CN104309048B - 一种使用薄膜制造绝热管道的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用薄膜制造绝热管道的方法，通过使用袋状薄膜使绝热材料与上模和下模的内胆不直接接触，从而使得在开模的过程中，内胆能够很好地与绝热材料分离，保护绝热层不被损坏，并且使用袋状薄膜可以很好地覆盖整个绝热层表面。通过采用抽真空组件对所述通孔抽气，使所述袋状薄膜在负压作用下分别吸附在所述上模和下模的内胆内壁上，从而使薄膜与内胆内壁紧密贴合在一起，在液态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，使得绝热层的表面厚度更加均匀。

Description

一种使用薄膜制造绝热管道的方法

技术领域

本发明涉及一种使用薄膜制造绝热管道的方法，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，介质输送管和壳套可以是聚合物或金属制成的，绝热层可以是一层泡沫绝热材料，如聚氨酯泡沫，也可以是一层或多层不同绝热材料制成的复合绝热层。

现有技术中，将绝热材料制造到介质输送管上的模具，如中国专利文献CN202656378U所述的发泡模具，包括上模和下模，所述上模具有两个相邻的圆弧空间，所述下模具有和所述上模相对应的两个相邻的圆弧空间，所述下模和所述上模对扣在一起，且所述上模和下模通过锁紧装置紧固在一起。

利用上述模具制造绝热层的过程中，介质输送管被置于模具的中央，使得在介质输送管的外表面与模具的两个半个部分的内侧之间形成型腔。当该两个半个部分围绕介质输送管封闭时，液体绝热材料被注射到模具型腔中。液体绝热材料膨胀，直到其达到模具型腔的壁为止，并且随后凝固。在凝固之后，模具的两个半个部分被打开。

由于绝热材料有粘附至模具型腔的壁的倾向性，很难在不损坏绝热材料的情况下打开模具，并且在开始新的模制之前，还需要将模具型腔的壁上的绝热材料去除。现有技术对上述问题的解决方法是，在模具内腔涂覆脱模剂，如中国专利文献CN102514133A中所述，在模具型腔的壁面上喷涂聚四氟乙烯涂层，在每次制作绝热层时，都需要人工重复涂覆，难以保证均匀的涂覆质量，造成资源浪费，且涂覆的材料成本高昂，操作自动化程度低，生产效率低下等。或者如CN103025499A所述，在内管先使用袋状薄膜覆盖，再将绝热材料注入到内管与袋状薄膜之间，通过薄膜隔离绝热层与模具内壁，使模具内壁上不会残存有绝热材料，从而使模具更容易打开，但是该文献中公开的制造绝热管的方法，在绝热材料添加过后，无法让薄膜与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薄膜与内壁产生空腔，从而导致绝热材料厚度不均匀，影响管道使用效果。

发明内容

本发明的实施例提供一种使用薄膜制造绝热管道的方法，用以解决现有技术中在生产绝热管道的过程中，由于绝热材料与模具内胆内壁的直接接触，而导致在拆卸模具时对绝热材料造成的损坏。并且，使薄膜被吸附在模具内胆内壁上不产生较大的褶皱，保证绝热层表面厚度的均匀性。

本发明的一种使用薄膜制造绝热管道的方法，所述绝热管道包括介质输送管、至少一层绝热层和至少一层壳套，所述制造方法包括将所述绝热材料模制到所述介质输送管上，包括如下步骤：

S1：将袋状薄膜覆盖介质输送管，将介质输送管放置到模具中；

S2：采用抽真空组件对模具的内胆上的通孔抽气，使所述袋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：将液态绝热材料注射到袋状薄膜和介质输送管之间的环形空腔中，所述绝热材料开始膨胀并随后凝固；

S4：移除模具，在所述覆盖有袋状薄膜的绝热材料上覆盖至少一层壳套。

本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，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与所述腔室连通的通孔，来实现对所述袋状薄膜的吸附。

本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，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。

本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，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。

本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，在所述S2步骤中，所述模具分别由若干个子模段密封连接而成，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。

本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，在所述S1步骤中，采用的所述袋状薄膜为经过电晕工艺处理过的薄膜。

本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，在所述S1步骤中，采用的所述袋状薄膜为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯中的一种或多种形成的聚合物。

本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，在所述S1步骤中，采用的所述袋状薄膜还包括至少一层第一扩散阻挡层。

本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，在所述S2之前，向袋状薄膜和介质输送管之间施加正压力。

