[发明专利]一种高密封性的复合材料高压管道及其加工方法

说明书

本发明属于高压管道技术领域，具体涉及一种高密封性的复合材料高压管道及其加工方法，所述加工方法包括以下步骤：步骤1：取复合材料制成的缠绕管和金属材料制成的内衬管，并将内衬管插装于缠绕管内，得到第一管道；步骤2：取夹紧工装，并将夹紧工装封堵于第一管道的两端，使第一管道的内衬管与夹紧工装形成容纳腔；步骤3：通过夹紧工装向容纳腔中注入加压流体，直至内衬管紧密贴合于缠绕管的内壁上，得到第二管道；步骤4：拆除步骤3中的夹紧工装，并对第二管道进行后处理，得到具有良好密封性能的复合材料高压管道。上述方法使得高压管道不仅具有内衬管的低渗透率，还具有复合材料的抗压承载能力，进而大幅提高其承载能力和材料利用率。

技术领域

本发明属于高压管道技术领域，具体涉及一种高密封性的复合材料高压管道及其加工方法。

背景技术

高压管道作为一种提取物质输送效率、降低运营成本、易于维护的有效设备，被广泛应用于石油输送、水利保障、化工液体转移等领域。且相较于因易腐蚀、强度低、比重大等缺点需要耗费大量运营成本的传统的金属输送管，具有轻质高强、耐腐蚀抗疲劳、未爆先泄露等特点的复合材料高压管道更受青睐。

复合材料高压管道的轴向模量或环向模量通常低于钢材、铝合金等金属材料，通常采用增加壁厚或采用鳞片等物质制备防渗层，以避免因树脂基体开裂而出现贯穿壁厚的裂缝，从而导致整管报废。试验结果表明，导致复合材料高压管道渗漏的压力远小于复合材料的纤维拉伸强度，即复合材料高压管道在发挥出承载潜力之前已在压力作用下发生管道渗漏。

中国专利CN201748047U公开了一种高压钢塑复合管，但其结构复杂致使加工繁琐且成本高，且塑料内管通过粘胶层设置于钢管的外侧，复合管结构使得塑料内管和钢管在通过黏胶层连接时，无法保证粘接的一致性，即部分塑料内管无法得到钢管的支撑，进而使塑料内管在管内压力作用下形成裂缝并发生渗漏，高压管道内的液体流入塑料内管与钢管的夹缝，继而破坏高压管道的抗压能力。

中国专利CN201502798U公开了一种超高分子量聚乙烯钢塑复合耐磨管件，其特征在于在钢制管件的内壁复合有超高分子量聚乙烯管件，超高分子量聚乙烯管件的两端翻边与钢制管件的两端法兰复合。但是因高分子聚乙烯管件复合于钢制管件的内壁，当应用于高压输送时，其所存在的问题与复合材料高压管道相同，即在高压输送过程中出现贯穿壁厚的裂缝。

因此，针对以上不足，本发明提供一种高密封性的复合材料高压管道及其加工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高密封性的复合材料高压管道及其加工方法，以解决现有技术中复合材料高压管道无法发挥出复合材料承载潜力的问题。

一方面，本发明提供高密封性的复合材料高压管道的加工方法，包括以下步骤：步骤1：取复合材料制成的缠绕管和金属材料制成的内衬管，并将所述内衬管插装于所述缠绕管内，且所述内衬管的两端均超出所述缠绕管，得到第一管道；步骤2：取夹紧工装，并将所述夹紧工装封堵于步骤1得到的第一管道的两端，使所述第一管道的内衬管与夹紧工装形成容纳腔；步骤3：通过步骤2中的夹紧工装向步骤2得到的容纳腔中注入加压流体，直至所述内衬管塑性变形并紧密贴合于所述缠绕管的内壁上，得到第二管道；步骤4：拆除步骤3中第二管道上的夹紧工装，并对第二管道进行后处理，得到复合材料高压管道。

如上所述的高密封性的复合材料高压管道的加工方法，进一步优选为，步骤1中，所述内衬管的直径与壁厚的比值大于或等于60，且所述内衬管的外径比所述缠绕管的内径小1-5mm。

如上所述的高密封性的复合材料高压管道的加工方法，进一步优选为，步骤1中，所述内衬管的屈强比不超过0.6，断裂延伸率不小于15％。

如上所述的高密封性的复合材料高压管道的加工方法，进一步优选为，步骤1中，所述缠绕管第一端为喇叭口，且所述喇叭口的轴向长度不小于80mm，所述喇叭口的坡度不大于1:8。