CN104290234A - 一种绝热管道的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种绝热管道的制造方法，通过使用片状薄膜使绝热材料与模具的内胆内壁不直接接触，从而使得在移除模具时，内胆能够很好地与绝热材料分离，不会损坏绝热材料。通过采用抽真空组件对所述通孔抽气，使所述片状薄膜在负压作用下分别吸附在所述模具的内胆上，从而使薄膜与内胆内壁紧密贴合在一起，在绝热材料注入的过程中，不会因绝热材料粘附薄膜而导致薄膜产生褶皱或空腔，从而使得绝热层的表面厚度更加均匀。

Description

一种绝热管道的制造方法

技术领域

本发明涉及一种绝热管道制造方法。属于绝热管道制造领域。 

背景技术

在集中供热、供冷以及石油天然气等领域，介质输送管道一般采用绝热管道，其结构包括介质输送管、壳套以及位于介质输送管和壳套之间的绝热层。其中，介质输送管和壳套一般采用聚合物或金属制成，绝热层一般采用单层的聚氨酯材料制成，绝热层还可以是不同绝热材料形成的单层绝热层，或不同绝热材料形成的多个单层复合形成的复合绝热层。 

现有技术采用模具发泡工艺来制造绝热管道的方法中，一般采用模具将绝热材料模制到介质输送管上，该方法采用包括上模和下模两个部分的模具，具体工艺为：首先介质输送管被置于模具的中央，在介质输送管的外表面与模具的内表面之间形成型腔，然后通过端部密封工具将型腔的两端密封，再通过注射的方式将液态绝热材料注射到模具型腔中。液态绝热材料膨胀，直到其达到模具型腔的内壁为止，并且随后凝固，形成绝热层，在凝固之后，上模和下模被打开，与绝热层分离。然而，由于绝热材料有粘附至模具型腔内壁的倾向性，因此，在打开模具时，绝热层的一部分会粘附在模具型腔内壁上而对绝热层造成损坏；而利用该模具进行新一轮模制之前，还需要将粘附在模具型腔内壁上的绝热材料去除，造成工序繁琐。 

中国专利文献CN103025499A公开了一种绝热管道的制造工艺，先使用袋状薄膜覆盖介质输送管，再将液态绝热材料注入到介质输送管与袋状薄膜之间，液态绝热材料在膨胀过程中将袋状薄膜撑起，进而通过袋状薄膜隔离绝热层与模具内壁，避免模具内壁与绝热材料直接接触，使模具打开时不会 损坏绝热层。但是该文献中公开的绝热管的制造方法，采用通用模具，在绝热材料注射后，流动的带有一定粘性的绝热材料无法让袋状薄膜与内胆内壁紧密贴合在一起，容易产生褶皱，甚至在某些区域还会在袋状薄膜与模具内壁之间产生空腔，从而导致最终制造出的绝热层表面厚度不均匀，影响绝热管道整体使用效果。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中，在制造绝热管道时绝热材料直接与模具内胆内壁接触或者模具不能很好地与绝热材料分离而造成绝热层损坏，或者容易造成绝热层表面厚度不均匀的技术缺陷，从而提出一种能够很好的与绝热层分离且不损坏绝热层并能保证绝热层表面厚度均匀性的绝热管道生产方法。 

本发明的一种绝热管道的制造方法，所述绝热管道包含介质输送管、至少一层绝热层以及至少一层壳套，所述制造方法包括将绝热层模制到所述介质输送管上的过程，其特征在于，所述过程包括如下步骤： 

S1：将片状薄膜分别覆盖在具有通孔的模具的内胆内壁上； 

S2：采用抽真空组件对所述通孔抽气，使所述片状薄膜在负压作用下分别吸附在所述模具的内胆内壁上； 

S3：将介质输送管放置到模具的内胆中，使所述介质输送管和所述内胆形成环形空腔； 

S4：将液态绝热材料注射到所述环形空腔中，所述绝热材料开始膨胀并随后凝固形成绝热层； 

S5：移除模具，在所述覆盖有片状薄膜的绝热层上覆盖至少一层壳套。 

本发明的绝热管道的制造方法，在所述S2步骤中，所述抽真空组件通过设置在所述模具外壳上的抽气口，以及设置在所述模具内胆上分别与所述抽气口和所述通孔连通的腔室来实现对所述通孔抽气。 

