CN107270007B - 热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头及制备方法 - Google Patents

热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头及制备方法 Download PDF

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Abstract

一种热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头及其制备方法，其特征是：它由静电导除型聚合物输油内管弯头、热熔型聚合物外层套管和填充物组成；其中，静电导除型聚合物输油内管弯头通过布置在热熔型聚合物外层套管上的热熔密封组件与热熔型聚合物外层套管采用热熔连接，填充物由布置在热熔型聚合物外层套管上的填充物注入口注入。本发明所述热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头自身具有良好的静电导除功能，有效地解决聚合物输油管以一定角度即弯管连接时实现难度较大的问题，结构设计合理，可实现模块化加工，具有很好的工程适应性。

Description

热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头及制备方法
技术领域
本发明属于聚合物输油管连接技术领域，涉及一种聚合物输油管连接用管件接头，具体地说是一种热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头。
技术背景
聚合物输油管以其质量轻、耐腐蚀、摩擦系数小、安装维修方便和便于泄漏检测等特点，已成为输油管市场上的主流产品而且该产品市场前景十分广阔。然而，采用聚合物输油管输送油品时，在油管内壁由于摩擦、撞击等原因极易产生静电荷而存在安全隐患，实现静电导除成为聚合物输油管及其连接用管件接头的核心关键问题。
为实现静电导除，聚合物输油管至少为三层结构，即外层的强度层、内层的导电层以及将外层和内层连接在一起的粘结层。目前，与之适配的管件接头自身不具有静电导除功能，往往需要通过增加内部导电套管并依靠其径向凸起结构来实现静电导除。通过增加导电套管实现静电导除，较好地解决了聚合物输油管直管连接问题，但是其存在着在聚合物输油管以一定角度即弯管连接时实现难度较大等问题。专利CN106439315A（以止口端面周向键轴向导通实现静电导除的聚合物输油管接头）公开了在管件接头内部增加一个导电环并以粘结的方式与管件接头外层相连接的静电导除型聚合物输油管管件接头，该专利所述管件接头自身具有静电导除功能且创造性提出了以导电环两端周向键结构实现轴向静电导除；然而，其仍未有效地解决聚合物输油管以一定角度即弯管连接时实现难度较大的问题，而且该管件接头以粘结方式实现与输油管连接其连接可靠性方面也尚不够理想。
可见，目前尚未有一种适于聚合物输油管以一定角度即弯管连接且能够满足热熔连接的静电导除型聚合物输油管管件接头可供使用，一定程度上制约了聚合物输油管在石油输送领域中的更广泛应用。
发明内容
本发明的目的是针对“目前尚未有一种适于聚合物输油管以一定角度即弯管连接且能够满足热熔连接的静电导除型聚合物输油管管件接头”的问题，发明一种可根据实际工况需要实现输油管道任意角度连接的热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头及制备方法。
本发明的技术方案之一是：
一种热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头，其特征是：它由静电导除型聚合物输油内管弯头1、热熔型聚合物外层套管2和填充物3组成，热熔型聚合物外层套管2由二段组成，所述的静电导除型聚合物输油内管弯头1至少包括三层结构，即强度层1-1、粘结层1-2和导电层1-3；二段热熔型聚合物外层套管2分别与静电导除型聚合物输油内管弯头1的二个弯端相连，二段热熔型聚合物外层套管2的结合面通过粘接相连，填充物3位于静电导除型聚合物输油内管弯头1弧面外侧与热熔型聚合物外层套管2转角内侧之间；静电导除型聚合物输油内管弯头1通过分别布置在二段热熔型聚合物外层套管2上的对应的热熔密封组件与热熔型聚合物外层套管2采用热熔连接，填充物3由分别布置在二段热熔型聚合物外层套管2上的对应的填充物注入口注入。
