CN105909900A - 快速接头及快速接头与非金属复合管的连接方法 - Google Patents

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李记科
吕能
白强
贾鹏军
武刚
曹峰
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Xi`an Sanhuan Science & Technology Development Corp
CNPC Tubular Goods Research Institute
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L47/00—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
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Abstract

本发明公开了一种快速接头及快速接头与非金属复合管的连接方法快速接头，快速接头包括内衬套和外箍套；所述内衬套的外径由两端至中部逐渐变大，内衬套的左右两端分别用于插压进非金属复合管，内衬套将与内衬套相接触的非金属复合管内径略撑大；所述外箍套为管状，外箍套有两个，外箍套的内径由一端向另一端逐渐增大；外箍套用于套在插压有内衬套的非金属复合管上，并将非金属复合管与内衬套压紧，且外箍套的内径大的一端靠近该内衬套中部。本发明能够实现非金属复合管管体直接、简单的连接，且能够实现良好的密封效果。

Description

快速接头及快速接头与非金属复合管的连接方法
技术领域
本发明属于油气田、矿山、化工生产技术领域，涉及一种非金属复合管连接的快速接头技术方案，具体涉及一种快速接头及快速接头与非金属复合管的连接方法。
背景技术
在油气田、矿山开采及化工生产中，为了解决介质对钢管的腐蚀、磨损等损坏，越来越多的选用非金属复合管。常规非金属复合管的连接采用法兰头的形式，而法兰头与非金属复合管管体连接的结构复杂，成本较高。生产厂所能提供非金属复合管的长度是有限的，对于一些较长距离的管道，需要很多节非金属复合管连接而成，这样的非金属复合管每节都需要法兰头，管道施工不方便。
发明内容
本发明为非金属复合管管道施工的方便，设计出非金属复合管连接的快速接头，实现非金属复合管管体直接、简单的连接，
本发明的技术解决方案如下：
一种连接非金属复合管的快速接头，其特殊之处在于：包括内衬套
和外箍套；
所述内衬套的外径由两端至中部逐渐变大，内衬套的左右两端分别用于插压进非金属复合管，内衬套将与内衬套相接触的非金属复合管内径略撑大；
所述外箍套为管状，外箍套有两个，外箍套的内径由一端向另一端逐渐增大；
外箍套用于套在插压有内衬套的非金属复合管上，并将非金属复合管与内衬套压紧，且外箍套的内径大的一端靠近该内衬套中部。
上述内衬套自长度方向上分为插接段一和插接段二两部分，插接段一或插接段二外壁上设有圆形台阶，圆形台阶与内衬套的中心轴线同轴，台阶的台面朝向内衬套的中心。
上述圆形台阶有多个，在插接段一和插接段二上均有分布。
插接段一和插接段二均至少有两个圆形台阶。
上述内衬套的长度为109.53mm-133.35mm，所述内衬套的内径为35.5mm-56.16mm；所述内衬套的管壁厚度用中心向两端逐渐变小；
所述外箍套的长度为73.02mm-88.9mm，外箍套的最小内径为75.02mm-90.9mm。
上述内衬套的长度等于1.5倍非金属复合管外径，所述内衬套的内径等于非金属复合管内径减去2/3mm；所述内衬套的管壁厚度用中心向两端逐渐变小；
所述外箍套的长度与非金属复合管外径相等，外箍套的最小内径等于非金属复合管外径加上2mm。
将上述快速接头与非金属复合管相连的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
1)将所述内衬套的一端由非金属复合管的管口处***，使该非金属复合管与内衬套的接触段形成锥形；
2)在保持内衬套与非金属复合管相对位置不动情况下，将外箍套轴向受压向非金属复合管管口移动，移动到满足设计载荷的位置后停止移动；
