CN114151639A - 一种pe管、pe管的生产方法及采用该pe管的钢塑转换接头 - Google Patents
一种pe管、pe管的生产方法及采用该pe管的钢塑转换接头 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种PE管、PE管的生产方法及采用该PE管的钢塑转换接头PE管的一端为改性端，另一端为非改性端；PE管改性端的热变形温度＞105℃，拉伸断裂强度为26 Mpa，PE管改性端具有形状记忆特性；PE管的生产方法，包括以下步骤：S1，在一根PE管段上设置至少一个保护区以及至少一个辐射交联区；保护区和辐射交联区交替设置；S2，采用防护套将PE管上的保护区包覆；S3，将S2的PE管段置于高能电子束下照射；相邻的保护区和辐射交联区形成一根PE管，所述PE管的辐射交联区部分为改性端，保护区部分为非改性端；钢塑转换接头包括所述的PE管；本发明可提高PE管一端的耐温能力和强度，可提高采用该PE管的钢塑转换接头的密封性和耐温能力，降低漏气风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种PE管、PE管的生产方法及采用该PE管的钢塑转换接头，属于管道附件技术领域。
背景技术
现有的PE燃气管在国内已得到广泛的应用，连接PE管与钢管之间的钢塑过渡接头不可或缺。在工程施工中，经常遇到PE管与钢管的连接问题。目前，采用钢塑过渡的连接方法是一种比较常见的方式。其中钢塑转换接头为常见的钢塑过渡连接方式。
如图3所示，现有技术常用的一种钢塑转换接头，包括钢管100、PE接管200和外锁套300，钢管100一端插入PE接管200内，两者为过盈配合；PE接管200外套设有外锁套300；钢管100的插入端外壁上设有齿形结构，外锁套300的内壁上也设置有齿形结构，上述钢塑转换接头在插接组合完毕后，需要在外锁套300、钢管、PE接管三者外部包覆热缩套来形成防腐层，具体包覆方法是：首先将热缩套套在钢塑转换接头外部，然后采用加热设备以大于200℃的温度加热热缩套，使其受热融化变形，最终粘附在钢塑转换接头外部。包覆防腐层后的钢塑转换接头具有了防腐性，上述结构及防腐处理后的钢塑转换接头在实际使用过程中，会存在以下弊端：
1、包覆热缩套时，热缩套的热收缩温度≥200℃，而普通PE管的热变形温度不超过80℃，钢塑转换接头在包覆热缩套时，受环境温度影响，会造成PE管的热变形，PE管受热变形后不能恢复初始状态；从而导致钢塑转换接头配合松弛，严重影响钢塑转换接头外锁套下钢管和PE管连接处的密封和强度，造成潜在或者直接的漏气风险。
2、现有PE管在受热变形后强度会降低，增加了使用过程断裂风险。
3、上述结构的钢塑转换接头在使用过程中，一方面，钢管端部与 PE管连接处的结合部由于填埋土的沉降作用，存在应力集中，随使用时间的推移，钢管端部与PE管连接处的结合部在沉降作用下容易被剪断，一旦钢管端部与 PE管连接处的结合部被剪断，势必造成天然气泄漏，极易造成安全事故；另一方面，PE管端部与钢管连接处的结合部，由于PE管和钢管之间为不同材质的搭接，不同材质的膨胀系数不同，在温度等外部环境因素变化的影响下，两者之间的结合部容易发生松动，密封性差，随着使用时间的加长，很容易造成天然气泄漏。为保证天然气的使用安全性，每隔一段时间就有燃气公司派遣的安全员来检查安全隐患，后期维护成本高，且使用寿命短。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种PE管、PE管的生产方法及采用该PE管的钢塑转换接头，可以显著提高PE管一端的耐温能力和强度，可以提高采用该PE管的钢塑转换接头的密封性和耐温能力，降低潜在或者直接的漏气风险。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种PE管，所述PE管的一端为改性端，另一端为非改性端；所述PE管改性端的热变形温度＞105℃，拉伸断裂强度为26 Mpa，所述PE管改性端具有形状记忆特性。
