一種流量可調的纖維增強聚乙烯管材及其應用的製作方法

2023-06-25 22:38:31 1

本發明涉及一種流量可調的纖維增強聚乙烯管材及其應用，屬於管材製造技術領域。

背景技術：

目前市場上石油天然氣開採業、化學工業、輸送礦漿或者泥砂管道及特殊惡劣環境用的管道系統需求耐壓、耐溫和耐腐蝕的工業管道系統，但在需要承受較大壓力和較高溫度的領域以及比較惡劣的環境下不能使用普通的聚乙烯管道系統，而金屬管易腐蝕、沒有柔軟性，不能做成很長的盤卷管，運輸和鋪設費用、日常維護費用較高，因此，為了克服塑管和鋼管的缺點，各種結構形式的複合管材便應運而生。

近年來，國內外都有許多增強塑料管的新設計、新專利，國內現有的增強聚乙烯管材產品基本上都是以金屬(鋼絲或者鋼板)來增強塑料管材，比較成功的有：鋼骨架聚乙烯塑料複合管、孔網鋼帶聚乙烯複合管及鋼絲網骨架塑料(聚乙烯)複合管。但這些聚乙烯管存在的增強材料只有細鋼絲一種，鋼絲與塑料的結合狀況比不上合成纖維，採用鋼絲纏繞增強存在不能做成盤管供應、不能對接焊等缺點。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提供一種流量可調的纖維增強聚乙烯管材。

本發明還提供上述一種流量可調的纖維增強聚乙烯管材的應用。

本發明的技術方案如下：

一種流量可調的纖維增強聚乙烯管材，包括管體，所述管體由內至外依次包括高密度聚乙烯內襯層、高強玻纖帶中間層和高密度聚乙烯外保護層。

優選的，在所述管體外側設置加強筋。

優選的，所述加強筋為聚丙烯單壁波紋管。

進一步優選的，在所述的聚丙烯單壁波紋管外包覆聚乙烯層。

優選的，所述高密度聚乙烯內襯層和高密度聚乙烯外保護層均採用PE100高密度聚乙烯混配料。

進一步優選的，所述高密度聚乙烯外保護層採用含碳黑的PE100高密度聚乙烯混配料。

優選的，所述管體一端為插口、另一端為承口，在插口和承口部位高密度聚乙烯內襯層和高密度聚乙烯外保護層結合在一起完全包覆高強玻纖帶中間層。

優選的，所述管材的插口端設置有環形卡槽。此設計的好處在於，環形卡槽內放置密封膠圈，當插口插入承口內時，可提高管材物理插接時的密封性。

優選的，所述管材的承口端內側設置有電焊絲。

一種流量可調的纖維增強聚乙烯管材的生產工藝，包括以下步驟，

事先在管材承口迴轉芯模處敷設電焊絲，電焊絲以圓環形纏繞於芯模上，相鄰電焊絲間隔1-3mm，然後在迴轉芯模上依次纏繞高密度聚乙烯內襯層、高強玻纖帶中間層和高密度聚乙烯外保護層製得聚乙烯管材；待自然風冷後，迴轉芯模解體，管材脫模從而得到含電焊絲的聚乙烯管材。

一種流量可調的纖維增強聚乙烯管材的施工工藝，包括以下步驟，

(1)首先，打磨管材插口端表皮，然後在插口端做出標記線，將管材插口端進行倒角處理，倒角角度小於等於15°；

(2)在待連接管材的承口端插入承具內芯，將步驟(1)中管材的插口端插入待連接管材的承口端，直至標記線均勻暴露在待連接管材的承口端，停止插入；然後在待連接管材的承口外側安裝熱熔電焊絲的外包卡具，壓緊待焊接部位；

(3)校直兩根待連接的管材，使兩根管材的軸線在同一直線上；

(4)啟動電源通電加熱，對步驟(2)中的待焊接部位進行加熱焊接，焊接完成後斷開電源；

(5)待焊接部位冷卻後，拆除承具內芯和外包卡具。

本發明的有益效果在於：

1、本發明流量可調的纖維增強聚乙烯管材，改變了傳統的聚乙烯管材的結構形式，使用高強玻纖帶替代傳統的金屬材質來增強聚乙烯管材，其具有可連續施工、耐壓能力強，連接方便等優勢。

