专利名称：柔性盘管的制备方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种柔性管材，特别是一种柔性盘管的制备方法及其设备，主要用作石油、天然气输送管道。
背景技术：
柔性管材与刚性管材比较，特别是大口径管材，具有以下优点之一是柔性管材可以盘绕，每根管材长度远大于刚性管材，便于运输，运输费用低廉，管道可随地形变化，施工容易，安装方便；之二是管道接头少，泄漏点少，密封性能好，不仅节能降耗，还大幅度提高管材生产和管道安装效率。然而现有技术中，还没有发现能满足市场需求的柔性管材。
发明内容
本发明的目的在于克服现有管材制备方法及其设备的不足，提供一种“柔性盘管的制备方法及其设备”。该制备方法工艺简单，安全可靠，其生产设备具有结构设计合理、成本低，所制备的柔性盘管柔性好、磨擦系数小、防结垢、抗氧化、耐腐蚀性能强。从该柔性盘管的制备方法及其所用设备直至管道安装使用的全过程都充分体现了节能降耗，有效提高生产效率的有益效果。为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的一种柔性盘管，按重量百分比计算的原料配合比是超高分子量聚乙稀92. 5-95. 7%，聚乙稀石蜡3-5%，石墨1_2%，抗氧化剂O. 3-0. 5%。所述抗氧化剂中添加亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯，其比例为抗氧化剂总重量的 60-70%ο所述的一种柔性盘管的制备方法，包括配料、加热、挤出成型、盘管等步骤，具体步 骤如下
I)按重量百分比计算的原料配合比进行原料配制
超闻分子量聚乙稀92. 5-95. 7%,聚乙稀石腊3-5%,石墨1_2%，抗氧化剂O. 3-0. 5%。2)首先接通模具加热装置电源，实现对模具加热升温，当模具温度达到240°C-260°C时，再对料筒加热升温，当料筒温度达到200°C时，打开螺杆冷却水阀门，对螺杆进行冷却。3)立即打开挤出机，实现对管材配料的塑化并高压挤出，然后经模具塑化、固形及脱模后使管材成型。4)成型管材在牵引机的作用下冷却定型，其管材牵引长度达到25米-30米时，将管材连接到盘管装置上进行管材盘绕，其盘绕频率为45Hz，盘绕速度与挤出机挤出速度同步，其挤出速度为30mm/min，当管材盘绕长度达到预设长度时切割成柔性盘管产品。步骤3)中所述的立即打开挤出机，要先打开挤出机中所设置的冷却风机，其风量限制为1/4风量位置，然后打开挤出机，开机时挤出机以60r/min的低速运转，待管材挤出运行正常后，逐步提高挤出机转速，直至达到以90r/min的速度运转，并将其冷却风机风量逐步增大，直至100%。所述的一种柔性盘管的制备方法中所使用的设备，所述设备主要包括挤出机、专用模具，还设置有加热装置，冷却装置，在专用模具的后部依次设置有牵引机、盘管机。在料筒及专用模具的外壁设置有与温控仪相连接的环形加热装置，其加热装置是采用穿有陶瓷珠的电热丝，与料筒及模具轴心线成90°角度均匀缠绕，包裹电热丝设置有石棉保温层。所述冷却装置包括风冷和水冷装置，水冷装置为一端与冷却水开关连接，贯穿螺杆轴中心位置设置的带有多个喷射孔的管状结构。所述牵引机安装在专用模具的后部，与挤出机、专用模具在同一轴心线上，主要由牵引轮、同步轮、调频减速机及机架组成，调频减速机安装在机架上，牵引轮对称设置在调频减速机的上方，与管材下表面相切，同步轮置于两牵引轮的中心位置，与管材上表面相 切，牵引轮、同步轮与调频减速机传动连接。所述盘管机安装在牵引机的后部，主要由卷盘、支架、减速机、电机、盘速控制器及转轴组成，转轴通过减速机与电动机传动连接，在其两端对称设置有两个卷盘。盘速控制器设置在盘管机的近前端，盘速控制器设置为机械控制器、红外线控制器及延时开关控制器中的一种。所述盘速控制器为机械控制器，由位置开关、上限位部件和下限位部件组成。位置开关与电机电连接。本发明与现有技术相比具有如下优点