一种PE管的生产方法，所述生产方法应用于所述的PE管，包括以下步骤：
S1.在一根PE管段上设置至少一个保护区以及至少一个辐射交联区；保护区和辐射交联区交替设置；
S2.采用防护套将PE管上的保护区包覆；
S3.将S2的PE管段置于高能电子束下照射；相邻的保护区和辐射交联区形成一根PE管，所述PE管的辐射交联区部分为改性端，保护区部分为非改性端。
进一步地，所述防护套为两端开口的筒状结构，所述防护套由铅质或不锈钢材料制作而成。
进一步地，所述高能电子束的设备为高能电子加速器，辐射交联加工的能量为≥2.2mv，辐射剂量为50-300kGy ；
束下装置为辐照小车，所述辐照小车可移动，辐照小车车速为4m/min；
辐射交联时，所述PE管段旋转，PE管段的旋转速度为270r/min。
一种钢塑转换接头，包括钢导管，所述钢导管包括一体成型的钢管本体和连接部，还包括所述的PE管，所述连接部插接于PE管的改性端内；
所述连接部上与钢管本体相邻一端设置防腐段，所述连接部的另一端设置平直段。
进一步地所述PE管与连接部插接一端的外部套装有锁紧环，所述锁紧环内侧中部设置倒刺结构；所述锁紧环与所述钢导管的材质相同。
进一步地所述钢管本体外部包覆有防腐层；所述防腐段外部包覆有防腐层；
所述防腐段防腐层的厚度小于钢管本体防腐层的厚度；所述防腐段的防腐层与钢管本体的防腐层一体成型。
进一步地：所述平直段和防腐段设置齿形段。
进一步地所述防腐段涂层厚度为1.5±0.2mm，所述防腐段的长度为7±0.2mm；
所述锁紧环的长度≥75mm；所述连接部的长度≥75mm 。
进一步地所述防腐段的防腐层与PE管的防腐层材质相同，均为聚乙烯；
所述钢管本体的防腐层材质为聚乙烯。
本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
1、采用本发明生产方法得到的PE管改性端的热变形温度较PE管未改性端的热变形温度有了显著的提高，提高了耐温能力，耐温能力增加到200℃。
2、采用本发明生产方法得到的PE管改性端的拉伸断裂强度明显提高。
3、采用本发明生产方法得到的PE管改性端具有形状记忆特性，采用该PE管的钢塑管转换接头在经过加热包覆热缩管后，由于PE管具的形状记忆特性，使得PE管总是趋于恢复至被钢导管扩张前的初始状态，从而使套装在钢导管上的PE管改性端始终保持径向收缩力，大大提高了钢导管和PE管结合部分的密封性、牢固性及稳定性，大大降低了潜在或者直接的漏气风险，大幅提高钢塑转换接头承受恶劣环境的能力，这是根本杜绝漏气的首要措施。
4、采用本发明的钢塑管转换接头在包覆热缩管时，可以避免PE管受热变形导致的钢塑转换接头过盈配合松弛，提高了密封性，避免泄漏风险。
5、本发明中钢导管的连接部上设置平直段，增大钢导管和PE管的接触面积，分散剪切力，避免钢导管端部与PE管结合部出现缝隙或者被剪断，提高密封性，防止泄漏。
6、本发明中钢导管的连接部上设置防腐段，并且防腐段的防腐层与钢管本体上的防腐层一体成型，使防腐层延伸至PE管内，防腐段的防腐层与PE管的材质均为PE，实现同材质搭接，两者的膨胀系数相同，受温度等环境变化的影响相同，因此，防腐段的设置增加了钢导管与PE管结合处的密封性。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是实施例5的结构示意图；
图2是实施例5中钢导管的结构示意图；
图3是现有技术中钢塑转换接头的示意图。
图中，
1-钢导管，11-钢管本体，12-连接部，121-平直段，122-齿形段，123-防腐段，2-PE管，3-锁紧环，4-倒刺结构，100-钢管，200-PE接管，300-外锁套。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
实施例1
本发明提供一种PE管，所述PE管的一端为改性端，另一端为非改性端；所述PE管改性端的热变形温度＞105℃，拉伸断裂强度为26 Mpa，所述PE管改性端具有形状记忆特性。
