非金屬管道接頭制造技術

本發明專利技術提供一種非金屬管道接頭，其解決了現有海洋管道存在易腐蝕、易磨損和氣密性較差的技術問題，其設有法蘭和套筒，法蘭與需要連接的管道對接且它們之間設有密封圈；法蘭端部設有凸臺，套筒套設于凸臺的外周；法蘭上還套設有鎖環，套筒與鎖環通過螺紋相連接；法蘭、套筒和鎖環均采用碳纖增強熱塑性材料或碳纖增強熱固性材料，碳纖增強熱塑性材料由碳纖維、PPS或PEEK組成，碳纖增強熱固性材料由碳纖維、環氧樹脂或酚醛樹脂或不飽和聚酯組成，本發明專利技術可廣泛用于油氣管道的連接。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種管道接頭，尤其是涉及一種非金屬管道接頭。
技術介紹
隨著人類對能源的需求，淺水海域的油氣資源已經難以滿足人類的需要，深海水域有著豐富的油氣資源，因此，深海水域將是未來世界海洋油氣開采的主要區域。受深水油氣資源開發的推進，海底管線的需求日趨增多，管線與管線之間的接頭是海洋管線系統的重要組成部分。現有海洋管線的接頭部分主要為鋼制材料，由于海洋管道所處環境和所輸送介質的影響，管線接頭處容易產生腐蝕，會進一步影響管道輸送時的輸送質量和使用壽命，造成資源、財產損失。管道接頭在保證與管道有良好的承接與密封作用的同時還必須具備耐高壓、抗腐蝕、氣密性好等特點。
技術實現思路
本專利技術就是針對現有海洋管道存在易腐蝕、易磨損和氣密性較差的技術問題，提供一種耐腐蝕、耐磨損和氣密性較好的非金屬管道接頭。為此，本專利技術提供一種非金屬管道接頭，其設有法蘭和套筒，法蘭與需要連接的管道對接且它們之間設有密封圈；法蘭端部設有凸臺，套筒套設于凸臺的外周；法蘭上還套設有鎖環，套筒與鎖環通過螺紋相連接；法蘭、套筒和鎖環均采用碳纖增強熱塑性材料或碳纖增強熱固性材料，碳纖增強熱塑性材料由碳纖維、PPS或PEEK組成，碳纖增強熱固性材料由碳纖維、環氧樹脂或酚醛樹脂或不飽和聚酯組成。優選地，法蘭插管和/或鎖環通過模塑成型，模塑溫度為350～380℃，定型溫度為0～10℃,壓力為10～30MPa。優選地，法蘭插管和/或鎖環4通過模壓成型為預制體，模壓后經固化成型，固化溫度為80～200℃，壓力為10～30MPa，然后冷卻定型。優選地，套筒在呈套筒形狀的模具上，由碳纖帶經纏繞機來回纏繞，并在纏繞過程中加熱，使之成為一個實壁整體結構，然后冷卻定型；纏繞層數為20～160層，纏繞角度為±(30～87)°交替纏繞，碳纖帶的寬度為30～160mm，厚度為0.15～0.35mm。優選地，密封圈由聚四氟乙烯模塑成型，模塑溫度為327℃,壓力為20～35MPa。聚苯硫醚(PPS)全稱為聚苯基硫醚，是分子主鏈中帶有苯硫基的熱塑性樹脂，聚苯硫醚是一種結晶性的聚合物，具有機械強度高、耐高溫、耐化學藥品性、難燃、熱穩定性好、電性能優良等優點；聚醚醚酮(PEEK)是分子主鏈中含有鏈節的線性芳香族高分子化合物，其也具備耐高溫、機械性能優異、自潤滑性好、耐化學品腐蝕、阻燃、耐剝離性和耐磨等優點。