[发明专利]一种油田用玻璃钢复合管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于树脂基复合材料及其制备技术领域，具体涉及一种油田用玻璃钢复合管及其制备方法。

背景技术

目前油田用于输送高温的油、水及无机盐混合液体的金属管存在耐腐蚀性差、使用寿命短的缺陷。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高性能的油田用玻璃钢复合钢管，该技术将通用聚烯烃材料高性能化，使其耐高温性、耐溶剂性及力学性能得以大幅度提升，解决了原有普通塑料内衬管存在的耐环境应力差、易溶胀、使用温度低、使用寿命短的缺陷，大大提高了复合管的使用压力、使用寿命和爆破压力，使其能长期用于输送温度高达110℃以上、压力大于2.5兆帕的油、水及无机盐混合压力液体。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种油田用玻璃钢复合管，其特征在于，包括内衬管和外管，内衬管外径上设置有止动层结构，外管缠绕内衬管并固化定型，其中所述内衬管和止动层均采用聚丙烯材质，外管采用丙氧基双酚A型树脂或环氧基双酚A酯乙烯基酯树脂基复合材料材质。

进一步的，一种油田用玻璃钢复合管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备内衬管；

(2)内衬管外径上焊接止动层；

(3)外管缠绕成型。

更进一步的，步骤(1)还包括以下步骤：

(1.1)添加对基体树脂进行聚集态结构改性的助剂，并混合均匀；

(1.2)添加复合抗氧剂和界面改性剂并高速搅拌30-60s至均匀；

(1.3)出料，喂入双螺杆挤出机混炼并造粒；

(1.4)对(1.3)的挤出机中段进行树脂增强改性。

作为优选，步骤(1.1)的助剂为结晶性能改性剂。

作为优选，步骤(1.3)中双螺杆挤出机料筒各段温度控制在60-240℃，螺杆转速在120-180转。

作为优选，步骤(1.4)增强性改性为添加纤维增强材料和接枝物相容剂。

更进一步的，步骤(2)还包括以下步骤：

(2.1)制备止动层料条；

(2.2)在内衬管外径上焊接料条。

作为优选，步骤(2.1)料条宽0-10mm；厚0-10mm，为亚铃形状，与外管接触面的形状为锚固结构。

作为优选，步骤(2.2)焊接间距为8-120cm。

更进一步的，步骤(3)还包括以下步骤：

(3.1)玻璃钢外管缠绕成型；

(3.2)固化；

(3.3)磨头；

(3.4)粘头；

(3.5)翻边；

(3.6)发泡复合。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

本发明技术性能指标优良，综合成本低，具有内外抗腐蚀性能强，适用温度范围广、工作压力大、比重轻、接头牢固、安装方便、使用寿命长、以塑代钢等优点。

本发明将热塑性复合材料的易成型性和耐溶剂性，与热固性塑料高强、高模有机结合，赋予产品优异的耐溶剂性、耐高温性及高温下的耐压性。不但可以完全取代目前油田用的金属管，而且克服了金属管存在的耐腐蚀性差、使用寿命短的缺陷，寿命可达30-50年(金属管的使用寿命为2-3年)。

本发明选用合适链结构的聚丙烯树脂，将其改性，形成新颖的聚集态结构。这种聚集态结构能有效抵抗溶剂的侵蚀和破坏，彻底解决了聚丙烯树脂原有聚集态结构存在的耐环境应力差、易溶胀、使用温度低、使用寿命短的缺陷，使管材不但具有突出的耐溶剂性，而且强度与韧性并集，克服了材料改性领域通常遇到的强度和韧性二者不可兼得的瓶颈问题，可以同时使材料的强度、模量和韧性得以明显提高。

本发明对基体树脂进行聚集态结构改性的同时，引入增强结构，使材料的强度、刚度大幅提高，维卡软化点比原产品提高50-60℃，达160-180℃，呈现出优异的耐高温性和耐压性。

本发明止动层的设计，有效缓解了由内外管热膨胀系数不一带来的诸如内衬管膨胀、接口爆裂等问题。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合实施例进一步进行说明：

本发明所说的油田用玻璃钢复合管，包括内衬管和外管，内衬管外径上设置有止动层结构，内衬管外缠绕成型玻璃钢外层管。

1、内衬管专用料配方