[发明专利]管道节接合

说明书

技术领域

本发明涉及用于接合管道节的方法和用于接合管道节的材料、特别是形状记忆聚合物。

发明内容

简而言之，在一个方面，本发明提供一种用于接合第一管道节和第二管道节的方法。第一管道节包含相对于第一管道节的外表面凹陷的第一键槽，并且第二管道节包含相对于第二管道节的内表面凹陷的第二键槽。该方法包括：将第一管道节插入到第二管道节中；使第一键槽与第二键槽对齐；将包含具有第一转变温度的第一形状记忆聚合物的第一键设置在第一键槽和第二键槽之间，其中该键具有一长度和垂直于该长度的横截面；将所述第一键加热至高于所述第一转变温度；和减小该长度并扩张该第一键的横截面，使得该第一形状记忆聚合物填充第一键槽和第二键槽的一部分，从而在第一管道节和第二管道节之间形成机械干涉结合。在一些实施例中，该方法还包括将该第一形状记忆聚合物冷却至低于该第一转变温度。

在一些实施例中，该方法还包括：将包含相对于第三管道节的外表面凹陷的第四键槽的第三管道节插入到具有相对于第三管道节的内表面凹陷的第三键槽的第二管道节中；使第三键槽与第四键槽对齐；将包含具有第二转变温度的第二形状记忆聚合物的第二键设置在第三键槽和第四键槽之间；将第二键加热至高于第二转变温度；和减小该长度并扩张第二键的横截面，使得第二形状记忆聚合物基本上填充第三键槽和第四键槽的一部分。

在一些实施例中，在将第一管道节插入到第二管道节中之前，该第一键放置于该第一管道节的第一键槽内。在一些实施例中，在将第一管道节插入到第二管道节中之前，该第一键放置于该第二管道节的第二键槽内。

在一些实施例中，第一键槽包含第一周向凹槽，第二键槽包含第二周向凹槽，并且第一键包含弧。在一些实施例中，第一键槽包含多个第一凹陷部，第二键槽包含多个第二凹陷部，并且第一键包含多个段，每个段包含形状记忆聚合物。在一些实施例中，第一或第二键槽包含多个第一凹陷部，另一键槽包含第二凹陷部，其中使第一键槽与第二键槽对齐包括使第一凹陷部中的两个或更多个与第二凹陷部的至少一部分对齐以形成多个成对的第一和第二凹陷部。

在一些实施例中，第一键包含多个段，每个段包含形状记忆聚合物。在一些实施例中，在第一键槽和第二键槽之间设置第一键包括将至少一个段设置在两个或更多个成对的第一和第二凹陷部之间。

在一些实施例中，第二管道节还包含从第二管道节的内表面突出的阻挡件。在一些实施例中，将第一管道节插入到第二管道节中包括插入第一管道节直至该第一管道节接触该阻挡件。

在一些实施例中，该方法还包括：将第一键重新加热至高于第一形状记忆聚合物的第一转变温度；相对于第二管道节来重新定位第一管道节；和在第一管道节和第二管道节之间重新形成机械干涉结合。在一些实施例中，该方法还包括：将第一键重新加热至高于第一形状记忆聚合物的第一转变温度；和从第二管道节中移除第一管道节。

在另一方面，本发明提供一种根据本发明的任何方法制得的接合的管道组件。

在又一方面，本发明提供一种接合的管道组件，其包含：第一管道节，其包含相对于第一管道节的外表面凹陷的第一键槽；第二管道节，其包含相对于第二管道节的内表面凹陷的第二键槽；和第一键，其包含第一形状记忆聚合物。其中将第一管道节的至少一部分设置在第二管道节内部，使得第一键槽与第二键槽对齐，并且第一键位于第一键槽和第二键槽之间并且至少部分地填充第一键槽和第二键槽。

在一些实施例中，第一键基本上填充第一键槽和第二键槽的与第一键的长度相对应的一部分。

在一些实施例中，第一键槽包含第一周向凹槽，第二键槽包含第二周向凹槽，并且第一键包含弧。在一些实施例中，第一和第二键槽中的至少一个具有弧形横截面。在一些实施例中，第一和第二键槽中的至少一个具有选自三角形、矩形和梯形的横截面。

在一些实施例中，第一键槽包含多个第一凹陷部，第二键槽包含多个第二凹陷部，并且第一键包含多个段，每个段包含形状记忆聚合物。第一键槽和第二键槽对齐，使得第一凹陷部的至少一部分与第二凹陷部的至少一部分对齐以形成多个成对的第一和第二凹陷部。包含形状记忆聚合物的段位于成对的第一和第二凹陷部之间，并且至少部分地填充成对的第一和第二凹陷部。

在一些实施例中，第一或第二键槽包含多个第一凹陷部并且另一键槽包含第二凹陷部。第一键槽和第二键槽对齐，使得所述第一凹陷部中的两个或更多个与第二凹陷部对齐以形成多个成对的第一和第二凹陷部。形状记忆聚合物位于成对的第一和第二凹陷部之间并且至少部分地填充成对的第一和第二凹陷部中的至少一些。