本專利技術通過引入碳纖增強的熱塑性或熱固性材料，提高了油氣輸送的耐腐蝕，耐高溫，耐壓等性能，保證較高的機械強度和較好力學性能的同時也具有一定的柔性，使管道接口間能夠允許具有一定的彎曲度和位移，延長了其使用壽命；此外，本專利技術還具有重量輕，易于安裝，密封性良好等特點，符合海上油氣的輸送需求。附圖說明圖1為本專利技術與管道連接的剖視圖。圖中符號說明：1.法蘭；2.管道；3.密封圈；4.鎖環；5.套筒；6.凸臺。具體實施方式下面參照附圖詳細說明本專利技術的具體實施方式。如圖1所示，本專利技術用于連接管道2，其設有法蘭1，法蘭1與管道2對接且它們之間設有空心的密封圈3，密封圈3能到起到很好的密封作用，防止運輸的油氣泄漏。法蘭1上套設有鎖環4，鎖環4的外周設有外螺紋；法蘭1的端部還設有凸臺6，凸臺6和管道2的外周還共同套設有套筒5，套筒5的端部設有內螺紋，套筒5的內螺紋與鎖環4的外螺紋相配合。法蘭1在套上鎖環4后，法蘭1的尾端再加工出凸臺6，凸臺6的尺寸與連接的管道2的尺寸相同，鎖環4能夠在法蘭1的管部滑動，已備進行最后的螺旋連接。套筒5的端部內螺紋和鎖環4的外螺紋加工時均根據API執行螺紋標準。本專利技術在使用時先將套筒5套在管道2上，在管道2的尾端加工成厚壁管端形式，用于套筒5與法蘭1連接時提供高圧密封。管道2與法蘭1的管口之間放入密封圈3，然后進行套筒5和鎖環4之間的螺旋連接，最終實現接頭部件的組裝。實施例1法蘭1、鎖環4和套筒5均采用碳纖增強熱塑性材料，由PPS和碳纖維組成。法蘭1和鎖環4通過模塑成型，模塑溫度370℃，定型溫度0℃,壓力10MPa。套筒5在呈套筒形狀的模具上，由碳纖帶經纏繞機來回纏繞，并在纏繞過程中加熱，使之成為一個實壁整體結構，冷卻定型，纏繞層數為20層，纏繞角度為±30°交替纏繞，碳纖帶的寬度為30mm，厚度為0.15mm。密封圈3由聚四氟乙烯(PTFE)材料模塑成型，模塑溫度327℃,壓力20MPa。實施例2法蘭1、鎖環4和套筒5均采用碳纖增強熱塑性材料，由PEEK和碳纖維組成。法蘭1和鎖環4通過模塑成型，模塑溫度350℃，定型溫度5℃,壓力20MPa。套筒5在呈套筒形狀的模具上，由碳纖帶經纏繞機來回纏繞，并在纏繞過程中加熱，使之成為一個實壁整體結構，冷卻定型，纏繞層數為80層，纏繞角度為±55°交替纏繞，碳纖帶的寬度為90mm，厚度為0.25mm。密封圈3由聚四氟乙烯(PTFE)材料模塑成型，模塑溫度327℃,壓力28MPa。實施例3法蘭1、鎖環4和套筒5均采用碳纖增強熱塑性材料，由PPS和碳纖維組成。法蘭1和鎖環4通過模塑成型，模塑溫度380℃，定型溫度10℃,壓力30MPa。套筒5在呈套筒形狀的模具上，由碳纖帶經纏繞機來回纏繞，并在纏繞過程中加熱，使之成為一個實壁整體結構，冷卻定型，纏繞層數為160層，纏繞角度為±87°交替纏繞，碳纖帶的寬度為160mm，厚度為0.35mm。密封圈3由聚四氟乙烯(PTFE)材料模塑成型，模塑溫度327℃,壓力35MPa。碳纖增強熱塑性非金屬管道接頭具有優異的耐腐蝕性，耐壓能力強，使用壽命長，耐疲勞性好，密封性好等特點，適用于高溫高壓、耐滲透環境油氣輸送。實施例4法蘭1、鎖環4和套筒5均采用碳纖增強熱固性材料，由不飽和聚酯和碳纖維組成。法蘭1和鎖環4通過模壓成型為預制體，模壓后經固化成型，固化溫度80℃，壓力10MPa，冷卻定型。