專利名稱：一種井下用纖維纏繞增強熱固性樹脂管道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維纏繞管道，特別是一種井下用纖維纏繞增強熱固性樹脂管道。
背景技術(shù)：
纖維增強熱固性樹脂管道以其優(yōu)異的耐腐蝕性能和優(yōu)良的力學性能廣泛應(yīng)用·于石油化工、電力、市政改造等領(lǐng)域。在一些需要管道垂直使用的領(lǐng)域，如作為油田井下用管或在一些復雜地形處的地面管線，要求管道在具有較高的環(huán)向強度的同時還要求具有較高的軸向強度。通常，纖維纏繞增強的熱固性樹脂管道，可增大纏繞螺旋角的角度，得到環(huán)向強度較高、承壓能力高的管道，但軸向強度則較低；如若以小角度纏繞，管道的軸向強度雖得以提高，但又很難滿足環(huán)向強度和承壓能力的要求。為解決上述問題，現(xiàn)有的方案是采用在內(nèi)襯芯管外纏繞螺旋角度較小的纖維增強玻璃鋼層，以內(nèi)襯芯管來彌補管道環(huán)向強度的不足，同時以纏繞小角度纖維增強玻璃鋼層提高管道的軸向強度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有纖維纏繞管道無法同時達到較高環(huán)向強度和軸向強度的缺點，提供一種環(huán)向強度和軸向強度均較高的纖維纏繞增強熱固性樹脂管道。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案如下
一種纖維纏繞增強熱固性樹脂管道，該管道的管體由若干層纖維纏繞層構(gòu)成，所述纖維纏繞層是由浸潰了熱固性樹脂的纖維纏繞而成，纏繞角度5 90度，且相鄰纖維纏繞層之間的纏繞角度相差20 60度；管體中熱固性樹脂總含量為35 45%，管體內(nèi)表面的熱固性樹脂含量高于且逐漸過渡到管體外表面的熱固性樹脂含量。進一步，所述纖維為玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維和尼龍纖維中的至少一種。進一步，管體內(nèi)表面的熱固性樹脂含量比管體外表面的熱固性樹脂含量高15 25%。進一步，所述熱固性樹脂為不飽和聚酯樹脂或環(huán)氧樹脂。進一步，所述纏繞角度為15 86度。應(yīng)根據(jù)實際使用需要調(diào)整管體纖維纏繞層的纏繞角度和厚度，纖維纏繞層的纏繞角度小于54°時有利于提高管體的軸向拉伸強度，纏繞角度大于54°時有利于提高管體的環(huán)向強度，一般由內(nèi)向外先按小角度纏繞再按大角度纏繞，各纖維纏繞層的厚度是最薄纖維纏繞層厚度的I 3倍。提高樹脂的含量有利于提高光滑度和耐腐蝕性，因此，采用管體內(nèi)表面的熱固性樹脂含量高于且逐漸過渡到管體外表面的熱固性樹脂含量，一方面管體內(nèi)表面樹脂含量高可以減少管體內(nèi)流體的摩擦阻力，提高產(chǎn)品的水力學性能；另一方面可以提高產(chǎn)品的防滲漏和耐腐蝕性能。本發(fā)明無需單獨制作用于防腐的內(nèi)襯芯管，可以簡化工藝，提高制作效率，在保證較高的環(huán)向強度的同時還能提供足夠的軸向強度，特別適合于在一些需要將管道垂直使用的領(lǐng)域，如油田井下用管等。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。所用熱固性樹脂可采用不飽和聚酯樹脂(如金陵帝斯曼生產(chǎn)的間苯樹脂A400-97 )或環(huán)氧樹脂(如南通星辰合成材料有限公司生產(chǎn)的雙酚A型環(huán)氧樹脂)。管體中樹脂均為在線固化，即在纖維進行纏繞的同時對樹脂進行加熱固化，固化溫度170-190°C。實施例I
一種纖維纏繞增強熱固性樹脂管道，其管體是由經(jīng)過浸潰不飽和聚酯樹脂或環(huán)氧樹脂后的玻璃纖維在管道纏繞機上進行纏繞得到，先按15°的纏繞角度纏繞形成第一纖維纏繞層，再按54°的纏繞角度纏繞形成第二纖維纏繞層，這兩種不同纏繞角度的纖維纏繞層厚度比為1:1，在纖維纏繞裝置上調(diào)整纖維張力、刮膠量等使管體中樹脂含量由管體內(nèi)表面的45% (質(zhì)量)線性遞減至外表面的25% (質(zhì)量)，在整個管體中樹脂含量為35%。實施例2
