CN211599861U - 一种复合管的接头结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于复合管连接技术领域，具体的讲涉及一种复合管的接头结构，特别适用于柔性复合管的连接。其主要技术方案：复合管的接头管口剥除外管层并将其内部的增强层和内管层分离，所述内管层的端口与接头法兰密封连接，所述外管层的端口与紧固法兰密封连接，所述接头法兰与紧固法兰之间设置由内套筒和外套筒构成的复合套筒；其中，所述内套筒套装在内管层外部，所述内套筒与外套筒之间具有压实所述增强层的腔体，所述复合套筒的两端分别与所述接头法兰、紧固法兰螺栓连接。该复合管的新型接头结构实现了复合管连接牢靠、密封严密、使用中接头部位的管径保持恒定且具有安装便捷、使用寿命长的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于复合管连接技术领域，具体的讲涉及一种复合管的接头结构，特别适用于柔性复合管的连接。
背景技术
目前，油田采油、注水、采水用井下管道大都采用钢制管柱，此结构管柱依靠定长管柱采用螺纹等连接方式逐段连接起来，这种钢制管柱在含硫、二氧化碳等高腐蚀性介质的区域，使用寿命普遍较低。在国内某些区域甚至出现了下井使用1到2年，便因腐蚀破坏需要更换的情况；并且钢制管柱的制造成本高，安装施工、使用和维护费用多，施工劳动强度大，施工周期长等等因素显著降低了油田的生产效率。
针对上述情况，近来具备耐腐蚀、抗结垢、施工效率高的非金属柔性复合连续管逐渐在国内油田得到推广使用。但是，目前的非金属柔性复合连续管在使用过程中频繁出现钢塑连接头密封不严造成液体泄漏、接头拔脱导致管柱落井、接头部位缩颈导致测井仪器不能通过等问题，这严重限制了非金属柔性复合连续管产品的使用。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种实现复合管连接牢靠、密封严密、使用中接头部位的管径保持恒定且安装便捷、使用寿命长的新型接头结构。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
一种复合管的接头结构，复合管的接头管口剥除外管层并将其内部的增强层和内管层分离，所述内管层的端口与接头法兰密封连接，所述外管层的端口与紧固法兰密封连接，所述接头法兰与紧固法兰之间设置由内套筒和外套筒构成的复合套筒；其中，所述内套筒套装在内管层外部，所述内套筒与外套筒之间具有压实所述增强层的腔体，所述复合套筒的两端分别与所述接头法兰、紧固法兰螺栓连接。
构成上述一种复合管的接头结构的附加技术特征还包括：
——所述内套筒的端部设有密封凸缘，所述密封凸缘一端内侧设置第一台阶，所述第一台阶与接头法兰压实所述内管层的端口实现内密封，所述密封凸缘另一端的外侧设置第二台阶，所述第二台阶与外套筒螺纹连接；
——所述外套筒与紧固法兰的螺栓连接处具有紧箍在外管层上的密封压环，所述密封压环位于外套筒端口内侧的缩径斜面内，所述密封压环下部设置密封垫圈，所述紧固法兰与外套筒螺栓连接拧紧时，所述缩径斜面压实所述密封压环和密封垫圈实现外密封；
——密封压环和密封垫圈均由弹性材料制成，所述密封压环的前端设置与缩径斜面配合的楔形部，所述密封压环的后端设置与密封垫圈压实的块体，所述楔形部与块体之间具有能够压缩变形的桥接部；
——所述楔形部与外管层的接触面设有凹凸刻痕或麻面；
——所述外套筒和内套筒之间的腔体内设置固定增强层的一个或多个箍环；
——所述腔体内还设有用于补强密封效果的隔绝体；
——所述隔绝体为填充在腔体内的密封树脂，所述外套筒的筒身上设置进胶孔和排气孔；
——所述密封树脂为环氧树脂，所述进胶孔和排气孔处均设置封闭堵头。
