CN108582759A - 一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，该方法包括：一、将超高分子量聚乙烯内衬管挤压推入油管，得到半成品管；二、将半成品管在室温下静置；三、将经静置后的半成品管在70℃～80℃保温；四、对经保温后的半成品管的超高分子量聚乙烯内衬管依次进行切割、加热、翻边和定型，冷却后得到超高分子量聚乙烯内衬油管。本发明通过对挤压入油管的超高分子量聚乙烯内衬管进行两步变温处理，使超高分子量聚乙烯的分子链依次发生伸展、振动、解缠并沿挤压平行展开，形成了有序致密结构，促进了超高分子量聚乙烯内衬管快速恢复膨胀，提高了超高分子量聚乙烯内衬管的强度和抗蠕变性能，延长了超高分子量聚乙烯内衬油管的使用期限。
Description
技术领域
本发明属于石油器材领域，具体涉及一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法。
背景技术
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料是一种新型超高分子材料，具有极好的耐磨性，良好的耐化学腐蚀性能和耐水耐低温冲击性，且化学性能稳定，表面张力小，不易粘附和结垢，热变形温度为85℃。它能够在外力的作用下，通过材料内部结构的改变而伸缩、弯曲、束紧或膨胀，和生物肌肉相似，是一种具有形状记忆功能和自我修复功能的智能绿色材料。
超高分子量聚乙烯内衬油管是利用超高分子量聚乙烯材料的这一优良性能，将预先加工好的一定直径的超高分子量聚乙烯衬管通过挤压等工艺固定在普通油管内孔中，形成了对普通油管的保护层，这种保护层特别是对易结蜡井、斜井、水平井，使用效果特别明显。但在挤压固定过程中，由于超高分子量聚乙烯的分子链过大，聚乙烯分子链缠绕在一起，无法全部伸展与挤压方向平行，导致超高分子量聚乙烯衬管挤压后的强度降低，抗蠕变性能变差，降低了超高分子量聚乙烯内衬油管的使用期限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法。该方法通过对挤压入油管的超高分子量聚乙烯内衬管进行两步变温处理，使超高分子量聚乙烯的分子链依次发生伸展、振动、解缠并沿挤压平行展开，形成了有序致密结构，促进了超高分子量聚乙烯内衬管快速恢复膨胀并紧贴于油管内壁中，形成了油管保护层，大大提高了超高分子量聚乙烯内衬管的强度和抗蠕变性能，延长了超高分子量聚乙烯内衬油管的使用期限。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、采用缩径机对超高分子量聚乙烯内衬管进行挤压，然后将超高分子量聚乙烯内衬管推入油管中，与油管进行配合，得到半成品管；
步骤二、将步骤一中得到的半成品管在室温下静置；
步骤三、将步骤二中经静置后的半成品放入保温炉中，在温度为70℃～80℃的条件下保温；
步骤四、对步骤三中经保温后的半成品管的超高分子量聚乙烯内衬管进行切割并对端部进行加热，然后利用翻边机对超高分子量聚乙烯内衬管的端部进行翻边并去除多余毛边，再利用定型模头进行定型，冷却至室温后得到超高分子量聚乙烯内衬油管。
上述的一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，步骤一中所述挤压后的超高分子量聚乙烯内衬管的外径比油管内径小0.5mm。
上述的一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，步骤一中所述半成品管中高分子量聚乙烯内衬管的两端均伸出油管端面100mm～200mm。
上述的一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，步骤二中所述室温下静置的时间为1h～2h。
上述的一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，步骤三中所述保温的时间为5h～6h。
上述的一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，步骤四中所述切割后超高分子量聚乙烯内衬管的两端均伸出油管端面10mm。
