[发明专利]一种轴向载荷承载复合材料管道自增压连接方法

说明书

本发明公开了一种轴向载荷承载复合材料管道自增压连接方法，包括步骤A、将限位环安装于内管的内侧，具体地，位于内管与外管的连接处，步骤B、对内管的外表面施加作用力，使其向内发生形变，同时对外管的内表面施加作用力，使其向外发生形变，步骤C、将内管的连接处放置于外管的内侧，步骤D、使用固定器对内管靠近连接处的部分进行固定，步骤E、驱动加热器对内管进行加热，使其恢复原始形状，同时通过内管将热量传至外管，使外管恢复至原始形状，步骤F、待内管以及外管完全恢复原始形状后，取下固定器，通过内管以及外管之间的摩擦力完成对内管以及外管的连接，本发明，具有连接强度高和操作便捷的特点。

技术领域

本发明涉及管路连接技术领域，尤其涉及一种轴向载荷承载复合材料管道自增压连接方法。

背景技术

目前纤维增强树脂(FRP)应用越来越广泛，随着纤维价格的逐渐降低，FRP材料在民品中的应用也越来越多，特别是FRP材料具有密度低、高耐腐蚀性、强度高等特点，FRP管道在石油化工领域开始了大量研究和初步的应用，代替重量大又不耐腐蚀的钢管。

钢材是各向同性材料，钢管连接常常采用螺纹套管，可以满足连接后的管道既可以承受径向内压力也可以承受轴向载荷，基本达到管道远来的承载能力。

复合材料管道通常采用拉缠工艺制造，在树脂管道基体中既有轴向铺设地增强纤维，也有沿轴向铺设的环向纤维或沿和轴向成一定角度铺设的纤维，使管道本身具有很高的强度，但在管道连接时，这些纤维并不能有效连接，造成连接处无论轴向或径向承载都大幅减少，成为管道的薄弱处，在使用过程中会造成液体或气体的泄露，甚至会造成重大事故。

复合材料管道的连接也曾有多项发明和技术，一般采用套管加胶结的方式，包括电熔套管等，也有机械连接方式、也有类似金属套管模式的螺纹，但这些方法基本能解决复合材料管道接头的径向内压力问题，一旦在某些情况下收到轴向载荷，接头处不能承受原管道那样大的载荷就会发生脱落或断裂，造成事故。

由于目前还没有合适的复合材料管道连接方法使管道可以承受轴向载荷，在一些重要场合下很难获得应用，比如有可能受到轴向载荷的斜坡上的管道，油井管道，会受到拖拽的管道等，因此，设计连接强度高和操作便捷的一种轴向载荷承载复合材料管道自增压连接方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种轴向载荷承载复合材料管道自增压连接方法，包括如下步骤：

S1：对内管的一端端部外周施加作用力，使内管向内发生形变；对外管的一端端部内周施加作用力，使外管向外发生形变；内管的原始形状的外径大于外管的原始形状的内径；

S2：将内管发生形变的一端端部插入外管发生形变的一端端部内；

S3：将固定器固定至内管外周，内管发生形变的部位位于外管和固定器内；

S4：驱动加热器对内管进行加热，使内管发行形变的部位恢复原始形状，同时，通过热传递原理，外管发生形变的部位恢复原始形状；

S5：待内管和外管发生形变的部位完全恢复原始形状后，取下固定器，通过内管和外管之间的摩擦力完成对内管和外管的连接。

进一步地，S3中，固定器内周设有多个接触感应器，多个接触感应器等间距设于固定器内周，接触感应器的检测端与内管的外周相接触。

进一步地，S4中，当内管发生形变的部位恢复原始形状时，接触感应器的检测端对内管与固定器的接触面积进行检测，当接触面积内的多个接触感应器的检测端皆与内管的外周相接触时，内管完全恢复原始形状；

在外管未完全恢复原始形状前，通过对外管进行移动判断外管是否完全恢复原始形状，当外管完全无法移动时，外管完全恢复原始形状。

进一步地，S1中，内管的内周固定有限位环，限位环用于限制内管发生形变部位的长度。