一种流量可调的纤维增强聚乙烯管材及其应用的制作方法

本发明涉及一种流量可调的纤维增强聚乙烯管材及其应用，属于管材制造技术领域。

背景技术：

目前市场上石油天然气开采业、化学工业、输送矿浆或者泥砂管道及特殊恶劣环境用的管道系统需求耐压、耐温和耐腐蚀的工业管道系统，但在需要承受较大压力和较高温度的领域以及比较恶劣的环境下不能使用普通的聚乙烯管道系统，而金属管易腐蚀、没有柔软性，不能做成很长的盘卷管，运输和铺设费用、日常维护费用较高，因此，为了克服塑管和钢管的缺点，各种结构形式的复合管材便应运而生。

近年来，国内外都有许多增强塑料管的新设计、新专利，国内现有的增强聚乙烯管材产品基本上都是以金属(钢丝或者钢板)来增强塑料管材，比较成功的有：钢骨架聚乙烯塑料复合管、孔网钢带聚乙烯复合管及钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管。但这些聚乙烯管存在的增强材料只有细钢丝一种，钢丝与塑料的结合状况比不上合成纤维，采用钢丝缠绕增强存在不能做成盘管供应、不能对接焊等缺点。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种流量可调的纤维增强聚乙烯管材。

本发明还提供上述一种流量可调的纤维增强聚乙烯管材的应用。

本发明的技术方案如下：

一种流量可调的纤维增强聚乙烯管材，包括管体，所述管体由内至外依次包括高密度聚乙烯内衬层、高强玻纤带中间层和高密度聚乙烯外保护层。

优选的，在所述管体外侧设置加强筋。

优选的，所述加强筋为聚丙烯单壁波纹管。

进一步优选的，在所述的聚丙烯单壁波纹管外包覆聚乙烯层。

优选的，所述高密度聚乙烯内衬层和高密度聚乙烯外保护层均采用PE100高密度聚乙烯混配料。

进一步优选的，所述高密度聚乙烯外保护层采用含碳黑的PE100高密度聚乙烯混配料。

优选的，所述管体一端为插口、另一端为承口，在插口和承口部位高密度聚乙烯内衬层和高密度聚乙烯外保护层结合在一起完全包覆高强玻纤带中间层。

优选的，所述管材的插口端设置有环形卡槽。此设计的好处在于，环形卡槽内放置密封胶圈，当插口插入承口内时，可提高管材物理插接时的密封性。

优选的，所述管材的承口端内侧设置有电焊丝。

一种流量可调的纤维增强聚乙烯管材的生产工艺，包括以下步骤，

事先在管材承口回转芯模处敷设电焊丝，电焊丝以圆环形缠绕于芯模上，相邻电焊丝间隔1-3mm，然后在回转芯模上依次缠绕高密度聚乙烯内衬层、高强玻纤带中间层和高密度聚乙烯外保护层制得聚乙烯管材；待自然风冷后，回转芯模解体，管材脱模从而得到含电焊丝的聚乙烯管材。

一种流量可调的纤维增强聚乙烯管材的施工工艺，包括以下步骤，

(1)首先，打磨管材插口端表皮，然后在插口端做出标记线，将管材插口端进行倒角处理，倒角角度小于等于15°；

(2)在待连接管材的承口端插入承具内芯，将步骤(1)中管材的插口端插入待连接管材的承口端，直至标记线均匀暴露在待连接管材的承口端，停止插入；然后在待连接管材的承口外侧安装热熔电焊丝的外包卡具，压紧待焊接部位；

(3)校直两根待连接的管材，使两根管材的轴线在同一直线上；

(4)启动电源通电加热，对步骤(2)中的待焊接部位进行加热焊接，焊接完成后断开电源；

(5)待焊接部位冷却后，拆除承具内芯和外包卡具。

本发明的有益效果在于：

1、本发明流量可调的纤维增强聚乙烯管材，改变了传统的聚乙烯管材的结构形式，使用高强玻纤带替代传统的金属材质来增强聚乙烯管材，其具有可连续施工、耐压能力强，连接方便等优势。