实施例2
本实施例提供一种PE管的生产方法，包括以下步骤：
S1.将一根PE长管段截成若干根所需长度的PE短管段，一根PE管段制作成一根PE管；每根PE短管段的一端设置为保护区，另一端设置为辐射交联区；辐射交联区和保护区相接。
S2.采用防护套将PE短管段上保护区包覆
所述防护套为两端开口的筒状结构，所述防护套由铅质或者不锈钢材料制作而成；所述防护套的作用是防止保护区发生辐射交联。
S3.将S2的PE短管段置于高能电子束下照射，以进行辐射交联，得到一端改性一端未改性的PE管。
所述高能电子束的设备为高能电子加速器，辐射交联加工的能量为≥2.2mv，辐射剂量为50-300kGy ；优选辐射剂量为86kGy；
束下装置为辐照小车，所述辐照小车可移动，辐照小车车速为4m/min；
辐射交联时，所述PE管段旋转，PE管段的旋转速度为270r/min。
实施例3
本实施例提供一种PE管的生产方法，包括以下步骤：
S1.将一根PE长管段截成所需长度的若干根PE短管段，一根PE短管段生产两根PE管，在每根PE短管段的中部设置一个保护区，每根PE短管段的两端设置为辐射交联区。
S2.采用防护套将PE短管段上的保护区包覆
所述防护套为两端开口的筒状结构，所述防护套由铅质或不锈钢材料制作而成；所述防护套的作用是防止保护区发生辐射交联。
S3.将S2的PE短管段置于高能电子束下照射，以进行辐射交联
所述高能电子束的设备为高能电子加速器，辐射交联加工的能量为≥2.2mv，辐射剂量为50-300kGy ；优选辐射剂量为86kGy；
束下装置为辐照小车，所述辐照小车可移动，辐照小车车速为4m/min；
辐射交联时，所述PE管段旋转，PE管段的旋转速度为270r/min。
S4.将辐射交联后的PE短管段从保护区的中间截断，形成两根一端改性一端未改性的PE管。
实施例4
本实施例提供一种PE管的生产方法，包括以下步骤：
S1.将一根PE长管段间隔设置至少两个保护区和至少两个辐射交联区，所述保护区和辐射交联区沿PE长管段轴向交替设置。
S2.采用防护套将PE长管段上的保护区包覆
所述防护套为两端开口的筒状结构，所述防护套由铅质或不锈钢材料制作而成；所述防护套的作用是防止保护区发生辐射交联。
S3.将S2的PE长管段置于高能电子束下照射，以进行辐射交联
所述高能电子束的设备为高能电子加速器，辐射交联加工的能量为≥2.2mv，辐射剂量为50-300kGy ；优选辐射剂量为86kGy；
束下装置为辐照小车，所述辐照小车可移动，辐照小车车速为4m/min；
辐射交联时，所述PE管段旋转，PE管段的旋转速度为270r/min。
S4.将辐射交联后的PE长管段从一端依次按照一个保护区和一个辐射交联区为一段顺序截断，形成若干根一端改性一端未改性的PE管。
实施例2-4所述生产方法得到的PE管改性端与未改性端管耐温能力对比实验数据如下表：
由上表可以看出，PE管改性端的耐温能力明显增强，加热后直径基本不变，长度略有变化，PE管材未改性端加热后变形严重，无法测量。
实施例2-4所述生产方法得到的PE管改性端与未改性端热变形温度对比实验数据如下表：
由上表可以看出，PE管热改性端变形温度为108℃，PE管热未改性端热变形温度为82℃；故此，PE管经辐射交联改性后耐温能力大幅提高。
实施例2-4所述生产方法得到的PE管改性端与未改性端拉伸断裂强度对比实验数据如下表：
由上表可以看出，辐射交联后的PE管改性端的强度较未改性端的强度增加约8%。
实施例2-4所述生产方法得到的PE管改性端与未改性端扩张变形前、后的加热对比实验数据如下表：
由上表可以看出，所述PE管改性端扩张后经过加热可恢复至初始状态，始终保持径向收缩力，具有形状记忆特性；所述PE管未改性端经过加热变形严重，无法恢复。
实施例5
如图1-2共同所示，本发明提供一种钢塑转换接头，包括实施例1所述的PE管2和钢导管1，所述钢导管1包括钢管本体11和连接部12，所述连接部12设置在钢管本体11的一端；所述钢管本体11外部包覆有防腐层。
