一种复合管制造技术

一种复合管，包括增强材料层，增强材料层厚度为0.15mm～20mm，管道内径为20mm～250mm，所述增强材料层包含纤维增强预浸料，按重量百分比计，该纤维增强预浸料包含树脂和增强材料：树脂3重量份～5重量份；增强材料5重量份～7重量份。除上述增强材料层外，本发明专利技术提供的复合管还可以含有内衬层和外保护层，复合管中的纤维增强预浸料在安装前未固化，安装时向复合管通入高于或等于20℃的流水，或/和使用波长为0.75nm～106nm的红外线加热器加热，或/和使用微波发生器发出900MHz～2450MHz的微波都可以使纤维增强预浸料固化。本发明专利技术中的复合管可以广泛应用于石油天然气管道行业，它的环刚度好，而且由于其易于盘卷的特性使其安装非常方便。

A Composite Pipe

【技术实现步骤摘要】
一种复合管
本专利技术涉及管道
，尤其涉及一种复合管及其制造与安装方法。
技术介绍
柔性复合管具有接头少，铺设方便，连接快捷可靠，节省施工人力和安装工期等优点，已广泛应用于石油天然气管道行业，特别是要求高的海底用油气管道。虽然柔性复合管安装方便，但是，在使用时通常希望管材具有一定的刚性，可以承受内外高压，不至于产生压溃、屈曲等失效行为。现有的技术要么在铺设前就是刚性管，以直管形式供货，每根长度在6-12m之间，安装接头较多，可靠性低；要么在安装前是柔性管，盘卷供应，根据直径不同在200-1000m之间，连续不断，无接头，安装方便，可靠性高，但是使用时同样继承了其天然的柔性，环刚度偏低，易发生压溃、屈曲等失效行为。中国专利CN20316239U公开了一种刚柔性复合套管，包括刚性管道，其特征在于在刚性管道接头位置设置柔性复合内衬层连接。柔性复合内衬层采用氯丁橡胶柔性套管。该专利综合了刚性管道和柔性管道两种的优势，利用刚柔性管道联合作用，环刚度高，但是这种管道含有刚性管，同样安装困难。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种环刚度高、便于盘卷、方便安装的复合管。为了实现上述目的，本专利技术采取包括以下技术方案：一种复合管，该复合管包含增强材料层，增强材料层厚度为0.15mm～20mm，管道内径为20mm～250mm，增强材料层中包含纤维增强预浸料。本专利技术提供的复合管，按重量百分比计，所述纤维增强预浸料包含树脂和增强材料：树脂3重量份～5重量份增强材料5重量份～7重量份。其中，所述树脂选自环氧树脂、酚醛树脂或不饱和聚酯中的一种或几种的混合物。其中，所述增强材料选自碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、钢丝或钢带中的一种或几种的混合物。一种复合管，除含有上述增强材料层以外，还含有内衬层和/或外保护层，内衬层的厚度为0.15mm～20mm，外保护层的厚度为20mm～250mm。内衬层和外保护层选自聚乙烯(PE)、尼龙(PA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)或发泡聚乙烯中的一种或几种的混合物。内衬层可以防止中间层直接与内部流体接触，外保护层可以防止外部的阳光直射，在复合管添加上述的内衬层和外保护层可以更好的保护复合管中运输的物体。所述内衬层和外保护层由原料制造成品的方法已为公众所熟知。本专利技术的另一目的，在于提供一种安装上述复合管的方法，为了实现该目的，采取的技术方案如下：一种安装本专利技术提供的复合管的方法包括以下步骤：(1)将盘卷好的复合管铺放进入的施工位置，可根据要求折弯，绕过障碍；(2)将复合管连接好接头并固定好位置，如果没有接头则直接固定复合管的位置；(3)将复合管中的纤维增强预浸料固化。本专利技术中的固化包括加热固化工艺、红外固化工艺和微波固化工艺，可以单独使用或者一起使用。加热固化工艺：向管道通入高于或等于20℃的流水。在流水温度范围内，使用水温越高，固化时间越短，安装效率越高。红外固化工艺:使用波长为0.75nm～10nm的红外线加热器加热管道。在红外波长范围内，复合管增强层厚度越大，使用红外线波长越短，加热深度越深，加热固化效果越好；复合管增强层厚度越小，使用红外线波长越长，加热越快，固化时间越短，安装效率越高。微波固化工艺：使用微波发生器向管道内发射900MHZ～2450MHZ的微波。在微波范围内：复合管的尺寸越大、深度越深，使用微波的频率越高固化效果越好；复合管的尺寸越小、深度越浅，使用的微波的频率越低固化效果越好。