CN107228248A - 一种rtp管接头结构及其连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种RTP管接头结构及其连接方法，包括第一RTP管道、第二RTP管道、PE电熔接头、GRE增强管箍；第一RTP管道和第二RTP管道的外管径相同，且其对接端面热熔焊合；PE电熔接头的内径与第一RTP管道的外径相匹配，且在其内部预置缠绕有电热丝，PE电熔接头的外壁上设置有外螺纹，PE电熔接头同时套装在第一RTP管道和第二RTP管道上且与第一RTP管道、第二RTP管道之间通过电热丝电熔焊合，GRE增强管箍内壁上设置有与PE电熔接头外螺纹相匹配的内螺纹，GRE增强管箍旋拧在PE电熔接头的外螺纹上。本发明可以有效解决现有技术中RTP管道连接部位容易腐蚀，耐高压能力小，容易结蜡堵塞的问题。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料应用安装领域，尤其是一种RTP管接头结构及其连接方法。
背景技术
RTP管是纤维增强聚乙烯塑料管道的简称，因其具有耐腐蚀性、耐高压、有柔韧性，广泛应用于陆地和海底输送油、汽、水等领域。管道接头是管道系统中关键的环节，接头方式会严重影响管道的承压和防腐性能，如图1所示，传统的RTP管接头方式为：将左金属连接管3插入在第一RTP管道1内，在管道外部用金属管箍通过压力机把金属连接管和RTP管固定在一起，右金属连接管4插入到第二RTP管道2内，金属管好RTP管固定方式同上。最后将左金属连接法兰3和右金属连接法兰4之间用螺栓连接。这种接头方式有以下几个缺点：1、金属接头和输送介质接触，不耐腐蚀，管道管体使用寿命减短；2、金属接头插入RTP管内，使管道在接头部位通径减小，管道流量变小，且在接头部位容易结腊。因此迫切需要研发一种新型的RTP管接头结构及连接方法用于克服上述缺陷。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种RTP管接头结构及其连接方法，用于解决现有技术中RTP管道连接部位容易腐蚀，耐高压能力小，并且内径减小容易结蜡堵塞的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个方面是提供一种RTP管接头结构，包括第一RTP管道、第二RTP管道、PE电熔接头、GRE增强管箍；所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的外管径相同，且其对接端面热熔焊合后形成对接部；所述PE电熔接头为注塑而成的圆管状接头，所述PE电熔接头的内径与所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的外径相匹配，且在其内部靠近内壁的覆膜圆柱面上预置缠绕有电热丝，所述PE电熔接头的外壁上设置有外螺纹，所述PE电熔接头同时套装在所述第一RTP管道和所述第二RTP管道上且与所述第一RTP管道、第二RTP管道之间通过所述电热丝电熔焊合，所述GRE增强管箍为圆管状接头，其内壁上设置有与所述PE电熔接头外螺纹相匹配的内螺纹，所述GRE增强管箍旋拧在所述PE电熔接头的外螺纹上，且将所述第一RTP管道与所述第二RTP管道的对接部完全包覆在所述GRE增强管箍内。
优选地，所述PE电熔接头外圆柱的两端设置有便于所述GRE增强管箍拧入的倒角。
优选地，所述GRE增强管箍上还设置有能与旋拧工具相连接的旋拧部。
本发明的另一方面是提供一种上述RTP管接头结构的连接方法，包括如下步骤：
1)将所述第一RTP管道和第二RTP管道的两对接端面相向固定在热熔机的装夹工位上，调整装夹工位使所述第一RTP管道和所述第二RTP管道同轴；
2)分别对所述的第一RTP管道和第二RTP管道的对接端面进行机加工；
3)将所述的GRE增强管箍旋拧在所述PE电熔接头的外螺纹上，再将PE电熔接头套装在所述第一RTP管道或者第二RTP管道的对接端，且远离所述对接端面20～50mm；
4)将热熔机的电熔片插入所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的对接端面之间，使电熔片的板面与所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的对接端面相平行，移动所述装夹工位，使所述第一RTP管道的对接端面和所述第二RTP管道的对接端面从所述电熔片两侧同时同轴挤紧所述电熔片；
