[发明专利]一种纤维增强热塑性塑料复合连续管的连接接头及方法

说明书

一种纤维增强热塑性塑料复合连续管的连接接头及方法，采用凸面接头和凹面接头的连接来实现，凸面接头、凹面接头与复合连续管管体连为整体。凸面接头和凹面接头的制作过程同复合连续管管体生产过程同步连续进行，一条复合连续管一端的凹面接头与另外一条复合连续管一端的凸面接头通过螺栓连接，凸面接头与凹面接头之间安装两个密封圈，两条复合连续管连接之后，与内部输送介质接触的部位均为内衬层，内衬层都为防腐蚀的热塑性塑料，因此连接接头不会降低管线的防腐蚀性能，且管线管径一致，不存在机械扣压式金属接头部分管径变小的问题，不影响输送效率，采用该方法连接的管线内部全部为防腐蚀热塑性塑料，并且易于实现现场连接，安装速度快。

技术领域

本发明属于非金属复合管领域，具体涉及一种纤维增强热塑性塑料复合连续管的连接接头及方法。

背景技术

非金属管道具有优异的耐腐蚀性，已成为油气田集输管道防腐蚀的一个重要发展方向。油气田用非金属管道已从最初的玻璃钢管，发展到现在包括可盘绕式纤维增强热塑性塑料复合连续管、钢骨架复合管、柔性复合管、塑料合金复合管等多种类型的非金属复合管。非金属复合连续管一般采用内衬层、增强层和外保护层的三层结构。现有非金属复合连续管主要采用机械扣压式金属接头来连接，即先将金属接头插入复合管体内衬层，再采用外部扣压或者内胀的方式使金属接头与非金属管体复合。如中国专利公开号为CN201925632 U的实用新型专利公开了一种扣压式复合压力管接头以及管道连接结构就属于扣压式金属接头连接形式。采用扣压金属接头连接的整条非金属输送管线存在局部金属通道，局部金属通道的出现会带来四个方面的不利因素。一是金属材料与输送的介质直接接触，若金属材料选材不当，会受到输送介质的腐蚀，进而影响整条管线的服役时间，增加了运行风险；二是由于金属接头是插入非金属复合连续管内部的，因此金属接头形成的通道管径要小于整条管线的管径，影响管线的输送效率；三是扣压金属接头与非金属管体之间的结合力仅由其二者之间的摩擦力提供，结合强度有限，大大小于非金属管体的拉伸强度，在施工工程中有接头滑脱的风险；四是用来输送高压天然气的非金属复合管线，气体介质会从金属接头与复合管内衬层扣压的界面缓慢渗透到复合管的结构层，导致复合管结构层失效。

为此，现有技术也提出了一些新型连接方式，如中国专利公开号为CN 103267192A的发明专利公布了一种柔性复合管接头及其连接方法。该专利中提出采用热塑性塑料材料制作接头，接头与复合管管体通过超声波焊接连接，接头与接头之间通过法兰的方式连接。通过试验发现该发明提出的接头及其连接方法只适用于较低的工作压力，因为接头处没有类似复合管管体增强层的结构，仅为均一塑料材质，其接头处承压性能大大低于复合管管体的承压性能。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的不足，目的在于提供一种纤维增强热塑性塑料复合连续管的连接接头及方法，解决非金属复合连续管采用机械扣压式金属接头连接带来的不利因素。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种纤维增强热塑性塑料复合连续管的连接接头，包括设置在第一复合连续管管体端部的凸面接头以及设置在第二复合连续管管体端部的凹面接头，凸面接头与凹面接头相配合，其中，所述凸面接头包括凸面金属内嵌体；第一复合连续管管体与第二复合连续管管体结构相同，第一复合连续管管体包括内衬层，内衬层外侧包裹有增强层，增强层外侧包裹有外保护层；凸面金属内嵌体套装在第一复合连续管管体的内衬层的端部，凸面金属内嵌体和第一复合连续管管体的外保护层外部设置有纤维与热固性树脂的复合材料；凹面接头包括与凸面金属内嵌体相配合的凹面金属内嵌体，凹面金属内嵌体设置在第二复合连续管管体的内衬层的端部，凹面金属内嵌体和第二复合连续管管体的外保护层的外侧设置有纤维与热固性树脂的复合材料。

本发明进一步的改进在于，凸面金属内嵌体包括凸面本体，凸面本体端部设置有凸面台肩，凸面本体外壁上设置有若干个环形凸起；凹面金属内嵌体包括凹面本体，凹面本体端部设置有凹面台肩，凹面台肩与凸面台肩相匹配。