上述的一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，步骤四中所述加热的温度为150℃～180℃。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的加工方法利用超高分子量聚乙烯材料的记忆和自我修复功能，对挤压入油管的超高分子量聚乙烯内衬管进行两步变温处理，首先在常温下静置，使超高分子量聚乙烯的分子链得到伸展，缩径后的超高分子量聚乙烯内衬管部分恢复膨胀并贴于油管内壁中，然后在接近于热变形温度的70℃～80℃处理静置后的超高分子量聚乙烯内衬管，受热后超高分子量聚乙烯的分子链振动剧烈，发生了解缠并沿挤压方向平行展开，形成了有序致密结构，从而使超高分子量聚乙烯内衬管进一步恢复膨胀并紧贴于油管内壁中，形成了油管保护层，大大提高了超高分子量聚乙烯内衬管的强度和抗蠕变性能，延长了超高分子量聚乙烯内衬油管的使用期限。
2、本发明通过加热处理，使超高分子量聚乙烯内衬管加速恢复膨胀，减少了温差对超高分子量聚乙烯材料修复程度和速率的影响，从而提高了超高分子量聚乙烯内衬管与油管的贴合效果和贴合速率，避免了超高分子量聚乙烯内衬管的松脱和剥离，提高了油管的使用寿命，制备的超高分子量聚乙烯内衬油管适用于易结蜡井、斜井、水平井等多种环境。
3、本发明工艺简单，容易实现，既无需传统的注塑、脱模工艺，又无需对油管内壁涂层，扩大了油管的适用范围，避免了涂料杂质对油管使用的影响，提高了产品质量的稳定性和一致性，适于工业推广。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是本发明的加工流程图。
图2是本发明实施例1～实施例4制备得到的超高分子量聚乙烯内衬油管的结构示意图。
附图标记说明
1—油管接箍； 2—油管； 3—超高分子量聚乙烯内衬管；
4—油管端面； 5—衬管翻边。
具体实施方式
本发明加工的超高分子量聚乙烯内衬油管如图2所示，包括油管2和装填在油管2内并与油管2过盈配合的超高分子量聚乙烯内衬管3，所述超高分子量聚乙烯内衬管3在油管2端面处沿油管2管径翻边形成衬管翻边5，相邻所述油管2之间通过油管接箍1连接。
本发明通过实施例1～实施例4进行详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一、采用拧扣机对新油管进行卸油管接箍作业，将油管接箍从油管上卸下，采用缩径机对超高分子量聚乙烯内衬管进行挤压，再将超高分子量聚乙烯内衬管推入油管中，与油管进行配合，得到半成品管；所述挤压后的超高分子量聚乙烯内衬管的外径比油管内径小0.5mm；所述半成品管中超高分子量聚乙烯内衬管的两端均伸出油管端面100mm；
步骤二、将步骤一中得到的半成品管在室温下静置1h，使缩径后的超高分子量聚乙烯内衬管部分恢复膨胀并贴于油管内壁中；
步骤三、将步骤二中经静置后的半成品放入保温炉中，在温度为75℃的条件下保温5.5h，使超高分子量聚乙烯内衬管进一步恢复膨胀并紧贴于油管内壁中，形成了油管保护层；
步骤四、对步骤三中经保温后的半成品管的超高分子量聚乙烯内衬管进行切割并对端部进行加热，然后利用翻边机对超高分子量聚乙烯内衬管的端部进行翻边并去除多余毛边，再利用定型模头进行定型并冷却至室温，并将步骤一中卸下的接箍重新装上，得到超高分子量聚乙烯内衬油管，如图2所示；所述切割后超高分子量聚乙烯内衬管的两端均伸出油管端面10mm；所述加热的温度为150℃。
实施例2
如图1所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一、采用拧扣机对修复后的油管进行卸油管接箍作业，将油管接箍从油管上卸下，采用缩径机对超高分子量聚乙烯内衬管进行挤压，再将超高分子量聚乙烯内衬管推入油管中，与油管进行配合，得到半成品管；所述挤压后的超高分子量聚乙烯内衬管的外径比油管内径小0.5mm；所述半成品管中超高分子量聚乙烯内衬管的两端均伸出油管端面150mm；
步骤二、将步骤一中得到的半成品管在室温下静置1.5h，使缩径后的超高分子量聚乙烯内衬管部分恢复膨胀并贴于油管内壁中；
步骤三、将步骤二中经静置后的半成品放入保温炉中，在温度为80℃的条件下保温5h，使超高分子量聚乙烯内衬管进一步恢复膨胀并紧贴于油管内壁中，形成了油管保护层；
步骤四、对步骤三中经保温后的半成品管的超高分子量聚乙烯内衬管进行切割并对端部进行加热，然后利用翻边机对超高分子量聚乙烯内衬管的端部进行翻边并去除多余毛边，再利用定型模头进行定型并冷却至室温，并将步骤一中卸下的接箍重新装上，得到超高分子量聚乙烯内衬油管，如图2所示；所述切割后超高分子量聚乙烯内衬管的两端均伸出油管端面10mm；所述加热的温度为160℃。
实施例3
