[发明专利]一种用于海底采矿的高耐磨立管及其制作方法

权利要求书

1.一种用于海底采矿的高耐磨立管，其特征在于，所述立管包括输送流体的钢质管道、法兰接头和高分子材料内衬管，钢质管道和法兰接头的内表面衬有高分子材料挤压成型的内衬管，内衬管由高分子耐磨材料制成，所述立管的法兰接头为钢质锻件，法兰形式采用紧凑式法兰，法兰压紧后，端面贴合较好，法兰接头的端面采用凹凸面设计，所述法兰内侧设置凹凸面，带有凸面的凸面法兰内侧衬有耐磨层，带有凹面的凹面法兰在接近法兰端面处耐磨层加厚并设置一斜坡过度，内侧设置一凹槽与凸面法兰相配合，斜坡过度迎着来流方向使得接缝处不受冲刷，法兰内壁与输送介质接触的部分和管道内均衬有相同的高分子耐磨材料，所述钢质管道与凸面法兰和凹面法兰分别焊接连接成立管管段，立管管段之间连接时，不同立管管段的凸面法兰和凹面法兰连接，利用双头螺柱和螺母对凸面法兰和凹面法兰施加预紧力，凸面法兰与凹面法兰的法兰端面之间设有密封环形成密封面。

2.根据权利要求2所述的高耐磨立管，其特征在于，所述高分子耐磨材料采用纳米聚氨酯材料制成，由高强度纳米管状结构形成三维网络，材料的微观结构为层状硅酸盐。

3.根据权利要求3所述的高耐磨立管，其特征在于，内衬管采用的高分子耐磨材料为热塑性高分子材料。

4.一种用于海底采用的高耐磨立管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将钢质管道与凸面法兰和凹面法兰进行焊接连接成立管管段；

S2、对立管管段的内表面进行抛丸除锈处理，处理等级不小于Sa2.5；

S3、将内衬材料通过挤压成型的方式预制成管状，其外径略大于钢质管道、凸面法兰和凹面法兰的内径，并在与凹面法兰相贴合的部分加厚，并采用机加工在凹面法兰上制作斜坡过渡段和凹槽；

S4、内衬管采用热塑性高分子材料，预成型的内衬管通过外力或加热变形后将其穿插入焊有法兰的钢质管道内部，内衬管和钢质管道间的间隙通过加热或压缩空气吹胀由热塑性高分子的记忆效应膨胀填充；

S5、立管管段之间连接时，不同立管管段的凸面法兰和凹面法兰连接，利用双头螺柱和螺母对凸面法兰和凹面法兰施加预紧力，凸面法兰与凹面法兰的法兰端面之间设有密封环形成密封面，保证两个法兰表面与密封环之间的表面一直处于压紧状态，并使得密封面处有足够的预紧力，保证密封效果。