3)重复步骤1)至步骤2)，完成内衬套的另一端和另一个外箍套与另一个非金属复合管的连接。
其中，
步骤1)中，将所述内衬套的一端由非金属复合管的管口处***之前，先在非金属复合管内表面待连接部分和内衬套外表面待连接部分分别涂刷润滑密封脂；
步骤2)中，将所述外箍套套在非金属复合管之前，先在非金属复合管外表面待连接部分、外箍套内表面分别涂刷润滑密封脂。
步骤1)之前还包括步骤a)将待连接非金属复合管管口切齐平，使非金属复合管管口平面与非金属复合管的中心轴线垂直。
还包括步骤4)将防腐涂料涂抹在内衬套外露部分及外箍套上。
本发明的有益效果
本发明主要由内衬套、外箍套组成，实现非金属复合管管体直接、简单的连接，且能够实现良好的密封效果；
进行接头连接时，涂抹于接触面的润滑密封脂通过，内衬套、外箍套配合时的加压完成密封；同时内衬套、外箍套配合时的加压与非金属复合管的变形摩擦可保证接头一定的抗轴向载荷能力；
使用本发明可仅保留管道最两端采用法兰头的形式与其他设备部件连接，中间非金属复合管均采用快速接头连接，结构形式简单，降低了连接成本，也提供了工作效率。
附图说明
图1是内衬套及外箍套与非金属复合管的连接状态结构示意图；
图2是内衬套及外箍套与非金属复合管连接局部放大图；
图3是已经完成安装的内衬套、外箍套与非金属复合管的结构示意图；
附图标记说明：
1-内衬套，2-非金属复合管，3-外箍套，4-圆形台阶。
具体实施方式
本发明设计一种非金属复合管连接的快速接头技术方案，该快速接头主要由内衬套1、外箍套3组成。进行接头连接时，涂抹于接触面的润滑密封脂通过，内衬套、外箍套配合时的加压完成密封；同时内衬套、外箍套配合时的加压与非金属复合管的变形摩擦可保证接头一定的抗轴向载荷能力。
(1)内衬套
该内衬套可采用耐介质损坏(腐蚀/磨损)，且具有相当强度的材料加工。
长度＝1.5倍非金属复合管外径
内径＝非金属复合管内径-2/3mm
厚度根据管道承压能力进行计算
该内衬套两端的管头设计成便于插压进非金属复合管内的形状，根据所连接非金属复合管的外径，内衬套外表面设计成每端带不少于2个的圆形台阶4，或者内衬套外表面设计成每端带不少于2圈外脊的变壁厚形状(总体看为两端壁厚小中间壁厚大的形状)：脊的形状设计成内衬套易插不易拔、同时后边与外箍配合时形成高的接触压力实现密封。
(2)外箍套
外箍套为内径(壁厚)变化的一段钢管。该钢管长度(宽度)为1.0倍非金属复合管外径；其最小内径为非金属复合管外径+2mm，以便外箍套能顺利穿套于非金属复合管，其余部分内径根据前述内衬套尺寸(外径)，非金属复合管壁厚进行设计确定；外箍套外的外径由外箍套的最小厚度确定，以使该外箍套通过与内衬套的相互配合，在非金属复合管处产生接触压力形成密封，同时由接触压力进而产生的摩擦力保证接头承担轴向载荷能力。
(3)非金属复合管的连接-快速接头使用
A 将待连接非金属复合管管口切齐平，保证管口平面与管子轴线良好的垂直度；同时采用适当措施保护复合管中的增强层，例如对采用钢丝绳增强的非金属复合管，管口切齐后可采用环氧涂料对钢丝绳部分进行封闭以防该部分的腐蚀破坏；
B 将外箍套薄壁端朝向非金属复合管管口套于非金属复合管上；
C 将待连接非金属复合管内表面进行适当(刷/磨)处理，内衬套外表面进行适当(刷/磨)处理；
D 非金属复合管管端内表面待连接部分、内衬套外表面待连接部分分别涂刷适当的润滑密封脂；
E 利用非金属复合管的塑形，使用适当工具将内衬套前述处理过的一端强力***前述处理过的非金属复合管的一端，使该非金属复合管管端形成一定的锥度，前述润滑密封脂的作用为：插压过程中起润滑作用，插压过程完成后能起加固密封作用；
F 将该非金属复合管外表面进行适当(刷/磨)处理，外箍套内表面进行适当(刷/磨)处理；
G 非金属复合管管端外表面待连接部分、外箍套内表面待连接部分分别涂刷适当的润滑密封脂；
H 在保持内衬套与非金属复合管相对位置不动情况下，使用适当工具使前述外箍套轴向受压向非金属复合管管端移动，达到设计载荷后停止，前述润滑密封脂的作用为：套压过程中起润滑作用，套压过程完成后能起加固密封作用；
I 依照a～h，完成与另一端的连接；
J 对内衬套外露部分及外箍套采取适当的腐蚀防护措施，完成非金属复合管的连接。