I.成分设计合理、成本低、柔性盘管柔性好、磨擦系数小、抗氧化、耐腐蚀性能强，自润滑性能好，不结垢，使用寿命长。2.该制备方法工艺简单，安全可靠。在挤出机挤出管材的过程中，合理设计挤出机挤出速度及对模具冷却的风量大小，使其管材脱模充分，产品成品率高。3.其生产设备具有结构设计合理、成本低。因设置了螺杆水冷却装置，可有效防止返料现象发生，又因在在盘管机的近前端设置有盘速控制器，确保盘绕速度与挤出速度同步，使其盘绕角度适当，进一步保证产品质量。4.柔性盘管，便于运输，运输费用低廉，管道可随地形变化，施工容易，安装方便，加之管道接头少，泄漏点少，密封性能好。由此从该柔性盘管的制备方法及其所用设备直至管道安装使用的全过程都充分体现了节能降耗，降低成本，有效提高生产效率的有益效果。
图I是本发明的挤出机结构示意图。图2是本发明的牵引机结构示意图。图3是本发明的盘管机主视结构示意图。图4是本发明的盘管机左视结构示意图
图中I .电机，2 .变速箱，3 .料斗，4 .料筒，5 .模具，6、管材，7、牵引轮，8、同步轮，9、调频减速机，10、机架，11、卷盘，12、支架，13、减速机，14、盘速控制器，15、位置开关，16、转轴，17、上限位部件，18、下限位部件。
具体实施方式
下面通过非限制性实施例，进一步阐述本发明，理解本发明。
实施例本发明柔性盘管有下述按重量百分比计算的原料配制
I.超高分子量聚乙稀92. 5，聚乙稀石蜡5%，石墨2%，抗氧化剂O. 5%。2.超高分子量聚乙稀95. 7%，聚乙稀石蜡3%，石墨1%，抗氧化剂O. 3%。3.超高分子量聚乙稀94. 0%，聚乙稀石蜡4%，石墨I. 6%，抗氧化剂O. 4%。4.超高分子量聚乙稀93. 5，聚乙稀石蜡5%，石墨1%，抗氧化剂O. 5%。5.超高分子量聚乙稀95%， 聚乙稀石蜡3.5%，石墨1%，抗氧化剂O. 5%。
上述原料配制中均可在抗氧化剂中添加亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯，其比例为抗氧化剂总重量的60-70%，例如可以是抗氧化剂总重量的60%、62%、65%、68%、70%均可。实施例中抗氧化剂是四[β (3. 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三(2,4- 二叔丁基苯基)酯的混合物。超高分子量聚乙稀是分子量为250万的超高分子量聚乙稀。
上述5组实施例其制备方法为
I)将上述配料置入挤出机料斗。2)首先接通模具加热装置电源，实现对模具加热升温，当模具温度达到250°C
