一種具有螺旋狀縱向增強(qiáng)帶的增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管的生產(chǎn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有螺旋狀縱向增強(qiáng)帶的增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管的生產(chǎn)裝置，包括依次串聯(lián)設(shè)置的內(nèi)管設(shè)備裝置、纏繞機(jī)組、外管設(shè)備裝置，在原有增強(qiáng)層纏繞的基礎(chǔ)上，增加縱向增強(qiáng)帶敷設(shè)纏繞機(jī)，實(shí)現(xiàn)縱向增強(qiáng)帶在增強(qiáng)層層間的敷設(shè)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具有纏繞增強(qiáng)材料的 增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管及其生產(chǎn)裝置。 一種具有螺旋狀縱向增強(qiáng)帶的增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管的生產(chǎn)裝

【背景技術(shù)】
[0002] 增強(qiáng)熱塑性管道是近年來在國際上新發(fā)展起來的一種新型管道，由于能夠承受很 高的壓力，且具有耐腐蝕的特點(diǎn)，因此在天然氣開采、以及各種高壓輸送管線等領(lǐng)域已得到 快速的推廣和應(yīng)用，發(fā)展前景非常廣闊。目前，國內(nèi)的增強(qiáng)熱塑性管道所采用的增強(qiáng)方式， 主要為鋼骨架聚乙烯復(fù)合管（CJ/T124)、孔網(wǎng)鋼帶聚乙烯復(fù)合管（CJ/T181)以及鋼絲網(wǎng)骨 架聚乙烯復(fù)合管（CJ/T189)。但這幾種增強(qiáng)方式存在著以下技術(shù)缺陷：（1)焊接而成的骨 架不可避免會(huì)形成很多應(yīng)力集中點(diǎn)以及容易引發(fā)塑料開裂的啟裂處；(2)骨架的成型及焊 接和塑料內(nèi)外層的成型同時(shí)進(jìn)行，很難保證形成完善塑料層所要求的熔融壓力和溫度；（3) 鋼絲網(wǎng)骨架一般只能纏繞兩層，不可能制造耐壓很高的增強(qiáng)熱塑性塑料管。為此，目前國際 上大多采用在被增強(qiáng)層的內(nèi)管上連續(xù)纏繞絲帶狀增強(qiáng)材料的方式，從而有效提高管道的耐 壓性以及生產(chǎn)的可行性。
[0003] 在增強(qiáng)熱塑性管道的實(shí)際使用中，其軸向力和徑向力隨著使用環(huán)境的變化而必須 做出不同的選擇。目前，絲帶狀增強(qiáng)材料的纏繞方式是按照一定的角度將增強(qiáng)層材料緊密 纏繞排列到內(nèi)管上，此纏繞角度在纏繞的過程中是固定的。如果增強(qiáng)熱塑性管道使用的環(huán) 境要求的軸向壓力較大，則必須減小纏繞角度以增大軸向上的拉伸強(qiáng)度，但纏繞角度的減 小直接改變了徑向承壓能力，同時(shí)也增大了增強(qiáng)熱塑性管道的彎曲半徑。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有螺旋狀縱向增強(qiáng)帶的 增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管，從而在不影響原有管道承壓能力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增加原有管道的拉 伸強(qiáng)度，并使彎曲半徑變小并受力均勻，使得產(chǎn)品性能更為優(yōu)化。本實(shí)用新型的另一目的在 于提供上述增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管的生產(chǎn)裝置。
[0005] 本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0006] 本實(shí)用新型提供的一種具有螺旋狀縱向增強(qiáng)帶的增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管，包括內(nèi)管、 增強(qiáng)層、外管；所述增強(qiáng)層至少為二層，且緊密纏繞排列在內(nèi)管上而位于內(nèi)管和外管之間； 此外還包括縱向增強(qiáng)帶，所述縱向增強(qiáng)帶呈螺旋狀纏繞而位于增強(qiáng)層之間。
