專利名稱:復合管接頭及其加工方法
技術領域：
本發明涉及一種復合管接頭及其加工方法。
背景技術：
埋入地下的用于輸送流體的管路一旦發生泄漏，在修理時是十分艱難和昂貴的。管路發生泄漏的主要原因是被所輸送的流體腐蝕或地殼波動對其造成的損壞，其中，因流體腐蝕對管路造成泄漏的部位會涉及到包括管接頭在內的整體管路，而因地殼波動對管路造成泄漏的部位主要集中在管接頭，所以，管接頭的質量優劣會直接關系到輸送流體管路的使用壽命。
采用復合管解決管路被流體腐蝕的技術已被公眾所知。該復合管通常是由金屬材料制成管件主體，并在該管件主體的內表面涂覆有一層塑料，其意是想利用金屬管的剛性和塑料的耐腐蝕性來解決管路容易泄漏問題。但，該種結構的復合管件一個致命的缺陷是管件的連接，因為輸送流體管路通常具有相當長的距離，而塑料不可能在管路鋪設工序完成后再通過熱熔或以其它方式涂覆在管路的內表面，即管路必須采用分立的復合管件在現場連接的結構。
兩根管件的連接通常采用焊接或活動連接這兩種方式，所謂焊接是指在現場將相鄰兩根管件通過熱熔后固定連接，而活動連接是通過安裝在管件兩端的法蘭和密封圈對接后再通過連接件固定，或者采用承插的方式固定。然而，就復合管件而言，由于復合管件內的塑料的熔點相對較低，如果采用焊接的方式連接，其焊口周邊會因焊接時所產生的高溫使塑料層熔化，而管路內只要有被流體腐蝕的區域就易產生泄漏；活動連接雖然可以解決塑料層熔化的問題，但，活動連接件在受到外力作用時極易松動，而其在松動后會使管路直接發生泄漏，同時，在法蘭內或承插口內安裝的密封圈通常是由橡膠等彈性材料構成，而橡膠類的彈性材料容易被所輸送的流體腐蝕，進而使管接頭不能實現密封。
中國專利2791429號授權公告的名稱為“可用于熱熔連接的鋼塑復合管”給出一種復合管連接的一個例子。該專利所提出的復合管包括三層，其內外兩層為鋼管，中間的一層為塑料層，兩根管件之間連接是通過將兩根管端部的鋼性外層剝離，再通過一個塑料接頭將兩根管件固定連接。雖然該種連接方式不能破壞塑料層，但，由于采用塑料作連接件的強度不足，且材質較脆，所以，該種連接方式不適合于較大口徑的管路；同時因該管件的塑料層被設置在夾層內，所以，該種結構的管件不適合于用作輸送腐蝕性流體。
中國專利1416995號公開的名稱為“管道對接焊的方法及焊接成的管道”給出一種管件焊接的另一種方式。該專利采用一個動夾具和定夾具分別夾持在兩個待焊接的同徑管的端部區域，且在兩個待焊接管的端部設置有傾斜方向相反的涂有焊料的錐面，當用動夾具將兩根管的錐面承插對接后，利用加熱系統使承插口部位的焊料熔化，待焊料冷卻后即可將管焊接在一起。這種直接加熱焊接的方式雖然操作過程相對簡單，但，在通常情況下，焊料的熔點要遠大于塑料的熔點，在對焊料加熱過程中，同時也將焊口周邊的塑料層熔化，所以，該種方式不適合于加熱由鋼管和塑料層構成的復合管。
另外，中國專利2432425號授權公告的名稱為“鋼塑復合管隔熱焊接接頭”給出焊接復合管的技術。該專利所提出的管接頭包括分別焊接在兩個待焊接管端部承口件和插口件，利用承插的方式將管接頭對接，再通過對承口件和插口件相接觸的環縫焊接使其成為一個整體。雖然該管接頭在承口件與插口件之間設置有隔熱層和防腐層，在焊接時在一定程度上可以保護管件內塑料層不被損壞，但，對于大口徑的管件而言，須要通過吊裝設備和專用工具才能完成兩者之間的對接，如果再設置有隔熱層和防腐層，其對接就更加困難；同時兩根管件之間只是依靠管接頭環縫焊接實現連接，這種連接方式不堅固，特別是對于埋入地下的管路，當其受到地殼波動等外力作用時極易斷裂；另外，該管接頭的密封是依靠設置在承口件內的橡膠墊圈來完成，而該種結構的橡膠墊圈必須與管路所輸送的流體直接接觸，如果管路中所輸送的是腐蝕性流體，橡膠墊圈被腐蝕后起不到密封的作用，從而導致管路泄漏。