时，再对料筒加热升温，当料筒温度达到200°C时，打开螺杆冷却水阀门，对螺杆进行冷却。3)先打开挤出机中所设置的冷却风机，其风量限制为1/4风量位置，然后打开挤出机，开机时挤出机以60r/min的低速运转，待管材挤出运行正常后，逐步提高挤出机转速，直至达到以90r/min的速度运转，并将其冷却风机风量逐步增大，直至100%。实现对管材配料的塑化并高压挤出，然后经模具塑化、固形及脱模后使管材成型。4)成型管材在牵引机的作用下冷却定型，其管材牵引长度达到25米时，将管材连接到盘管装置上进行管材盘绕，其盘绕频率为45Hz，盘绕速度与挤出机挤出速度同步，其挤出速度为30mm/min，当管材盘绕长度达500米或800米时切割成柔性盘管产品。所述柔性盘管的制备方法中所使用的设备，所述设备主要包括挤出机、专用模具、加热装置和冷却装置，在专用模具的后部依次设置有牵引机、盘管机。挤出机为现有设备，其他设备根据所要生产管材的直径及壁厚，机加工自制。其加热装置是采用穿有陶瓷珠的电热丝，与料筒及模具轴心线成90°角度均匀缠绕，包裹电热丝设置有石棉保温层。其电热丝直径根据模具大小决定，即所生产管材直径及壁厚决定。如DN65X10，壁厚D=10，其电热丝直径为1mm。所述冷却装置包括风冷和水冷装置，水冷装置为一端与冷却水开关连接，贯穿螺杆轴中心位置设置的带有多个喷射孔的管状结构，由钢管制成。所述牵引机安装在专用模具的后部，与挤出机、专用模具在同一轴心线上，主要由牵引轮、同步轮、调频减速机及机架组成，调频减速机安装在机架上，牵引轮对称设置在调频减速机的上方，与管材下表面相切，同步轮置于两牵引轮的中心位置，与管材上表面相切，牵引轮、同步轮与调频减速机传动连接。所述盘管机安装在牵引机的后部，主要由卷盘、支架、减速机、电动机、盘速控制器及转旋转臂组成，旋转臂通过减速机与电动机传动连接，在其两端对称设置两个卷盘，盘速控制器设置在盘管机的近前端。所述盘速控制器由位置开关、上限位部件和下限位部件组成。位置开关与电机电连接。盘速控制器为机械控制器，其位置开关采用行程开关。当管材与上限位部件接触时，位置开关动作，电机停止工作，停止管材盘绕，当管材与下限位部件接触时，位置开关动作，电机工作，开绐管材盘绕，确保管材盘绕速度与挤出机挤出速度同步。以上实施例所设计、制备的柔性盘管已经有关部门对综合力学性能进行了检测、试验，检测结果如下
20°C，2倍公称压力I小时，静液压强度试验；结果不渗透，不破裂； SO0C , I. 2倍公称压力165小时，静液压强度试验；结果不渗透，不破裂；
20°C，3倍公称压力，爆破强度试验；结果不爆破。 本发明所设计制造的柔性盘管柔性好、磨擦系数小、抗氧化、耐腐蚀性能强，自润滑性能好、不结垢、安全可靠、使用寿命长。对提高生产、使用效率，节能降耗，降低生产成本具有十分重要的经济意义。
权利要求
1.一种柔性盘管，其特征在于，按重量百分比计算的原料配合比是，超高分子量聚乙稀92. 5-95. 7%，聚乙稀石蜡3-5%，石墨1_2%，抗氧化剂O. 3-0. 5%。
2.根据权利要求I所述的一种柔性盘管，其特征在于，所述抗氧化剂中添加亚磷酸三(2,4- 二叔丁基苯基)酯，其比例为抗氧化剂总重量的60-70%。
3.—种如权利要求I所述的一种柔性盘管的制备方法，其特征在于，所述制备方法，包括配料、加热、挤出成型、盘管等步骤，具体步骤如下 1)按重量百分比计算的原料配合比进行原料配制 超闻分子量聚乙稀92. 5-95. 7%,聚乙稀石腊3_5%，石墨1-2%,抗氧化剂O. 3-0. 5% ； 2)首先接通模具加热装置电源，实现对模具加热升温，当模具温度达到240°C-260°C时，再对料筒加热升温，当料筒温度达到200°C时，打开螺杆冷却水阀门，对螺杆进行冷却； 3)立即打开挤出机，实现对管材配料的塑化并高压挤出，然后经模具塑化、固形及脱模后使管材成型； 4)成型管材在牵引机的作用下冷却定型，其管材牵引长度达到25米-30米时，将管材连接到盘管装置上进行管材盘绕，其盘绕频率为45Hz，盘绕速度与挤出机挤出速度同步，其挤出速度为30mm/min，当管材盘绕长度达到预设长度时切割成柔性盘管产品。
