CN105953006B - 快速接头及快速接头与非金属复合管的连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速接头及快速接头与非金属复合管的连接方法快速接头，快速接头包括内衬套和外箍套；所述内衬套的外径由两端至中部逐渐变大，内衬套的左右两端分别用于插压进非金属复合管，内衬套将与内衬套相接触的非金属复合管内径略撑大；外箍套为拼合式外箍套，外箍套的内径由中心向两端逐渐减小；外箍套用于套在插压有内衬套的非金属复合管上，并与非金属复合管之间过盈配合，将非金属复合管与内衬套压紧，且外箍套的内径大的一端靠近该内衬套中部。本发明能够实现非金属复合管管体直接、简单的连接，且能够实现良好的密封效果。
Description
技术领域
本发明属于油气田、矿山、化工生产技术领域，涉及一种非金属复合管连接的快速接头技术方案，具体涉及一种快速接头及快速接头与非金属复合管的连接方法。
背景技术
在油气田、矿山开采及化工生产中，为了解决介质对钢管的腐蚀、磨损等损坏，越来越多的选用非金属复合管。常规非金属复合管的连接采用法兰头的形式，而法兰头与非金属复合管管体连接的结构复杂，成本较高。生产厂所能提供非金属复合管的长度是有限的，对于一些较长距离的管道，需要很多节非金属复合管连接而成，这样的非金属复合管每节都需要法兰头，管道施工不方便。
发明内容
本发明为非金属复合管管道施工的方便，设计出非金属复合管连接的快速接头，实现非金属复合管管体直接、简单的连接。
本发明的技术方案如下：
一种快速接头与非金属复合管相连的方法，快速接头包括内衬套和外箍套；所述内衬套的外径由两端至中部逐渐变大，内衬套的左右两端分别用于插压进非金属复合管，内衬套将与内衬套相接触的非金属复合管内径略撑大；外箍套为拼合式外箍套，外箍套的内径由中心向两端逐渐减小；外箍套用于套在插压有内衬套的非金属复合管上，并与非金属复合管之间过盈配合，将非金属复合管与内衬套压紧，且外箍套的内径大的一端靠近该内衬套中部，其特殊之处在于，包括以下步骤：
1)将所述内衬套的一端由非金属复合管的管口处插入，使该非金属复合管与内衬套的接触段形成锥形；
2)按照与步骤1)相同的方法，完成内衬套的另一端与另一非金属复合管的连接；
3)将外箍套的中心与非金属复合管的连接处对中，将外箍套扣压于非金属复合管的连接部分，并通过螺栓拧紧外箍套，使外箍套与非金属复合管之间过盈配合；
非金属复合管为PE管，在步骤3之前还包括步骤b)，选用与非金属复合管相匹配的材料的密封圈，将密封圈套接在两个非金属复合管之间，然后将密封圈电熔，使密封圈与两个非金属复合管的管孔连接形成密封，电熔后的密封圈满足以下条件：
密封圈内径＝内衬套外径
密封圈厚度＝非金属复合管壁厚
密封圈宽度＝非金属复合管壁厚。
步骤1)中，将所述内衬套的一端由非金属复合管的管口处插入之前，先在非金属复合管内表面待连接部分和内衬套外表面待连接部分分别涂刷润滑密封脂；
步骤2)中，将所述外箍套扣压于非金属复合管的连接部分之前，先在非金属复合管外表面待连接部分涂刷润滑密封脂。
步骤1)之前还包括步骤a)将待连接非金属复合管管口切齐平，使非金属复合管管口平面与非金属复合管的中心轴线垂直；
还包括步骤4)将防腐涂料涂抹在内衬套外露部分及外箍套上。
上述内衬套自长度方向上分为插接段一和插接段二两部分，插接段一或插接段二外壁上设有圆形台阶，圆形台阶与内衬套的中心轴线同轴，台阶的台面朝向内衬套的中心。
上述圆形台阶有多个，在插接段一和插接段二上均有分布。
插接段一和插接段二均至少有两个圆形台阶。
上述内衬套的长度为109.53mm-133.35mm，所述内衬套的内径为35.5mm-56.16mm；所述内衬套的管壁厚度用中心向两端逐渐变小；
所述外箍套的长度为73.02mm-88.9mm，外箍套的最小内径为75.02mm-90.9mm。