所述连接部12包括平直段121、齿形段122和防腐段123，所述防腐段123与钢管本体11相接，所述防腐段123的防腐层与钢管本体11的防腐层一体成型。
所述防腐段123涂层厚度为1.5±0.2mm，防腐段123的涂层厚度小于钢管本体11外包覆的防腐层厚度；所述防腐段123的长度为7±0.2mm。
所述齿形段122与所述防腐段123相接；所述平直段121与齿形段122相接。
所述连接部12插接于所述PE管2的改性端内。
所述PE管2与连接部12插接一端的外部套装有锁紧环3，所述锁紧环3与所述钢导管1的材质相同。
所述锁紧环3的长度≥75mm；所述钢导管1和PE管2插接长度≥75mm ，即所述连接部12的长度≥75mm。
所述PE管2和防腐段123防腐层的材质相同，均为聚乙烯。
所述钢管本体11的防腐层的材质均为聚乙烯。
所述锁紧环3内侧中部设置倒刺结构4。
所述锁紧环3上的倒刺结构4以及钢导管1上的齿形段122都具有与PE管2的咬合作用。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PE管，其特征在于：所述PE管的一端为改性端，另一端为非改性端；所述PE管改性端的热变形温度＞105℃，拉伸断裂强度为26 Mpa，所述PE管改性端具有形状记忆特性。
2.一种PE管的生产方法，其特征在于：所述生产方法应用于权利要求1所述的PE管，包括以下步骤：
S1.在一根PE管段上设置至少一个保护区以及至少一个辐射交联区；保护区和辐射交联区交替设置；
S2.采用防护套将PE管上的保护区包覆；
S3.将S2的PE管段置于高能电子束下照射；相邻的保护区和辐射交联区形成一根PE管，所述PE管的辐射交联区部分为改性端，保护区部分为非改性端。
3.如权利要求1所述的一种PE管的生产方法，其特征在于：所述防护套为两端开口的筒状结构，所述防护套由铅质或不锈钢材料制作而成。
4.如权利要求1所述的一种PE管的生产方法，其特征在于：所述高能电子束的设备为高能电子加速器，辐射交联加工的能量为≥2.2mv，辐射剂量为50-300kGy ；
束下装置为辐照小车，所述辐照小车可移动，辐照小车车速为4m/min；
辐射交联时，所述PE管段旋转，PE管段的旋转速度为270r/min。
5.一种钢塑转换接头，包括钢导管（1），所述钢导管（1）包括一体成型的钢管本体（11）和连接部（12），其特征在于：还包括权利要求1所述的PE管（2），所述连接部（12）插接于PE管（2）的改性端内；
所述连接部（12）上与钢管本体（11）相邻一端设置防腐段（123），所述连接部（12）的另一端设置平直段（121）。
6.如权利要求5所述的一种钢塑转换接头，其特征在于：所述PE管（2）与连接部（12）插接一端的外部套装有锁紧环（3），所述锁紧环（3）内侧中部设置倒刺结构（4）；所述锁紧环（3）与所述钢导管（1）的材质相同。
7.如权利要求5所述的一种钢塑转换接头，其特征在于：所述钢管本体（11）外部包覆有防腐层；所述防腐段（123）外部包覆有防腐层；
所述防腐段（123）防腐层的厚度小于钢管本体（11）防腐层的厚度；所述防腐段（123）的防腐层与钢管本体（11）的防腐层一体成型。
8.如权利要求5所述的一种钢塑转换接头，其特征在于：所述平直段（121）和防腐段（123）设置齿形段（122）。
9.如权利要求6所述的一种钢塑转换接头，其特征在于：所述防腐段（123）涂层厚度为1.5±0.2mm，所述防腐段（123）的长度为7±0.2mm；
所述锁紧环（3）的长度≥75mm；所述连接部（12）的长度≥75mm 。
10.如权利要求7所述的一种钢塑转换接头，其特征在于：所述防腐段（123）的防腐层与PE管（2）的防腐层材质相同，均为聚乙烯；
所述钢管本体（11）的防腐层材质为聚乙烯。
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