5)对所述电熔片通电加热至230度，待所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的对接端面融化2-3mm后，迅速将电熔片沿径向抽出，调整所述装夹工装，使所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的对接端面相互挤紧，并静置冷却40分钟；
6)对所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的对接部进行打磨修整，使两对接端面间熔接部沿径向与所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的外壁相平齐，将步骤3)中套装的PE电熔接头沿轴线移动至对接处，使所述PE电熔接头完全包覆所述熔接部。
7)对所述PE电熔接头中预置的电热丝通电至220度，持续10分钟，使PE电熔接头的内壁融化并与所述第一RTP管道和所述第二RTP管道相融合，然后将电热丝断电并静置冷却60分钟；
8)轻微旋拧所述GRE增强管箍，微调其在所述PE电隔接头上的位置，待位置合适后将所述GRE增强管箍与所述PE电隔接头间涂螺纹密封防松胶
优选地，步骤5)中所述热熔片沿径向抽出后，调整热熔机装夹工位，使两待对接端面以5公斤的压力相互挤压，将分体式圆筒形烤电设备的烤电筒迅速升温至180度，并同轴设置于所述对接部外侧，调整烤电筒内壁使其距离所述对接部外壁50mm以上，烤电15分钟，然后烤电温度以12度/分钟的速率缓慢降温，直至室温，然后将所述烤电筒摘除，最后再将所述对接部在室温下静置冷却40分钟。
优选地，步骤6)中打磨修整时，先用500号砂纸进行基础打磨，当所述对接部的打磨到高出第一RTP管道或第二RTP管道外壁1-2mm时，换1000号砂纸打磨，每打磨15分钟，加冷风吹5分钟，直至所述对接部沿径向与所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的外壁相平齐。
如上所述，本发明，具有以下有益效果：本发明采用电熔焊接和复合材料增强的方式，使两RTP管道通过电熔焊合在一起，并在两RTP管道的焊合部外套装焊合有PE电熔接头，在PE电熔接头外部通过螺纹连接安装有GRE增强管箍，管道内的输送介质不直接与PE电R熔接头相接触，在输送高压介质时，压力从对接部向外传递给PE电熔接头并最终传递给GRE增强管箍，由GRE增强管箍承受内压，相对于传统的接头形式，耐压能力提高了20倍以上，最多可以承受65MPa的压力。另外当管道承受轴向拉力时，这种拉力从PE电熔接头与第一RTP管道和第二RTP管道的粘结部位传递给PE电熔接头，最终由PE电熔接头和GRE增强管箍承受拉力，从而使对接部得到有效的保护。
另外本发明中的两RTP管道对接端面之间焊合之后，首先在至180度下烤电15分钟，在这个温度下，高分子材料既能保持流动的特性，又不会继续融化，这样可以使相对接的高分子材料在冷却过程中分子间的结合更加均匀，防止产生较大的内应力，使两管道之间的对接部更加结实可靠，然后又以然后烤电温度以12度/分钟的速率缓慢降温，直至室温，这样可以防止在快速冷却过程中产生的疏松，气孔等缺陷，同时也可以更有效的防止高压输送介质的泄露。
在本发明中，对对接部进行打磨修整时，先用500号砂纸进行基础打磨，当所述对接部的打磨到高出第一RTP管道或第二RTP管道外壁1-2mm时，换1000号砂纸打磨，每打磨15分钟，加冷风吹5分钟，直至所述对接部沿径向与所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的外壁相平齐。在打磨的过程中，砂纸对对接部局部做工，会导致对接部瞬时温度急剧增加，会加大对接部的内应力储存，加冷风可以有效使对接部分子间收紧，并保持冷缩状态，有利于PE电隔接头套入，待恢复至室温时又受热膨胀能充分与PE电隔接头接触，保证电熔焊接时PE电隔接头能与第一RTP管道和第二RTP管道外壁紧密熔合。
附图说明
图1为现有技术中RTP管连接方式；
图2为本发明RTP管接头结构示意图。
图中：1、第一RTP管道 2、第二RTP管道
3、左金属连接法兰 4、右金属连接法兰
5、PE电熔接头 6、GRE增强管箍
7、电热丝
具体实施方式
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图2所示，本发明为一种RTP管接头结构，包括第一RTP管道1、第二RTP管道2、PE电熔接头5、GRE增强管箍6；第一RTP管道1和第二RTP管道2的外管径相同，且其对接端面电熔焊合后形成对接部；PE电熔接头5为注塑而成的圆管状接头，PE电熔接头5的内径与第一RTP管道1和第二RTP管道2的外径相匹配，且在其内部靠近内壁的覆膜圆柱面上预置缠绕有电热丝7，PE电熔接头5的外壁上设置有外螺纹，PE电熔接头5同时套装在第一RTP管道1和第二RTP管道2上且与第一RTP管道1、第二RTP管道2之间通过电热丝7电熔焊合，GRE增强管箍6为圆管状接头，其内壁上设置有与PE电熔接头5外螺纹相匹配的内螺纹，GRE增强管箍6旋拧在PE电熔接头5的外螺纹上，且将第一RTP管道1与第二RTP管道2的对接部完全包覆在GRE增强管箍6内。PE电熔接头5外圆柱的两端设置有便于GRE增强管箍6拧入的倒角。GRE增强管箍6上还设置有能与旋拧工具相连接的旋拧部。