[0007] 增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管，通過緊密纏繞排列在內(nèi)管上而呈直線狀纏繞的增強(qiáng)層，增強(qiáng) 了管道的拉伸強(qiáng)度和承壓能力。在此基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型在增強(qiáng)層間呈間隙地纏繞增強(qiáng)材 料而形成螺旋狀縱向增強(qiáng)帶，從而在不影響原有管道承壓能力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增加了原 有管道的拉伸強(qiáng)度，并使彎曲半徑變小并受力均勻。
[0008] 進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述縱向增強(qiáng)帶與內(nèi)管軸向之間的角度為0?60°，優(yōu)選 0?15°，以獲得1?指標(biāo)的縱向拉伸強(qiáng)度。
[0009] 上述方案中，本實(shí)用新型所述二層增強(qiáng)層與一層縱向增強(qiáng)帶呈間隔設(shè)置，即縱向 增強(qiáng)帶每隔二層增強(qiáng)層進(jìn)行纏繞敷設(shè)，也可以在多層增強(qiáng)層之間敷設(shè)。
[0010] 本實(shí)用新型的另一目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0011] 本實(shí)用新型提供的上述具有螺旋狀縱向增強(qiáng)帶的增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管的生產(chǎn)裝置， 包括依次串聯(lián)設(shè)置的內(nèi)管設(shè)備裝置、纏繞機(jī)組、外管設(shè)備裝置；所述纏繞機(jī)組由一個(gè)或一個(gè) 以上纏繞設(shè)備單元串聯(lián)形成；所述每個(gè)纏繞設(shè)備單元包括依次串聯(lián)設(shè)置的至少一個(gè)增強(qiáng)層 纏繞機(jī)、縱向增強(qiáng)帶敷設(shè)纏繞機(jī)、至少一個(gè)增強(qiáng)層纏繞機(jī)。本實(shí)用新型在原有增強(qiáng)層纏繞的 基礎(chǔ)上，增加縱向增強(qiáng)帶敷設(shè)纏繞機(jī)，實(shí)現(xiàn)縱向增強(qiáng)帶在增強(qiáng)層層間的敷設(shè)。
[0012] 進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述每個(gè)增強(qiáng)層纏繞機(jī)的后序均設(shè)置有加熱裝置，使增強(qiáng) 層之間能夠充分融合而成為一體，充分利用增強(qiáng)層的抗壓力，使其性能更加穩(wěn)定。
[0013] 上述方案中，本實(shí)用新型所述內(nèi)管設(shè)備裝置包括依次串聯(lián)設(shè)置的內(nèi)管區(qū)、內(nèi)管牽 引機(jī)、內(nèi)管預(yù)熱裝置；所述外管設(shè)備裝置包括依次串聯(lián)設(shè)置的外管擠出機(jī)、風(fēng)冷裝置、外管 冷卻水槽、除水烘干裝置、成品管牽引機(jī)、成品管切割機(jī)、成品管區(qū)。
[0014] 本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0015] (1)本實(shí)用新型在既有纏繞方法的基礎(chǔ)上，增加了縱向增強(qiáng)帶敷設(shè)纏繞機(jī)，在原有 增強(qiáng)層間增加了縱向增強(qiáng)帶的敷設(shè)，在不影響原有管道承壓能力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增加了 原有管道的拉伸強(qiáng)度。由于縱向增強(qiáng)帶是呈螺旋狀纏繞，因此相比直線纏繞，其彎曲半徑更 小，增強(qiáng)材料也得到了充分的利用，受力更加均勻。
[0016] ⑵采用獨(dú)立敷設(shè)的縱向增強(qiáng)帶，可以自由選用不同材料、不同寬度、不同數(shù)量及 螺旋角組合，從而得到最合適的軸向拉伸強(qiáng)度，而完全不影響原有管道的承壓能力，使得產(chǎn) 品性能更為優(yōu)化。
