浸潤處理的非金屬纖維復合管、生產設備及方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種油田用柔性復合高壓輸送管。
【背景技術】
[0002]非金屬纖維絲具有機械強度高，絕緣性好、耐熱性強、抗蝕性好的優點，廣泛應用于復合材料的增強部分，現有未浸潤的復合管的介質傳輸層或保護層存在輕微破損時，有液體如水等進入結構層，則管體失效。
[0003]現有采用環氧浸潤的復合管，雖然可以阻止液體進入結構層，但環氧固化后的柔性和韌性都很差，可生產長度短。
【發明內容】
[0004]本發明目的是克服現有復合管的技術缺陷，提供一種浸潤處理的非金屬纖維復合管、生產設備及方法。
[0005]本發明的技術解決方案是:
[0006]—種浸潤處理的非金屬纖維復合管，包括由內到外依次設置的介質傳輸層、增強層和保護層，其特殊之處在于:所述增強層包括由內到外依次間隔設置的N個液體橡膠浸潤層和N個非金屬纖維層，所述N多I。
[0007]上述N = 2。
[0008]上述浸潤處理的非金屬纖維復合管的生產設備，包括沿復合管前進方向依次設置的光管擠出機、N個纖維纏繞機、保護層擠出機；其特殊之處在于:還包括分別設置在每個纖維纏繞機之前的浸潤設備。
[0009]上述浸潤設備為刷膠設備和/或浸膠設備。
[0010]上述的生產設備還包括至少一個高溫烘干設備，所述高溫烘干設備設置在最后一個纖維纏繞機和保護層擠出機之間或者設置在每個浸潤設備之后。
[0011]上述高溫烘干設備包括空心套管、設置在空心套管中的多個加熱單元。
[0012]上述空心套管中部的加熱單元分布密度大于兩側的分布密度。
[0013]上述浸潤處理的非金屬纖維復合管的生產方法，其特殊之處在于:包括以下步驟:
[0014]I)光管擠出機生產光管作為介質傳輸層；
[0015]2)在介質傳輸層上交替涂覆N層液體橡膠和纏繞N層非金屬纖維帶，形成增強層；
[0016]3)保護層擠出機在增強層的最外層非金屬纖維帶上形成保護層。
[0017]上述的浸潤處理的非金屬纖維復合管的生產方法，其特殊之處在于:還包括對N層液體橡膠的高溫加熱固化步驟，所述高溫加熱固化步驟設置在每層液體橡膠涂覆完成之后，或者設置在最后一層非金屬纖維帶纏繞之后。
[0018]本發明的技術優點:
[0019]1、本發明由于采用液體橡膠浸潤非金屬纖維絲，保護纖維不受外界液體或雜質侵蝕，保證復合管性能不會突然失效，并且延長壽命。
[0020]2、本發明所設計的浸潤的非金屬纖維絲柔性復合管，相比普通的未浸潤復合管，具有以下特點:耐化學腐蝕、耐老化、柔性好、壽命長。
[0021]3、本發明所設計的浸潤的非金屬纖維絲柔性復合管，相比環氧浸潤的復合管，具有以下特點:柔性好，韌性好、可生產長度長。
[0022]4、本發明僅需在現有生產設備上增加多個浸潤設備，就可以實現對非金屬纖維進行同步浸潤液體橡膠的操作，從而大大增強管道的柔韌性和使用壽命。
[0023]5、本發明的高溫烘干設備可以對浸潤的液體橡膠進行快速加熱固化，從而降低液體橡膠對后序工序的影響。
[0024]6、本發明生產方法是將非金屬纖維絲在纏繞在塑料管上通過液體橡膠浸潤沉積，并固化，不會損害非金屬纖維絲和塑料管本身的材料性能，同時能夠改善非金屬纖維絲在其他雜質或水侵蝕時，保護纖維性能的機械性能和導熱性不受損害，并減緩纖維絲老化氧化，管道的使用工作壓力最大可工作壓力可達到32MPa。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明浸潤處理的非金屬纖維復合管的橫截面示意圖；
[0026]圖2A是本發明生產設備工作原理前半部分示意圖；
[0027]圖2B是本發明生產設備工作原理后半部分示意圖；
[0028]圖3是本發明高溫烘干設備的原理示意圖；
[0029]附圖標記:
[0030]1-內襯層、2-增強層、3-保護層、4-光管擠出機、5-纖維纏繞機、6-保護層擠出機、7-浸潤設備、8-高溫烘干設備、81-空心套管、82-加熱單元、9-收放卷機、10-牽引機。
【具體實施方式】
[0031]本發明提供一種浸潤處理的非金屬纖維復合管，包括由內到外依次設置的介質傳輸層、增強層和保護層，增強層包括由內到外依次間隔設置的N個液體橡膠浸潤層和N個非金屬纖維層，其中，N多1，最佳選擇N = 2。