本发明的绝热管道的制造方法，在所述S2步骤中，所述抽真空组件通过均匀分布在所述模具整个内胆上的所述通孔抽气。 

本发明的绝热管道的制造方法，在所述S2步骤中，所述模具的内胆上轴向均匀分布有若干个通孔成型部，每个所述通孔成型部上成型有若干个均匀分布的通孔，所述抽真空组件通过均匀分布在所述通孔成型部上的所述通孔抽气。 

本发明的绝热管道的制造方法，在所述S2步骤中，所述模具分别由若干个子模段连接而成，每个所述子模段的内胆上都设置有通孔成型部，若干个所述子模段上的若干个所述通孔成型部轴向均匀设置，所述抽真空组件通过均匀分布在所述通孔成型部上的所述通孔抽气。 

本发明的绝热管道的制造方法，在S1步骤中，所采用的片状薄膜为经过电晕工艺处理过的薄膜。 

本发明的绝热管道的制造方法，所述片状薄膜包含聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯中的一种或多种聚合物。其中，聚乙烯可以是高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、交联聚乙烯等现有公知的聚乙烯。 

本发明的绝热管道的制造方法，所述片状薄膜和/或所述壳套中还包括至少一层防止气体和水分渗透的扩散阻挡层。扩散阻挡层能防止外界环境中的气体和水分，特别是氧气，透过片状薄膜和/或壳套进入到绝热层中，从而防止绝热层的加速老化，保证了绝热层的使用寿命和绝热效果。 

本发明的绝热管道的制造方法，所述扩散阻挡层为PVDC、EVOH、PA、EVA、PET中的一种或多种形成的聚合物。 

本发明的绝热管道的制造方法，在所述S1步骤中，所述抽真空组件工作时，向片状薄膜施加向着内胆方向的正压力。 

本发明的绝热管道的制造方法，在所述S1步骤中，先将所述片状薄膜贴合在带有半圆柱面的安装工具上，再将安装工具的半圆柱面分别与所述模具 的内胆相贴合，从而使片状薄膜覆盖在所述模具的内胆上。 

本发明的绝热管道的制造方法，在所述S4步骤前，将所述模具进行加热到10-30℃。 

本发明的绝热管道的制造方法，在所述模具的内胆内壁处设置有覆盖所述通孔的滤网。 

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点： 

(1)本发明的绝热管道的制造方法，通过使用片状薄膜使绝热材料与模具的内胆内壁不直接接触，从而使得在移除模具时，内胆能够很好地与绝热材料分离，不会损坏绝热材料。通过采用抽真空组件对所述通孔抽气，使所述片状薄膜在负压作用下分别吸附在所述模具的内胆上，从而使薄膜与内胆内壁紧密贴合在一起，在绝热材料注入的过程中，不会因绝热材料粘附薄膜而导致薄膜产生褶皱或空腔，使得绝热层表面的厚度更加均匀。 

(2)本发明的绝热管道的制造方法，抽真空组件通过均匀分布在所述模具整个内胆上的所述通孔抽气，保证了薄膜与内胆内壁之间的每个区域的气体都被抽出，最大限度地提高了薄膜与内胆内壁之间的吸附力。 

(3)本发明的绝热管道的制造方法，内胆上设置有若干个沿着周向(沿着模具内胆的圆周方向)或轴向(沿着模具内胆的长度方向)均匀设置的通孔成型部，通孔被聚集地设置在通孔成型部内，并且通孔轴向(通孔成周向设置时)或周向(通孔成轴向设置时)均匀分布在每个所述通孔成型部上，从而可以保证抽真空组件的抽气效果，使片状薄膜与内胆内壁吸附在一起，同时又能减小与通孔相连通的腔体的设置面积，减小绝热管道绝热层的成型模具的制造成本和模具的整体重量。 