本发明的另一方面是提供一种上述RTP管接头结构的连接方法，包括如下步骤：
1)将第一RTP管道1和第二RTP管道2的两对接端面相向固定在热熔机的装夹工位上，调整装夹工位使第一RTP管道1和第二RTP管道2同轴；
2)分别对的第一RTP管道1和第二RTP管道2的对接端面进行机加工；
3)将GRE增强管箍6旋拧在PE电熔接头5的外螺纹上，再将PE电熔接头5套装在第一RTP管道1或者第二RTP管道2的对接端，且远离对接端面20～50mm；
4)将热熔机的电熔片插入第一RTP管道1和第二RTP管道2的对接端面之间，使电熔片的板面与第一RTP管道1和第二RTP管道2的对接端面相平行，移动装夹工位，使第一RTP管道1的对接端面和第二RTP管道2的对接端面从电熔片两侧同时同轴挤紧电熔片；
5)对电熔片通电加热至230度，待第一RTP管道1和第二RTP管道2的对接端面融化2-3mm后，迅速将电熔片沿径向抽出，调整装夹工装，使第一RTP管道1和第二RTP管道2的对接端面相互挤紧，并静置冷却40分钟；
6)对第一RTP管道1和第二RTP管道2的对接部进行打磨修整，使两对接端面间对接部沿径向与第一RTP管道1和第二RTP管道2的外壁相平齐，将步骤3)中套装的PE电熔接头5沿轴线移动至对接处，使PE电熔接头5完全包覆对接部。
7)对PE电熔接头5中预置的电热丝7通电至220度，持续10分钟，使PE电熔接头5的内壁融化并与第一RTP管道1和第二RTP管道2相融合，然后将电热丝7断电并静置冷却60分钟；
8)轻微旋拧GRE增强管箍6，微调其在PE电隔接头5上的位置，待位置合适后将GRE增强管箍6与PE电隔接头间涂螺纹密封防松胶。
本发明采用电熔焊接和复合材料增强的方式，使两RTP管道通过热熔焊合在一起，并在两RTP管道的焊合部外套装焊合有PE电熔接头5，在PE电熔接头5外部通过螺纹连接安装有GRE增强管箍6，管道内的输送介质不直接与PE电熔接头5相接触，在输送高压介质时，压力从对接部向外传递给PE电熔接头5并最终传递给GRE增强管箍6，由GRE增强管箍6承受内压，GRE增强管箍6又称玻璃钢增强复合管箍，其相对于传统的接头形式，耐压能力提高了20倍以上，最多可以承受65MPa的压力。另外当管道承受轴向拉力时，这种拉力从PE电熔接头5与第一RTP管道1和第二RTP管道2的粘结部位传递给PE电熔接头5，最终由PE电熔接头5和GRE增强管箍承受拉力，从而使对接部得到有效的保护。
本实施例中在上述步骤5)中热熔片沿径向抽出后，调整热熔机装夹工位，使两待对接端面以5公斤的压力相互挤压，将分体式圆筒形烤电设备的烤电筒迅速升温至180度，并同轴设置于对接部外侧，调整烤电筒内壁使其距离对接部外壁50mm以上，烤电10分钟，然后烤电温度以12度/分钟的速率缓慢降温，直至室温，然后将烤电筒摘除，最后再将对接部在室温下静置冷却60分钟。本实施例中两RTP管道对接端面之间焊合之后，首先在至180度下烤电10分钟，在这个温度范围内，高分子材料既能保持流动的特性，又不会继续融化，这样可以使相对接的高分子材料在冷却过程中分子间的结合更加均匀，防止产生较大的内应力，使两管道之间的对接部更加结实可靠，然后又以然后烤电温度以12度/分钟的速率缓慢降温，直至室温，这样可以防止在快速冷却过程中产生的疏松，气孔等缺陷，同时也可以更有效的防止高压输送介质的泄露
本实施例的步骤6)打磨修整时，先用500号砂纸进行基础打磨，当所述对接部的打磨到高出第一RTP管道或第二RTP管道外壁1-2mm时，换1000号砂纸打磨，每打磨15分钟，加冷风吹5分钟，直至所述对接部沿径向与所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的外壁相平齐。在打磨的过程中，砂纸对对接部局部做工，会导致对接部瞬时温度急剧增加，会加大对接部的内应力储存，加冷风可以有效使对接部分子间收紧，并保持冷缩状态，有利于PE电隔接头套入，待恢复至室温时又受热膨胀能充分与PE电隔接头接触，保证电熔焊接时PE电隔接头能与第一RTP管道和第二RTP管道外壁紧密熔合。
