[发明专利]两个强化热塑材料管的连接方法

说明书

本发明涉及一种两个强化热塑材料管的连接方法。

城市中的流体输送管道由一些直径约为80至200毫米的小直径管子构成。这些管子通常由强化热塑材料制成。

为确保管道的连续性，通常应该直接在铺设工地上将这些强化热塑材料管子的两端进行密封连接。

为确保管道在管子的连接区域和主要部位具有相同的抗外应力强度，公知的方法是使用金属连接件以确保管子两端的连接。

这些金属连接件的轴向抗应力能力差，保证不了连接部位的有效锁紧。管道受压时，管端在连接处断开是很常见的。

本发明旨在提出一种两个强化热塑材料管的连接方法，该方法实施起来简单，完全确保管道在连接区域具有足够强度，确保产生轴向应力时有效锁紧并避免断开。

为此，本发明涉及一种两个直径相同的强化热塑材料管的连接方法，其特征在于，两个管子的端部沿一条周边焊缝首先对接焊接，焊缝焊接之后，一个强化热塑材料外罩附加在周边焊缝的长度的主要部分上，在两个管子的端部管段上超出焊缝两侧，其特征还在于，对外罩进行加热和径向压紧，直至外罩和两个管子的端部管段相互渗透。

根据一些实施例，本发明方法具有下述一个或多个特征：

-施加在外罩上的径向压力一直施加到，当外罩和两个管子的端部管段相互渗透时，强化两个管子和外罩的强化结构进行接触；

-外罩具有一个限定闭合轮廓的套管，罩住管子的端部管段；

-外罩具有一个纵向开缝的套管，罩住管子的端部管段；

-套管的圆周长度是这样的，在外罩和两个管子的端部管段相互渗透之后，套管限定一个围绕两个管子的闭合轮廓；

-外罩具有混合纤维，这些混合纤维包括连续玻璃纤维和热塑性有机材料的连续纤维，其混合纤维布置成一层表面层；

-热塑性有机材料是聚乙烯；

-连续玻璃纤维和热塑性有机材料连续纤维的混合纤维是交织的；

-混合纤维呈螺旋形盘绕，限定与外罩轴线基本成+55°或-55°的角度；

-混合纤维限定的角度与外罩的轴线基本成0°和90°；

-连续玻璃纤维和热塑性有机材料连续纤维经纺织而成；

-外罩的轴向长度是待连接管子的直径的0.5-3倍；

-管子两个端部的对接焊接无需使用材料，尤其是采用反射镜焊接法进行焊接；

-一个保护套管附加在安装就位之后的外罩的整个表面上。

参照附图及非限制性实施例，本发明将得到更好的理解。

附图如下：

图1是一个强化热塑材料管的横向截面图，

图2和3是两个强化热塑材料管连接前的纵向剖面图，示出本发明连接方法的前几个步骤；

图4是两个管子焊接区域的纵向剖面放大图，

图5、6和7是两个已焊接管子的纵向剖面图，示出本发明连接方法的后几个步骤。

图1所示的流体输送管例如具有内径180毫米。该管子是一个由强化热塑材料制成的合成管。

管子具有一层由高密度聚乙烯压制成型的内层12。内层的厚度例如为8毫米。内层12由一层强化层14加以覆盖，强化层14由连续玻璃纤维和热塑性有机材料、例如与构成内层12的材料同一等级或不同等级的高密度聚乙烯的连续纤维所形成。

为了制造该强化层，连续玻璃纤维和热塑性有机材料连续纤维接合成连续混合纤维，在这种连续混合纤维中，两种类型的纤维紧密相连。这些混合纤维例如根据文献EP-0367661、WO-98/01751或EP-0599695所述的方法织成。混合纤维呈螺旋形盘绕，交织在一起。相对于管子纵向轴线来说，纤维的交织呈55°左右，或者相对于管子母线来说，呈0°和90°进行交织。如此盘绕的混合纤维在高于热塑性有机材料制成的长纤维的熔融温度的温度下进行加热而粘结，形成一层连续层，其真空容积系数有利地小于0.5％，最好小于0.2％。

连续玻璃纤维14A织入热塑性有机材料14B之中。交织的连续玻璃纤维强化构成管子的材料。强化层14的整个厚度例如为2毫米。

管子的外表面由一层与构成内层12的聚乙烯同一等级或不同等级的高密度聚乙烯外层16加以限定。外层16为挤压成形。外层16的厚度小，例如也为2毫米。

图2示出图1所示管子的两段管子18A和18B。这些管子用于根据本发明方法进行连接。

为此，两个管子18A和18B的端部沿两个管子的公共轴线相对布置。

管子的端部首先进行对接焊接而无需使用材料。这种焊接较好地是通过反射镜焊接法加以实施。