(4)本发明的绝热管道的制造方法，片状薄膜经电晕处理后可增加片状薄膜与绝热材料的结合力，使薄膜与绝热材料能够紧密地贴合在一起，从而形成“三位一体”的结构，提高整个绝热管道的使用寿命。 

(5)本发明的绝热管道的制造方法，采用含有防止气体和水分渗透的 扩散阻挡层的复合片状薄膜和/或壳套，扩散阻挡层能防止外界环境中的气体和水分，特别是氧气，透过片状薄膜和/或壳套进入到绝热层中，从而防止绝热层的加速老化，保证了绝热层的使用寿命和绝热效果。 

(6)本发明的绝热管道的制造方法，所述抽真空组件工作时，向片状薄膜施加向着内胆方向的正压力。通过施加正压力，可以使片状薄在吸附在模具的内胆的过程中不产生褶皱，保持片状薄膜平整。 

(7)本发明的绝热管道的制造方法，通过将所述模具加热到10-30℃，从而可以保证模具能够在不同外界环境下的使用，特别在天气寒冷时，可以使绝热材料的化学反应温度保持在合适的范围内。 

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面对实施例所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图获得其他附图，其中 

图1是本发明实施例1绝热管道成型模具的整体结构图； 

图2是本发明实施例1在整个表面上均匀分布有通孔时的模具内胆的正视图； 

图3是本发明实施例2模具内胆通孔沿周向均匀分布在通孔成型部的正视图； 

图4是本发明实施例3模具内胆通孔沿轴向均匀分布在通孔成型部的正视图； 

图5是本发明实施例1薄膜被吸附到内胆内壁上时的示意图； 

图6是本发明实施例1绝热材料成型后绝热管道的示意图； 

图7是本发明实施例5薄膜安装工具的侧视图。 

图中附图标记表示为：1、2-模具；11、21-外壳，111、211-抽气口；12、22-内胆，121、221-通孔，122、222-腔室；3-支撑装置；4-注料口；5-通孔；6-片状薄膜；7-介质输送管。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 

实施例1 

本实施例使用的模具如图1所示： 

所述模具1、2为对开式模具，所述模具1、2分别具有外壳11、21和与所述外壳11、21对应安装的内部具有半圆柱形空腔的内胆12、22；所述内胆12、22的内壁上成型有若干个通孔121、221，所述内胆12、22的外壁上设置有与所述通孔121、221连通的腔室122、222，所述外壳上11、21成型有至少一个通过所述腔室122、222与所述通孔121、221连通的抽气口111、211，所述抽气口111、211与模具外部抽真空组件连接。 

所述通孔121、221在内胆12、22上的设置方式多种多样，在本实施例中，所述通孔121、221均匀分布在整个内胆121、221，模具1、2的内胆121、221的结构是完全相同的，这里就以其中一个内胆121为例，如图2所示。所述腔室122、222采用如下方式形成，在所述内胆的外壁上套设一个卡环，卡环焊接在内胆12、22的外壁上，所述卡环与所述内胆12、22的外壁之间具有空腔，所述空腔为所述腔室122、222。所述抽真空组件为真空泵。 

本实施例提供一种绝热管道的制造方法，所述绝热管道包含介质输送管、至少一层绝热层以及至少一层壳套，所述制造方法包括将绝热层模制到所述介质输送管上的过程，其特征在于，所述过程包括如下步骤： 

S1：将片状薄膜6分别覆盖在具有通孔121、221的模具1、2的内胆12、22内壁上，通过使用片状薄膜6使绝热材料不直接与模具1、2的内胆12、22接触，使得在移除模具的过程中，内胆12、22能够很好地与绝热层分离，保护绝热层不被损坏； 