[0017] (3)在增強(qiáng)層之間、纏繞內(nèi)管之前和外管擠出之前設(shè)置獨(dú)立的加熱裝置，使得增強(qiáng) 層之間及內(nèi)外管之間能夠充分融合，使其成為一體，充分利用了增強(qiáng)層的抗壓力，并使其性 能更加穩(wěn)定。
[0018] (4)分組加熱粘合，多層增強(qiáng)后的管是進(jìn)行分組粘合的，即增強(qiáng)層之間加熱粘合， 而每組增強(qiáng)層與縱向增強(qiáng)帶之間不加熱粘合，這種層間粘合、組間不粘合的結(jié)構(gòu)，使得每組 增強(qiáng)層間（中間為縱向增強(qiáng)帶）有了彎曲時(shí)微小位移的空間，不易損傷增強(qiáng)層，并減少了彎 曲半徑，從而達(dá)到最佳組合。
[0019] (5)生產(chǎn)裝置還可以采用往復(fù)纏繞型排列，這樣可以以較少的纏繞機(jī)往復(fù)對(duì)管道 進(jìn)行增強(qiáng)層的纏繞，在增多纏繞層數(shù)的同時(shí)并沒有增加新增設(shè)備的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：
[0021] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例之一增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例之二生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0023] 圖中：內(nèi)管1，增強(qiáng)層2,縱向增強(qiáng)帶3,外管4,內(nèi)管設(shè)備裝置5,內(nèi)管區(qū)51，內(nèi)管牽 引機(jī)52,內(nèi)管預(yù)熱裝置53,纏繞設(shè)備單元6,第一增強(qiáng)層纏繞機(jī)61，第一加熱裝置62,第二增 強(qiáng)層纏繞機(jī)63,第二加熱裝置64,縱向增強(qiáng)帶敷設(shè)纏繞機(jī)65,第三增強(qiáng)層纏繞機(jī)66,第三加 熱裝置67,第四增強(qiáng)層纏繞機(jī)68,第四加熱裝置69,擴(kuò)展區(qū)A，外管設(shè)備裝置7,外管擠出機(jī) 71，風(fēng)冷裝置72,外管冷卻水槽73,除水烘干裝置74,成品管牽引機(jī)75,成品管切割機(jī)76,成 品管區(qū)77

【具體實(shí)施方式】
[0024] 實(shí)施例一：
[0025] 圖1所示為本實(shí)用新型一種具有螺旋狀縱向增強(qiáng)帶的增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管的實(shí)施 例，包括內(nèi)管1、增強(qiáng)層2、縱向增強(qiáng)帶3、外管4。
[0026] 如圖1所示，增強(qiáng)層2為四層，且緊密纏繞排列在內(nèi)管1上?？v向增強(qiáng)帶3呈螺旋 狀纏繞在第二層增強(qiáng)層上，縱向增強(qiáng)帶3與內(nèi)管1軸向之間的角度為0?60°，以0?15° 為宜。
[0027] 本實(shí)施例縱向增強(qiáng)帶3是每隔二層增強(qiáng)層2進(jìn)行纏繞敷設(shè)，也可以在多層增強(qiáng)層 2之間敷設(shè)。外管4則設(shè)置在最外層的增強(qiáng)層上。
[0028] 實(shí)施例二：
[0029] 圖2所示為實(shí)施例一具有螺旋狀縱向增強(qiáng)帶的增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管生產(chǎn)裝置的實(shí) 施例，包括依次串聯(lián)設(shè)置的內(nèi)管設(shè)備裝置5、纏繞機(jī)組、外管設(shè)備裝置7。
[0030] 如圖2所示，內(nèi)管設(shè)備裝置5包括依次串聯(lián)設(shè)置的內(nèi)管區(qū)51、內(nèi)管牽引機(jī)52、內(nèi)管 預(yù)熱裝置53。