综上所述，本发明结构简单，可以有效解决现有技术中RTP管道连接部位容易腐蚀，耐高压能力小，并且内径减小容易结蜡堵塞的问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种RTP管接头结构，其特征在于，包括第一RTP管道、第二RTP管道、PE电熔接头、GRE增强管箍；所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的外管径相同，且其对接端面热熔焊合后形成对接部；所述PE电熔接头为注塑而成的管状接头，所述PE电熔接头的内径与所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的外径相匹配，且在其内部靠近内壁的覆膜圆柱面上预置缠绕有电热丝，所述PE电熔接头的外壁上设置有外螺纹，所述PE电熔接头同时套装在所述第一RTP管道和所述第二RTP管道上且与所述第一RTP管道、第二RTP管道之间通过所述电热丝电熔焊合，所述GRE增强管箍为管状接头，其内壁上设置有与所述PE电熔接头外螺纹相匹配的内螺纹，所述GRE增强管箍旋拧在所述PE电熔接头的外螺纹上，且将所述第一RTP管道与所述第二RTP管道的对接部完全包覆在所述GRE增强管箍内。
2.根据权利要求1所述的RTP管接头结构，其特征在于，所述PE电熔接头外圆柱的两端设置有便于所述GRE增强管箍拧入的倒角。
3.根据权利要求1所述的RTP管接头结构，其特征在于，所述GRE增强管箍上还设置有能与旋拧工具相连接的旋拧部。
4.一种权利要求1中RTP管接头结构的连接方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将权利要求1中所述的第一RTP管道和第二RTP管道的两对接端面相向固定在热熔机的装夹工位上，调整装夹工位使所述第一RTP管道和所述第二RTP管道同轴；
2)分别对所述的第一RTP管道和第二RTP管道的对接端面进行机加工；
3)将权利要求1中所述的GRE增强管箍旋拧在所述PE电熔接头的外螺纹上，再将PE电熔接头套装在所述第一RTP管道或者第二RTP管道的对接端，且远离所述对接端面20～50mm；
4)将热熔机的电熔片插入所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的对接端面之间，使电熔片的板面与所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的对接端面相平行，移动所述装夹工位，使所述第一RTP管道的对接端面和所述第二RTP管道的对接端面从所述电熔片两侧同时同轴挤紧所述电熔片；
5)对所述电熔片通电加热至230度，待所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的对接端面融化2-3mm后，迅速将电熔片沿径向抽出，调整所述装夹工装，使所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的对接端面相互挤紧，并静置冷却40分钟；
6)对所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的对接部进行打磨修整，使两对接端面间熔接部沿径向与所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的外壁相平齐，将步骤3)中套装的PE电熔接头沿轴线移动至对接处，使所述PE电熔接头完全包覆所述熔接部。
7)对所述PE电熔接头中预置的电热丝通电至220度，持续10分钟，使PE电熔接头的内壁融化并与所述第一RTP管道和所述第二RTP管道相融合，然后将电热丝断电并静置冷却60分钟；
8)轻微旋拧所述GRE增强管箍，微调其在所述PE电隔接头上的位置，待位置合适后将所述GRE增强管箍与所述PE电隔接头间涂螺纹密封防松胶。
5.根据权利要求4中所述的RTP管接头结构的连接方法，其特征在于，步骤5)中所述热熔片沿径向抽出后，调整热熔机装夹工位，使两待对接端面以5公斤的压力相互挤压，将分体式圆筒形烤电设备的烤电筒迅速升温至180度，并同轴设置于所述对接部外侧，烤电15分钟，然后烤电温度以12度/分钟的速率缓慢降温，直至室温，然后将所述烤电筒摘除，最后再将所述对接部在室温下静置冷却40分钟。
6.根据权利要求4中所述的RTP管接头结构的连接方法，其特征在于，步骤6)中打磨修整时，先用500号砂纸进行基础打磨，当所述对接部的打磨到高出第一RTP管道或第二RTP管道外壁1-2mm时，换1000号砂纸打磨，每打磨15分钟，加冷风吹5分钟，直至所述对接部沿径向与所述第一RTP管道和所述第二RTP管道的外壁相平齐。
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