段2设置的长一些，或者将上述加长段2的壁厚设置的薄一些，或者壁厚不变内外径放大；插接堆积体10较小时，可将加长段或加长段凹槽3设置的小一些，总的原则是使插接堆积体10的大部分形成在加长段2内，加长段能够有效限制堆积体沿管道径向的膨胀，并形成伺服式挤压。

为确定熔接深度，在管接头管壁的外表面设置箭头或刻度尺，如图4所示，本发明设置了刻度尺，刻度尺的起始位置位于插接段1与管体的连接处，刻度尺的量程等于插接段1的轴向长度，所述插接段1的轴向长度符合国家标准规定的热熔承插深度的要求。

图5是本发明热熔承插管接头与插接件的连接示意图，使用本发明的热熔承插管接件连接塑料管道或金属衬塑管道时，按照刻度尺的量程，在塑料管件的外表面标示出热熔插接长度，或将金属衬塑管道的外层金属管道，按照国家标准所规定的热熔承插长度剥掉金属管，露出一段内衬塑管道，然后与本发明的热熔承插管接件进行热熔连接即可，承接时，在连接部位的两侧会形成插接(过盈插接)堆积体10和10a，形成的插接堆积体10从加长段2与插接段1的连接处开始向加长段2的端口处移动，但由于加长段两侧存在温差，插接堆积体10在连接处的流动速度大于在加长段端口处的流动速度(其中，设在加长段内壁上的粗糙表面对产生流速差起到一定作用)，这种流速差导致大部分插接堆积体10堆积到加长段2与插接段1的连接处附近，堆积的插接堆积体10产生向管体外侧的扩张力，但加长段2的管壁阻碍加长段2向外侧的扩张，这两个力的相互作用增强了加长段2内的承插堆积体与管体的熔合强度和熔合密实性，对连接部位起到了有效的二次密封作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进或修改或选取其中部分等，所有这一切应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1、一种热熔承插管接件，包括管体，其特征在于，在所述管体的至少一端设有与其一体的管件插接段和加长段，所述加长段用于容纳管件热插接时产生的插接堆积体。

2、如权利要求1所述的热熔承插管接件，其特征在于，所述加长段的内径大于插接段的内径。

3、如权利要求2所述的热熔承插管接件，其特征在于，所述加长段的内壁设有加长段凹槽。

4、如权利要求1所述的热熔承插管接件，其特征在于，所述加长段的内径等于插接段的内径，且在所述加长段的内壁设有加长段凹槽，所述加长段凹槽的内径大于插接段的内径。

5、如权利要求3或4所述的热熔承插管接件，其特征在于，所述加长段凹槽设在所述加长段与所述插接段的连接处。

6、如权利要求1所述的热熔承插管接件，其特征在于，在所述管体的内壁且在所述插接段与所述管体的连接处设有管体凹槽。

7、如权利要求1～4任一项所述的热熔承插管接件，其特征在于，所述加长段与插接的管道之间形成的空间体积大于或等于插接堆积体的体积。

8、如权利要求1～4任一项所述的热熔承插管接件，其特征在于，所述加长段与插接的管道之间形成的空间体积小于插接堆积体的体积。

9、如权利要求8所述的热熔承插管接件，其特征在于，所述加长段与插接段的连接处设有倒角。

10、如权利要求1所述的热熔承插管接件，其特征在于，所述加长段的内壁为粗糙表面。

11、如权利要求10所述的热熔承插管接件，其特征在于，所述插接段的外表面设有熔接深度位置标识。

12、如权利要求11所述的热熔承插管接件，其特征在于，所述熔接深度标识的起始位置在所述插接段与所述管体的连接处，所述熔接深度位置标识是沿着管体轴线方向的箭头或刻度尺。

13、如权利要求12所述的热熔承插管接件，其特征在于，所述箭头或刻度尺管体轴线方向的长度等于所述插接段的长度。

14、如权利要求13所述的热熔承插管接件，其特征在于，所述插接段的长度符合国家标准熔接深度的要求。

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