CN203476235U - 基于增强抗拉及抗扭转能力的rtp管扣压接头 - Google Patents

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白勇
尚照辉
乔红东
白强
戴伟
阮伟东
闫会宾
陈伟
陆钰天
原帅
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Abstract

本实用新型公开了一种基于增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头。接头完全采用机械性配合构成，将内管组件A和内管组件B通过连接/定位凸块和连接/定位凹槽进行连接，将抗压的标准轴承和套筒依次放入内管组件A中，再把法兰套入内管组件A外侧，将挡板与内管组件B通过螺纹连接形成一个整体内管，再将RTP管套在该内管上，并将外管扣压在RTP管上构成连接，最终形成完整的连接结构。本实用新型具有装配简单、损伤小的特点，在使用过程中可有效避免RTP管由于拉伸而造成接头内部管道的变形，也可有效避免在扭转过程中造成接头与RTP管连接部分的断裂，具有使用稳定、寿命长的性能。

Description

基于增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头
技术领域
本实用新型涉及一种RTP管扣压接头，尤其是涉及一种基于增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头。
背景技术
柔性增强热塑性塑料管简称“RTP管”，是一种柔性、长距、耐高压的增强型绿色环保管材。RTP管是一种高压塑料复合管道，在陆地和浅海中RTP管通常由三层构成，内外层为PE80、PE100以上材料，中间层为增强材料复合而成的增强带，增强材料可以为聚酯纤维、芳纶纤维或钢丝等。在深海使用的RTP管道通常多层材料层构成（除承受内压外还要承受外压等其他负载）。
石油天然气开采对国家的重要性是众所周知的。石油天然气开采业过去绝大部分采用的是各种钢管，最突出的问题是腐蚀。随着产业的发展和技术的进步，迫切需要突破传统管道的局限，寻求技术和经济性能更好的新型管道。近年石油天然气行业越来越多地采用非金属管道。在中国，由于石油天然气资源很多在沙漠，沼泽，海洋和海滩（从浅海到深海）中，耐腐蚀抗高压又柔韧可曲挠，可以制成很长连续盘管的增强热塑性塑料管（RTP）相比于金属管道就具有了独特的优势。
由于油气田的服役环境苛刻，加之输送介质的压力较高，因此，管体之间有效、可靠的连接方式就显得尤为重要。目前国内的RTP管普遍采用机械压紧式连接方式，这种连接方式的原理是将一个金属管件的插口端插入RTP，在RTP外面套上一个金属套，用机械方法把金属套—RTP管端—管件插口端压紧成为可以保证密封并承受轴向负载的扣压接头，使其成为可以保证密封并承受轴向负载的接头，该连接类似于高压胶管的连接，金属接头之间通过螺纹或是焊接法兰连接最终实现RTP管的连接，机械压紧式接头管间连接简单，速度快，但是，为了将金属压头压紧，必须在RTP管端施加一定的压力，从而造成对RTP管端部分的压缩变形而使接头内管壁受到减薄；此外管体的变形，导致接头处和管体主体变形的不一致，致使接头/管体连接处产生应力集中，易发生破裂。如果接头加工质量控制不好或是在运输、存储、施工中受到过度的弯折、碰撞、挤压等，都有可能进一步诱发接头附近管体破裂。
因此，研究RTP管机理及其内部结构，改进并实用新型一种能够防止接头处管断裂及内部变形、增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头，以提高RTP管的效率和使用寿命，降低生产成本。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型设计了一种基于增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头，从而起到防止接头处管断裂及内部变形、增强抗拉及抗扭转能力，提高RTP使用寿命的作用。
本实用新型采用如下技术方案：
一种基于增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头，包括扣压接头本体，扣压接头本体包括内管组件A、内管组件B和外管，内管组件B的两端分别设置有锥形端头和末端螺纹，末端螺纹上螺纹连接有带内螺纹的连接口挡板，锥形端头的内环面上设置有连接/定位凹槽，内管组件A的端头设置有与连接/定位凹槽配合的连接/定位凸块，内管组件A的外侧面上设置有内管波纹型压紧齿和内管抛物线型压紧齿，内管组件B通过连接/定位凹块和连接口挡板与内管组件A卡合，内管组件A和内管组件B间套接有多段套管和多个承压轴承，每相邻两个承压轴承间设置有一个段套管，内管组件A外套接外管，外管内侧面上设置有外管波纹型压紧齿和外管抛物线型压紧齿。