[0031] 纏繞機(jī)組由一個(gè)或一個(gè)以上纏繞設(shè)備單元6串聯(lián)形成。每個(gè)纏繞設(shè)備單元6包括 依次串聯(lián)設(shè)置的第一增強(qiáng)層纏繞機(jī)61、第一加熱裝置62、第二增強(qiáng)層纏繞機(jī)63、第二加熱 裝置64、縱向增強(qiáng)帶敷設(shè)纏繞機(jī)65、第三增強(qiáng)層纏繞機(jī)66、第三加熱裝置67、第四增強(qiáng)層纏 繞機(jī)68、第四加熱裝置69。可根據(jù)實(shí)際需要，在擴(kuò)展區(qū)A增設(shè)擴(kuò)展多個(gè)纏繞機(jī)組。
[0032] 外管設(shè)備裝置7包括依次串聯(lián)設(shè)置的外管擠出機(jī)71、風(fēng)冷裝置72、外管冷卻水槽 73、除水烘干裝置74、成品管牽引機(jī)75、成品管切割機(jī)76、成品管區(qū)77。
[0033] 本實(shí)施例采用的是內(nèi)管擠出、外管擠出和纏繞機(jī)在同一條生產(chǎn)線進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)型排 列方式。此外還可采用以下兩種排列方式：
[0034] (1)往復(fù)纏繞型排列。內(nèi)管擠出、外管擠出和纏繞機(jī)雖然在一條生產(chǎn)線上，但是經(jīng) 內(nèi)管擠出管道、經(jīng)過纏繞機(jī)纏繞增強(qiáng)后，并不馬上進(jìn)入外管擠出工位，而是又回到纏繞機(jī)組 進(jìn)行第二輪纏繞，如此類推經(jīng)過η輪纏繞達(dá)到要求后，再經(jīng)過外管擠出工位進(jìn)行外覆。這樣 可以以較少的纏繞機(jī)往復(fù)對(duì)管道進(jìn)行增強(qiáng)材料的纏繞，在增多纏繞層數(shù)的同時(shí)并沒有增加 新增設(shè)備的成本。
[0035] (2)直管纏繞型排列。直管道放置于內(nèi)管區(qū)，管道經(jīng)牽引到達(dá)纏繞機(jī)組進(jìn)行纏繞， 纏繞后的管道再次放置于內(nèi)管區(qū)進(jìn)行第二輪纏繞，如此往復(fù)，可進(jìn)行無限多次纏繞。這種纏 繞排列方式將內(nèi)管和外管獨(dú)立于增強(qiáng)材料纏繞之外進(jìn)行生產(chǎn)，通過較少的纏繞機(jī)便可實(shí)現(xiàn) 很多的纏繞層數(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有螺旋狀縱向增強(qiáng)帶的增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管的生產(chǎn)裝置，包括依次串聯(lián)設(shè)置的 內(nèi)管設(shè)備裝置（5)、纏繞機(jī)組、外管設(shè)備裝置（7);其特征在于：所述纏繞機(jī)組由一個(gè)或一個(gè) 以上纏繞設(shè)備單元（6)串聯(lián)形成；所述每個(gè)纏繞設(shè)備單元（6)包括依次串聯(lián)設(shè)置的至少一 個(gè)增強(qiáng)層纏繞機(jī)、縱向增強(qiáng)帶敷設(shè)纏繞機(jī)￠5)、至少一個(gè)增強(qiáng)層纏繞機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有螺旋狀縱向增強(qiáng)帶的增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管的生產(chǎn)裝置，其 特征在于：所述每個(gè)增強(qiáng)層纏繞機(jī)的后序均設(shè)置有加熱裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有螺旋狀縱向增強(qiáng)帶的增強(qiáng)熱塑性復(fù)合管的生產(chǎn)裝置，其 特征在于：所述內(nèi)管設(shè)備裝置（5)包括依次串聯(lián)設(shè)置的內(nèi)管區(qū)（51)、內(nèi)管牽引機(jī)（52)、內(nèi) 管預(yù)熱裝置（53);所述外管設(shè)備裝置（7)包括依次串聯(lián)設(shè)置的外管擠出機(jī)（71)、風(fēng)冷裝置 (72)、外管冷卻水槽（73)、除水烘干裝置（74)、成品管牽引機(jī)（75)、成品管切割機(jī)（76)、成 品管區(qū)（77)。
【文檔編號(hào)】F16L9/147GK203880254SQ201420038480
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】李志雄, 李樺 申請(qǐng)人:廣州勵(lì)進(jìn)管道科技有限公司