CN110053282A - 一种碳纤维复合材料连续石油专用油管的制造工艺 - Google Patents

一种碳纤维复合材料连续石油专用油管的制造工艺 Download PDF

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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D23/00—Producing tubular articles
    • B29D23/001—Pipes; Pipe joints

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Abstract

本发明涉及一种碳纤维复合材料连续石油专用油管的制造工艺，包括以下制备步骤：(1)裁布：把预浸布裁切成小块；(2)烫芯：把裁好的预浸布贴在查获具上；(3)卷管：把模具平整的放在卷台上进行卷制；(4)缠带：把产品表面缠上一层透明的塑料带；(5)烘烤：把产品放进烤炉进行烘烤定型；(6)脱模：把烘烤好的产品里的模具，在脱芯机上放出来；(7)扒带：把产品表面缠的塑料带除去；(8)研磨：对产品表面进行研磨；(9)涂装：对研磨后的产品进行油漆处理；(10)裁切包装：将做好的产品进行裁切，然后打捆。本发明提供的制造方法，使得石油管道的抗拉、耐腐蚀性均大大提高，可回收利用，能广泛应用在制备方法技术领域。

Description

一种碳纤维复合材料连续石油专用油管的制造工艺
技术领域
本发明涉及制备方法技术领域，具体是指一种碳纤维复合材料连续石油专用油管的制造工艺。
背景技术
传统的石油专用油管存在的缺点是体积和质量均较大，搬运较为困难，不耐酸碱腐蚀，耐磨损性能低，使用寿命较短，作业成本较高。而且，石油管道是输送石油的专用油管，需求量较大，随着汽车制造以及其他与石油相关产业的快速发展，石油输送是现今将石油进行远距离输送的主要途径，对于石油管道的需求量较大，因此，在石油输送的过程中，每年由于石油输送造成的油管更换的成本逐年提高，其原因也包括随着对石油开采程度的加深，石油内含有的杂质逐渐增多，导致对石油管道的腐蚀程度逐渐加深，从而加快了石油管道的破损。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种碳纤维复合材料连续石油专用油管的制造工艺，包括以下制备步骤：
(1)裁布：把预浸布根据产品图纸要求裁切成小块；
(2)烫芯：先把模具表面涂上一层树脂胶，然后把裁好的步骤(1)中的预浸布贴在查获具上，用加热装置进行预热平烫边缘；
(3)卷管：把烫好带有预浸布的步骤(2)中的模具平整的放在卷台上进行卷制；
(4)缠带：把步骤(3)中卷制好的产品表面缠上一层透明的塑料带，起到保护和定型作用；
(5)烘烤：把步骤(4)中做好的产品放进烤炉进行烘烤定型；
(6)脱模：把步骤(5)中烘烤好的产品里的模具，在脱芯机上放出来；
(7)扒带：把产品表面缠的塑料带除去；
(8)研磨：对步骤(7)中的产品表面进行研磨；
(9)涂装：对步骤(8)中研磨后的产品进行油漆处理；
(10)裁切包装：将做好的产品进行裁切，然后打捆。
采用以上制造方法后，本发明具有如下优点：
采用本发明提供的制造方法，能够在达到环保要求的基础上，还能节省加工成本，回收利用废弃的油管，抗拉抗压耐磨、耐腐蚀，作业成本降低，仅为钢制油管的20％；
本发明提供的制造方法，对环境污染程度低，生产用的原料可以重复利用，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明。
碳纤维是一种力学性能优异的材料，比重不到钢的1/4，抗拉强度一般都在3500MPa以上，抗拉强度弹性模量为23000-43000MPa，高于钢。因此，CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000MPa(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59MPa(g/cm3)左右，其比模量也比钢高，材料的比强度愈高，因此，碳纤维在工程中具有广阔的应用前景。
顾名思义，碳纤维是含碳量高于90％的无机高分子纤维，不仅具有碳材料的固有本征特点，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维；与传统的玻璃纤维(GF)相比，杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸碱中不溶不胀，耐蚀性高。而且，碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性能好，比热及导电性介于非金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透过性好，但其耐冲击性较差，容易损伤，在强酸作用下发生氧化，与金属复合时会发生金属碳化。
下面利用碳纤维的特性制作成石油专用油管。
一种碳纤维复合材料连续石油专用油管的制造工艺，包括以下制备步骤：
(1)裁布：把预浸布根据产品图纸要求裁切成小块；
(2)烫芯：先把模具表面涂上一层树脂胶，然后把裁好的步骤(1)中的预浸布贴在查获具上，用加热装置进行预热平烫边缘；
(3)卷管：把烫好带有预浸布的步骤(2)中的模具平整的放在卷台上进行卷制；
(4)缠带：把步骤(3)中卷制好的产品表面缠上一层透明的塑料带，起到保护和定型作用；
(5)烘烤：把步骤(4)中做好的产品放进烤炉进行烘烤定型；
(6)脱模：把步骤(5)中烘烤好的产品里的模具，在脱芯机上放出来；
(7)扒带：把产品表面缠的塑料带除去；
(8)研磨：对步骤(7)中的产品表面进行研磨；
(9)涂装：对步骤(8)中研磨后的产品进行油漆处理；
(10)裁切包装：将做好的产品进行裁切，然后打捆。
与常用的金属管和塑料管相比，碳纤维管具有重量轻、强度高、不生锈、耐腐蚀、热膨胀系数低、使用寿命长等特点，可以广泛应用在石油专用油管的制备中。
上述制备方法可以广泛应用在石油标准管材的工艺中，但是，对于一些异性的管材则需要利用缠绕加工成型，其生产过程为：
沙团—浸胶—烘干—修纱—胶纱纱锭—张力控制—加热粘流—纵环向缠绕—固化—脱模—打磨喷漆—成品。
具体表现为：先将碳纤维纱预浸树脂，在缠绕机上经过加热软化至粘流状后，缠绕到芯模上，然后固化脱模，优点是效率高，缠绕速度可达100-200m/min，在短时间内能实现大量生产，且产品的质量也能严格控制。
在上述制备的过程中，包括的原料有：碳纤维纱、碳纤维带和布，以及不饱和的聚酯树脂、环氧树脂，若要进一步提高产品的力学性能，则可以选用环氧树脂，其使用比例根据实际需要限定。
因此，碳纤维石油管的优点还包括不受长度的限制，不偏磨、耐腐蚀、不结垢，导热性能好，可减少修井、洗井作业，绿色环保，使用寿命是钢制油管的4倍，可回收重复循环利用，降低作业成本。

Claims (1)

1.一种碳纤维复合材料连续石油专用油管的制造工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)裁布：把预浸布根据产品图纸要求裁切成小块；
(2)烫芯：先把模具表面涂上一层树脂胶，然后把裁好的步骤(1)中的预浸布贴在查获具上，用加热装置进行预热平烫边缘；
(3)卷管：把烫好带有预浸布的步骤(2)中的模具平整的放在卷台上进行卷制；
(4)缠带：把步骤(3)中卷制好的产品表面缠上一层透明的塑料带，起到保护和定型作用；
(5)烘烤：把步骤(4)中做好的产品放进烤炉进行烘烤定型；
(6)脱模：把步骤(5)中烘烤好的产品里的模具，在脱芯机上放出来；
(7)扒带：把产品表面缠的塑料带除去；
(8)研磨：对步骤(7)中的产品表面进行研磨；
(9)涂装：对步骤(8)中研磨后的产品进行油漆处理；
(10)裁切包装：将做好的产品进行裁切，然后打捆。
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