CN109595410A - 一种用于增强热塑性塑料管的现场连接接头及方法 - Google Patents

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CN109595410A CN201811626382.3A CN201811626382A CN109595410A CN 109595410 A CN109595410 A CN 109595410A CN 201811626382 A CN201811626382 A CN 201811626382A CN 109595410 A CN109595410 A CN 109595410A
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戚东涛
齐国权
李厚补
魏斌
丁楠
蔡雪华
邵晓东
张冬娜
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China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
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China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
    • F16L21/002—Sleeves or nipples for pipes of the same diameter; Reduction pieces
    • F16L21/005—Sleeves or nipples for pipes of the same diameter; Reduction pieces made of elastic material, e.g. partly or completely surrounded by clamping devices

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Abstract

本发明公开了一种用于增强热塑性塑料管的现场连接接头及方法，包括两端套接在RTP管内的连接管；连接管的两端设置有环状齿牙，并开设有若干密封圈槽；RTP管套接在连接管上的部分套装外套筒，且外套筒通过设置于密封圈槽中的密封圈和涂覆在连接管两端环状齿牙部位的热熔胶层进行密封。本发明通过与流体介质相接触部分采用不锈钢、耐蚀合金或双金属钢管的方法提高了传统碳钢扣压接头芯管耐腐蚀性能。采用单根连接管作为连接两根RTP管的内管，减少了连接程序、优化了管与管之间的连接工艺，而且提高了连接可靠性和施工效率。结构中通过增加密封圈和热熔胶层，阻隔了内部小分子介质逸出的通道，提高了连接密封性。