本发明的技术方案之二是：
一种热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头的制备方法，其特征是它包括以下步骤：
第一步，截取一段待连接聚合物输油管，根据输油管布放连接需要将截取的待连接聚合物输油管折弯成所需角度Φ，即获得静电导除型聚合物输油内管弯头1；
第二步，注塑成形热熔型聚合物外层套管预制件2A，所述热熔型聚合物外层套管预制件2A为一中空圆柱形聚合物管，在其左端外壁布置有热熔密封组件2-4，2-6和填充物注入口2-8，在其右端外壁布置有热熔密封组件2-5，2-7和填充物注入口2-9；以热熔型聚合物外层套管预制件2A的垂直方向对称轴为轴线，所述左端外壁上的热熔密封组件2-4，2-6和填充物注入口2-8旋转180°后分别与右端外壁上的热熔密封组件2-5，2-7和填充物注入口2-9完全重合；
第三步，以热熔型聚合物外层套管预制件2A的水平对称轴和垂直对称轴交点为顶点且与热熔型聚合物外层套管预制件2A水平对称轴夹角为φ=1/2Ф的A-A剖面为切割面，以切割面为中心先在热熔型聚合物外层套管预制件2A外壁加工出h×h，h的尺寸为热熔型聚合物外层套管预制件2A壁厚的1/3-1/5截面为方形的环形槽，再沿切割面将热熔型聚合物外层套管预制件2A切割成结构完全相同的热熔型聚合物外层套管中间件2B，2C；热熔型聚合物外层套管中间件2B、2C的长度应大于对应的静电导除型聚合物输油内管弯头1的直管部分的长度；热熔密封组件2-6用于与静电导除型聚合物输油内管弯头1的一端的直管部分连接用，热熔密封组件2-4用于与需要进行连接的一根静电导除型聚合物输油直管相连；同样地，热熔密封组件2-7用于与静电导除型聚合物输油内管弯头1的另一端的直管部分连接用，热熔密封组件2-5用于与需要进行连接的另一根静电导除型聚合物输油直管相连；
第四步，将热熔型聚合物外层套管中间件2B，2C短边半周垂直于切割面去棱边，以便连接时与静电导除型聚合物输油内管弯头1弯角处不干涉；
第五步，将已去棱边的热熔型聚合物外层套管中间件2B，2C，套入静电导除型聚合物输油内管弯头1的两端，对接组成热熔型聚合物外层套管2，并通过布置在热熔型聚合物外层套管2上的热熔密封组件2-6，2-7与静电导除型聚合物输油内管弯头1热熔连接在一起；
第六步，在方形环形槽中涂覆粘结剂，再由布置在热熔型聚合物外层套管2上的填充物注入口2-8，2-9注入填充物3，即可获得热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头。
将截取的待连接聚合物输油管折弯成所需角度Φ，其值为1°-179°的任何角度，最好为30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°中间一个。
热熔密封组件2-4，2-5，2-6，2-7均由两个热熔杆2-2和一个热熔丝2-3组成，热熔丝2-3的两端分别连接一个热熔杆2-2，且连接好的热熔密封组件2-4，2-5，2-6，2-7在热熔型聚合物外层套管预制件2A注塑成形时以嵌件与管壁2-1制作为一体。
热熔型聚合物外层套管2上的填充物注入口2-8，2-9为一圆柱形通孔，且其既可注塑时成形也可注塑成形后再进行加工成形。
在方形环形槽中涂覆粘结剂，且粘结剂最好为玻璃胶。
填充物3为膨胀型聚合物填缝剂，如聚氨酯发泡剂，其固化后为多孔结构且易于实现填满整个缝隙，从而保持热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头对接处强度。
本发明的有益效果：
（1）本发明所述热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头，其不仅自身具有静电导除功能，而且有效地解决聚合物输油管以一定角度即弯管连接时实现难度较大的问题。
（2）本发明所述热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头，结构设计合理，可实现模块化加工，尤其是便于现场施工根据不同连接需要可现场组装成所需角度，具有很好的工程适应性；
（3）本发明所述热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头，采用热熔连接、组装缝隙中填充有填充物等手段，保证了输油管连接的可靠性以及输油管线的使用寿命。
附图说明
图1 本发明所述热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头结构示意图。
图2 三层结构待连接聚合物输油管结构及其折弯示意图。
图3 热熔型聚合物外层套管预制件结构示意图。
图4 热熔型聚合物外层套管中间件结构示意图。
图中：1-静电导除型聚合物输油内管弯头，2-热熔型聚合物外层套管，3-填充物；1-1为强度层，1-2为粘结层，1-3为导电层；2-1为管壁，2-2为热熔杆，2-3为热熔丝，2-4、2-5、2-6、2-7为热熔密封组件，2-8、2-9为填充物注入口；2A为热熔型聚合物外层套管预制件，2B、2C为热熔型聚合物外层套管中间件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1-4所示。
图1所示为一90°热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头。
一种热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头，它由静电导除型聚合物输油内管弯头1、热熔型聚合物外层套管2和填充物3组成；其中，静电导除型聚合物输油内管弯头1通过布置在热熔型聚合物外层套管2上的热熔密封组件2-6、2-7与热熔型聚合物外层套管2采用热熔连接，填充物3由布置在热熔型聚合物外层套管2上的填充物注入口2-8、2-9注入，填充物3最好为膨胀型聚合物填缝剂如聚氨酯发泡剂，其固化后为多孔结构且易于实现填满整个缝隙，从而保持热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头对接处强度；上述的热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头由如下步骤制备而成：
第一步，截取一段待连接聚合物输油管其至少包括三层结构，即强度层1-1、粘结层1-2和导电层1-3，如图2所示，将截取的待连接聚合物输油管折弯成所需角度Φ，即Φ=90˚，即可获得静电导除型聚合物输油内管弯头1；具体实施时，Φ的值可为1°-179°的任一角度，最好为30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°中间一个。
第二步，注塑成形热熔型聚合物外层套管预制件2A（图3），其特征是所述热熔型聚合物外层套管预制件2A为一中空圆柱形聚合物管，在其左端外壁布置有热熔密封组件2-4、2-6和填充物注入口2-8，在其右端外壁布置有热熔密封组件2-5、2-7和填充物注入口2-9，以热熔型聚合物外层套管预制件2A的垂直方向对称轴为轴线，左端外壁上的热熔密封组件2-4、2-6和填充物注入口2-8旋转180°后分别与右端外壁上的热熔密封组件2-5、2-7和填充物注入口2-9完全重合；热熔密封组件2-4、2-5、2-6、2-7，其特征是其均由两个热熔杆2-2和热熔丝2-3组成，热熔丝2-3的两端分别连接一个热熔杆2-2，且连接好的热熔密封组件2-4、2-5、2-6、2-7在热熔型聚合物外层套管预制件2A注塑成形时以嵌件与管壁2-1制作为一体。热熔型聚合物外层套管2上的填充物注入口2-8、2-9，最好为一圆柱形通孔，且既可在注塑时成形也可在注塑成形后再进行加工成形。
第三步，以热熔型聚合物外层套管预制件2A的水平对称轴和垂直对称轴交点为顶点且与热熔型聚合物外层套管预制件2A水平对称轴夹角为φ=（1/2）Ф的A-A剖面为切割面，即φ=45˚，以切割面为中心先在热熔型聚合物外层套管预制件2A外壁加工出h×hh的尺寸为热熔型聚合物外层套管预制件2A壁厚的（1/3-1/5）截面为方形的环形槽（方形环形槽主要用于热熔型聚合物外层套管2连接成形时涂覆粘结剂（如玻璃胶）以便将2B、2C连接成一体），再沿切割面将热熔型聚合物外层套管预制件2A切割成结构完全相同的热熔型聚合物外层套管中间件2B和2C（图4，最后成形时再用玻璃胶将二者连接成一体）；热熔型聚合物外层套管中间件2B、2C的长度应大于对应的静电导除型聚合物输油内管弯头1的直管部分的长度；热熔密封组件2-6用于与静电导除型聚合物输油内管弯头1的一端的直管部分连接用，热熔密封组件2-4用于与需要进行连接的一根静电导除型聚合物输油直管相连，同样地，热熔密封组件2-7用于与静电导除型聚合物输油内管弯头1的另一端的直管部分连接用，热熔密封组件2-5用于与需要进行连接的另一根静电导除型聚合物输油直管相连；