作为优选，所述内管组件A的外侧面上套接有法兰，法兰内径小于连接口挡板的外径。
作为优选，所述承压轴承为GB/T276-1994深沟球轴承。
作为优选，所述连接/定位凹槽内设置有沟槽。该沟槽设置便于润滑油进入润滑。
与现有技术相比本实用新型的有益效果是：本实用新型具有抗拉能力，当RTP管扣压在接头内部的内管组件A和外管间，接头上的内管波纹型压紧齿、内管抛物线型压紧齿、外管波纹型压紧齿和外管抛物线型压紧齿可有效地对RTP管进行机械卡紧，而RTP管不会因为接头中的齿形过于尖锐而产生裂纹，可有效地避免在使用当中由于管内压力过大致使管子破裂；另外，该扣压接头还具有抗扭转能力，由于在接头组件中采用了标准的轴承组件，可避免RTP管在较大拉力情况下造成接头内部的压力变形，同时可以使得RTP管线在遭到扭转的情况下可以承受一定的扭转角度，因此具有了一定的抗扭转能力。
另外，由于各组件之间采用机械组合，部分组件采用了标准件，这样有利于组件的快速安装和循环使用，有效的提高了组件的利用率，便于进行实地操作；在设计当中，各组件之间采用油槽设计，利用油密封和油润滑，从而大大减少了密封副之间的摩擦热，降低了磨损，减小了操作扭矩，因此降低了接头使用当中的损耗，可满足石油和化工等领域的需求。
附图说明
图1是RTP管及扣压接头的一种结构示意图。
图2是图1中扣压接头的半剖视图。
图3是图2中外管4的三维实体半剖图。
图4是图2中外管4的四分之一剖平视图。
图5是图2中内管组件A的三维实体图。
图6是图2中内管组件A的四分之一剖视图。
图7是图2中内管组件B的三维实体半剖图。
图8是图2中内管组件B的四分之一剖视图。
图9是图8中连接/定位凹槽的局部放大图。
图中：1、扣压接头本体；2、RTP管；3、内管组件A；4、外管；5、内管组件B；6、GB/T276-1994深沟球轴承；7、套管；8、GB/T276-1994深沟球轴承；9、套管；10、GB/T276-1994深沟球轴承；11、套管；12、GB/T276-1994深沟球轴承；13、套管；14、GB/T276-1994深沟球轴承；15、法兰；16、连接口挡板；17、外管波纹型压紧齿；18、外管抛物线型压紧齿； 19、内管波纹型压紧齿；20、内管抛物线型压紧齿；21、连接/定位凸块；22、末端螺纹；23、连接/定位凹槽；24、沟槽。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：
实施例：如图1—图9所示，一种基于增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头，包括扣压接头本体1，扣压接头本体包括内管组件A3、内管组件B5和外管4，内管组件B的两端分别设置有锥形端头和末端螺纹22，末端螺纹上螺纹连接有带内螺纹的连接口挡板16，锥形端头的内环面上设置有连接/定位凹槽23，内管组件A的端头设置有与连接/定位凹槽配合的连接/定位凸块21，内管组件A的外侧面上设置有内管波纹型压紧齿19和内管抛物线型压紧齿20，内管组件B通过连接/定位凹块和连接口挡板与内管组件A卡合，内管组件A和内管组件B间套接有四段套管和五个承压轴承，每相邻两个承压轴承间设置有一个段套管，四段套管分别为套管7、套管9、套管11和套管13，五个承压轴承分别为GB/T276-1994深沟球轴承6、GB/T276-1994深沟球轴承8、GB/T276-1994深沟球轴承10、GB/T276-1994深沟球轴承12和GB/T276-1994深沟球轴承14，内管组件A外套接外管，外管内侧面上设置有外管波纹型压紧齿17和外管抛物线型压紧齿18，内管组件A的外侧面上套接有法兰15，法兰内径小于连接口挡板的外径，连接/定位凹槽内设置有沟槽24，该沟槽设置便于润滑油进入润滑，扣压接头本体1上压接有RTP管2。
如图3、图4所示，本实用新型中采用的外管直径为RTP管的外径D 1，即图1中RTP管2的外径；该外管的总长度为D 3，其压紧齿所处的长度范围为D 4，该外管与内管组件A机械扣压部分的长度为D 2；本实用新型中外管的设计包括外管波纹型压紧齿，外管波纹型压紧齿的间距d 1，齿数为n 1，压紧齿由RTP管插入端向里倾斜，该波纹型压紧齿里侧采用平面，其倾斜角度为α；波纹型压紧齿外侧采用弧形面，其倾斜角度为β，该波纹型压紧齿的长度为d 2；另外，该设计中还包括外管抛物线型压紧齿，该外管抛物线型压紧齿的长度为d 3，半径为R 1；两个外管抛物线型压紧齿的间距为d 4，外管波纹型压紧齿与外管抛物线型压紧齿的间距为d 5，外管抛物线型压紧齿与管端的间距为d 6。