Description

一种用于增强热塑性塑料管的现场连接接头及方法
技术领域
本发明属于复合材料管道连接技术领域，涉及一种用于增强热塑性塑料管的现场连接接头及方法。
背景技术
随着金属管道腐蚀的日益严重，给油田带来了很大的经济损失和安全危害。由于非金属及复合材料管具有优良的耐腐蚀性能，正逐步替代金属管道，得到越来越广泛的应用。非金属管道的种类很多，近年来涌现增强热塑性塑料复合管(RTP)克服了玻璃钢管道抗冲击性差的缺点，是目前的油气输送用复合材料管材研究和应用的热点。RTP大多采用三层结构，内层通常是耐腐蚀、耐磨损的热塑性塑料管，中间层是起增强作用的增强层，外层是起保护作用的外包覆层；其中增强层常常使用芳纶纤维或聚酯纤维通过缠绕、编织而成。
RTP的连接方式主要包括电/热熔连接、扣压法兰连接、扣压螺纹连接等。电/热熔连接主要靠热塑性塑料自身的粘接提供连接强度，工作压力一般低于4MPa；传统扣压接头通过锻压外套筒实现与管体的连接。两根管连接时，芯管通过螺纹或焊接的方法连接在一起。这种连接存在三个主要问题：一、芯管和外套一般采用碳钢材质，与流体介质接触的芯管容易发生腐蚀。二、两根管连接时螺纹处可能发生连接可靠性不足，尤其是输送腐蚀性油气介质时，螺纹连接气体密封性差，焊接容易发生腐蚀。三、现场连接作业条件受限，易发生连接质量问题。因此，需要开发一种适用于现场的管与管之间实现可靠性连接的技术及其连接结构。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于增强热塑性塑料管的现场连接接头及方法，通过与流体介质相接触部分采用不锈钢、耐蚀合金或双金属钢管的方法，既提高了传统碳钢扣压接头芯管耐腐蚀性能，又优化了管与管之间的连接工艺，而且提高了连接可靠性和施工效率。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种用于增强热塑性塑料管的现场连接接头，包括两端套接在RTP管内的连接管；连接管的两端设置有环状齿牙，并开设有若干密封圈槽；RTP管套接在连接管上的部分套装外套筒，且外套筒通过设置于密封圈槽中的密封圈和涂覆在连接管两端环状齿牙部位的热熔胶层进行密封。
本发明进一步的改进在于：
连接管为双金属复合管、碳钢管、不锈钢管或耐蚀合金材料管。
外套筒由碳钢制成，且内侧设置有与连接管形状相同的环状齿牙。
环形齿牙的纵向剖面结构为三角形或正弦波形。
密封圈槽的数量为2～4个。
密封圈的材质为热塑性塑料或弹性体材料。
密封圈的材质为硅橡胶或丁腈橡胶。
热熔胶层的热熔胶基体为EVA。
一种用于增强热塑性塑料管的现场连接方法，包括以下步骤：
首先将外套筒套在拟连接的两根RTP管上，然后将密封圈放置在连接管两端预先加工的密封圈槽内，并在两端带有环状齿牙的部位涂覆热熔胶层；分别将连接管的两端插入拟连接的RTP管；采用扣压缩径装置对外套筒施加径向压力并使其发生塑性变形，至设计的口径，实现外套筒、连接管和RTP管的紧密结合，从而形成管内耐腐蚀的流体空间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明设计的新型接头芯管与介质接触的部位可根据输送的介质选取合适的材质，通过与流体介质相接触部分采用不锈钢、耐蚀合金或双金属钢管的方法提高了传统碳钢扣压接头芯管耐腐蚀性能。采用单根连接管作为连接两根RTP管的内管，减少了连接程序、优化了管与管之间的连接工艺，而且提高了连接可靠性和施工效率。结构中通过增加密封圈和热熔胶层，阻隔了内部小分子介质逸出的通道，提高了连接密封性。
附图说明
图1为本发明接头的结构示意图。
其中，1-连接管；2-外套筒；3-RTP管；4-密封圈；5-密封圈槽；6-热熔胶层；7-外防腐涂层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明用于增强热塑性塑料管的现场连接接头由连接管1、外套筒2、密封圈4、密封圈槽5、热熔胶层6和外防腐涂层7等几部分组成。连接管1通常为双金属复合管，也可为碳钢、不锈钢或耐蚀合金材料管。连接管1两端上加工有环状齿牙和密封圈槽5；外套筒2为碳钢材料，内有环状齿牙；密封圈4根据输送介质种类和压力按一定的间隙设置在连接管1两端预先加工的密封圈槽5上；密封圈槽5数量可根据管道直径和输送介质调整，通常为2～4个；密封圈1材质为硅橡胶、丁腈橡胶，也可采用其他热塑性塑料或弹性体材料；热熔胶基体为EVA，也可采用其他热塑性塑料材料；环形齿牙为纵向剖面结构为三角形、正弦波，包括均匀型分布和非均匀型分布。
本发明用于增强热塑性塑料管的现场连接方法，包括以下步骤：
首先将外套筒2套在拟连接的两根RTP管3上，然后将密封圈放置在连接管1两端预先加工的密封圈槽5内，并在两端带有环状齿牙的部位涂覆热熔胶层6；分别将连接管1的两端插入拟连接的RTP管3。采用扣压缩径装置对外套筒2施加径向压力并使其发生塑性变形，至设计的口径，实现外套筒2、连接管1和RTP管3的紧密结合，从而形成管内耐腐蚀的流体空间。
实施例1--2根RTP管3连接
1)将2个20#钢材质的外套筒分别套在2根RTP管3外；
2)带有齿牙的316材质连接管两端加工形成2对密封槽，将4个硅橡胶密封圈分别放置在316材质连接管两端的密封槽内，然后在带有齿牙的部分均匀涂上EVA热熔胶；
3)将连接管两端分别塞入RTP管3管体内，然后将外套筒移动至与RTP管3端部平齐的位置，采用液压缩径装置压缩外套筒至设计的直径。
4)在外套筒外涂覆环氧型防腐涂料。
实施例2--1根RTP管3与316钢管连接
1)将1个20#钢材质的外套筒套在RTP管3外；
2)带有齿牙的316材质连接管一端加工形成3对密封槽，将3个丁腈橡胶密封圈分别放置在密封槽中，然后在带有齿牙的部分涂上EVA热熔胶；
3)将连接管带齿牙一端塞入RTP管3中，后将外套筒移动至与RTP管3端部平齐的位置，采用液压缩径装置压缩外套筒至设计的直径。
4)将连接管另一端与316L钢管焊接；
5)在外套筒上涂覆环氧煤沥青防腐涂层。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于增强热塑性塑料管的现场连接接头，其特征在于，包括两端套接在RTP管(3)内的连接管(1)；连接管(1)的两端设置有环状齿牙，并开设有若干密封圈槽(5)；RTP管(3)套接在连接管(1)上的部分套装外套筒(2)，且外套筒(2)通过设置于密封圈槽(5)中的密封圈(4)和涂覆在连接管(1)两端环状齿牙部位的热熔胶层(6)进行密封。
2.根据权利要求1所述的用于增强热塑性塑料管的现场连接接头，其特征在于，连接管(1)为双金属复合管、碳钢管、不锈钢管或耐蚀合金材料管。
3.根据权利要求1所述的用于增强热塑性塑料管的现场连接接头，其特征在于，外套筒(2)由碳钢制成，且内侧设置有与连接管(1)形状相同的环状齿牙。
4.根据权利要求1或3所述的用于增强热塑性塑料管的现场连接接头，其特征在于，环形齿牙的纵向剖面结构为三角形或正弦波形。
5.根据权利要求1所述的用于增强热塑性塑料管的现场连接接头，其特征在于，密封圈槽(5)的数量为2～4个。
6.根据权利要求1所述的用于增强热塑性塑料管的现场连接接头，其特征在于，密封圈(1)的材质为热塑性塑料或弹性体材料。
7.根据权利要求6所述的用于增强热塑性塑料管的现场连接接头，其特征在于，密封圈(1)的材质为硅橡胶或丁腈橡胶。
8.根据权利要求1所述的用于增强热塑性塑料管的现场连接接头，其特征在于，热熔胶层(6)的热熔胶基体为EVA。
9.一种采用权利要求1-8任意一项所述连接接头的用于增强热塑性塑料管的现场连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先将外套筒(2)套在拟连接的两根RTP管(3)上，然后将密封圈(4)放置在连接管(1)两端预先加工的密封圈槽(5)内，并在两端带有环状齿牙的部位涂覆热熔胶层(6)；分别将连接管(1)的两端插入拟连接的RTP管(3)；采用扣压缩径装置对外套筒(2)施加径向压力并使其发生塑性变形，至设计的口径，实现外套筒(2)、连接管(1)和RTP管(3)的紧密结合，从而形成管内耐腐蚀的流体空间。
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