[0032]本發明用于浸潤處理的非金屬纖維復合管的生產設備，包括沿復合管前進方向依次設置的光管擠出機、N個纖維纏繞機、保護層擠出機；還包括分別設置在每個纖維纏繞機之前的浸潤設備。
[0033]浸潤設備可以是全是刷膠設備，也可以全是浸膠設備，也可以根據不同浸潤要求在同一生產線上分別設置刷膠設備或者浸膠設備。
[0034]為了加快液體橡膠的固化時間，降低對下一道工序的影響，生產設備還可包括至少一個高溫烘干設備，高溫烘干設備設置在最后一個纖維纏繞機和保護層擠出機之間或者設置在每個浸潤設備之后。高溫烘干設備包括空心套管、設置在空心套管中的多個加熱單元。為了降低能耗，空心套管中部的加熱單元分布密度大于兩側的分布密度。
[0035]本發明浸潤處理的非金屬纖維復合管的生產方法，包括以下步驟:
[0036]I)光管擠出機生產光管作為介質傳輸層；
[0037]2)在介質傳輸層上交替涂覆N層液體橡膠和纏繞N層非金屬纖維帶，形成增強層；
[0038]3)保護層擠出機在增強層的最外層非金屬纖維帶上形成保護層。
[0039]實際上，為了加快生產線的效率，還可對N層液體橡膠進行高溫加熱固化，該步驟設置在每層液體橡膠涂覆完成之后，或者設置在最后一層非金屬纖維帶纏繞之后。
[0040]浸膠設備，包括恒溫槽、真空栗、液體橡膠盛放容器、透明塑料管，液體橡膠容器處于恒溫槽內，與透明管一端置于容器內，且透明管一端與真空栗連通。
[0041]浸潤后的纏繞層進行包覆，且纏繞層最外一層在包覆前涂有耐磨層。
【主權項】
1.一種浸潤處理的非金屬纖維復合管，包括由內到外依次設置的介質傳輸層、增強層和保護層，其特征在于:所述增強層包括由內到外依次間隔設置的N個液體橡膠浸潤層和N個非金屬纖維層，所述N多I。2.根據權利要求1所述浸潤處理的非金屬纖維復合管的生產設備，其特征在于:N=2。3.根據權利要求1所述浸潤處理的非金屬纖維復合管的生產設備，包括沿復合管前進方向依次設置的光管擠出機、N個纖維纏繞機、保護層擠出機；其特征在于:還包括分別設置在每個纖維纏繞機之前的浸潤設備。4.根據權利要求3所述的生產設備，其特征在于:所述浸潤設備為刷膠設備和/或浸膠設備。5.根據權利要求3或4所述的生產設備，其特征在于:還包括至少一個高溫烘干設備，所述高溫烘干設備設置在最后一個纖維纏繞機和保護層擠出機之間或者設置在每個浸潤設備之后。6.根據權利要求5所述的生產設備，其特征在于:所述高溫烘干設備包括空心套管、設置在空心套管中的多個加熱單元。7.根據權利要求6所述的生產設備，其特征在于:所述空心套管中部的加熱單元分布密度大于兩側的分布密度。8.根據權利要求1所述浸潤處理的非金屬纖維復合管的生產方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)光管擠出機生產光管作為介質傳輸層； 2)在介質傳輸層上交替涂覆N層液體橡膠和纏繞N層非金屬纖維帶，形成增強層； 3)保護層擠出機在增強層的最外層非金屬纖維帶上形成保護層。9.根據權利要求8所述的浸潤處理的非金屬纖維復合管的生產方法，其特征在于:還包括對N層液體橡膠的高溫加熱固化步驟，所述高溫加熱固化步驟設置在每層液體橡膠涂覆完成之后，或者設置在最后一層非金屬纖維帶纏繞之后。
【專利摘要】本發明涉及一種浸潤處理的非金屬纖維復合管、生產設備及方法，非金屬纖維復合管，包括由內到外依次設置的介質傳輸層、增強層和保護層，生產時，光管擠出機生產光管作為介質傳輸層；在介質傳輸層上交替涂覆N層液體橡膠和纏繞N層非金屬纖維帶，形成增強層；保護層擠出機在增強層的最外層非金屬纖維帶上形成保護層。本發明由于采用液體橡膠浸潤非金屬纖維絲，保護纖維不受外界液體或雜質侵蝕，保證復合管性能不會突然失效，并且延長壽命。
【IPC分類】B29C70/32, F16L11/08
【公開號】CN105179825
【申請號】
【發明人】于少波, 呂曉琳, 張向美, 張喜華, 劉星
【申請人】西安斯通管業有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月31日