CN109093996A - 一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，制得的玻纤增强柔性管由内到外包括内层管、增强层和外保护层三层结构，包括：对内层管的表面进行快速加热，使其表面产生熔融状态；使用二条或两条以上的玻璃纤维预浸带在所述熔融状态的内层管外侧沿不同的角度进行分层螺旋缠绕，形成增强层；在增强层外侧包覆外保护层材料，完成玻纤增强柔性管的制造。本发明的海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，充分考虑了玻璃纤维预浸带不耐高温、易断等缺点，利用瞬间加热内层管表面熔化，使其快速与螺纹缠绕的玻璃纤维预浸带相粘结固化，有效地避免了玻璃纤维预浸带熔接断裂、粘结不均匀的问题，提高了产品质量，增加了产品强度，不易断裂。
Description
技术领域
本发明涉及管道加工制造技术领域，特别是涉及一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法。
背景技术
玻璃纤维连续增强热塑性复合管是一种新型高性能玻璃纤维增强的复合管道。在热塑性塑料挤出成型的内层管上，用PP/PE等玻璃纤维预浸带缠绕形成的增强层，然后再挤出热塑性塑料为外保护层。内外层与玻纤层之间、中间玻纤层之间都是同分子结构、熔融键合，三层完全熔接一体，形成一个实壁管，具有重量轻、强度高、成本低、耐腐蚀、绿色环保等优点，已应用于陆地油、气、水集输管线，高压注水管线、热洗管线以及海洋采油立管等。但是，玻璃纤维连续增强热塑性复合管制造过程中存在玻璃纤维预浸带熔接断裂、粘结不均匀等现象，进而造成复合管各层间开裂、耐压低和管材规格无法统一等质量问题。
发明内容
为此，本发明的一个目的在于提出一种不易断裂，粘结均匀的玻纤增强柔性管的制造方法。
本发明提供了一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，制得的玻纤增强柔性管由内到外包括内层管、增强层和外保护层三层结构，包括：
步骤S1，对内层管的表面进行快速加热，使其表面产生熔融状态；
步骤S2，使用二条或两条以上的玻璃纤维预浸带在所述熔融状态的内层管外侧沿不同的角度进行分层螺旋缠绕，形成增强层；
步骤S3，在增强层外侧包覆外保护层材料，完成玻纤增强柔性管的制造。
进一步地，所述步骤S1中，对内层管熔融的厚度不超过内层管的壁厚的1/2。
进一步地，所述步骤S2中，相邻的两层玻璃纤维预浸带的缠绕方向相反；或者相邻的四层玻璃纤维预浸带两条同向缠绕，另两条反向缠绕。
进一步地，在缠绕时，同一条玻璃纤维预浸带的边沿之间留有间隙。
进一步地，每缠绕设定层数的玻璃纤维预浸带后，通过加热装置对其进行加热，粘结固化；直至达到设计的层数，形成增强层。
进一步地，所述设定的层数为2～5层。
进一步地，所述内层管和外保护层的材料为聚乙烯、聚丙烯、耐热聚乙烯或尼龙，根据需要输送的介质或外界环境进行选择。
本发明的海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，充分考虑了玻璃纤维预浸带不耐高温、易断等缺点，利用瞬间加热内层管表面熔化，使其快速与螺纹缠绕的玻璃纤维预浸带相粘结固化，还可以每隔2～5层螺旋缠绕的玻璃纤维预浸带，重复对表面进行加热固化，有效地避免了玻璃纤维预浸带熔接断裂、粘结不均匀的问题，提高了产品质量。同时，本发明的多层玻璃纤维预浸带在内层管外侧的缠绕方向相交错，能够有效提高增强层的强度，不易断裂。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例的一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法的流程图；
图2为本发明实施例的种玻纤增强柔性管的结构示意图；
图3为本发明实施例的种玻纤增强柔性管的缠绕时状态示意图；