本专利技术的再一目的在于提供上述复合管的制造方法，没有内衬层和/或外保护层的复合管，制造方法包含：使用缠绕机，在芯筒上环向缠绕纤维增强预浸料。除增强材料层以外，还包含内衬层和/或外保护层的复合管，制造方法包含：使用缠绕机，在内衬层上，环向缠绕纤维织物热塑性预浸料，和/或将外保护层，包覆至纤维织物热塑性预浸带上。上述制造的复合管中的纤维增强预浸料未固化，安装时再进行固化操作。本专利技术的复合管安装之后的环刚度的范围为40KN/m～7504KN/m。本专利技术具有以下有益效果：(1)由于本专利技术中的复合管含有增强材料层，安装时对增强材料层中含有的纤维增强预浸料进行固化能使复合管在安装后环刚度得到极大的提高。(2)由于本专利技术中的复合管安装前没固化，所以其具有同软管一样便于盘卷的特点，所以接头少，安装方便。具体实施方式本专利技术中的实施例中有关数据的测试方式如下：环刚度测试参照GBT9647-2003热塑性塑料管材环刚度的测定。下面将描述本专利技术的几个实施例，但本专利技术的内容完全不局限于此。一种复合管，该复合管包含增强材料层、内衬层和外保护层，管道内径为150mm，内衬层的厚度为11.5mm，增强材料层的厚度为6.4mm，外保护层的厚度为7.5mm。增强材料层中包含纤维增强预浸料，在增强材料层内有聚乙烯制成的内衬层，在增强材料层外部有尼龙制成的外保护层。纤维增强预浸料包含4重量份的环氧树脂和6重量份的碳纤维。制造上述复合管的方法包括如下步骤：使用缠绕机，在内衬层聚乙烯上，环向缠绕纤维织物热塑性预浸料，将外保护层尼龙，包覆至纤维织物热塑性预浸带上。将复合管盘卷好，并铺放至如海底、山地或沙漠等铺设面，把管折弯绕过所有障碍地形；将复合管连接好接头并固定位置；使用微波发生器向管道内发射900MHZ的微波使纤维增强预浸料固化，经检测，环刚度为343KN/m。一种复合管，该复合管包含增强材料层、内衬层和外保护层，管道内径为100mm，内衬层的厚度为7.5mm，增强材料层的厚度为3.2mm，外保护层的厚度为5.5mm。增强材料层中包含纤维增强预浸料，在增强材料层内有聚醚醚酮制成的内衬层，在增强材料层外部有聚偏二氟乙烯制成的外保护层，纤维增强预浸料包含3重量份的酚醛树脂和7重量份的玻璃纤维。制造上述复合管的方法包括如下步骤：使用缠绕机，在内衬层聚醚醚酮上，环向缠绕纤维织物热塑性预浸料，将外保护层聚偏二氟乙烯，包覆至纤维织物热塑性预浸带上。将复合管盘卷好，并铺放至如海底、山地或沙漠等铺设面，把管折弯绕过所有障碍地形；将复合管连接好接头并固定位置；使用微波发生器向管道内发射1200MHZ的微波使纤维增强预浸料固化，经检测，环刚度为152KN/m。一种复合管，该复合管包含增强材料层、内衬层和外保护层，复合管内径为150mm，内衬层的厚度为0.5mm，增强材料层的厚度为6.4mm，外保护层的厚度为0.5mm。增强材料层中包含纤维增强预浸料，在增强材料层内有尼龙制成的内衬层，在增强材料层外部有聚乙烯制成的外保护层。纤维增强预浸料包含5重量份的不饱和聚酯和5重量份的芳纶纤维。制造上述复合管的方法包括如下步骤：使用缠绕机，在内衬层尼龙上，环向缠绕纤维织物热塑性预浸料，将外保护层聚乙烯，包覆至纤维织物热塑性预浸带上。将复合管盘卷好，并铺放至如海底、山地或沙漠等铺设面，把管折弯绕过所有障碍地形；将复合管连接好接头并固定位置；使用微波发生器向管道内发射1800MHZ的微波使纤维增强预浸料固化，经检测，环刚度为230KN/m。一种复合管，该复合管包含增强材料层、内衬层和外保护层，复合管内径为150mm，内衬层的厚度为11.5mm，增强材料层的厚度为6.4mm，外保护层的厚度为7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合管，其特征在于，所述复合管包含增强材料层，增强材料层厚度为0.15mm～20mm，管道内径为20mm～250mm，增强材料层包含纤维增强预浸料。

【技术特征摘要】
1.一种复合管，其特征在于，所述复合管包含增强材料层，增强材料层厚度为0.15mm～20mm，管道内径为20mm～250mm，增强材料层包含纤维增强预浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李芳凯，
申请(专利权)人：李芳凯，
类型：发明
国别省市：山东,37