本实用新型所提供的一种复合管的接头结构同现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该接头结构通过将复合管的内管层端口与接头法兰密封连接，其外管层端口与紧固法兰密封连接，接头法兰与紧固法兰之间设置由内套筒和外套筒构成的复合套筒，复合套筒的两端分别与所述接头法兰、紧固法兰螺栓连接，既提高了连接结构强度，接头牢靠严密，又将接头管段置于复合套筒内，确保在使用过程中不发生变径问题，维持接头管段的管径恒定；其次是，该结构将复合管的接头管口剥除外管层并将其内部的增强层和内管层分离，复合套筒用的内套筒套装在内管层外部，内套筒与外套筒之间具有压实增强层的腔体，外套筒包覆在接头结构的外部，即形成层叠压实状态，使接头结构连接更加稳固，密封连接更加持久，使用寿命得到延长；其三，复合管的内管层与接头法兰压实内密封，复合管的外管层与压紧法兰压实外密封，复合套筒与接头法兰、紧固法兰螺栓连接，接头结构简单紧凑，组装简单快捷，制造费用低。
附图说明
图1为本实用新型一种复合管的接头结构的示意图；
图2为该新型接头结构的外套筒与紧固法兰密封连接处(图1中圈示部分)的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所提供的复合管的新型接头结构和工作原理作进一步的详细说明。
参见图1、图2，为本实用新型所提供的一种复合管的接头结构的示意图。该复合管的新型接头结构包括复合管的接头管口剥除外管层1并将其内部的增强层2和内管层3分离，内管层3的端口与接头法兰4密封连接，外管层1的端口与紧固法兰5密封连接，接头法兰4与紧固法兰5之间设置由内套筒61和外套筒62构成的复合套筒，内套筒61套装在内管层3外部，内套筒61与外套筒62之间具有压实增强层2的腔体，复合套筒的两端分别与接头法兰4、紧固法兰5螺栓连接10。
其工作原理为：首先对复合管的接头管口进行加工，将接头管段的外管层1剥除，内部的增强层2(连续纤维构成的抗拉层、抗压层)、内管层3分离开来，将内管层3端口置于内套筒61与接头法兰4之间压实密封，增强置于内套筒61与外套筒62之间的腔体内压实，外管层1端口置于外套筒62与紧固法兰5之间压实密封，实现了复合管内外双层密封效果，复合套筒的两端分别与接头法兰4、紧固法兰5螺栓连接，接头结构连接牢靠，安全稳定。
在构成上述新型接头结构中，
——为了增强连接结构强度和密封效果，上述内套筒61的端部设有密封凸缘611，密封凸缘611一端内侧设置第一台阶6111，第一台阶6111与接头法兰4压实内管层3的端口实现内密封，内管层3的端口最好通过热熔方式扩口，便于第一台阶6111与接头法兰4的盘体更加牢固的压实，密封凸缘611另一端的外侧设置第二台阶6112，第二台阶6112与外套筒62螺纹连接，复合套筒的内外套筒62通过螺纹连接，组装快捷，使用方便，省时省力；
——优选地，上述外套筒62与紧固法兰5的螺栓10连接处具有紧箍在外管层1上的密封压环71，密封压环71位于外套筒62端口内侧的缩径斜面621内，密封压环71下部设置密封垫圈72，紧固法兰5与外套筒62螺栓连接拧紧时，缩径斜面621压实密封压环71和密封垫圈72实现外密封，通过缩径斜面621与密封压环71的挤压，密封垫圈72和密封压环71逐渐箍紧锁死外管层1，进一步提高了连接结构强度，避免出现脱节问题，同时，复合管的接头管段前后都置于复合套筒内固定，防止管径发生变化，使用中不会出现扩径缩径现象；
——进一步的，密封压环71和密封垫圈72均由弹性材料制成，密封压环71的前端设置与缩径斜面621配合的楔形部711，楔形部711与外管层1的接触面设置凹凸刻痕或设置为麻面70，提高挤压时的摩擦力，密封压环71的后端设置与密封垫圈72压实的块体712，楔形部711与块体712之间具有能够压缩变形的桥接部713，在紧固法兰5与外套筒62螺栓10连接拧紧过程中，外套筒62的缩径斜面621挤压密封压环71前端的楔形部711，密封压环71后端的块体712挤压密封垫圈72，楔形部711与块体712之间的桥接部713都会因为挤压变形，使连接处呈现咬合锁死的效果，结构更加密实牢靠，接头强度和密封效果更加优异；