2、本發明採用高強玻纖帶製備聚乙烯管材，管材具有柔韌性，管材可根據實際需求改變壓力，從而來調節流量大小，其作用明顯、效果顯著。

3、採用高強玻纖帶製備聚乙烯管材，由於其具有柔韌性，因而可製成盤管供應，方便後續的攜帶運輸，同時易於施工過程中管材連接時的對焊，提高施工效率。

附圖說明

圖1為本發明聚乙烯管材的剖面圖；

其中：1、加強筋；2、高密度聚乙烯外保護層；3、高強玻纖帶中間層；4、高密度聚乙烯內襯層；5、卡槽；6、插口；7、承口。

具體實施方式

下面通過實施例並結合附圖對本發明做進一步說明，但不限於此。

實施例1：

如圖1所示，本實施例提供一種流量可調的纖維增強聚乙烯管材，包括管體，管體由內至外依次包括高密度聚乙烯內襯層4、高強玻纖帶中間層3和高密度聚乙烯外保護層2。

在所述管體外側設置加強筋1，加強筋1為聚丙烯單壁波紋管。為了便於在生產製造過程中加強筋與外保護層熔接在一起，在所述的聚丙烯單壁波紋管外包覆聚乙烯層。

管體一端為插口6、另一端為承口7，在插口6和承口7部位高密度聚乙烯內襯層4和高密度聚乙烯外保護層2結合在一起完全包覆高強玻纖帶中間層3。

管材的插口端設置有環形卡槽5。環形卡槽內放置密封膠圈，當兩根管材連接時，前個管材的插口插入後個管材的承口內，可提高管材物理插接時的密封性。

本實施例中，高密度聚乙烯內襯層和高密度聚乙烯外保護層均採用PE100高密度聚乙烯混配料，該混配料符合GB/T13663中的性能要求。

實施例2：

一種流量可調的纖維增強聚乙烯管材，結構如實施例1所述，其不同之處在於：高密度聚乙烯外保護層2採用含碳黑的PE100高密度聚乙烯混配料。根據管材的用途要求，外保護層為黑色效果更好，尤其當管材暴露在陽光下時，黑色防護效果最好。

實施例3：

一種流量可調的纖維增強聚乙烯管材，結構如實施例1所述，其不同之處在於：管材的承口端內側設置有電焊絲。後續可實現管材的焊接連接。此時，管材的插口端無需設置環形卡槽(圖中未示出)，管材採用對焊連接方式。

實施例4：

一種如實施例3所述的流量可調的纖維增強聚乙烯管材的生產工藝，包括以下步驟，

事先在管材承口迴轉芯模處敷設電焊絲，電焊絲以圓環形纏繞於芯模上，相鄰電焊絲間隔1mm，然後在迴轉芯模上依次纏繞高密度聚乙烯內襯層、高強玻纖帶中間層和高密度聚乙烯外保護層製得聚乙烯管材；待自然風冷後，迴轉芯模解體，管材脫模從而得到含電焊絲的聚乙烯管材。

實施例5：

一種流量可調的纖維增強聚乙烯管材的生產工藝，其工藝步驟如實施例4所述，其不同之處在於：相鄰電焊絲間隔3mm。

實施例6：

一種如實施例3所述的流量可調的纖維增強聚乙烯管材的施工工藝，包括以下步驟，

(1)首先，用工具打磨管材插口端表皮，然後在插口端做出標記線，將管材插口端進行倒角處理，倒角角度小於等於15°；

(2)在待連接管材的承口端插入承具內芯，將步驟(1)中管材用手動葫蘆吊起牽移使其插口端插入待連接管材的承口端，直至標記線均勻暴露在待連接管材的承口端，停止插入；然後在待連接管材的承口外側安裝熱熔電焊絲的外包卡具，壓緊待焊接部位；

(3)校直兩根待連接的管材，使兩根管材的軸線在同一直線上；

(4)啟動電源通電加熱，對步驟(2)中的待焊接部位進行加熱焊接，承口端內側的電焊絲熱熔將插口與承口焊接在一起，焊接完成後斷開電源；

(5)待焊接部位冷卻後，拆除承具內芯和外包卡具。