CN113187961A - 一种柔性高压管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能源运输技术领域，具体来说是一种柔性高压管及其制备方法，所述柔性高压管包括内管层，在所述内管层表面的编织层和包覆在所述编织层外表面上的包覆层，所述内管层与所述包覆层的原料包括聚氯乙烯、精对苯、碳酸钙、硬脂酸、着色剂、加工助剂、涂料助剂，所述内管层的原料还包括高聚合度树脂和柔性剂，所述编织层的原料为涤纶丝。本发明所提供的一种柔性高压管及其制备方法，其优点在于通过改良后的内管原料和包覆层原料，使得柔性高压管具有较好的弯曲性能，在打结后受一定外力即可延伸恢复原样，耐高压、耐高温、耐寒，具有较好的抗腐蚀性，两侧扣压配件不易脱落，且其具有较长的使用寿命。

Description

一种柔性高压管及其制备方法
技术领域
本发明涉及能源运输技术领域，具体来说是一种柔性高压管及其制备方法。
背景技术
柔性高压管按照用途一般分为输油用高压管、输气用高压管、输水用高压管、注醇用高压管。各类型的管径和用途不一样，公称压力和壁厚也存在一定的差异。在具体的使用过程中，由于柔性高压管具有较好的弹性，因此其整体会面临在制造过程中由于弹性产生的内管，编织层以及外管拉伸延展不充分的问题；此外，柔性高压管两端的扣压配件在安装过程中，容易造成柔性高压管的破损；以及在具体的使用过程中，由于柔性高压管具有较好的弹性，因此其经常遇到被拉伸或收到冲击的情况，造成高压管的使用寿命大大降低。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种柔性高压管及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明的一个方面，设计了一种柔性高压管，包括内管层，在所述内管层表面的编织层和包覆在所述编织层外表面上的包覆层，所述内管层与所述包覆层的原料包括聚氯乙烯、精对苯、碳酸钙、硬脂酸、着色剂、加工助剂、涂料助剂，所述内管层的原料还包括高聚合度树脂和软化剂，所述编织层的原料为涤纶丝。
本发明还具有如下优选的技术方案：
进一步的，所述内管层原料重量组分如下：25000～55000重量比的聚氯乙烯、45～55重量比的高聚合度树脂、60000～80000重量比的精对苯、40～60重量比的碳酸钙、700～900重量比的硬脂酸、480～600重量比的着色剂、580～680重量比的加工助剂、90～110重量比的涂料助剂和2000～4000重量比的软化剂。
进一步的，所述包覆层的原料还包括润滑剂。
进一步的，所述包覆层原料重量组分如下：65000～85000重量比的聚氯乙烯、40000～60000重量比的精对苯、40000～60000重量比的碳酸钙、550～650重量比的硬脂酸、3500～4500重量比的着色剂、560～720重量比的加工助剂、90～150重量比的涂料助剂和550～750重量比的润滑剂。
进一步的，所述加工助剂为ACR-401，所述涂料助剂为OB增光剂，所述润滑剂为PE蜡，所述内管层所用着色剂为钛白粉，所述内管层软化剂为氯化聚乙烯，所述包覆层所用着色剂为黑浆。
本发明的另一方面，提供了一种柔性高压管制备方法，包括以下方法：
S1、将内管层原料烘料，挤出牵引后制成内管成品；
S2、将涤纶丝编制在所述内管成品表面形成编织层；
S3、将包覆层原料包覆牵引在所述编织层表面；
S4、将两端接头扣压，安装扣压配件；
进一步的，所述扣压配件包括枪口适配配件、泵适配配件和套管适配配件。
发明的有益效果
如上所述，本发明所提供的一种柔性高压管及其制备方法，其优点包括：通过改良后的内管原料和包覆层原料，使得柔性高压管具有较好的弯曲性能，在打结后受一定外力即可延伸恢复原样，耐高压、耐高温、耐寒，具有较好的抗腐蚀性，两侧扣压配件不易脱落，且其具有较长的使用寿命。
具体实施方式
本发明提供了一种柔性高压管，所述柔性高压管为三层结构，包括内管层、位于所述内管层外表面的编织层，所述编织层上包覆有最外侧的包覆层。
其中，内管层包括如下质量的组分：
聚氯乙烯：25～55Kg；
高聚合度树脂：45～55Kg；
精对苯：60～80Kg；
碳酸钙：40～60Kg；
硬脂酸：700～900g；
加工助剂：580～680g；
着色剂：480g～600g；
涂料助剂：90～110g；
软化剂：2～4Kg；
将上述内管原料按上述比例烘料后挤出，经牵引后制成内管成品；
定制涤纶丝，将定制的涤纶丝编制在所述内管成品上编制，形成内管成品上的编制层；
所述包覆层包括如下质量的组分：
聚氯乙烯：25～55Kg；
精对苯：40～60Kg；
碳酸钙：40～60Kg；
硬脂酸：550～650g；
着色剂：3.5～4.5Kg；
加工助剂：560～720g；
润滑剂：550～750g；
涂料助剂；90～150g；
将所述包覆料原料制成改良型PVC包覆料，将所述包覆料通过包覆牵引工艺包裹在所述编织层上。在两端接头处加装扣压配件，即可制成本发明所述的一种柔性高压管。
为了更好的说明本发明所采用的技术方案，下面结合具体实施例对本发明进行说明。
作为本发明的一种优选实施例，
将上述实施例进行以下测试。
一、确认所述柔性高压管是否能通过自身弹性避免打结
测试方法：将柔性高压管从卷曲状态自然散开，握住一端，用一定的力伸展另一端，对柔性高压管目视检查是否存在打结现象；是否能够使用它自己的弹性来避免打结；外观是否完好。