本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，通过向所述介质输送管与所述袋状薄膜之间填充加压气体。

本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，在所述步骤S4中，所述的至少一层壳套包含至少一层第二扩散阻挡层。

本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，所述第一扩散阻挡层和第二阻挡层为PVDC、EVOH、PA、EVA、PET中的一种或多种形成的聚合物。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，

(1)本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，通过使用袋状薄膜很好地隔离了绝热材料与模具的内胆，使得在开模的过程中，内胆能够很好地与绝热材料分离，保护绝热层不被损坏，并且使用袋状薄膜可以很好地覆盖整个绝热层表面。通过采用抽真空组件对所述通孔抽气，使所述袋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，在液态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)本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，抽真空组件通过均匀分布在所述上模、下模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)本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，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，使袋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)本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，通过电晕处理可增加袋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，便于形成“三位一体”的管道结构。

(5)本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，采用含有防止气体和水分渗透阻隔层的复合袋状薄膜，使得本发明的绝热管道的制造方法在制造绝热层的同时，也同时将阻隔层成型到绝热管体上，因而不需要再通过额外的成型工艺将阻隔层成型到绝热管体，简化了绝热管道的制造流程。

(6)本发明的使用薄膜制造绝热管道的方法，所述抽真空组件工作时，向袋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，保持袋状薄膜平整。通过向所述介质输送管与所述袋状薄膜之间填充加压气体，可以向袋状薄膜施加向着内胆方向的正压力。

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是本发明袋状薄膜覆盖到介质输送管上时的示意图；

图6是本发明袋状薄膜被吸附到内胆内壁上时的示意图；

图7是本发明绝热材料成型后绝热管道的示意图。

图中附图标记表示为：1-上模；2-下模；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-袋状薄膜；7-介质输送管。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的说明。

实施例1

本实施例使用的模具如图1所示：

所述模具为对开式模具包括上模1和下模2，所述上模1和所述下模2组成对开式模具，所述上模1和下模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上，上模1与下模2的内胆121、221的结构是完全相同的，这里就以上模1的内胆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，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，包括如下步骤：

S1：将袋状薄膜6覆盖介质输送管7，使用袋状薄膜6可以很好地隔离了绝热层与模具的内胆12、22，使得在上模1与下模2分离(开模)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，并且使用袋状薄膜6可以很好地覆盖整个绝热层表面；将介质输送管7固定在所述下模2内，将所述上模1与所述下模2密封对接(合模)以形成环形空腔，然后在环形空腔的两侧安装端部密封装置，使介质输送管7与所述环形空腔保持同心设置并将环形空腔密闭，如图5所示，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；

值得说明的是，采用的所述袋状薄膜6可以为包含聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯中的一种或多种聚合物制成的单层薄膜，也可以是包括至少一层防止气体和水分渗透的第一扩散阻挡层的多层复合薄膜，袋状薄膜6的厚度在0.1-2mm。由于袋状薄膜6具有一定的延展性，袋状薄膜6的表面积可以比内胆12、22内表面积稍小，但是最优的实施方式是袋状薄膜6的表面积与内胆12、22内表面积相比大5％以下；

S2：采用抽真空组件对所述通孔121、221抽气，使所述袋状薄膜6在负压作用下分别吸附在所述内胆12、22上，如图6所示，从而使袋状薄膜6与内胆12、22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袋状薄膜6而导致袋状薄膜6产生褶皱或空腔，使得绝热层的厚度更加均匀，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外壳11、21上的抽气口111、211以及设置在所述内胆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，如图2所示，因此所述抽真空组件也是通过均匀分布在整个所述内胆12、22上的所述通孔121、221抽气，抽真空组件通过均匀分布在整个所述内胆12、22上的所述通孔121、221抽气，保证了袋状薄膜6与内胆12、22内壁之间的每个区域的气体都被抽出，最大限度地提高了袋状薄膜6与内胆12、22内壁之间的吸附力；

S3：通过设置在所述端部密封装置上的注料口4向袋状薄膜6和介质输送管7之间的环形空腔注射液态绝热材料，待所述绝热材料开始膨胀并凝固后即形成所述绝热层，如图7所示；

S4：将模具分离，即使得在上模1与下模2分离(开模)并将经S1-S3后已模制好绝热材料的介质输送管取出，在所述绝热层上覆盖至少一层壳套，以形成绝热管道。所述的壳套包含至少一层第二扩散阻挡层。

