玻璃纤维管接合方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种增强热固性树脂(RTR)管的接合系统，包括：第一RTR管，其具有插端部，该插端部包括第一接合面；第二RTR管，其具有成形以纳入该插端部的插口部，该插口部具有第二接合面；以及，第一接合面与第二接合面之间的空腔，将插端部推压配合进入插口部时形成该空腔；以及可注射/可固化材料，其置于空腔中。另外，一种RTR管的接合方法，包括以下步骤：将第一管的插端部推压配合进入第二管的插口部，在插端部与插口部之间形成空腔；将接合复合物注入空腔；以及固化该接合复合物。
【专利说明】玻璃纤维管接合方法及系统
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 这是一件非临时申请，根据35USC 119(e)，要求以2011年11月28日提交的美国 临时专利申请No. 61/564, 046为优先权，该申请的全部内容在此以引用方式并入本文。
【技术领域】
[0003] 本发明涉及玻璃纤维管的接合系统及方法。在一种非限制性的特定实施例中，在 高压应用中使用本发明的玻璃纤维管的接合方法及系统。
【背景技术】
[0004] 近年来，复合材料越来越多地应用为特殊结构应用的材料。此趋势的一种令人关 注的实施例是在航空航天工业中，其中复合材料构成最新商用飞机（例如，波音777和空客 350-900)材料的50%以上。航空航天工业中相关的复合材料应用包括机翼、机身、以及机 尾。
[0005] 在油田领域也存在类似的趋势，例如，在中东，近几十年来涂层钢板已经成为主导 的管材。随着时间推移，该区域的油田日益枯竭，因此，要求注水来维持储层压力、并且保持 开采以达到所要求的水平。这种注水增加了采出液的含水率（water-cut)，得到具有很强腐 蚀性的混合物，这会在钢管中导致大范围的内外腐蚀，如图1中所示。为此，逐渐发现可采 用增强热固性树脂（RTR)管（其为高耐腐蚀性的材料）作为替代管材，用于采出液和注入 水的输送。
[0006] 除了耐腐蚀性，RTR管还具有许多附加优点，例如其高耐用性、高强度-重量比、以 及光滑的内表面。由于具有后一种优点，与更传统的材料相比，RTR管或RTRP提供了明显 减小的流阻。通过避免泄漏，RTRP的应用还提高了系统的可靠性，从而降低了寿命周期成 本。由于其本身为轻重量组成并在低压应用中通常容易进行接合，还明显降低了RTRP的安 装成本。
[0007] 据此，期望成功设计、制造并鉴定（qualification)能耐受这些类型应用所需高压 的RTR管机械接头。
【发明内容】
【发明内容】
[0008] 部分的描述是为了提供关于本发明一些方面的基本理解。本部 分不是广泛综述，并不旨在标识关键/重要组成部分或者描绘本发明的范围。其目的是以 简化形式给出一些概念，下文再进行更具体的描述。
[0009] 本发明一个方面是一种增强热固性树脂（RTR)管的接合系统，包括：第一 RTR管， 其具有插端部，该插端部包括第一接合面；第二RTR管，其具有成形以纳入该插端部的插口 部，插口部具有第二接合面；以及，第一接合面与第二接合面之间的空腔，将插端部推压配 合进入插口部时形成该空腔；以及可注射/可固化材料，其置于空腔中。
[0010] 本发明另一方面是一种增强热固性树脂（RTR)管的接合方法，包括以下步骤：将 第一管的插端部推压配合进入第二管的插口部，在插端部与插口部之间形成空腔；将接合 复合物注入空腔；以及固化接合复合物。
[0011] 根据另一方面，提供了一种玻璃纤维管接合方法，包括：将第一玻璃纤维管推压 配合进入第二玻璃纤维管，在第二玻璃纤维管的顶部钻出顶孔，以及，将接合复合物注入底 孔，使得第一管与第二管之间的空腔都被接合复合物填满。
[0012] 根据另一方面，提供了一种玻璃纤维管高速接合系统，包括：第一玻璃纤维管，其 具有插端部；第二玻璃纤维管，其具有承口部和在其承口的顶部位置钻开的顶孔；以及可 注射接合复合物，其中，将第二玻璃纤维管配合进入第一玻璃纤维管，并将接合复合物注入 底孔，以使第一玻璃纤维管和第二玻璃纤维管牢固地接合。
[0013]根据另一方面，提供一种玻璃纤维管接合方法，包括：将第一玻璃纤维管和第二玻 璃纤维管推压配合进入联结器玻璃纤维管的相反端部；在联结器玻璃纤维管的顶部钻出顶 孔；以及，将接合复合物注入底孔，使得联结器与第一管和第二管之间的空腔都被接合复合 物填满。
[0014]根据另一方面，提供一种玻璃纤维管高速接合系统，包括：第一玻璃纤维管，其具 有插端部；第二玻璃纤维管，其具有插端部；联结器，其具有与两个插端部的每一个相匹配 的成型部、以及在其成型部的顶部位置处钻开的顶孔；以及可注射接合复合物，其中，将第 一玻璃纤维管和第二玻璃纤维管配合进入联结器玻璃纤维管，并将接合复合物注入底孔， 以用联结器玻璃纤维管使第一玻璃纤维管和第二玻璃纤维管牢固地接合。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1A?图1B示出由于高含水率导致的钢管系统内外腐蚀；
