一种复合材料管及其制作方法技术

本申请提供了一种复合材料管及其制作方法，其中，复合材料管包括管道主体及分别设置于所述管道主体两端的2个金属接管，所述管道主体的材料为复合材料，所述金属接管用于将所述复合材料管与其他管道进行连接。本申请实施例提供的两端金属接管连接的复合材料管，不仅保留了复合材料管的优点，而且因为金属接管的存在，管间连接可以通过焊接、螺纹、法兰等方式进行连接，避免复合材料现有接管工作耗时较长、施工环境要求高、施工难度大、管线连接处强度较低等问题。度较低等问题。度较低等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料管及其制作方法


[0001]本申请涉及复合材料管线制造
，特别是涉及一种复合材料管及其制作方法。

技术介绍

[0002]当前，因具有高比强度、高比模量、抗疲劳性强、抗腐蚀性强、表面摩阻小和不易结垢堵塞等优点，复合材料管道在原油和天然气开采、油气田集输、油气处理、炼化、石油化工、煤化工、无机化工、有机化工、水处理和输送等多个领域广泛应用。
[0003]复合材料管是在工厂内将增强纤维和树脂通过成型加工方法一体制造的，管间连接的现场施工方法一般为螺纹加胶结连接，该施工过程不仅耗时较长、施工环境要求高、施工难度大，而且管线连接处能达到的强度不足总体强度的80%，阻碍了复合材料管进一步推广使用。