值得说明的是，采用的所述片状薄膜6包含聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯中的一种或多种聚合物，也可以是包括至少一层防止气体和水分渗透的阻隔层的多层复合薄膜。其中，聚乙烯可以是高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、交联聚乙烯等现有公知的聚乙烯。另外，所述片状薄膜6还可以包括至少一层防止气体和水分渗透的第一扩散阻挡层。所述第一扩散阻挡层可以为PVDC、EVOH、PA、EVA、PET中的一种或多种形成的聚合物，如一种形成的单层，或多个单层叠加形成的复合层，片状薄膜6的厚度在0.1-2mm；扩散阻挡层能防止外界环境中的气体和水分，特别是氧气，透过片状薄膜和/或壳套进入到绝热层中，从而防止绝热层的加速老化，保证了绝热层的使用寿命和绝热效果。 

S2：采用抽真空组件对所述通孔121、221抽气，使所述片状薄膜6在负压作用下分别吸附在所述模具1、2的内胆12、22上，通过采用抽真空组件对所述通孔121、221抽气，使所述片状薄膜6在负压作用下分别吸附在所述模具1、2的内胆12、22上，如图5所示，从而使薄膜与内胆内壁紧密贴合在一起，在绝热材料注入的过程中，不会因绝热材料粘附片状薄膜6而导致片状薄膜6产生褶皱或空腔，使得绝热层的表面厚度更加均匀，在此步骤中，抽真空组件对所述通孔121、221抽气的具体方式由通孔121、221的具体布置方式决定，本实施例中的抽气方式为：所述抽真空组件通过设置在所述模具1、2上的所述抽气口111、211和所述通孔121、221连通的腔室对所述通孔121、221抽气，由于所述通孔121、221均匀分布在整个所述内胆12、22上，因此所述抽真空组件也是通过均匀分布在所述模具1、2整个内胆12、22上的所述通孔121、221抽气，抽真空组件通过均匀分布在所述模具1、2整个内胆12、22上的所述通孔121、221抽气，保证了片状薄膜与内胆12、22内壁之间的每个区域的气体都被抽出，最大限度地提高了片状薄膜与内胆12、22内壁之间的吸附力。； 

S3：将介质输送管7固定在所述下模具内，将所述模具1、2密封对接(合模)以形成环形空腔，使介质输送管7与所述环形空腔保持同心设置， 然后在环形空腔的两侧安装端部密封装置，使环形空腔密闭，为后续绝热材料的注入做好准备，使介质输送管7与所述环形空腔保持同心设置为保证绝热层厚度均匀的关键步骤，通常介质输送管7的尺寸是固定的，因此在模具上预先安装具有特定高度的介质输送管7支撑部件，使得同尺寸的介质输送管7放置在支撑部件上时，就能够使介质输送管7与所述环形空腔保持同心设置； 

S4：通过设置在所述端部密封装置上的注料口4向片状薄膜6和介质输送管7之间的环形空腔注射液态绝热材料，在液态绝热材料注入过程中，空腔中的空气通过通通孔5排出，待所述绝热材料冷却成型后即形成所述绝热层，如图6所示； 

S5：移除模具1、2，在覆盖有片状薄膜6的所述绝热层上覆盖至少一层壳套，以形成绝热管道。壳套可以是现有公知的聚合物或金属材料，例如聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯材料、钢材、铜材等。聚合物壳套中，还可以包括至少一层防止气体和水分渗透的扩散阻挡层。所述第二扩散阻挡层与第一扩散阻挡层功能相同，可以为PVDC、EVOH、PA、EVA、PET中的一种或多种形成的聚合物，如一种形成的单层，或多个单层叠加形成的复合层等。 

实施例2 

本实施例使用的模具其是在实施例1模具基础之上的变形在本实施例中，本实施例中，每个所述子模段的所述模具内胆12、22上设置有若干个沿着周向均匀设置的通孔成型部，所述通孔121、221沿轴向均匀分布在每个所述通孔成型部上。内胆12、22上设置有若干个沿着周向(沿着模具内胆的圆周方向)均匀设置的通孔成型部，通孔121、221被聚集地设置在通孔成型部内，并且通孔121、221轴向均匀分布在每个所述通孔成型部上，从而可以保证抽真空组件的抽气效果，使片状薄膜6与内胆12、22内壁吸附在一起，同时又能减小与通孔121、221相连通的腔室122、222的设置面积，减小绝热管道绝热层的成型模具的制造成本和模具的整体重量。 