發明內容本發明的任務是提供一種利用膠接和焊接兩種方式連接管件的同一接口以提高其強度，同時在焊接時不會破壞復合管塑料層的復合管接頭。
本發明的另一個任務是提供一種加工上述復合管接頭的方法。
為完成上述任務，本發明所提出的復合管接頭包括將兩根同徑復合管的端面固接在一起的膠接部和兩端分別安裝在兩根復合管端部區域的管套，以及設置在復合管外表面和管套內表面之間的彈性體層。
所述管套包括兩根短管件，且每一根短管件的一個端部徑向向內延伸有內徑與復合管的外徑相同或相近似的凸沿，其另一端是自由端或在自由端上設置有法蘭。
所述復合管的端面分別設置有方向相反斜度相同或基本相同的斜面。所述復合管包括金屬管和覆在該金屬管內表面的塑料層。
上述復合管接頭的加工方法，包括以下三個步驟①、將構成管套的兩根短管件的凸沿分別固定在兩根復合管的外表面，并使兩根短管件在對接后正好使兩根復合管的端面對接；②、將兩根安裝有管套的復合管的端面部位涂覆有在凝固時可將兩者固接在一起的膠；③、將兩根短管件的自由端或設置有法蘭的自由端及兩個復合管的端面對接后對管套所形成的環縫焊接，并保留有至少一個預定的縫隙，并通過該縫隙向復合管的外表面與管套的內表面之間注入液態的彈性體，待液態的彈性體凝固后再將保留的縫隙焊接封閉。
所述步驟①中還包括將兩根復合管的端面分別加工成方向相反且斜度相同或基本相同的斜面的步驟。
本發明所提出的復合管接頭采用的膠接部可以將兩根復合管的端面粘接固定，其膠可以采用由高分子材料復配的熱熔膠或者金屬膠，這些種類的膠能很好地粘接非極性的聚乙烯等塑料和金屬材料，其粘結強度并不亞于電弧焊接的強度，且熱熔膠或者金屬膠還具有一定的耐酸堿等性能；而管套可通過焊接的方式結合，且在焊接時，由于管套與管件之間留有一定間隔，所以，不會破壞管件內表面的塑料層，同時，該管接頭包括管件之間粘接和管套焊接兩個固接部，使管接頭在地殼波動等外力作用下也不會損壞，非常適合于連接大口徑的管件；另外，在管套的內表面與管件的外表面之間還設置彈性體層，該彈性體層可進一步提高管接頭的抗彎曲能力，使兩根管件能更牢固地結合。
附圖1是本發明所提出的復合管接頭一個實施例的外觀剖面結構示意圖。
具體實施方式參見圖1，該圖給出本發明所提出的復合管接頭一個實施例的外觀整體結構。該復合管接頭一個最佳實施例是用于連接由金屬管41和覆在該金屬管41內表面的塑料層42所構成的復合管4，它包括管套1和彈性體層2，以及膠接部3這三個部分。
管套1由兩根基本上對稱的短管件11和12構成，每一根短管件11或12的一個端部徑向向內延伸的凸沿13，該凸沿13的內徑與金屬管41的外徑相匹配，即內徑與金屬管41的外徑相同或相近似，可通過焊接的方式將其分別固定在兩根預連接復合管4的端部，并且使短管件11或12的另一端朝向復合管4的端面43，兩個短管件11和12之間的長度與所包圍的復合管4長度相同。短管件11和12的另一端還可以采用法蘭連接(圖中沒有給出具體結構)。為了使復合管4連接得更加牢固，在復合管4的端面43分別設置有方向相反斜度相同或基本相同的斜面，且兩個斜面由膠接部3連接。管套1與復合管4之間保留有一定間距，在該間距所形成的空間內設置有彈性體層2。
