CN107588277A - 玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管及其制备方法，属于流体运输管道领域。玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管由内至外依次由浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层一、碳纤维电热线层、浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层二、铝箔、反射膜及浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层三复合而成。将浸过环氧树脂胶的玻璃纤维在芯模上连续环向缠绕两周玻璃纤维；将碳纤维电热线螺旋缠绕到玻璃纤维上；将浸过环氧树脂胶的玻璃纤维环向缠绕一周覆盖住碳纤维电热线，用铝箔环向一周包覆碳纤维电热线；用反射膜环向一周将铝箔覆盖，再缠绕浸过环氧树脂胶的玻璃纤维；利用加热装置对其加热固化，自然冷却后退模。本发明的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管用作石油输出管道。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合电伴热管及其制备方法，属于流体运输管道技术领域。
背景技术
目前钢质石油输出管道中介质的存储和传输过程中散失的热量损失一般采用电伴热的方式对损失的热量进行补充。但在安装这种电伴热带时，需要在电拌热带外做保温，安装繁琐，而且如果安装方法不正确，电拌热带的绝热层就可能有损坏，局部不发热，且会出现老化的现象，引起质量问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管及其制备方法，以解决采用现有技术存在需要在电拌热带外做保温，安装繁琐，而且如果安装方法不正确，电拌热带的绝热层就可能有损坏，局部不发热，且会出现老化的现象，引起质量问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
本发明的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管，所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管由内至外依次由浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层一、碳纤维电热线层、浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层二、铝箔、反射膜及浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层三复合而成。
本发明的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
步骤一：先将多个玻璃纤维纱团排布在纱架上，所述的多个玻璃纤维纱团的玻璃纤维均穿过树脂胶槽侧壁上的进纱孔进入树脂胶槽内进行浸环氧树脂胶处理，芯模在缠绕机上旋转，将浸过环氧树脂胶的玻璃纤维从树脂胶槽中引出，并通过分纱器分纱后，再在由缠绕机控制的所述的芯模上连续环向缠绕两周玻璃纤维，形成浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层一；
步骤二：接下来将相应功率的碳纤维电热线螺旋缠绕在所述的玻璃纤维上层一上，形成碳纤维电热线层；
步骤三：再将浸过环氧树脂胶的玻璃纤维环向缠绕一周覆盖住所述的碳纤维电热线层，形成浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层二；
步骤四：用铝箔环向一周包覆碳纤维电热线层；
步骤五：再用反射膜环向一周将铝箔覆盖，然后继续缠绕浸过环氧树脂胶的玻璃纤维，形成浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层三，缠绕浸过环氧树脂胶的玻璃纤维至所需要的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管厚度，从而制成玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管基体；
步骤六：在玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管基体内外安装加热装置对其加热固化，之后，自然冷却后退模，即制成玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
利用本发明的方法制备的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管具有轻质、高强、耐腐蚀、保温的特点。总体提高电伴热管的保温效果、保证碳纤维电热线质量，减轻劳动强度、提高安装效率，节省了人力、物力。
本发明的优点还在于：
1、碳纤维电热线包裹在玻璃纤维内，不损坏，使用寿命长。
2、玻璃纤维作为保温层，不需另加保温材料。
3、铝箔和反射膜作为反射材料，热量几乎不损失。
4、玻璃钢管作为输送介质的材料不腐蚀、质量轻、耐高温、现场安装方便、劳动强度低。
5、电加热装置连接简便，由微机进行远程控制，实现了智能化。
附图说明
图1是本发明的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管的整体结构主剖视图；
图2是玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管的制备方法的工艺路线图；
图3是加热装置的结构示意图；
图4是图1的A处局部放大图；
图5是图3的B处局部放大图；
图6是图3的C处局部放大图。
图中的部件名称及标号如下：
浸有环氧树脂胶的璃纤维层一1、碳纤维电热线层2、浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层二3、铝箔4、反射膜5、浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层三6、螺纹7、玻璃纤维纱团8、纱架9、树脂胶槽10、芯模11、缠绕机12、分纱器13、数据线14、温度传感器15、保护盒16、接线端子17、K字头18、电缆线19、保护管20、刮胶器21。
具体实施方式
为了更好的理解本发明专利的方案，结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
具体实施方式一：如图1、图4所示，本实施方式披露了一种玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管，所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管由内至外依次由浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层一1、碳纤维电热线层2、浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层二3、铝箔4、反射膜5及浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层三6复合而成。
具体实施方式二：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管外侧壁的两端均加工有螺纹7。便于与外部设备相连。
具体实施方式三：如图1、图2、图3~图5所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述的制备方法包括以下步骤：
步骤一：先将多个玻璃纤维纱团8排布在纱架9上，所述的多个玻璃纤维纱团8的玻璃纤维均穿过树脂胶槽10侧壁上的进纱孔进入树脂胶槽10内进行浸环氧树脂胶处理，芯模11（内设有中空通腔）在缠绕机12上旋转，将浸过环氧树脂胶的玻璃纤维从树脂胶槽10中引出，并通过分纱器13分纱后，再在由缠绕机12控制的所述的芯模11上连续环向缠绕两周玻璃纤维，形成浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层一1；