上述内衬套的长度等于1.5倍非金属复合管外径，所述内衬套的内径等于非金属复合管内径减去2/3mm；所述内衬套的管壁厚度用中心向两端逐渐变小；
所述外箍套的长度与非金属复合管外径相等，外箍套的最小内径等于非金属复合管外径+2mm。
本发明的有益效果
本发明，设计一种非金属复合管连接的快速接头技术方案。主要由内衬套、外箍组成，非金属复合管为PE等热塑性复合管时的还可以包括电熔密封圈。进行接头连接时，涂抹于接触面的润滑密封脂通过，内衬套、外箍配合时的加压完成密封(非金属复合管为PE等热塑性复合管时的电熔密封圈的熔接更保证连接的密封性)；同时内衬套、外箍配合时的加压与非金属复合管的变形摩擦可保证接头一定的抗轴向载荷能力。
使用本发明可仅保留管道最两端采用法兰头的形式与其他设备部件连接，中间非金属复合管均采用快速接头连接，结构形式简单，降低了连接成本，也提供了工作效率。
附图说明
图1是非金属复合管与快速接头连接结构轴向剖面示意图；
图2是非金属复合管与快速接头连接结构横向剖面示意图；
图3是内衬套及外箍套与非金属复合管连接局部放大图；
附图标记说明：
1-内衬套，2-非金属复合管，3-外箍套，4-圆形台阶，5-电熔密封圈。
具体实施方式
如图1、图2和图3，本发明提供的一种非金属复合管连接的快速接头，该快速接头主要由内衬套1、外箍套3组成，非金属复合管为PE等热塑性复合管时的还可以包括电熔密封圈。进行接头连接时，涂抹于接触面的润滑密封脂通过，内衬套、外箍配合时的加压完成密封(非金属复合管为PE等热塑性复合管时的电熔密封圈的熔接更保证连接的密封性)；同时内衬套、外箍配合时的加压与非金属复合管的变形摩擦可保证接头一定的抗轴向载荷能力。
(1)内衬套
该内衬套可采用耐介质损坏(腐蚀/磨损)，且具有相当强度的材料加工。
长度＝1.5倍非金属复合管外径
内径＝非金属复合管内径-2/3mm
厚度根据管道承压能力进行计算
该内衬套两端的管头设计成便于插压进非金属复合管内的形状，根据所连接非金属复合管的外径，内衬套外表面设计成每端带不少于2个的圆形台阶4，或者内衬套外表面设计成每端带不少于2圈外脊的变壁厚形状：脊的形状设计成内衬套易插不易拔、同时后边与外箍配合时形成高的接触压力实现密封。
(2)外箍
根据内衬套尺寸，外箍设计成双瓣或多瓣形式，各瓣之间通过螺栓连接。外箍长度(宽度)为1.0倍非金属复合管外径；根据内衬套尺寸(外径)，非金属复合管壁厚，一定的过盈量，设计确定外箍的内表面尺寸，使外箍的内表面形成一定的锥度，且外箍壳的外缘能与内衬套管最外端的环形脊形成扣合配合；根据所连接非金属复合管的尺寸(外径)设计确定外箍的壳外径尺寸及形状，使外箍有一定的厚度，组成拼合式外箍套的拼合件之间螺纹连接，具体可采用螺栓连接，外箍通过螺栓连接后的张紧力，与内衬套配合后的环脊产生足够的接触力完成接头部位的密封，同时使接头具备足够的抗轴向载荷能力。
(3)非金属复合管为PE等热塑性复合管时的电熔密封圈
密封圈选用与非金属复合管相匹配的材料，电熔后可与非金属复合管两端连接再形成密封。
电熔密封圈内径＝内衬套外径
电熔密封圈厚度＝非金属复合管壁厚
电熔密封圈宽度＝非金属复合管壁厚
(4)非金属复合管的连接-快速接头使用
A将待连接非金属复合管管口切齐平，保证管口平面与管子轴线良好的垂直度；同时采用适当措施保护复合管中的增强层，例如对采用钢丝绳增强的非金属复合管，管口切齐后可采用环氧涂料对钢丝绳部分进行封闭以防该部分的腐蚀破坏；
B将待连接非金属复合管内表面进行适当(刷/磨)处理，内衬套外表面进行适当(刷/磨)处理；
C非金属复合管管端内表面待连接部分、内衬套外表面待连接部分分别涂刷适当的润滑密封脂；
D利用非金属复合管的塑形，使用适当工具将内衬套一端插压进前述非金属复合管的一端，前述润滑密封脂的作用为：插压过程中起润滑作用，插压过程完成后能起加固密封作用；
