CN111634036A - 一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺 - Google Patents

一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺 Download PDF

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付志勇
白勇
李均
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    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D23/00—Producing tubular articles
    • B29D23/001—Pipes; Pipe joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
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Abstract

本发明公开了一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺。本发明采用红外加热用于复合管的生产，具有加热速度快、加热效率高。内层管红外加热器安装于缠绕机靠近出管端，可以有效减少内层管表面熔化后的行程，对内层管的性能影响减到最低；同时降低因内层管行程过长导致的热损失，降低能耗，节约生产成本。纤维绳红外预加热器安装在纤维绳与内层管缠绕处的出管端，使得纤维绳与表层熔化的内层管之间、纤维绳与纤维绳之间粘合良好，降低能耗，节约生产成本。

Description

一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺
技术领域
本发明涉及管道加工制造技术领域，尤其涉及一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺。
背景技术
目前纤维丝增强复合管采用的是非粘结型柔性管生产工艺。而对于纤维绳（高温树脂浸润玻纤绳）增强复合管则采用的是粘结型生产工艺。即对内层管的表面进行快速加热，使其表面产生熔融状态，再用浸润过的玻纤绳或芳纶绳带在所述熔融状态的内层管外侧沿不同的角度进行分层螺旋缠绕，形成增强层。
传统对内层管表面加热的方式为热对流加热，传统的热对流加热应用于柔性管的生产，具有加热速度慢、加热温度不均匀和能耗高等缺点。并且温度控制不准确，容易在管道生产过程中由于温度的不均匀性，而导致热塑性内管质量缺陷。对于长距离的油气输送管道的生产，存在安全隐患。
而红外加热具有加热速度快、加热效率高、生产费用低和产品质量好等许多优点。用它代替电加热,其节电效果尤其显著，管道缺陷少，质量稳定。
因此如何结合红外加热到生产复合材料管道的生产工艺是待解决的重要的技术课题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明设计了一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺。
本发明采用如下技术方案：
一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺，其步骤为：
步骤1，将内层管红外加热器安装在内层管和预浸润纤维绳缠绕机的靠近出管端，对内层管表面进行红外加热，红外加热温度至120~200摄氏度，使内层管表层达到熔融状态；
步骤2，将纤维绳红外预加热器安装在内层管和预浸润纤维绳缠绕机的出管端，采用一定根数的浸润纤维绳通过红外加热器瞬间预加热至80~120摄氏度，浸润纤维绳表面浸润树脂软化，然后将预浸润纤维绳在所述熔融状态的内层管外侧沿不同的角度进行分层螺旋缠绕，形成增强层；
步骤3，在增强层外侧包覆外保护层材料，完成纤维增强柔性管的制造。
作为优选，所述步骤2的分层螺旋缠绕中，纤维绳缠绕层数为2的倍数的偶数层，相邻的两层纤维绳缠绕层按照S相和Z相进行热缠绕，形成增强层；增强层数不超过8层。
作为优选，所述步骤1中内层管表层熔融状态的厚度不超过内层管的壁厚的1/3。
作为优选，所述浸润纤维绳的直径0.5~2.2mm。
作为优选，所述内层管的材料采用聚乙烯、聚丙烯、耐热聚乙烯或尼龙。
本发明的有益效果是：1、本发明采用红外加热用于复合管的生产，具有加热速度快、加热效率高。
2、内层管红外加热器安装于缠绕机靠近出管端，可以有效减少内层管表面熔化后的行程，对内层管的性能影响减到最低；同时降低因内层管行程过长导致的热损失，降低能耗，节约生产成本。
3、纤维绳红外预加热器安装在纤维绳与内层管缠绕处的出管端，使得纤维绳与表层熔化的内层管之间、纤维绳与纤维绳之间粘合良好，降低能耗，节约生产成本。
附图说明
图1是本发明工艺中内层管红外加热器和纤维绳红外预加热器安装在缠绕机上的一种结构示意图；
图中：1、缠绕机，2、内层管红外加热器，3、纤维绳红外预加热器，4、内层管。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例：如附图1所示，一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺，其步骤为：
步骤1，将内层管红外加热器2安装在内层管和预浸润纤维绳缠绕机1的靠近出管端，对内层管4表面进行红外加热，红外加热温度至120~200摄氏度，使内层管表层达到熔融状态；
步骤2，将纤维绳红外预加热器3安装在内层管和预浸润纤维绳缠绕机的出管端，采用一定根数的浸润纤维绳通过红外加热器瞬间预加热至80~120摄氏度，浸润纤维绳表面浸润树脂软化，然后将预浸润纤维绳在所述熔融状态的内层管外侧沿不同的角度进行分层螺旋缠绕，形成增强层；
步骤3，在增强层外侧包覆外保护层材料，完成纤维增强柔性管的制造。
步骤2的分层螺旋缠绕中，纤维绳缠绕层数为2的倍数的偶数层，相邻的两层纤维绳缠绕层按照S相和Z相进行热缠绕，形成增强层；增强层数不超过8层。
步骤1中内层管表层熔融状态的厚度不超过内层管的壁厚的1/3。
浸润纤维绳的直径0.5~2.2mm。
内层管的材料采用聚乙烯、聚丙烯、耐热聚乙烯或尼龙。
本发明采用红外加热用于复合管的生产，具有加热速度快、加热效率高。内层管红外加热器安装于缠绕机靠近出管端，可以有效减少内层管表面熔化后的行程，对内层管的性能影响减到最低；同时降低因内层管行程过长导致的热损失，降低能耗，节约生产成本。纤维绳红外预加热器安装在纤维绳与内层管缠绕处的出管端，使得纤维绳与表层熔化的内层管之间、纤维绳与纤维绳之间粘合良好，降低能耗，节约生产成本。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (5)

1.一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺，其特征是，其步骤为：
步骤1，将内层管红外加热器安装在内层管和预浸润纤维绳缠绕机的靠近出管端，对内层管表面进行红外加热，红外加热温度至120~200摄氏度，使内层管表层达到熔融状态；
步骤2，将纤维绳红外预加热器安装在内层管和预浸润纤维绳缠绕机的出管端，采用一定根数的浸润纤维绳通过红外加热器瞬间预加热至80~120摄氏度，浸润纤维绳表面浸润树脂软化，然后将预浸润纤维绳在所述熔融状态的内层管外侧沿不同的角度进行分层螺旋缠绕，形成增强层；
步骤3，在增强层外侧包覆外保护层材料，完成纤维增强柔性管的制造。
2.根据权利要求1所述的一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺，其特征是，所述步骤2的分层螺旋缠绕中，纤维绳缠绕层数为2的倍数的偶数层，相邻的两层纤维绳缠绕层按照S相和Z相进行热缠绕，形成增强层；增强层数不超过8层。
3.根据权利要求1所述的一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺，其特征是，所述步骤1中内层管表层熔融状态的厚度不超过内层管的壁厚的1/3。
4.根据权利要求1所述的一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺，其特征是，所述浸润纤维绳的直径0.5~2.2mm。
5.根据权利要求1所述的一种红外加热生产复合材料管道的生产工艺，其特征是，所述内层管的材料采用聚乙烯、聚丙烯、耐热聚乙烯或尼龙。
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