套筒5在呈套筒形狀的模具上，碳纖帶經纏繞機來回纏繞，并在纏繞過程中加熱成為預制體，然后經過固化定型，纏繞層數為20層，纏繞角度為±30°交替纏繞，碳纖帶的寬度為30mm，厚度為0.15mm。密封圈3由聚四氟乙烯(PTFE)材料模塑成型，模塑溫度327℃，壓力20MPa。實施例5法蘭1、鎖環4和套筒5均采用碳纖增強熱固性材料，由環氧樹脂和碳纖維組成。法蘭1和鎖環4通過模壓成型為預制體，模壓后經固化成型，固化溫度120℃，壓力20MPa，冷卻定型。套筒5在呈套筒形狀的模具上，碳纖帶經纏繞機來回纏繞，并在纏繞過程中加熱成為預制體，然后經過固化定型，纏繞層數為80層，纏繞角度為±55°交替纏繞，碳纖帶的寬度90mm，厚度為0.15mm。密封圈3由聚四氟乙烯(PTFE)材料模塑成型，模塑溫度327℃，壓力25MPa。實施例6法蘭1、鎖環4和套筒5均采用碳纖增強熱固性材料，由酚醛樹脂和碳纖維組成。法蘭1和鎖環4通過模壓成型為預制體，模壓后經固化成型，固化溫度200℃，壓力30MPa，冷卻定型。套筒5在呈套筒形狀的模具上，碳纖帶經纏繞機來回纏繞，并在纏繞過程中加熱成為預制體，然后經過固化定型，纏繞層數為160層，纏繞角度為±87°交替纏繞，碳纖帶的寬度160mm，厚度為0.35mm。密封圈3由聚四氟乙烯(PTFE)材料模塑成型，模塑溫度327℃，壓力30MPa。碳纖增強熱固性非金屬接頭結構合理，機械強度高，力學性能本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種非金屬管道接頭，其用于連接管道，其特征是設有法蘭和套筒，所述法蘭與需要連接的管道對接且它們之間設有密封圈；所述法蘭端部設有凸臺，所述套筒套設于所述凸臺的外周；所述法蘭上還套設有鎖環，所述套筒與所述鎖環通過螺紋相連接；所述法蘭、套筒和鎖環均采用碳纖增強熱塑性材料或碳纖增強熱固性材料，所述碳纖增強熱塑性材料由碳纖維、聚苯硫醚或聚醚醚酮組成，所述碳纖增強熱固性材料由碳纖維、環氧樹脂或酚醛樹脂或不飽和聚酯組成。

【技術特征摘要】
1.一種非金屬管道接頭，其用于連接管道，其特征是設有法蘭和套筒，所述法蘭與需要連接的管道對接且它們之間設有密封圈；所述法蘭端部設有凸臺，所述套筒套設于所述凸臺的外周；所述法蘭上還套設有鎖環，所述套筒與所述鎖環通過螺紋相連接；所述法蘭、套筒和鎖環均采用碳纖增強熱塑性材料或碳纖增強熱固性材料，所述碳纖增強熱塑性材料由碳纖維、聚苯硫醚或聚醚醚酮組成，所述碳纖增強熱固性材料由碳纖維、環氧樹脂或酚醛樹脂或不飽和聚酯組成。2.根據權利要求1所述的非金屬管道接頭，其特征在于所述法蘭和鎖環通過模塑成型，模塑溫度為350～380℃，定型溫度為0～10℃,壓力為10～30MPa。3.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王森，時晨，咸大鵬，王曉欣，慈勝宗，孫曉林，黃少君，
申請(專利權)人：威海納川管材有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37