在加工上述復合管接頭時，首先將兩根復合管4的端面43加工成方向相反斜度相同或相近的斜面，然后將構成管套1的兩根短管件11和12的凸沿13分別固定在兩根預連接復合管4端部的外表面上，并使兩根短管件11和12在對接后正好使兩根復合管4的端面43能夠對接。在短管件11和12對接前，先在兩根安裝有管套1的復合管4的端面43部位涂覆有金屬膠或熱熔膠，再將兩根短管件11和12的自由端14對接，同時也會使兩個復合管4的端面43對接，然后對管套1對接后所形成的環縫進行焊接，對環縫焊接時應保留有一至兩個縫隙。如果復合管4的端面43涂覆的是熱熔膠，可通過預留縫隙向熱熔膠加熱，使熱熔膠熔化后粘結，另外還可以通過該縫隙向復合管4的外表面與管套1的內表面之間注入液態的彈性體，待液態的彈性體層凝固后形成彈性體層2，最后再將預留的縫隙焊接封閉。
權利要求
1.一種復合管接頭，其特征在于該管接頭包括將兩根同徑復合管的端面固接在一起的膠接部和兩端分別安裝在兩根復合管端部區域的管套，以及設置在復合管外表面和管套內表面之間的彈性體層。
2.根據權利要求
1所述的復合管接頭，其特征在于所述管套包括兩根短管件，且每一根短管件的一個端部徑向向內延伸有內徑與復合管的外徑相同或相近似的凸沿，其另一端是自由端或在自由端上設置有法蘭。
3.根據權利要求
1所述的復合管接頭，其特征在于所述復合管的端面分別設置有方向相反斜度相同或基本相同的斜面。
4.根據權利要求
1所述的復合管接頭，其特征在于所述復合管包括金屬管和覆在該金屬管內表面的塑料層。
5.根據權利要求
1或2或3或4所述復合管接頭的加工方法，其特征在于包括以下步驟①、將構成管套的兩根短管件的凸沿分別固定在兩根復合管的外表面，并使兩根短管件在對接后正好使兩根復合管的端面對接；②、將兩根安裝有管套的復合管的端面部位涂覆有在凝固時可將兩者固接在一起的膠；③、將兩根短管件的自由端或設置有法蘭的自由端及兩個復合管的端面對接后對管套所形成的環縫焊接，并保留有至少一個預定的縫隙，并通過該縫隙向復合管的外表面與管套的內表面之間注入液態的彈性體，待液態的彈性體凝固后再將保留的縫隙焊接封閉。
6.根根權利要求
5所述的加工方法，其特征在于所述步驟①中還包括將兩根復合管的端面分別加工成方向相反且斜度相同或基本相同的斜面的步驟。
專利摘要
本發明涉及一種復合管接頭及其加工方法，該管接頭包括將兩根同徑復合管的端面固接在一起的膠接部和兩端分別安裝在兩根復合管端部區域的管套，以及設置在復合管外表面和管套內表面之間的彈性體層。加工時采用先固定管套，再復合管的端面涂膠，再焊接管套，并通過焊接管套時的預留縫隙向復合管的外表面與管套的內表面之間注入液態的彈性體的步驟。用本發明的方法制作的復合管接頭包括管件之間粘接和管套焊接兩個固接部，使管接頭在地殼波動等外力作用下也不會損壞，非常適合于連接大口徑的管件。
文檔編號F16L47/00GK1995792SQ200610135170
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月29日
發明者陳陣 申請人:陳陣導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan