专利名称：自加温耐高压输油管道及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于管道技术领域，具体的讲公开了一种自加温耐高压输油管道及其制备
工艺。
背景技术：
原油在输送过程中，特别是在高寒地区及稠油区，随着温度的降低，黏度及阻力加 大，流量速减。而当前的输送管道只是起了一个输送的作用，没有恒温及加温的功能。为解 决这个问题，在输送管线上建设了加热站，向原油里面注入热水来提高温度。但是这又使得 输送过程复杂，能源浪费巨大。原油到达目的地，还需要经过脱水净化等一系列繁琐的程 序，输送过程中的能源消耗及浪费，使得原油成本增加。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题就是提供一种通过电流来实现温度自由控制的 适用于北方寒冷地区的自加温耐高压输油管道。 本发明要解决的第二个技术问题就是提供制备上述自加温耐高压输油管道的制 备工艺。 为解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为 自加温耐高压输油管道，由内至外依次包括 由100重量份的环氧树脂溶液构成的l-6mm厚的内衬层； 由100重量份的E玻璃纤维和30-40重量份环氧树脂溶液构成的2_16mm厚的缠 绕增强层； 由100重量份的碳纤维或碳纤维加热线和30-40重量份环氧树脂溶液构成的 2-6mm厚的加热层； 由100重量份的E玻璃纤维和30-40重量份环氧树脂溶液构成的l-3mm厚的保护层。 其附加技术特征为所述的碳纤维或碳纤维加热线轴向缠绕，碳纤维或碳纤维加 热线端头设有插头；所述的碳纤维或碳纤维加热线顺轴向顺序排列，碳纤维或碳纤维加热 线端头设有插头；所述的环氧树脂溶液内添加有0. 2-0. 3重量份的固化剂、7-8重量份的促 进剂、40-50重量份的丙酮。 为解决上述第二个技术问题，本发明采用的技术方案为
制备自加温耐高压输油管道的工艺，包括下列步骤
第一步、内衬层的制备 调试设备，清洁模具，按权利要求1和4取内衬层的组分和比例，将固化剂、促进 剂、丙酮放入环氧树脂溶液混合均匀，将配比好的环氧树脂溶液缠在模具上进行固化构成 内衬层，并使得内衬层无气泡，表面平整；
第二步、缠绕增强层的制备
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将带有成型内衬层的模具上缠绕机，按权利要求1取缠绕增强层的组分和比例， 将每束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成缠绕增强层；
第三步、加热层的制备 按权利要求1取加热层的组分和比例，将碳纤维或碳纤维加热线在环氧树脂溶液 内浸渍完全，轴向缠绕或顺轴向顺序排列碳纤维或碳纤维加热线构成加热层；
第四步、保护层的制备 按权利要求l取加热层的组分和比例，将每束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍 完全，缠绕在内衬层外壁构成保护层；
第五步、管道固化 将模具温度升高至180-22(TC，保持30-60分钟，使内衬层、缠绕增强层、加热层和
保护层完全固化； 第六步、修整脱模 将模具放置脱模机上脱模； 第七步、打压、接入电源插口、入库。 其附加技术特征为所述的管道固化采用固化炉固化，将模具放入固化炉，转 动模具，先使固化炉温度升高至50-7(TC，保持25-35分钟，然后使固化炉温度升高至 110-13(TC，保持25-35分钟，再使固化炉温度升高至170-19(TC，保持60-180分钟，使内衬 层、缠绕增强层、加热层和保护层完全固化。 利用本发明所提供的工艺制备成的自加温耐高压输油管道，与现有技术相比，将E 玻璃纤维、环氧树脂溶液与碳纤维有机结合，碳纤维或碳纤维加热线在管道壁内构成加热 层。使用时，将碳纤维或碳纤维加热线端头的插头与电源相连接，以直径20mm，长度12m的 自加温耐高压输油管道为例，接入220V电源后15分钟，管道温度即可升至8(TC左右，原油 流经自加温耐高压输油管道时换热加温，从而有效提高了输送效率，方便快捷。较建设加热 站，采用自加温耐高压输油管道，方法简单，升温快，费用低，原油输送成本大大降低。
图1为本发明自加温耐高压输油管道的第一种结构示意图；
图2为自加温耐高压输油管道的第二种结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所提供的自加温耐高压输油管道的结构及 制备工艺做进一步的详细说明 如图1所示，本发明提供的自加温耐高压输油管道由内至外依次包括内衬层1、缠 绕增强层2、加热层3和保护层4，加热层3的碳纤维5轴向缠绕，碳纤维5端头设有插头6。 如图2所示，碳纤维5顺轴向顺序排列。 使用时，将碳纤维5端头的插头6与电源相连接，管道在较短时间内即可升至一定 温度，对流经管道的原油进行加热。而内衬层l起防腐防渗透的作用、缠绕增强层2担负增 加强度和刚度的作用、保护层4主要起阻燃抗老化防腐蚀的作用。
自加温耐高压输油管道的制备工艺如下
实施例1 1、内衬层的制备 调试设备，清洁模具，称取0. 2重量份的固化剂、7重量份的促进剂、40重量份的丙 酮放入100重量份环氧树脂溶液混合均匀，将配比好的环氧树脂溶液缠在模具上lmm厚进 行固化构成内衬层，并使得内衬层无气泡，表面平整；
第二步、缠绕增强层的制备 将带有成型内衬层的模具上缠绕机，称取100重量份E玻璃纤维和30重量份环氧 树脂溶液，将每束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成2mm厚的 缠绕增强层； 第三步、加热层的制备 称取100重量份的碳纤维或碳纤维加热线和30重量份环氧树脂溶液，将碳纤维或 碳纤维加热线在环氧树脂溶液内浸渍完全，轴向缠绕碳纤维或碳纤维加热线构成2mm厚的 加热层； 第四步、保护层的制备 称取100重量份的E玻璃纤维和30重量份环氧树脂溶液，将每束E玻璃纤维在环 氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成lmm厚的保护层；
第五步、管道固化 将模具温度升高至18(TC，保持60分钟，使内衬层、缠绕增强层、加热层和保护层 完全固化； 第六步、修整脱模 将模具放置脱模机上脱模； 第七步、打压、接入电源插口、入库。 实施例2 1、内衬层的制备 调试设备，清洁模具，称取O. 5重量份的固化剂、7. 5重量份的促进剂、45重量份的 丙酮放入100重量份环氧树脂溶液混合均匀，将配比好的环氧树脂溶液缠在模具上3. 5mm 厚进行固化构成内衬层，并使得内衬层无气泡，表面平整；
第二步、缠绕增强层的制备 将带有成型内衬层的模具上缠绕机，称取100重量份E玻璃纤维和35重量份环氧 树脂溶液，将每束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成9mm厚的 缠绕增强层； 第三步、加热层的制备 称取100重量份的碳纤维或碳纤维加热线和35重量份环氧树脂溶液，将碳纤维
或碳纤维加热线在环氧树脂溶液内浸渍完全，顺轴向顺序排列碳纤维或碳纤维加热线构成
4mm厚的加热层； 第四步、保护层的制备 称取100重量份的E玻璃纤维和35重量份环氧树脂溶液，将每束E玻璃纤维在环 氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成2mm厚的保护层；
第五步、管道固化
将模具温度升高至20(TC，保持45分钟，使内衬层、缠绕增强层、加热层和保护层 完全固化； 第六步、修整脱模 将模具放置脱模机上脱模； 第七步、打压、接入电源插口、入库。 实施例3 1、内衬层的制备 调试设备，清洁模具，称取0. 3重量份的固化剂、8重量份的促进剂、50重量份的丙 酮放入100重量份环氧树脂溶液混合均匀，将配比好的环氧树脂溶液缠在模具上6mm厚进 行固化构成内衬层，并使得内衬层无气泡，表面平整；
第二步、缠绕增强层的制备 将带有成型内衬层的模具上缠绕机，称取100重量份E玻璃纤维和40重量份环氧 树脂溶液，将每束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成16mm厚 的缠绕增强层； 第三步、加热层的制备 称取100重量份的碳纤维或碳纤维加热线和40重量份环氧树脂溶液，将碳纤维或 碳纤维加热线在环氧树脂溶液内浸渍完全，轴向缠绕碳纤维或碳纤维加热线构成6mm厚的 加热层； 第四步、保护层的制备 称取100重量份的E玻璃纤维和40重量份环氧树脂溶液，将每束E玻璃纤维在环 氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成3mm厚的保护层；
第五步、管道固化 将模具温度升高至22(TC，保持30分钟，使内衬层、缠绕增强层、加热层和保护层 完全固化； 第六步、修整脱模 将模具放置脱模机上脱模； 第七步、打压、接入电源插口、入库。 实施例4 1、内衬层的制备 调试设备，清洁模具，称取0. 2重量份的固化剂、7重量份的促进剂、40重量份的丙 酮放入100重量份环氧树脂溶液混合均匀，将配比好的环氧树脂溶液缠在模具上lmm厚进 行固化构成内衬层，并使得内衬层无气泡，表面平整；
第二步、缠绕增强层的制备 将带有成型内衬层的模具上缠绕机，称取100重量份E玻璃纤维和30重量份环氧 树脂溶液，将每束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成2mm厚的 缠绕增强层； 第三步、加热层的制备 称取100重量份的碳纤维或碳纤维加热线和30重量份环氧树脂溶液，将碳纤维或 碳纤维加热线在环氧树脂溶液内浸渍完全，轴向缠绕碳纤维或碳纤维加热线构成2mm厚的加热层； 第四步、保护层的制备 称取100重量份的E玻璃纤维和30重量份环氧树脂溶液，将每束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成lmm厚的保护层；
第五步、管道固化 将模具放入固化炉，转动模具，先使固化炉温度升高至5(TC，保持25分钟，然后使
固化炉温度升高至11(TC，保持25分钟，再使固化炉温度升高至17(TC，保持180分钟，使内
衬层、缠绕增强层、加热层和保护层完全固化； 第六步、修整脱模 将模具放置脱模机上脱模； 第七步、打压、接入电源插口、入库。 实施例5 1、内衬层的制备 调试设备，清洁模具，称取O. 5重量份的固化剂、7. 5重量份的促进剂、45重量份的丙酮放入100重量份环氧树脂溶液混合均匀，将配比好的环氧树脂溶液缠在模具上3. 5mm厚进行固化构成内衬层，并使得内衬层无气泡，表面平整；
第二步、缠绕增强层的制备 将带有成型内衬层的模具上缠绕机，称取100重量份E玻璃纤维和35重量份环氧树脂溶液，将每束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成9mm厚的缠绕增强层； 第三步、加热层的制备 称取100重量份的碳纤维或碳纤维加热线和35重量份环氧树脂溶液，将碳纤维
或碳纤维加热线在环氧树脂溶液内浸渍完全，顺轴向顺序排列碳纤维或碳纤维加热线构成
4mm厚的加热层； 第四步、保护层的制备 称取100重量份的E玻璃纤维和35重量份环氧树脂溶液，将每束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成2mm厚的保护层；
第五步、管道固化 将模具放入固化炉，转动模具，先使固化炉温度升高至6(TC，保持30分钟，然后使
固化炉温度升高至12(TC，保持30分钟，再使固化炉温度升高至18(TC，保持120分钟，使内
衬层、缠绕增强层、加热层和保护层完全固化； 第六步、修整脱模 将模具放置脱模机上脱模； 第七步、打压、接入电源插口、入库。 实施例6 1、内衬层的制备 调试设备，清洁模具，称取0.3重量份的固化剂、8重量份的促进剂、50重量份的丙酮放入100重量份环氧树脂溶液混合均匀，将配比好的环氧树脂溶液缠在模具上6mm厚进行固化构成内衬层，并使得内衬层无气泡，表面平整；
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第二步、缠绕增强层的制备 将带有成型内衬层的模具上缠绕机，称取100重量份E玻璃纤维和40重量份环氧树脂溶液，将每束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成16mm厚的缠绕增强层； 第三步、加热层的制备 称取100重量份的碳纤维或碳纤维加热线和40重量份环氧树脂溶液，将碳纤维或碳纤维加热线在环氧树脂溶液内浸渍完全，轴向缠绕碳纤维或碳纤维加热线构成6mm厚的加热层； 第四步、保护层的制备 称取100重量份的E玻璃纤维和40重量份环氧树脂溶液，将每束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成3mm厚的保护层；
第五步、管道固化 将模具放入固化炉，转动模具，先使固化炉温度升高至7(TC，保持35分钟，然后使
固化炉温度升高至13(TC，保持35分钟，再使固化炉温度升高至19(TC，保持60分钟，使内
衬层、缠绕增强层、加热层和保护层完全固化； 第六步、修整脱模 将模具放置脱模机上脱模； 第七步、打压、接入电源插口、入库。 本发明提供的自加温耐高压输油管道，不仅可用于输送原油，还可用于输送硫酸、盐酸等，加热层还可为电加热橡胶层或其它电加热层。
权利要求
自加温耐高压输油管道，其特征在于由内至外依次包括由100重量份的环氧树脂溶液构成的1-6mm厚的内衬层；由100重量份的E玻璃纤维和30-40重量份环氧树脂溶液构成的2-16mm厚的缠绕增强层；由100重量份的碳纤维或碳纤维加热线和30-40重量份环氧树脂溶液构成的2-6mm厚的加热层；由100重量份的E玻璃纤维和30-40重量份环氧树脂溶液构成的1-3mm厚的保护层。
2. 根据权利要求1所述的自加温耐高压输油管道，其特征在于所述的碳纤维或碳纤 维加热线轴向缠绕，碳纤维或碳纤维加热线端头设有插头。
3. 根据权利要求1所述的自加温耐高压输油管道，其特征在于所述的碳纤维或碳纤 维加热线顺轴向顺序排列，碳纤维或碳纤维加热线端头设有插头。
4. 根据权利要求1所述的自加温耐高压输油管道，其特征在于所述的环氧树脂溶液 内添加有0. 2-0. 3重量份的固化剂、7-8重量份的促进剂、40-50重量份的丙酮。
5. 制备权利要求1、2、3或4所述的自加温耐高压输油管道的工艺，其特征在于包括下 列步骤第一步、内衬层的制备调试设备，清洁模具，按权利要求l和4取内衬层的组分和比例，将固化剂、促进剂、 丙酮放入环氧树脂溶液混合均匀，将配比好的环氧树脂溶液缠在模具上进行固化构成内衬 层，并使得内衬层无气泡，表面平整；第二步、缠绕增强层的制备将带有成型内衬层的模具上缠绕机，按权利要求1取缠绕增强层的组分和比例，将每 束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍完全，缠绕在内衬层外壁构成缠绕增强层； 第三步、加热层的制备按权利要求1取加热层的组分和比例，将碳纤维或碳纤维加热线在环氧树脂溶液内浸 渍完全，轴向缠绕或顺轴向顺序排列碳纤维或碳纤维加热线构成加热层； 第四步、保护层的制备按权利要求1取加热层的组分和比例，将每束E玻璃纤维在环氧树脂溶液内浸渍完全， 缠绕在内衬层外壁构成保护层； 第五步、管道固化将模具温度升高至180-22(TC，保持30-60分钟，使内衬层、缠绕增强层、加热层和保护 层完全固化；第六步、修整脱模 将模具放置脱模机上脱模； 第七步、打压、接入电源插口、入库。
6. 根据权利要求5所述的制备自加温耐高压输油管道的工艺，其特征在于所述的管 道固化采用固化炉固化，将模具放入固化炉，转动模具，先使固化炉温度升高至50-7(TC，保 持25-35分钟，然后使固化炉温度升高至110-130°C ，保持25-35分钟，再使固化炉温度升高 至170-19(TC，保持60-180分钟，使内衬层、缠绕增强层、加热层和保护层完全固化。
全文摘要
本发明属于管道技术领域，公开了自加温耐高压输油管道及其制备工艺。其主要技术方案为由环氧树脂溶液构成内衬层，由E玻璃纤维、环氧树脂溶液构成缠绕增强层和保护层，碳纤维、环氧树脂溶液构成加热层，碳纤维或碳纤维加热线轴向缠绕或顺轴向顺序排列，碳纤维或碳纤维加热线端头设有插头。本发明自加温耐高压输油管道使用时，将碳纤维或碳纤维加热线端头的插头与电源相连接，管道温度升高，原油流经自加温耐高压输油管道时换热加温，从而有效提高了输送效率，方便快捷。较建设加热站，采用自加温耐高压输油管道，方法简单，升温快，费用低，原油输送成本大大降低。
文档编号C08L63/00GK101694251SQ20091007579
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月26日 优先权日2009年10月26日
发明者王春彦 申请人:王春彦;