E非金属复合管为PE等热塑性复合管时，将电熔密封圈套装于内衬套并与非金属复合管管端紧密贴合；若非金属复合管不是PE等热塑性复合管时，省略该部；
F依照a～d，完成与另一端的连接；
G将电熔密封圈通电加热使其与两非金属复合管端熔接；若非金属复合管不是PE等热塑性复合，无e步骤时，也省略该部；
H将待连接非金属复合管外表面进行适当(刷/磨)处理；
I对非金属复合管管端外表面待连接部分涂刷适当的密封脂；
J将外箍与管端连接部分对中，将外箍扣压于管端连接部分通过螺栓上紧到一定扭矩，完成接头连接；
K可对外箍及螺栓采取适当的腐蚀防护措施。
Claims (8)
1.一种快速接头与非金属复合管相连的方法，快速接头包括内衬套和外箍套；所述内衬套的外径由两端至中部逐渐变大，内衬套的左右两端分别用于插压进非金属复合管，内衬套将与内衬套相接触的非金属复合管内径略撑大；外箍套为拼合式外箍套，外箍套的内径由中心向两端逐渐减小；外箍套用于套在插压有内衬套的非金属复合管上，并与非金属复合管之间过盈配合，将非金属复合管与内衬套压紧，且外箍套的内径大的一端靠近该内衬套中部，其特征在于，包括以下步骤：
1)将所述内衬套的一端由非金属复合管的管口处插入，使该非金属复合管与内衬套的接触段形成锥形；
2)按照与步骤1)相同的方法，完成内衬套的另一端与另一非金属复合管的连接；
3)将外箍套的中心与非金属复合管的连接处对中，将外箍套扣压于非金属复合管的连接部分，并通过螺栓拧紧外箍套，使外箍套与非金属复合管之间过盈配合；
非金属复合管为PE管，在步骤3之前还包括步骤b)，选用与非金属复合管相匹配的材料的密封圈，将密封圈套接在两个非金属复合管之间，然后将密封圈电熔，使密封圈与两个非金属复合管的管孔连接形成密封，电熔后的密封圈满足以下条件：
密封圈内径＝内衬套外径；
密封圈厚度＝非金属复合管壁厚；
密封圈宽度＝非金属复合管壁厚。
2.根据权利要求1所述的快速接头与非金属复合管相连的方法，其特征在于，
步骤1)中，将所述内衬套的一端由非金属复合管的管口处插入之前，先在非金属复合管内表面待连接部分和内衬套外表面待连接部分分别涂刷润滑密封脂；
步骤2)中，将所述外箍套扣压于非金属复合管的连接部分之前，先在非金属复合管外表面待连接部分涂刷润滑密封脂。
3.根据权利要求1或2所述的快速接头与非金属复合管相连的方法，其特征在于，步骤1)之前还包括步骤a)将待连接非金属复合管管口切齐平，使非金属复合管管口平面与非金属复合管的中心轴线垂直；
还包括步骤4)将防腐涂料涂抹在内衬套外露部分及外箍套上。
4.根据权利要求3所述的快速接头与非金属复合管相连的方法，其特征在于：所述内衬套自长度方向上分为插接段一和插接段二两部分，插接段一或插接段二外壁上设有圆形台阶，圆形台阶与内衬套的中心轴线同轴，台阶的台面朝向内衬套的中心。
5.根据权利要求4所述的快速接头与非金属复合管相连的方法，其特征在于：所述圆形台阶有多个，在插接段一和插接段二上均有分布。
6.根据权利要求5所述的快速接头与非金属复合管相连的方法，其特征在于：插接段一和插接段二均至少有两个圆形台阶。
7.根据权利要求6所述的快速接头与非金属复合管相连的方法，其特征在于：
所述内衬套的长度为109.53mm-133.35mm，所述内衬套的内径为35.5mm-56.16mm；所述内衬套的管壁厚度用中心向两端逐渐变小；
所述外箍套的长度为73.02mm-88.9mm，外箍套的最小内径为75.02mm-90.9mm。
8.根据权利要求7所述的快速接头与非金属复合管相连的方法，其特征在于：
所述内衬套的长度等于1.5倍非金属复合管外径，所述内衬套的内径等于非金属复合管内径减去2/3mm；所述内衬套的管壁厚度用中心向两端逐渐变小；
所述外箍套的长度与非金属复合管外径相等，外箍套的最小内径等于非金属复合管外径+2mm。
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