技术实现思路

[0004]本申请所要解决的技术问题是提供一种复合材料管及其制作方法，以解决现有复合材料管不便于现场施工连接的问题。
[0005]为了解决上述问题，本申请是通过如下技术方案实现的：本申请提出了一种复合材料管，其中，包括管道主体及分别设置于所述管道主体两端的2个金属接管，所述管道主体的材料为复合材料，所述金属接管用于将所述复合材料管与其他管道进行连接。
[0006]可选地，所述的复合材料管中，所述复合材料为包覆有树脂的高强度纤维。
[0007]可选地，所述的复合材料管中，所述高强度纤维包括但不限于碳纤维、石墨纤维、玻璃纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、硼纤维、陶瓷纤维、植物纤维、动物纤维；所述树脂包括但不限于环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚醚酮树脂、聚醚酮酮树脂、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚醚砜树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、天然树脂或以上树脂的改性树脂。
[0008]可选地，所述的复合材料管中，所述金属接管包括缠绕部及接头部；所述缠绕部用于供包覆有树脂的高强度纤维进行缠绕，并形成所述管道主体；所述接头部用于将所述复合材料管与其他管道进行连接。
[0009]可选地，所述的复合材料管中，所述缠绕部呈凹凸型、榫槽型或连续螺纹型；或者为沿远离接头部的金属接管轴向壁厚逐渐增大的塔型、凹凸塔型、榫槽塔型、连续螺纹塔型。
[0010]可选地，所述的复合材料管中，所述缠绕部表面沿金属接管轴向方向设置有纤维槽，用于供包覆有树脂的高强度纤维沿金属接管轴向直拉进行导向。
[0011]在包覆有树脂高强度纤维在一端金属接管的缠绕部表面缠绕至少一周后，沿所述纤维槽直拉至另一端金属接管的缠绕部表面进行缠绕。
[0012]可选地，所述的复合材料管中，所述纤维槽沿金属接管周向方向均匀设置有多个。
[0013]可选地，所述的复合材料管中，所述纤维槽的宽度为5~7mm，深度为4~6mm。
[0014]可选地，所述的复合材料管中，所述缠绕部表面沿金属接管周向方向设置有凹槽、榫槽或螺纹等结构，用于供包覆有树脂的高强度纤维沿金属接管周向进行缠绕可选地，所述的复合材料管中，所述接头部用于通过焊接、螺纹连接、卡箍连接或法兰连接的方式，将所述复合材料管与其他管道进行连接。
[0015]本申请还提出了一种如上述复合材料管的制作方法，其中，包括：将两个金属接管分别以缠绕部相对的方式，置于缠绕模具的两侧；将高强度纤维浸渍树脂后，在金属接管的缠绕部表面进行缠绕；在浸有树脂的高强度纤维在一端金属接管的缠绕部表面缠绕至少一周后，直拉至另一端金属接管的缠绕部表面进行缠绕，随后往复牵拉到设计周数；在两侧金属接管间牵拉至设计周数浸有树脂的高强度纤维后，沿所述金属接管和所述缠绕模具连续缠绕浸有树脂的高强度纤维至预设厚度，固化成型，制得复合材料管。
[0016]与现有技术相比，本申请包括以下优点：本申请中的复合材料管包括管道主体及分别设置于管道主体两端的2个金属接管，上述管道主体的材料为复合材料，上述金属接管用于将复合材料管与其他管道进行连接；其中，复合材料管的管道主体为复合材料，而管道两端为金属接管，不仅保留了复合材料管的优点，而且因为金属接管的存在，管间连接可以通过焊接、螺纹、法兰连接等常规方式进行连接，避免现有接管工作耗时较长、施工环境要求高、施工难度大、管线连接处强度较低等问题。
[0017]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0018]图1是本申请实施例所提供的复合材料管结构示意图；图2是本申请实施例中金属接管结构示意图。
[0019]具体实施方式
[0020]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0021]应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
[0022]复合材料是以高强度纤维为增强体和以树脂为基体共同构成的。复合材料通过缠绕、拉挤或者模压等方法成型制造的复合材料管道具有高比强度、高比模量、抗疲劳性强、
抗腐蚀性强、表面摩阻小和不易结垢堵塞等优点。上述优点使复合材料管道作为金属接管的替代品越来越多地应用在原油和天然气开采、油气田集输、油气处理、炼化、石油化工、煤化工、无机化工、有机化工、水处理和输送等多个领域。
[0023]现有的复合材料管的主体部分是在工厂内将增强纤维和树脂通过成型加工方法一体制造，管间连接的现场施工方法一般为螺纹加胶结连接，该施工过程不仅耗时较长、施工环境要求高、施工难度大，而且高压管线连接处能达到的强度不足总体强度的80%。复合材料连接已成为复合材料推广使用最大障碍。
[0024]针对上述问题，本申请实施例提供的一种复合材料管100，如图1~2所示，包括管道主体10及分别设置于上述管道主体10两端的2个金属接管20，上述管道主体10的材料为复合材料，上述金属接管20用于将上述复合材料管100与其他管道进行连接。
[0025]本申请所提供的复合材料管100中，将金属接管20设置于以复合材料制成的管道主体10两端，管道主体10保留了复合材料管100的优点，而金属接管20的存在则使得管间可以通过焊接、螺纹、法兰连接等方式进行连接，避免复合材料管100不便于现场施工连接的问题。
[0026]上述复合材料为包覆有树脂的高强度纤维11，即以树脂为基体，并以高强纤维为增强体，共同形成上述管道主体10，使得上述复合材料管100具有高比强度、高比模量、抗疲劳性强、抗腐蚀性强、表面摩阻小和不易结垢堵塞等优点。
[0027]在实际应用中，上述高强度纤维11和树脂通过湿法或预浸料的方式结合，然后固化成型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料管，其特征在于，包括管道主体及分别设置于所述管道主体两端的2个金属接管，所述管道主体的材料为复合材料，所述金属接管用于将所述复合材料管与其他管道进行连接。2.根据权利要求1所述的复合材料管，其特征在于，所述复合材料为包覆有树脂的高强度纤维。3.根据权利要求2所述的复合材料管，其特征在于，所述高强度纤维包括但不限于碳纤维、石墨纤维、玻璃纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、硼纤维、陶瓷纤维、植物纤维、动物纤维；所述树脂包括但不限于环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚醚酮树脂、聚醚酮酮树脂、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚醚砜树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、天然树脂或以上树脂的改性树脂。4.根据权利要求3所述的复合材料管，其特征在于，所述金属接管包括缠绕部及接头部；所述缠绕部用于供包覆有树脂的高强度纤维进行缠绕，并形成所述管道主体；所述接头部用于将所述复合材料管与其他管道进行连接。5.根据权利要求4所述的复合材料管，其特征在于，所述缠绕部呈凹凸型、榫槽型或连续螺纹型；或者为沿远离接头部的金属接管轴向壁厚逐渐增大的塔型、凹凸塔型、榫槽塔型、连续螺纹塔型。6.根...

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