如图5、图6所示，本实用新型中内管组件A的直径为RTP管的内径，其总长为D 5，该管内径即为图4、图5中的R 2= R 7；该内管包括内管波纹型压紧齿、内管抛物线型压紧齿和连接/定位凸块。其中，内管波纹型压紧齿齿宽度为d 7；其齿的个数为n 2；该内管波纹型压紧齿的倾角为ω；连接/定位凸块的半径为R 3；其过度角圆倒角为θ；倒角半径为R 4；内管抛物线型压紧齿半径为R 5。 
如图7、图8所示，内管组件B包括末端螺纹、连接/定位凹槽和沟槽，该管总长为D 7；其螺纹连接端至连接/定位凹槽的间距为D 6；该管的内管，即介质的过流直径为R 6。
如图9所示，为图5内管组件B中的连接/定位凹槽的放大图，该连接/定位凹槽的直径为R 8；连接/定位凹槽内沟槽的深度为d 8。
该基于增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头使用时：
1）将管组件A与管组件B通过连接/定位凸块和连接/定位凹槽进行定位后装配在一起，形成内管组件；
2）将直径较小的GB/T276-1994深沟球轴承6放入内管组件内部，然后放入套管7，并交替放入GB/T276-1994深沟球轴承8、GB/T276-1994深沟球轴承10、GB/T276-1994深沟球轴承12、GB/T276-1994深沟球轴承14和套管7、套管9、套管11、套管13，构成抗压抗扭的压力内管；
3）将法兰套在内管组件A上，将带螺纹连接口挡板16通过螺纹连接与压力内管连接在一起，形成一个完整的抗压抗扭的压力内管；
4）将RTP管套在由第3步完成后形成的压力内管上，之后将外管4压紧RTP管，组成完整的基于增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头。
本实用新型具有抗拉能力，当RTP管扣压在接头内部的内管组件A和外管间，接头上的内管波纹型压紧齿、内管抛物线型压紧齿、外管波纹型压紧齿和外管抛物线型压紧齿可有效地对RTP管进行机械卡紧，而RTP管不会因为接头中的齿形过于尖锐而产生裂纹，可有效地避免在使用当中由于管内压力过大致使管子破裂；另外，该扣压接头还具有抗扭转能力，由于在接头组件中采用了标准的轴承组件，可避免RTP管在较大拉力情况下造成接头内部的压力变形，同时可以使得RTP管线在遭到扭转的情况下可以承受一定的扭转角度，因此具有了一定的抗扭转能力。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对实用新型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 (4)

1. 一种基于增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头，包括扣压接头本体，其特征是，所述扣压接头本体包括内管组件A、内管组件B和外管，内管组件B的两端分别设置有锥形端头和末端螺纹，末端螺纹上螺纹连接有带内螺纹的连接口挡板，锥形端头的内环面上设置有连接/定位凹槽，内管组件A的端头设置有与连接/定位凹槽配合的连接/定位凸块，内管组件A的外侧面上设置有内管波纹型压紧齿和内管抛物线型压紧齿，内管组件B通过连接/定位凹块和连接口挡板与内管组件A卡合，内管组件A和内管组件B间套接有多段套管和多个承压轴承，每相邻两个承压轴承间设置有一个段套管，内管组件A外套接外管，外管内侧面上设置有外管波纹型压紧齿和外管抛物线型压紧齿。
2. 根据权利要求1所述的基于增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头，其特征是，所述内管组件A的外侧面上套接有法兰，法兰内径小于连接口挡板的外径。
3.根据权利要求1所述的基于增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头，其特征是，所述承压轴承为GB/T276-1994深沟球轴承。
4.根据权利要求1所述的基于增强抗拉及抗扭转能力的RTP管扣压接头，其特征是，所述连接/定位凹槽内设置有沟槽。
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