因此，本实施例提供的绝热管道的制造方法，与实施例1的制造方法的不同之处在于，在所述S2步骤中，所述抽真空组件通过均匀分布在所述通孔成型部上的所述通孔121、221抽气。 

实施例3 

本实施例使用的模具其是在实施例1模具基础之上的变形在本实施例中，本实施例中，所述子模段的所述内胆12、22上设置有若干个轴向均匀设置的环形通孔成型部，所述通孔121、221沿环形通孔成型部的周向均匀分布在所述通孔成型部上。内胆12、22上设置有若干个沿着轴向(沿着模具内胆的长度方向)均匀设置的通孔成型部，通孔121、221被聚集地设置在通孔成型部内，并且周向均匀分布在每个所述通孔成型部上，从而可以保证抽真空组件的抽气效果，使片状薄膜6与内胆12、22内壁吸附在一起，同时又能减小与通孔121、221相连通的腔室122、222的设置面积，减小绝热管道绝热层的成型模具的制造成本和模具的整体重量。 

因此，本实施例提供的绝热管道的制造方法，与实施例1的制造方法的不同之处在于，在所述S2步骤中，所述抽真空组件通过均匀分布在所述通孔成型部上的所述通孔121、221抽气。 

实施例4 

本实施例使用的模具与实施例1或2或3中的相同，本实施例提供的绝热管道的制造方法是在实施例1或2或3的基础上的改进，在S1步骤中，所采用的片状薄膜6为经过电晕工艺处理过的薄膜。电晕处理后的片状薄膜可增加片状薄膜6与绝热材料的结合力，使片状薄膜6与绝热材料能够紧密地贴合在一起，从而形成“三位一体”的结构，提高整个绝热管道的使用寿命。 

实施例5 

本实施例使用的模具与实施例1或2或3或4中的相同，只是额外使用了薄膜安装工具，此工具如图7所示，具有与内胆内壁相配合的半圆柱形外表面。 

因此，本实施例提供的绝热管道的制造方法，在实施例1或2或3或4的基础，在所述S1步骤中，所述抽真空组件工作时，通过薄膜安装工具向片状薄膜6施加向着内胆方向的正压力。具体地，先将所述片状薄膜6贴合在带有半圆柱面的安装工具上，再将安装工具的半圆柱面分别与所述模具1、2的内胆12、22相贴合并给片状薄膜6施加向着内胆12、22方向的正压力，启动抽真空组件，使片状薄膜6覆盖在所述模具1、2的内胆12、22上。通过施加正压力，可以使片状薄6在吸附在所述模具1、2的内胆12、22的过程中不产生褶皱，保持片状薄膜6平整。 

实施例6 

本实施例使用的绝热管道成型模具，其是在实施例1或2或3或4或5基础之上的进一步改进，在所述模具1、2外部还设有使模具外壳11、21升温的加热装置。加热装置可以是电伴热带、伴热电缆、伴热管等。 

因此，本实施例提供的绝热管道的制造方法，在实施例1或2或3或4或5基础之上，在所述S1步骤前，将所述模具进行加热到10-30℃。通过模具外壳11、21可以使整个模具升温，从而可以保证模具能够在不同外界环境下的使用，特别对于天气寒冷时，可以使绝热材料的化学反应温度保持在合适的温度范围内。 

需要指出的是，在以上实施例中，通孔121、221的直径和通孔率是由内胆大小决定的，而内胆的大小是由介质输送管7的尺寸决定的，但通孔121、221的直径太小则在抽真空难以抽出无通孔区域的气体，而通孔121、221大时容易将片状薄膜6吸入，因此通孔121、221的直径在10-50mm之间，当通孔121、221较大时，在所述模具1、2的内胆12、22内壁处可设置有覆盖所述通孔121、221的滤网，所述滤网可以是铜粉滤芯、不锈钢丝网或帆布等。滤网可防止片状薄膜6在通孔121、221处产生缩口、褶皱或者被吸入通孔121、221内，并保证片状薄膜6表面能平整的覆盖在绝热层上。 