图4为本发明实施例的种玻纤增强柔性管的另一种缠绕时状态示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例提供了一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，如图2所示，制得的玻纤增强柔性管由内到外包括内层管1、增强层2和外保护层3三层结构；如图1所示，海洋应用玻纤增强柔性管制造方法的步骤包括：
步骤S1，对内层管的表面进行快速加热，使其表面产生熔融状态。优选的，对内层管熔融的厚度不超过内层管的壁厚的1/2，以保障内层管的形状和尺寸不受影响。
步骤S2，使用二条或两条以上的玻璃纤维预浸带在所述熔融状态的内层管外侧沿不同的角度进行分层螺旋缠绕，形成增强层。其中，如图3所示，相邻的两层玻璃纤维预浸带2-1的缠绕方向相反；或者如图4所示，相邻的四层玻璃纤维预浸带2-1中两条同向缠绕，另两条反向缠绕。对于单条玻璃纤维预浸带2-1的缠绕角度，复合管为粘结性管道不存在平衡角问题，故缠绕角度不限定，可任意角度缠绕；每一缠绕一圈，玻璃纤维预浸带2-1带条之间形成小间隙2-2；每隔2～5层螺旋缠绕的玻璃纤维预浸带2-1，再次加热熔融，并通过缠绕张紧力压紧粘结，直至达到设计的层数，形成增强层。其中，留有的间隙可以防止缠绕机监控缠绕行程精度不足，出现同层交叠现象，影响后续熔融质量。
步骤S3，在增强层外侧包覆外保护层材料，完成玻纤增强柔性管的制造。所述内层管和外保护层的材料为聚乙烯、聚丙烯、耐热聚乙烯或尼龙，根据需要输送的介质或外界环境进行选择。
本发明的海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，充分考虑了玻璃纤维预浸带不耐高温、易断等缺点，利用瞬间加热内层管表面熔化，使其快速与螺纹缠绕的玻璃纤维预浸带相粘结固化，还可以每隔2～5层螺旋缠绕的玻璃纤维预浸带，重复对表面进行加热固化，有效地避免了玻璃纤维预浸带熔接断裂、粘结不均匀的问题，提高了产品质量。同时，本发明的多层玻璃纤维预浸带在内层管外侧的缠绕方向相交错，能够有效提高增强层的强度，不易断裂。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，制得的玻纤增强柔性管由内到外包括内层管、增强层和外保护层三层结构，其特征在于，包括：
步骤S1，对内层管的表面进行快速加热，使其表面产生熔融状态；
步骤S2，使用二条或两条以上的玻璃纤维预浸带在所述熔融状态的内层管外侧沿不同的角度进行分层螺旋缠绕，形成增强层；
步骤S3，在增强层外侧包覆外保护层材料，完成玻纤增强柔性管的制造。
2.如权利要求1所述的一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，其特征在于，所述步骤S1中，对内层管熔融的厚度不超过内层管的壁厚的1/2。
3.如权利要求1所述的一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，其特征在于，所述步骤S2中，相邻的两层玻璃纤维预浸带的缠绕方向相反；或者相邻的四层玻璃纤维预浸带两条同向缠绕，另两条反向缠绕。
4.如权利要求3所述的一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，其特征在于，在缠绕时，同一条玻璃纤维预浸带的边沿之间留有间隙。
5.如权利要求4所述的一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，其特征在于，每缠绕设定层数的玻璃纤维预浸带后，通过加热装置对其进行加热，粘结固化；直至达到设计的层数，形成增强层。
6.如权利要求5所述的一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，其特征在于，所述设定的层数为2～5层。
7.如权利要求1至6中任一项所述的一种海洋应用玻纤增强柔性管制造方法，其特征在于，所述内层管和外保护层的材料为聚乙烯、聚丙烯、耐热聚乙烯或尼龙，根据需要输送的介质或外界环境进行选择。
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