——上述外套筒62和内套筒61之间的腔体内设置固定增强层2的一个或多个箍环8，在完成接头法兰4与内套筒61将内管层3的密封固定后，将增强层2在内套筒61外部用箍环8定位，由于复合管的增强层2多为连续纤维，用箍环8可以将其梳理平顺固定，以确连续纤维在后续的装配操作过程中不会断裂、散乱，维护了增强层2的抗拉、抗压效果；
——作为较佳的实施方式，上述腔体内还设有用于补强密封效果的隔绝体9，隔绝体9可以充实腔体内的其余空间，既能有效的压实增强层2，又能起到补强密封的作用；
——进一步的，上述隔绝体9可以采用多种样式，比如是实体衬管，也可以是填充在腔体内的密封树脂，在外套筒62的筒身上设置进胶孔91和排气孔92，将熔融树脂由进胶孔91注入，待排气孔92出现冒胶时停止注射，等待树脂固化即可成型隔绝体，具有操作方便的特点；
——优选地，上述密封树脂为环氧树脂，固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能，对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，补强效果优异，在进胶孔91和排气孔处92均设置封闭堵头，封闭堵头可以使六角螺栓或螺钉，在环氧树脂注射完成后，将其拧紧在进胶孔91和排气孔92上，防止外部液体侵入复合套筒内部。
Claims (9)
1.一种复合管的接头结构，其特征在于：复合管的接头管口剥除外管层并将其内部的增强层和内管层分离，所述内管层的端口与接头法兰密封连接，所述外管层的端口与紧固法兰密封连接，所述接头法兰与紧固法兰之间设置由内套筒和外套筒构成的复合套筒；其中，所述内套筒套装在内管层外部，所述内套筒与外套筒之间具有压实所述增强层的腔体，所述复合套筒的两端分别与所述接头法兰、紧固法兰螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的一种复合管的接头结构，其特征在于：所述内套筒的端部设有密封凸缘，所述密封凸缘一端内侧设置第一台阶，所述第一台阶与接头法兰压实所述内管层的端口实现内密封，所述密封凸缘另一端的外侧设置第二台阶，所述第二台阶与外套筒螺纹连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合管的接头结构，其特征在于：所述外套筒与紧固法兰的螺栓连接处具有紧箍在外管层上的密封压环，所述密封压环位于外套筒端口内侧的缩径斜面内，所述密封压环下部设置密封垫圈，所述紧固法兰与外套筒螺栓连接拧紧时，所述缩径斜面压实所述密封压环和密封垫圈实现外密封。
4.根据权利要求3所述的一种复合管的接头结构，其特征在于：所述密封压环和密封垫圈均由弹性材料制成，所述密封压环的前端设置与缩径斜面配合的楔形部，所述密封压环的后端设置与密封垫圈压实的块体，所述楔形部与块体之间具有能够压缩变形的桥接部。
5.根据权利要求4所述一种复合管的接头结构，其特征在于：所述楔形部与外管层的接触面设有凹凸刻痕或麻面。
6.根据权利要求1所述一种复合管的接头结构，其特征在于：所述外套筒和内套筒之间的腔体内设置固定增强层的一个或多个箍环。
7.根据权利要求1或5所述一种复合管的接头结构，其特征在于：所述腔体内还设有用于补强密封效果的隔绝体。
8.根据权利要求7所述的一种复合管的接头结构，其特征在于：所述隔绝体为填充在腔体内的密封树脂，所述外套筒的筒身上设置进胶孔和排气孔。
9.根据权利要求8所述的一种复合管的接头结构，其特征在于：所述密封树脂为环氧树脂，所述进胶孔和排气孔处均设置封闭堵头。
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