测试结果：在拉伸过程中，柔性高压管逐渐延伸。在一定的外力作用下，弯曲的柔性高压管可以拉直，在拉直的柔性高压管中没有打结现象。
二、柔性高压管的弯曲性能测试
测试方法：将柔性高压管连接到水泵和水枪上。将柔性高压管弯折后，使弯曲直径为15mm，进一步缩小弯曲直径，测试水能通过的极限弯曲直径是否小于10mm，且试验后外观无严重变形。
测试结果如表1所示。
Figure BDA0003003016630000061
表1
三、柔性高压管寿命测试
测试方法：对柔性高压管进行60小时的耐久性试验。进口压力为3±1巴，最高的环境温度为60℃，使用经过校准的测量设备。
测试结果：
如表2所示
Figure BDA0003003016630000062
表2
四、柔性高压管的耐爆性能测试
测试方法：
第一次耐爆实验，向柔性高压管施加两倍的静压，保持该压力5分钟。
第二次耐爆实验，在15～30秒内，向柔性高压管施加四倍的静压。
第三次耐爆实验，对经过寿命测试的柔性高压管进行耐爆实验，实验方式如第一次和第二次耐爆实验。
第四次耐爆实验，将柔性高压管在80℃的水下余热16小时后，进一步冷却至室温，采用第一次耐爆实验和第二次耐爆实验相同的步骤对柔性高压管进行实验。
测试结果：详见表3
Figure BDA0003003016630000071
Figure BDA0003003016630000081
表3
五、柔性高压管的压降测试
测试方法：取一根6米长的柔性高压管，向内通一定压强的水，分别检测进水口和出水口的压力，计算获得压降差。
测试结果：详见表4
No. 进气压力 出气压力 压降差
1 77Bar 72Bar 5Bar
2 79Bar 75Bar 4Bar
表4
六、柔性高压管的耐热耐低温性能测试
测试方法：将柔性高压管两端安装水泵和枪头后，将具有枪头的一端放在温度设定为70℃的特殊高温箱内加热5小时，加热后取出快速扳动枪头扳机3次；将另一柔性高压管放入水中，用水充分覆盖一个小时后放入-10℃的冰盒中保存12小时，对其外观和性能进行检测。
测试结果：高温测试结果参见表5，低温测试后，样品无裂缝，外观无明显变化；各零部件连接正常，无漏水现象；性能未改变，可以正常使用。
Figure BDA0003003016630000091
表5
七、柔性高压管扣压配件的解除性能测试
测试方法：将柔性高压管在20℃的环境下，测量扣压配件被拔出时的拉力，拉力超过200N即为合格。
测试结果，如表6所示
Figure BDA0003003016630000092
表6
八、柔性高压管跌落测试
测试方法：将柔性高压管从1m高的高度扔下，保证扣压配件首先接触地面。
测试结果：5次测试柔性高压管均保持完好。
九、柔性高压管踩踏测试
测试方法：将柔性高压管放在地面上，并对其施加逐渐增大的压力。
测试结果：当压力增大到1000N的时候，柔性高压管仍保持完好。
根据上述实验表明，本发明所制备的柔性高压管具备上述实验所说明的优点，
以上所述，仅为此发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案和新型的构思加于等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种柔性高压管，其特征在于，包括内管层，在所述内管层表面的编织层和包覆在所述编织层外表面上的包覆层，所述内管层与所述包覆层的原料包括聚氯乙烯、精对苯、碳酸钙、硬脂酸、着色剂、加工助剂、涂料助剂，所述内管层的原料还包括高聚合度树脂和软化剂，所述编织层的原料为涤纶丝。
2.如权利要求1所述的一种柔性高压管，其特征在于，所述内管层原料重量组分如下：25000~55000重量比的聚氯乙烯、45~55重量比的高聚合度树脂、60000~80000重量比的精对苯、40~60重量比的碳酸钙、700~900重量比的硬脂酸、480~600重量比的着色剂、580~680重量比的加工助剂、90~110重量比的涂料助剂和2000~4000重量比的软化剂。
3.如权利要求1所述的一种柔性高压管，其特征在于，所述包覆层的原料还包括润滑剂。
4.如权利要求3所述的一种柔性高压管，其特征在于，所述包覆层原料重量组分如下：65000~85000重量比的聚氯乙烯、40000~60000重量比的精对苯、40000~60000重量比的碳酸钙、550~650重量比的硬脂酸、3500~4500重量比的着色剂、560~720重量比的加工助剂、90~150重量比的涂料助剂和550~750重量比的润滑剂。
5.如权利要求1~5任一所述的一种柔性高压管，其特征在于，所述加工助剂为ACR-401，所述涂料助剂为OB增光剂，所述润滑剂为PE蜡，所述内管层所用着色剂为钛白粉，所述内管层软化剂为氯化聚乙烯，所述包覆层所用着色剂为黑浆。
6.一种柔性高压管制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将内管层原料烘料，挤出牵引后制成内管成品；
S2、将涤纶丝编制在所述内管成品表面形成编织层；
S3、将包覆层原料包覆牵引在所述编织层表面；
S4、将两端接头扣压，安装扣压配件。
7.如权利要求6所述的一种柔性高压管制备方法，其特征在于，所述扣压配件包括枪口适配配件、泵适配配件和套管适配配件。
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