本实施例中，所述第一扩散阻挡层或第二扩散阻挡层为PVDC、EVOH、PA、EVA、PET中的一种或多种形成的聚合物。

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等距设置的通孔成型部，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)等距设置的通孔成型部，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，如图3所示，从而可以保证抽真空组件的抽气效果，使袋状薄膜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等距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)等距设置的通孔成型部，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，如图4所示，从而可以保证抽真空组件的抽气效果，使袋状薄膜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，在所述S1中，采用的所述袋状薄膜6是经过电晕工艺处理过的薄膜。通过电晕处理可增加袋状薄膜6与绝热材料的结合力，使袋状薄膜6与绝热材料能够紧密地贴合在一起，便于形成“三位一体”的管道结构，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。

因此，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或4的基础上的变形，在所述S2步骤前，所述抽真空组件工作前，向袋状薄膜6和介质输送管7之间施加正压力。具体地，通过端部工具上的通孔5向所述介质输送管7与所述袋状薄膜6之间填充加压气体，通常为空气，也可以为氮气等纯气体，可以向袋状薄膜6施加向着内胆方向的正压力。通过施加正压力，可以使袋状薄膜6在吸附内胆12、22内壁上的过程中不产生褶皱，保持袋状薄膜6平整。

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 (11)

1.一种使用薄膜制造绝热管道的方法，所述绝热管道包括介质输送管、至少一层绝热层和至少一层壳套，所述制造方法包括将绝热材料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：将袋状薄膜(6)覆盖介质输送管，将介质输送管(7)放置到模具(1、2)中；

S2：采用抽真空组件对模具的内胆(12、22)上的通孔(121、221)抽气，使所述袋状薄膜(6)在负压作用下分别吸附在所述模具的内胆(12、22)内壁上；

S3：将液态绝热材料注射到袋状薄膜(6)和介质输送管(7)之间的环形空腔中，所述绝热材料开始膨胀并随后凝固；

S4：移除模具，在覆盖有所述袋状薄膜(6)的绝热材料上覆盖至少一层壳套；

在所述S2步骤中，所述抽真空组件通过设置在所述模具的外壳(11、21)上的抽气口(111、211)，以及设置在所述模具内胆(12、22)上与设置在模具的内胆(12、22)外壁上的腔室(122、222)连通的通孔(121、221)，来实现对所述袋状薄膜(6)的吸附；

所述模具的内胆(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)；

所述腔室(122、222)为套设在所述内胆(12、22)外壁上且对应于所述通孔成型部的卡环与所述内胆(12、22)外壁之间的空腔。

2.如权利要求1所述的使用薄膜制造绝热管道的方法，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整个内胆(12、22)上的所述通孔(121、221)抽气。

3.如权利要求1所述的使用薄膜制造绝热管道的方法，其特征在于，在所述S2步骤中，所述模具分别由若干个子模段密封连接而成，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。

4.如权利要求1-3中任一项所述的使用薄膜制造绝热管道的方法，其特征在于，在所述S1步骤中，采用的所述袋状薄膜(6)为经过电晕处理的薄膜。

5.如权利要求1-3中任一项所述的使用薄膜制造绝热管道的方法，其特征在于，在所述S1步骤中，采用的所述袋状薄膜(6)为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯中的一种或多种形成的聚合物。

6.如权利要求1-3中任一项所述的使用薄膜制造绝热管道的方法，其特征在于，在所述S1步骤中，采用的所述袋状薄膜(6)还包括至少一层第一扩散阻挡层。

7.如权利要求1-3中任一项所述的使用薄膜制造绝热管道的方法，其特征在于，在所述S2步骤之前，向袋状薄膜(6)和介质输送管(7)之间施加正压力。

8.如权利要求7所述的使用薄膜制造绝热管道的方法，其特征在于，通过向所述介质输送管(7)与所述袋状薄膜(6)之间填充加压气体。

9.如权利要求6所述的使用薄膜制造绝热管道的方法，其特征在于，在所述S4步骤中，所述的壳套包含至少一层第二扩散阻挡层。

10.如权利要求9所述的使用薄膜制造绝热管道的方法，其特征在于，所述第一扩散阻挡层或第二扩散阻挡层为PVDC、EVOH、PA、EVA、PET中的一种或多种形成的聚合物。

11.如权利要求1所述的使用薄膜制造绝热管道的方法，其特征在于，在所述S3步骤之前，在模具的两个端面安装端部密封装置，使模具与介质输送管(7)之间形成的环形空腔封闭。