如图1所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一、采用拧扣机对新油管进行卸油管接箍作业，将油管接箍从油管上卸下，采用缩径机对超高分子量聚乙烯内衬管进行挤压，再将超高分子量聚乙烯内衬管推入油管中，与油管进行配合，得到半成品管；所述挤压后的超高分子量聚乙烯内衬管的外径比油管内径小0.5mm；所述半成品管中超高分子量聚乙烯内衬管的两端均伸出油管端面200mm；
步骤二、将步骤一中得到的半成品管在室温下静置2h，使缩径后的超高分子量聚乙烯内衬管部分恢复膨胀并贴于油管内壁中；
步骤三、将步骤二中经静置后的半成品放入保温炉中，在温度为70℃的条件下保温6h，使超高分子量聚乙烯内衬管进一步恢复膨胀并紧贴于油管内壁中，形成了油管保护层；
步骤四、对步骤三中经保温后的半成品管的超高分子量聚乙烯内衬管进行切割并对端部进行加热，然后利用翻边机对超高分子量聚乙烯内衬管的端部进行翻边并去除多余毛边，再利用定型模头进行定型并冷却至室温，并将步骤一中卸下的接箍重新装上，得到超高分子量聚乙烯内衬油管，如图2所示；所述切割后超高分子量聚乙烯内衬管的两端均伸出油管端面10mm；所述加热的温度为180℃。
实施例4
如图1所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一、采用拧扣机对修复后的油管进行卸油管接箍作业，将油管接箍从油管上卸下，采用缩径机对超高分子量聚乙烯内衬管进行挤压，再将超高分子量聚乙烯内衬管推入油管中，与油管进行配合，得到半成品管；所述挤压后的超高分子量聚乙烯内衬管的外径比油管内径小0.5mm；所述半成品管中超高分子量聚乙烯内衬管的两端均伸出油管端面180mm；
步骤二、将步骤一中得到的半成品管在室温下静置2h，使缩径后的超高分子量聚乙烯内衬管部分恢复膨胀并贴于油管内壁中；
步骤三、将步骤二中经静置后的半成品放入保温炉中，在温度为72℃的条件下保温6h，使超高分子量聚乙烯内衬管进一步恢复膨胀并紧贴于油管内壁中，形成了油管保护层；
步骤四、对步骤三中经保温后的半成品管的超高分子量聚乙烯内衬管进行切割并对端部进行加热，然后利用翻边机对超高分子量聚乙烯内衬管的端部进行翻边并去除多余毛边，再利用定型模头进行定型并冷却至室温，并将步骤一中卸下的接箍重新装上，得到超高分子量聚乙烯内衬油管，如图2所示；所述切割后超高分子量聚乙烯内衬管的两端均伸出油管端面10mm；所述加热的温度为170℃。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、采用缩径机对超高分子量聚乙烯内衬管进行挤压，然后将超高分子量聚乙烯内衬管推入油管中，与油管进行配合，得到半成品管；
步骤二、将步骤一中得到的半成品管在室温下静置；
步骤三、将步骤二中经静置后的半成品放入保温炉中，在温度为70℃～80℃的条件下保温；
步骤四、对步骤三中经保温后的半成品管的超高分子量聚乙烯内衬管进行切割并对端部进行加热，然后利用翻边机对超高分子量聚乙烯内衬管的端部进行翻边并去除多余毛边，再利用定型模头进行定型，冷却至室温后得到超高分子量聚乙烯内衬油管。
2.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，步骤一中所述挤压后的超高分子量聚乙烯内衬管的外径比油管内径小0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，步骤一中所述半成品管中高分子量聚乙烯内衬管的两端均伸出油管端面100mm～200mm。
4.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，步骤二中所述室温下静置的时间为1h～2h。
5.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，步骤三中所述保温的时间为5h～6h。
6.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，步骤四中所述切割后超高分子量聚乙烯内衬管的两端均伸出油管端面10mm。
7.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯内衬油管的加工方法，其特征在于，步骤四中所述加热的温度为150℃～180℃。
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