一種纖維纏繞增強熱固性樹脂管道，其管體是由經(jīng)過浸潰環(huán)氧樹脂后的玻璃纖維在纖維纏繞裝置上進行纏繞得到，纏繞時，先按15°的纏繞角度纏繞形成第一纖維纏繞層，再按54°的纏繞角度纏繞形成第二纖維纏繞層，最后按86°的纏繞角度纏繞形成第三纖維纏繞層，第一、二、三纖維纏繞層的厚度比為2 1 :1，管體中樹脂含量由管體內(nèi)表面的60% (質(zhì)量)線性遞減至中間層的35% (質(zhì)量)，再線性增加至外表面的45% (質(zhì)量)，在整個管體中樹脂含 量為43%。實施例3
一種纖維纏繞增強熱固性樹脂管道，其管體由經(jīng)過浸潰環(huán)氧樹脂后的碳纖維在纖維纏繞裝置上進行纏繞得到，纏繞時，先按45°的纏繞角度纏繞形成第一纖維纏繞層，再按80°的纏繞角度纏繞形成第二纖維纏繞層，所形成的第一纖維纏繞層與第二纖維纏繞層的厚度比為3:1，管體中樹脂含量由管體內(nèi)表面的65% (質(zhì)量)線性遞減至中間層的35% (質(zhì)量)，再線性增加至外表面的40% (質(zhì)量)，在整個管體中樹脂含量為45%。實施例4
一種纖維纏繞增強熱固性樹脂管道，其管體由經(jīng)過浸潰不飽和聚酯樹脂后的玻璃纖維在纖維纏繞裝置上進行纏繞得到，纏繞時，由內(nèi)向外依次按纏繞角度為15°、54°、30°、86°得到四種不同纏繞角度的纖維纏繞層，且纖維纏繞層的厚度比為2:1:2:1，管體中樹脂含量由管體內(nèi)表面的45% (質(zhì)量)線性遞減至外表面的30% (質(zhì)量)，在整個管體中樹脂含量為 37%。
權(quán)利要求
1.一種井下用纖維纏繞增強熱固性樹脂管道，其特征在于該管道的管體由若干層纖維纏繞層構(gòu)成，所述纖維纏繞層是由浸潰了熱固性樹脂的纖維纏繞而成，纏繞角度5 90度，且相鄰纖維纏繞層之間的纏繞角度相差20 60度；管體中熱固性樹脂總含量為35 45%，管體內(nèi)表面的熱固性樹脂含量高于且逐漸過渡到管體外表面的熱固性樹脂含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述井下用纖維纏繞增強熱固性樹脂管道，其特征在于所述纖維為玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維和尼龍纖維中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述井下用纖維纏繞增強熱固性樹脂管道，其特征在于管體內(nèi)表面的熱固性樹脂含量比管體外表面的熱固性樹脂含量高15 25%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述井下用纖維纏繞增強熱固性樹脂管道，其特征在于所述熱固性樹脂為不飽和聚酯樹脂或環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述井下用纖維纏繞增強熱固性樹脂管道，其特征在于所述纏繞角度為15 86度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種井下用纖維纏繞增強熱固性樹脂管道，該管道的管體由若干層纖維纏繞層構(gòu)成，所述纖維纏繞層是由浸漬了熱固性樹脂的纖維纏繞而成，纏繞角度5～90度，且相鄰纖維纏繞層之間的纏繞角度相差20～60度；管體中熱固性樹脂總含量為35～45%，管體內(nèi)表面的熱固性樹脂含量高于且逐漸過渡到管體外表面的熱固性樹脂含量。該管道無需制作內(nèi)襯層，同時具有較高的環(huán)向強度和軸向強度，特別適合于在一些需要將管道垂直使用的領(lǐng)域，如油田井下用管等。
文檔編號F16L9/16GK102777709SQ20121026951
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者劉宏峰, 卞海斌, 孔祥文, 孫杰, 張同心, 張彥成, 張耀峰, 朱樹兵, 王康軍, 魏軍 申請人:新疆中石油管業(yè)工程有限公司