Claims (10)

1.一种连接非金属复合管的快速接头，其特征在于：包括内衬套和外箍套；
所述内衬套的外径由两端至中部逐渐变大，内衬套的左右两端分别用于插压进非金属复合管，内衬套将与内衬套相接触的非金属复合管内径略撑大；
所述外箍套为管状，外箍套有两个，外箍套的内径由一端向另一端逐渐增大；
外箍套用于套在插压有内衬套的非金属复合管上，并将非金属复合管与内衬套压紧，且外箍套的内径大的一端靠近该内衬套中部。
2.根据权利要求1所述的连接非金属复合管的快速接头，其特征在于：所述内衬套自长度方向上分为插接段一和插接段二两部分，插接段一或插接段二外壁上设有圆形台阶，圆形台阶与内衬套的中心轴线同轴，台阶的台面朝向内衬套的中心。
3.根据权利要求2所述的连接非金属复合管的快速接头，其特征在于：所述圆形台阶有多个，在插接段一和插接段二上均有分布。
4.根据权利要求3所述的连接非金属复合管的快速接头，其特征在于：插接段一和插接段二均至少有两个圆形台阶。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的连接非金属复合管的快速接头，其特征在于：
所述内衬套的长度为109.53mm-133.35mm，所述内衬套的内径为35.5mm-56.16mm；所述内衬套的管壁厚度用中心向两端逐渐变小；
所述外箍套的长度为73.02mm-88.9mm，外箍套的最小内径为75.02mm-90.9mm。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的连接非金属复合管的快速接头，其特征在于：
所述内衬套的长度等于1.5倍非金属复合管外径，所述内衬套的内径等于非金属复合管内径减去2/3mm；所述内衬套的管壁厚度用中心向两端逐渐变小；
所述外箍套的长度与非金属复合管外径相等，外箍套的最小内径等于非金属复合管外径加上2mm。
7.将权利要求1至6任一权利要求所述的快速接头与非金属复合管相连的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将所述内衬套的一端由非金属复合管的管口处***，使该非金属复合管与内衬套的接触段形成锥形；
2)在保持内衬套与非金属复合管相对位置不动情况下，将外箍套轴向受压向非金属复合管管口移动，移动到满足设计载荷的位置后停止移动；
3)重复步骤1)至步骤2)，完成内衬套的另一端和另一个外箍套与另一个非金属复合管的连接。
8.根据权利要求7所述的快速接头与非金属复合管相连的方法，其特征在于，
步骤1)中，将所述内衬套的一端由非金属复合管的管口处***之前，先在非金属复合管内表面待连接部分和内衬套外表面待连接部分分别涂刷润滑密封脂；
步骤2)中，将所述外箍套套在非金属复合管之前，先在非金属复合管外表面待连接部分、外箍套内表面分别涂刷润滑密封脂。
9.根据权利要求7或8所述的快速接头与非金属复合管相连的方法，其特征在于，步骤1)之前还包括步骤a)将待连接非金属复合管管口切齐平，使非金属复合管管口平面与非金属复合管的中心轴线垂直。
10.根据权利要求9所述的快速接头与非金属复合管相连的方法，其特征在于，还包括步骤4)将防腐涂料涂抹在内衬套外露部分及外箍套上。
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