[0016] 图2A?图2C示出适合于石油生产应用的多种RTR管接头；
[0017] 图3A?图3D示出玻璃纤维管示例制造过程中的一些步骤；
[0018] 图4是注入式接头的横截面图；
[0019]图5是示出实现图4注入式接头的示例注射处理系统的剖视图；
[0020] 图6是注射孔布置的说明性示例；
[0021] 图7描绘用于示例注射过程的连接的示例结构；
[0022] 图8描述完成注射的示例；
[0023] 图9是用于高压应用的示例注入式机械接头的剖视图；
[0024] 图10示出实现具有整体注入式机械接头的DN300 PN160玻璃纤维管的示例制造 和接合处理中的一些步骤；以及
[0025] 图11示出实现具有联结器注入式机械接头的DN600 PN80玻璃纤维管的示例制造 和接合处理的一些步骤。
【具体实施方式】
[0026] 概述
[0027] 表1中说明了 RTRP相比于其它更传统材料具有竞争性的特性。应当注意到，"玻璃 纤维管"的组成由关于玻璃纤维增强热固性树脂管的ASTM D 2310限定。据此，术语"RTRP"、 "RTR管"和"玻璃纤维管"在本文中可互换使用。
[0028] 表1 :增强热固性树脂管（RTRP)具有竞争性的特性
[0029]
【权利要求】
1. 一种增强热固性树脂（RTR)管的接合系统，包括： 第一 RTR管，其具有插端部，所述插端部包括第一接合面； 第二RTR管，其具有成形以纳入所述插端部的插口部，所述插口部具有第二接合面；以 及 所述第一接合面与所述第二接合面之间的空腔，将所述插端部推压配合进入所述插口 部时形成所述空腔；以及 可注射/可固化材料，其置于所述空腔中。
2. 根据权利要求1所述的接合系统，其中，所述插端部的外接合面包括外凹槽。
3. 根据权利要求1所述的接合系统，其中，所述插口部的内接合面包括内凹槽。
4. 根据权利要求1所述的接合系统，其中，所述插端部的第一接合面和所述插口部的 第二部分至少之一包括凹槽。
5. 根据权利要求1所述的接合系统，进一步包括电阻丝，其敷设于所述第一接合面和 所述第二接合面中的至少之一。
6. 根据权利要求1所述的接合系统，进一步包括第一密封件，其在所述第一管与所述 第二管之间形成密封。
7. 根据权利要求6所述的接合系统，进一步包括第二密封件。
8. 根据权利要求1所述的接合系统，其中，所述第二管的所述插口部包括联结器，所述 联结器与所述第二管的第二插端部接合，以及，所述联结器构造成可与所述第一管的对应 第一插端部接合。
9. 根据权利要求8所述的接合系统，其中，将接合复合物注入所述第二插端与所述联 结器之间形成的第二空腔。
10. -种增强热固性树脂（RTR)管的接合方法，包括以下步骤： 将第一管的插端部推压配合进入第二管的插口部，在所述插端部与所述插口部之间形 成空腔； 将接合复合物注入所述空腔；以及 固化所述接合复合物。
11. 根据权利要求15所述的接合方法，进一步包括以下步骤： 在所述第二管的顶部形成顶孔，通过所述顶孔将所述接合复合物注入并靠重力送料进 入所述空腔中。
12. 根据权利要求15所述的接合方法，进一步包括以下步骤： 在所述第二管中形成第二孔； 对所述第二孔施加真空，以保证所述接合复合物完全填满所述空腔。
13. 根据权利要求15所述的接合方法，进一步包括以下步骤： 在所述第二管的插口部中形成注射孔，所述注射孔用于将所述接合复合物注入所述空 腔；以及 在所述第二管的插口部中形成第二孔，所述第二孔位于所述插口部的坚向最高点，使 得注入的接合复合物完全填满所述空腔，以及，过量的接合复合物从所述第二孔流出。
14. 根据权利要求10所述的接合方法，进一步包括以下步骤： 向所述接合复合物施加热量。
15. 根据权利要求14所述的接合方法，其中，由电阻丝实现向所述接合复合物施加热 量。
16. 根据权利要求1所述的接合系统，其中： 所述接合复合物是可注射接合复合物，其中，在位于所述第二管的所述插口部的顶部 的孔中，注射所述可注射接合复合物，从而，填充由所述第一接合面和所述第二接合面形成 的所述空腔。
【文档编号】B29C65/54GK104246343SQ201280068273
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2012年11月27日 优先权日:2011年11月28日
【发明者】阿尔温·法赫, 纳韦恩·阿尔瓦, 杰拉尔德·萨缅托, 吉斯·鲁库斯 申请人:未来管道工业集团有限公司