步骤二：接下来将相应功率（与制备的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管长度有关）的碳纤维电热线螺旋缠绕在所述的玻璃纤维上层一1上，形成碳纤维电热线层2；
步骤三：再将浸过环氧树脂胶的玻璃纤维环向缠绕一周覆盖住所述的碳纤维电热线层2，形成浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层二3；
步骤四：用铝箔4环向一周包覆碳纤维电热线层2；
步骤五：再用反射膜5环向一周将铝箔4覆盖，然后继续缠绕浸过环氧树脂胶的玻璃纤维，形成浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层三6，缠绕浸过环氧树脂胶的玻璃纤维至所需要的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管厚度，从而制成玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管基体；
步骤六：在玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管基体内外安装加热装置对其加热固化，之后，自然冷却后退模，即制成玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管。
树脂胶槽10内还设有刮胶器21，可以将玻璃纤维上多余的环氧树脂胶刮掉。
具体实施方式四：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式三作出的进一步说明，所述的制备方法还包括步骤七：在制成的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管外侧壁的两端均加工出螺纹7。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式三或四作出的进一步说明，步骤一中，所述的环氧树脂胶按重量份数由100份的环氧树脂、80份的环氧固化剂及10份的环氧稀释剂混匀配制而成。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式三作出的进一步说明，步骤六中，所述的加热装置加热固化的温度保持在80℃～110℃之间，保温3小时。
具体实施方式七：如图3所示，本实施方式是对具体实施方式三或六作出的进一步说明，步骤六中，所述的加热装置包括两个接线端子17、两个K字头18、电缆线19、保护管20、两个保护盒16、温度传感器15（为探头传感器）及数据线14；将所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管基体设置在保护管20内，所述的碳纤维电热线两端分别采用接头端子17与K字头18快速压接，每个接头端子17及与其连接的K字头18均设置在（复合材料）保护盒16内，所述的两个K字头18通过电缆线19与外部电源连接，所述的温度传感器15的探头与玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管基体外表面相接触，温度传感器15采集温度数据并通过数据线14传递数据给微机系统主机，实现远程智能监控，所述的数据线14设置在保护管20内部。
本发明中，缠绕机12、分纱器13、温度传感器15、刮胶器21均为现有技术。
Claims (7)
1.一种玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管，其特征在于：所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管由内至外依次由浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层一（1）、碳纤维电热线层（2）、浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层二（3）、铝箔（4）、反射膜（5）及浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层三（6）复合而成。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管，其特征在于：所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管外侧壁的两端均加工有螺纹（7）。
3.一种权利要求1所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：
步骤一：先将多个玻璃纤维纱团（8）排布在纱架（9）上，所述的多个玻璃纤维纱团（8）的玻璃纤维均穿过树脂胶槽（10）侧壁上的进纱孔进入树脂胶槽（10）内进行浸环氧树脂胶处理，芯模（11）在缠绕机（12）上旋转，将浸过环氧树脂胶的玻璃纤维从树脂胶槽（10）中引出，并通过分纱器（13）分纱后，再在由缠绕机（12）控制的所述的芯模（11）上连续环向缠绕两周玻璃纤维，形成浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层一（1）；
步骤二：接下来将相应功率的碳纤维电热线螺旋缠绕在所述的玻璃纤维上层一（1）上，形成碳纤维电热线层（2）；
步骤三：再将浸过环氧树脂胶的玻璃纤维环向缠绕一周覆盖住所述的碳纤维电热线层（2），形成浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层二（3）；
步骤四：用铝箔（4）环向一周包覆碳纤维电热线层（2）；
步骤五：再用反射膜（5）环向一周将铝箔（4）覆盖，然后继续缠绕浸过环氧树脂胶的玻璃纤维，形成浸有环氧树脂胶的玻璃纤维层三（6），缠绕浸过环氧树脂胶的玻璃纤维至所需要的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管厚度，从而制成玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管基体；
步骤六：在玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管基体内外安装加热装置对其加热固化，之后，自然冷却后退模，即制成玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管。
4.根据权利要求3所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管的制造方法，其特征在于：所述的制备方法还包括步骤七：在制成的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管外侧壁的两端均加工出螺纹（7）。
5.根据权利要求3或4所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管的制造方法，其特征在于：步骤一中，所述的环氧树脂胶按重量份数由100份的环氧树脂、80份的环氧固化剂及10份的环氧稀释剂混匀配制而成。
6.根据权利要求3所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管的制造方法，其特征在于：步骤六中，所述的加热装置加热固化的温度保持在80℃～110℃之间，保温3小时。
7.根据权利要求3或6所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管的制造方法，其特征在于：步骤六中，所述的加热装置包括两个接线端子（17）、两个K字头（18）、电缆线（19）、保护管（20）、两个保护盒（16）、温度传感器（15）及数据线（14）；将所述的玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管基体设置在保护管（20）内，所述的碳纤维电热线两端分别采用接头端子（17）与K字头（18）快速压接，每个接头端子（17）及与其连接的K字头（18）均设置在保护盒（16）内，所述的两个K字头（18）通过电缆线（19）与外部电源连接，所述的温度传感器（15）的探头与玻璃纤维与碳纤维电热线混合的电伴热管基体外表面相接触，温度传感器（15）采集温度数据并通过数据线（14）传递数据给微机系统主机，实现远程智能监控，所述的数据线（14）设置在保护管（20）内部。
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