CN2247754Y - 高、中压复合管接头 - Google Patents

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李学闵
胡振明
王秀生
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本实用新型涉及物料输送管道连接领域，是一种适用于公称压力3MPa-50MPa，工作温度-50-120℃范围的中、高压复合材料、复合结构管接头。它为活套法兰型，其技术要点是活套法兰为金属包容件，该包容件内采用层复合结构，它包括金属包容件1、复合材料锥颈2、端面3、强度层4、内层5、端部圆锥孔6，该接头上的复合材料法兰环、锥颈及密封件的一部分均包容于金属包容件之中。

Description

高、中压复合管接头
本实用新型涉及物料输送管道连接技术领域，是一种适用于公称压力范围3MPa-50MPa，工作温度-50-120℃的中高压复合材料，复合结构管接头。
物料输送管道的连接方式及接头结构是决定管道承压能力，安装工艺，使用效果的关键技术。根据国外管道标准，钢管的公称压力范围为0.05-250MPa，而复合材料、塑料复合管道的最大公称压力一般仅为2.5MPa，与钢管相差甚远，其承压能力低的重要原因之一就是接头的连接密封技术不配套。该类管道具有优良的耐腐蚀，耐磨损，不生锈等技术性能，但其承压能力低，确成为制约其产品在工业上的大范围推广应用的不利因素。
众所周知，管接头是管线上所承受的应力最大，最复杂的部位。它要承受径向应力，轴向应力，周向应力，且最大应力可高达管道壁应力的数倍，而管道所用材料为聚合物基复合材料和塑料，其弹性模量为钢铁的1/10-1/1000，在应力作用下变形率大，线膨胀系数要比金属高的多，且复合材料与塑料的线膨胀系数要相差2-6倍。如果上述复合材料，复合结构管的管接头简单模仿金属管接头连接方式，将不可避免地出现“跑、冒、滴、漏”情况，因此很难与复合材料管道配套，达到中高压物料输送的要求。
本实用新型的目的在于针对上述问题，综合考虑复合材料、塑料、金属的特性和有关技术参数，按等应力，等应变设计原则，选用不同材料，为高、中压复合材料、复合结构管道提供一种可拆卸锥颈式层复合结构管接头。
本实用新型是这样实现的(参见附图)：
一种高、中压复合管接头为活套法兰型，其技术要点是活套法兰为金属包容件，该金属包容件内采用层复合结构，它包括金属包容件1、复合材料锥颈2、端面3、强度层4、内层5、端部圆锥孔6，该接头上的复合材料法兰环、锥颈及密封件的一部分均包容于金属包容件之中。
以下对其他技术特点进行展开说明：
强度层4为复合材料管时，内层5为富树脂功能层；强度层4为复合结构管时，内层5为热塑性塑料内衬管。
锥颈2底部的厚度为管壁厚的1.5-3倍。
端面3上有半圆弧、梯形或三角形密封环中的一种结构。
强度层4所指的复合管端部制有锥角为30°-60°的圆锥孔6，以便安装截面呈“T”型的密封垫，提高管道密封性。
本实用新型的材料为铸钢、铸铁，热塑性塑料管，玻璃钢及助剂。
根据管道公称压力大小，选用铸钢或铸铁制造接头金属包容件，并按照防腐蚀技术要求进行电镀、煮黑或喷涂防腐油漆涂料。
热塑性塑料内衬管可以是聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、ABS、氟塑料或其它工程塑料管。
玻璃钢可以是环氧玻璃钢、不饱和聚酯树脂玻璃钢、呋喃、酚醛玻璃钢。
助剂为抗静电剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、功能填料和树脂用固化剂、促进剂。
上述层复合结构中的锥颈2、端面3的表层及富树脂功能层内均有抗静电剂，以降低其表面电阻，使其由绝缘材料变为能消除静电材料；复合材料锥颈2，强度层4内有阻燃材料或采用阻燃树脂，以保证其阻燃性，对于曝露于大气之中的管道，在上述部位中同时加入紫外线吸收剂，以提高其抗老化能力，富树脂功能层内通过添加硫酸钡、氧化铝、石墨、二硫化钼等功能填料粉，使其兼具耐腐蚀、耐磨耗等性能，热塑性塑料内衬管也是根据使用技术要求选用兼具抗静电、阻燃、耐腐蚀、耐磨耗的塑料管，为了保证塑料内衬管与复合材料层之间的粘结强度，则在二者界面层中加入相同的塑料粉，以调节界面处的线膨胀系数，弹性模量，以避免二者分层。
本实用新型的制造方法是：采用手糊成型工艺，冷压工艺和卷缠相结合。对复合材料管接头，首先在模具上刷涂脱模剂，再同时加工富树脂功能层，用冷压工艺加工表面层，锥颈与端面，以金属包容件为阴模，然后、用缠绕工艺或卷缠工艺加工复合材料管部。对型料复合管则先将塑料内衬管表面打毛，插入接头成型模具、喷刷界面胶，然后，以金属包容件为阴模，用冷压工艺加工锥颈、端面，用缠绕工艺、卷缠工艺加工复合材料直管部，固化脱模，修整则为成品，在树脂配方中要加入相应的助剂。
本实用新型实施例见附图。
本实用新型具有如下优点：
本接头能大幅度提高复合材料管，塑料复合管的承压能力，其公称压力可比现行国内外标准提高10倍以上，并可保证管线连接安全可靠，避免“跑、冒、滴、漏”现象出现，可有效扩大该类管道的使用范围，更有利其推广应用。

Claims (6)

1、一种高、中压复合管接头为活套法兰型，其特征在于活套法兰为金属包容件，该金属包容件内采用层复合结构，它包括金属包容件(1)、复合材料锥颈(2)、端面3)、强度层(4)、内层(5)、端部圆锥孔(6)、该接头上的复合材料法兰环、锥颈及密封件的一部分均包容于金属包容件之中。
2、按照权利要求1所述的高、中压复合管接头，其特征在于强度层(4)为复合材料管时，内层(5)为富树脂功能层。
3、按照权利要求1所述的高、中压复合管接头，其特征在于强度层(4)为复合结构管时，内层(5)为热塑性塑料内衬管。
4、按照权利要求1所述的高、中压复合管接头，其特征在于锥颈(2)底部的厚度为管壁厚的1.5-3倍。
5、按照权利要求1所述的高、中压复合管接头，其特征在于端面(3)上面有半圆弧、梯形或三角形密封中的一种结构。
6、按照权利要求1所述的高、中压复合管接头，其特征在于强度层(4)所指的复合管端部制有锥角为30°-60°的圆锥孔(6)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100436923C (zh) * 2006-09-12 2008-11-26 武汉理工大学 复合材料低温力矩管的制备方法
CN101614240B (zh) * 2009-08-17 2010-12-08 金兆有 一种法兰止推轴套的加工方法
CN101812935B (zh) * 2009-10-28 2011-11-30 赵欣荣 一种树脂复合材料单管塔连接结构
CN103453251A (zh) * 2013-09-13 2013-12-18 太原重工股份有限公司 液压机的附接法兰
CN113352656A (zh) * 2021-05-10 2021-09-07 哈尔滨玻璃钢研究院有限公司 金属法兰与纤维复合材料三明治结构一体成型方法

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