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式 的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。 

Claims (13)

1.一种绝热管道的制造方法，所述绝热管道包含介质输送管、至少一层绝热层以及至少一层壳套，所述制造方法包括将绝热层模制到所述介质输送管上的过程，其特征在于，所述过程包括如下步骤：

S1：将片状薄膜(6)分别覆盖在具有通孔(121、221)的模具(1、2)的内胆(12、22)内壁上；

S2：采用抽真空组件对所述通孔(121、221)抽气，使所述片状薄膜(6)在负压作用下分别吸附在所述模具(1、2)的内胆(12、22)内壁上；

S3：将介质输送管(7)放置到模具(1、2)的内胆(12、22)中，使所述介质输送管(7)和所述内胆(12、22)形成环形空腔；

S4：将液态绝热材料注射到所述环形空腔中，所述绝热材料开始膨胀并随后凝固形成绝热层；

S5：移除模具(1、2)，在覆盖有所述片状薄膜(6)的绝热层上覆盖至少一层壳套。

2.根据权利要求1所述的绝热管道的制造方法，其特征在于，在所述S2步骤中，所述抽真空组件通过设置在所述模具(1、2)外壳(11、21)上的抽气口(111、211)，以及设置在所述模具(1、2)内胆(12、22)上分别与所述抽气口(111、211)和所述通孔(121、221)连通的腔室来实现对所述通孔(121、221)抽气。

3.如权利要求2所述的绝热管道的制造方法，其特征在于，在所述S2步骤中，所述抽真空组件通过均匀分布在所述模具(1、2)整个内胆(12、22)上的所述通孔(121、221)抽气。

4.如权利要求1或2所述的绝热管道的制造方法，其特征在于，在所述S2步骤中，所述模具(1、2)的内胆(12、22)上轴向均匀分布有若干个通孔成型部，每个所述通孔成型部上成型有若干个均匀分布的通孔(121、221)，所述抽真空组件通过均匀分布在所述通孔成型部上的所述通孔(121、221)抽气。

5.如权利要求1或2所述的绝热管道的制造方法，其特征在于，在所述S2步骤中，所述模具(1、2)分别由若干个子模段连接而成，每个所述子模段的内胆上都设置有通孔成型部，若干个所述子模段上的若干个所述通孔成型部轴向均匀设置，所述抽真空组件通过均匀分布在所述通孔成型部上的所述通孔(121、221)抽气。

6.如权利要求1-5中任一项所述的绝热管道制造方法，其特征在于，在S1步骤中，所述片状薄膜(6)为经过电晕工艺处理过的薄膜。

7.如权利要求1-6中任一项所述的绝热管道制造方法，其特征在于，所述片状薄膜(6)为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯中的一种或多种形成的聚合物。

8.如权利要求1-7中任一项所述的绝热管道制造方法，其特征在于，所述片状薄膜(6)和/或所述壳套中还包括至少一层防止气体和水分渗透的扩散阻挡层。

9.如权利要求8所述的绝热管道制造方法，其特征在于，所述扩散阻挡层为PVDC、EVOH、PA、EVA、PET中的一种或多种形成的聚合物。

10.如权利要求1-9中任一项所述的绝热管道制造方法，其特征在于，在所述S1步骤中，所述抽真空组件工作时，向片状薄膜(6)施加向着内胆(12、22)方向的正压力。

11.如权利要求1-10中任一项所述的绝热管道制造方法，其特征在于，在所述S1步骤中，先将所述片状薄膜(6)贴合在带有半圆柱面的安装工具上，再将安装工具的半圆柱面分别与所述模具(1、2)的内胆(12、22)相贴合，从而使片状薄膜(6)覆盖在所述模具(1、2)的内胆(12、22)上。

12.如权利要求1-11中任一项所述的绝热管道制造方法，其特征在于，在所述S4步骤前，将所述模具(1、2)进行加热到10-30℃。

13.如权利要求1-12中任一项所述的绝热管道制造方法，其特征在于，在所述模具(1、2)的内胆(12、22)内壁处设置有覆盖所述通孔(121、221)的滤网。