第四步，将热熔型聚合物外层套管中间件2B和2C短边半周垂直于切割面去棱边，以便连接时与静电导除型聚合物输油内管1弯角处不干涉；
第五步，将已去棱边的热熔型聚合物外层套管中间件2B和2C，套入静电导除型聚合物输油内管1两端，对接组成热熔型聚合物外层套管2，并通过布置在热熔型聚合物外层套管2上的热熔密封组件2-6、2-7与静电导除型聚合物输油内管1热熔连接在一起；
第六步，在方形环形槽中涂覆粘结剂，再由布置在热熔型聚合物外层套管2上的填充物注入口2-8、2-9注入填充物3，即可获得热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头的制备方法，其特征是它包括以下步骤：
第一步，截取一段待连接聚合物输油管，根据输油管布放连接需要将截取的待连接聚合物输油管折弯成所需角度Φ，即获得静电导除型聚合物输油内管弯头（1）；
第二步，注塑成形热熔型聚合物外层套管预制件（2A），所述热熔型聚合物外层套管预制件（2A）为一中空圆柱形聚合物管，在其左端外壁布置有热熔密封组件（2-4，2-6）和填充物注入口（2-8），在其右端外壁布置有热熔密封组件（2-5，2-7）和填充物注入口（2-9）；以热熔型聚合物外层套管预制件（2A）的垂直方向对称轴为轴线，所述左端外壁上的热熔密封组件（2-4，2-6）和填充物注入口（2-8）旋转180°后分别与右端外壁上的热熔密封组件（2-5，2-7）和填充物注入口（2-9）完全重合；
第三步，以热熔型聚合物外层套管预制件（2A）的水平对称轴和垂直对称轴交点为顶点且与热熔型聚合物外层套管预制件（2A）水平对称轴夹角为φ=（1/2）Ф的A-A剖面为切割面，以切割面为中心先在热熔型聚合物外层套管预制件（2A）外壁加工出h×h，h的尺寸为热熔型聚合物外层套管预制件（2A）壁厚的1/3-1/5截面为方形的环形槽，再沿切割面将热熔型聚合物外层套管预制件（2A）切割成结构完全相同的热熔型聚合物外层套管中间件（2B，2C）；
第四步，将热熔型聚合物外层套管中间件（2B，2C）短边半周垂直于切割面去棱边，以便连接时与静电导除型聚合物输油内管弯头（1）弯角处不干涉；
第五步，将已去棱边的热熔型聚合物外层套管中间件（2B，2C），套入静电导除型聚合物输油内管弯头（1）的两端，对接组成热熔型聚合物外层套管（2），并通过布置在热熔型聚合物外层套管（2）上的热熔密封组件（2-6，2-7）与静电导除型聚合物输油内管弯头（1）热熔连接在一起；
第六步，在方形环形槽中涂覆粘结剂，再由布置在热熔型聚合物外层套管（2）上的填充物注入口（2-8，2-9）注入填充物（3），即可获得热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头。
2.根据权利要求1述的制备方法，其特征是将截取的待连接聚合物输油管折弯成所需角度Φ，其值为1°-179°的任何角度，最好为30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°中间一个。
3.根据权利要求1述的制备方法，其特征是所述的热熔密封组件（2-4，2-5，2-6，2-7）均由两个热熔杆（2-2）和一个热熔丝（2-3）组成，热熔丝（2-3）的两端分别连接一个热熔杆（2-2），且连接好的热熔密封组件（2-4，2-5，2-6，2-7）在热熔型聚合物外层套管预制件（2A）注塑成形时以嵌件与管壁（2-1）制作为一体。
4.根据权利要求1述的制备方法，其特征是热熔型聚合物外层套管（2）上的填充物注入口（2-8，2-9）为一圆柱形通孔，且其既可注塑时成形也可注塑成形后再进行加工成形。
5.根据权利要求1述的制备方法，其特征是在方形环形槽中涂覆粘结剂，且粘结剂最好为玻璃胶。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是填充物（3）为膨胀型聚合物填缝剂，如聚氨酯发泡剂，其固化后为多孔结构且易于实现填满整个缝隙，从而保持热熔型静电导除聚合物输油管弯管接头对接处强度。
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