4.根据权利要求3所述的一种柔性盘管的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述的打开挤出机，要先打开挤出机中所设置的冷却风机，其风量限制为1/4风量位置，然后打开挤出机，开机时挤出机以60r/min的低速运转，待管材挤出运行正常后，逐步提高挤出机转速，直至达到以90r/min的速度运转，并将其冷却风机风量逐步增大，直至100%。
5.根据权利要求3所述的一种柔性盘管的制备方法中所使用的设备，所述设备主要包括挤出机、专用模具，其特征在于，还设置有加热装置，冷却装置，在专用模具的后部依次设置有牵引机、盘管机。
6.根据权利要求5所述的一种柔性盘管的制备方法中所使用的设备，其特征在于，在料筒(4)及模具(5)的外壁设置有与温控仪相连接的环形加热装置，其加热装置是采用穿有陶瓷珠的电热丝，与料筒(4)及模具(5)轴心线成90°角度均匀缠绕，包裹电热丝设置有石棉保温层。
7.根据权利要求5所述的一种柔性盘管的制备方法中所使用的设备，其特征在于，所述冷却装置包括风冷和水冷装置，水冷装置为一端与冷却水开关连接，贯穿螺杆轴中心位置设置的带有多个喷射孔的管状结构。
8.根据权利要求5所述的一种柔性盘管的制备方法中所使用的设备，其特征在于，所述牵引机安装在专用模具的后部，与挤出机、专用模具在同一轴心线上，主要由牵引轮(7)、同步轮(8)、调频减速机(9)及机架(10)组成，调频减速机(9)安装在机架(10)上，牵引轮(7)对称设置在调频减速机(9)的上方，与管材(6)下表面相切，同步轮(8)置于两牵引轮(7)的中心位置，与管材(6)上表面相切，牵引轮(7)、同步轮(8)与调频减速机(9)传动连接。
9.根据权利要求5所述的一种柔性盘管的制备方法中所使用的设备，其特征在于，所述盘管机安装在牵引机的后部，主要由卷盘(11)、支架(12)、减速机(13)、电机、盘速控制器(14)及转轴(16)组成，转轴(16)通过减速机(13)与电动机传动连接，在其两端对称设置有两个卷盘(11)，盘速控制器(14)设置在盘管机的近前端，盘速控制器(14)设置为机械控制器、红外线控制器及延时开关控制器中的一种。
10.根据权利要求9所述的一种柔性盘管的制备方法中所使用的设备，其特征在于，所述盘速控制器(14)为机械控制器，由位置开关(15)、上限位部件(17)和下限位部件(18)组成，位置开关(15)与电机电连接。
全文摘要
本发明公开了一种柔性盘管的制备方法及其设备。按重量百分比计算的原料配合比是超高分子量聚乙稀92.5-95.7%，聚乙稀石蜡3-5%，石墨1-2%，抗氧化剂0．3-0．5%。所述制备方法，包括配料、加热、挤出成型、盘管等步骤。所述柔性盘管的制备方法中所使用的设备，主要包括挤出机、专用模具，还设置有加热装置，冷却装置，在专用模具的后部依次设置有牵引机、盘管机。本发明所设计制造的柔性盘管柔性好、磨擦系数小、抗氧化、耐腐蚀性能强，自润滑性能好、不结垢、安全可靠、使用寿命长。对提高生产、使用效率，节能降耗，降低生产成本具有十分重要的经济意义。
文档编号C08L23/06GK102875863SQ20111019662
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者刘海鹰, 仲宝付, 邹慈胜, 胡文玺 申请人:泰州申视塑料有限公司