2、本发明采用高强玻纤带制备聚乙烯管材，管材具有柔韧性，管材可根据实际需求改变压力，从而来调节流量大小，其作用明显、效果显著。

3、采用高强玻纤带制备聚乙烯管材，由于其具有柔韧性，因而可制成盘管供应，方便后续的携带运输，同时易于施工过程中管材连接时的对焊，提高施工效率。

附图说明

图1为本发明聚乙烯管材的剖面图；

其中：1、加强筋；2、高密度聚乙烯外保护层；3、高强玻纤带中间层；4、高密度聚乙烯内衬层；5、卡槽；6、插口；7、承口。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种流量可调的纤维增强聚乙烯管材，包括管体，管体由内至外依次包括高密度聚乙烯内衬层4、高强玻纤带中间层3和高密度聚乙烯外保护层2。

在所述管体外侧设置加强筋1，加强筋1为聚丙烯单壁波纹管。为了便于在生产制造过程中加强筋与外保护层熔接在一起，在所述的聚丙烯单壁波纹管外包覆聚乙烯层。

管体一端为插口6、另一端为承口7，在插口6和承口7部位高密度聚乙烯内衬层4和高密度聚乙烯外保护层2结合在一起完全包覆高强玻纤带中间层3。

管材的插口端设置有环形卡槽5。环形卡槽内放置密封胶圈，当两根管材连接时，前个管材的插口插入后个管材的承口内，可提高管材物理插接时的密封性。

本实施例中，高密度聚乙烯内衬层和高密度聚乙烯外保护层均采用PE100高密度聚乙烯混配料，该混配料符合GB/T13663中的性能要求。

实施例2：

一种流量可调的纤维增强聚乙烯管材，结构如实施例1所述，其不同之处在于：高密度聚乙烯外保护层2采用含碳黑的PE100高密度聚乙烯混配料。根据管材的用途要求，外保护层为黑色效果更好，尤其当管材暴露在阳光下时，黑色防护效果最好。

实施例3：

一种流量可调的纤维增强聚乙烯管材，结构如实施例1所述，其不同之处在于：管材的承口端内侧设置有电焊丝。后续可实现管材的焊接连接。此时，管材的插口端无需设置环形卡槽(图中未示出)，管材采用对焊连接方式。

实施例4：

一种如实施例3所述的流量可调的纤维增强聚乙烯管材的生产工艺，包括以下步骤，

事先在管材承口回转芯模处敷设电焊丝，电焊丝以圆环形缠绕于芯模上，相邻电焊丝间隔1mm，然后在回转芯模上依次缠绕高密度聚乙烯内衬层、高强玻纤带中间层和高密度聚乙烯外保护层制得聚乙烯管材；待自然风冷后，回转芯模解体，管材脱模从而得到含电焊丝的聚乙烯管材。

实施例5：

一种流量可调的纤维增强聚乙烯管材的生产工艺，其工艺步骤如实施例4所述，其不同之处在于：相邻电焊丝间隔3mm。

实施例6：

一种如实施例3所述的流量可调的纤维增强聚乙烯管材的施工工艺，包括以下步骤，

(1)首先，用工具打磨管材插口端表皮，然后在插口端做出标记线，将管材插口端进行倒角处理，倒角角度小于等于15°；

(2)在待连接管材的承口端插入承具内芯，将步骤(1)中管材用手动葫芦吊起牵移使其插口端插入待连接管材的承口端，直至标记线均匀暴露在待连接管材的承口端，停止插入；然后在待连接管材的承口外侧安装热熔电焊丝的外包卡具，压紧待焊接部位；

(3)校直两根待连接的管材，使两根管材的轴线在同一直线上；

(4)启动电源通电加热，对步骤(2)中的待焊接部位进行加热焊接，承口端内侧的电焊丝热熔将插口与承口焊接在一起，焊接完成后断开电源；

(5)待焊接部位冷却后，拆除承具内芯和外包卡具。