专利名称：小口径三层pe防腐管环形包覆用复合机头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种三层PE防腐管环形包覆用复合机头。
背景技术：
在天然气长输管线输送中，大量采用三层PE防腐管。三层PE结构防腐管的防腐层是由环氧粉末涂层、底胶粘结剂层和聚乙烯(PE)层组成，这种防腐结构克服了单一材料的局限性，综合了环氧粉末涂层和聚乙烯层的优点，层间结合紧密，使整个防腐体系的综合性能达到最佳，这种防腐结构的优良性能得到各国防腐界的重视，在我国也得到了迅速发展和广泛应用。在天然气长输管线输送中，主管线往往采用大中口径三层PE防腐管，分支管线逐渐过渡为中小口径的防腐管。国内外对大中口径三层PE防腐管均采用侧向缠绕成型工艺，钢管在生产线上作螺旋状旋转前进，底胶和PE层呈带状缠绕到钢管上后由橡胶压辊压实，以提高粘接强度。小口径钢管由于管径小，强度和刚度小，在作业线上旋转传送十分不稳定，在橡胶压辊压实时，容易产生弯曲变形，所以侧向缠绕成型工艺不适用于小口径钢管作三层PE防腐。目前，国内许多厂家采用两套单层机头分别配置真空负压装置对小口径钢管进行三层PE防腐。环形包覆时，钢管直行不旋转，依次通过喷粉箱、底胶机头、PE机头和喷淋冷却装置完成包覆成型。底胶机头和PE机头为单层管接头，分别挤出底胶管和PE 管包覆于涂有环氧粉末的钢管外表面，每个机头配置单独的真空负压装置，采用抽真空负压的方式排出层间气泡并实现层间压实。现有技术采用两套机头、两套真空负压装置，在底胶机头和PE真空负压装置之间必须留出操作空间，整套装置在传动线上占位很长，而喷粉之后到喷淋冷却之前防腐层处于软化状态不能设置支撑辊，这样使支撑辊在该处的跨度很大，钢管运行时摆动量很大，很容易和机头或真空负压装置的内孔刮蹭，引起产品报废(参见图1)。其次，由于环形包覆不能像侧缠绕一样加碾压辊碾压，往往使层间遗留有少量气泡，影响层间粘接强度。
发明内容鉴于现有技术的不足，本实用新型的目的旨在提供一种三层PE防腐管环形包覆用复合机头。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现一种小口径三层PE防腐管环形包覆用复合机头，是由加热棒插孔、内层芯模、内层模身、内层调节环、外层芯模、外层模身、外层调节环和外层外模构成。内层芯模和内层模身相嵌复合并与外层芯模结合，形成第一料口管状流道；内层模身与外层芯模间置有内层调节环，外层芯模与外层模身相嵌复合，并与外层外模结合，形成第二料口管状流道；外层模身与外层外模间置有外层调节环，第一管状流道与第二管状流道收缩角A为60° 90° ；内层芯模内部有加热棒插孔。本实用新型与现有技术相比，具有的优点在三层PE防腐管环形包覆生产中采用复合机头代替两个单机头具有以下特点
3[0009](1)真空负压装置由两套减少为一套。(2)机头支撑装置由两套减少为一套。(3)加热温控系统由两套减少为一套。(4)双层复合机头有两个独立的进料口和两套独立的管状成型流道，内外流道同心布置，外流道的芯模兼作内流道的外模。复合机头总体尺寸比一个单机头略大，但由于减少了一个机头，一套真空负压装置，并且节省了两个单机头之间的操作空间，使复合机头在传动线上的占位长度大幅度减少为单机头的40%。(5)单机头包覆时，PE层与底胶层之间、底胶层与环氧粉末涂层之间都是外部复合，虽然施加了真空负压，也可能留有少量气泡，影响了粘接强度。采用复合机头时，PE层与底胶层之间是在机头内部复合，完全隔绝了空气，不可能存在层间气泡。PE层与底胶层复合后，复合层厚度增加，可以施加较大的负压，有利于排出复合层与环氧粉末涂层之间的气泡，使粘接强度提高。(6)复合机头的制造成本和运行成本远低于两个单机头。(7)由于PE与底胶在复合机头内部复合，在整个挤出包覆过程中底胶不可见。一旦底胶出料异常，只能在切管时发现，这使发现故障滞后，导致废品增加。所以，在每次切管时，必须通过颜色判断底胶出料情况。
图1环形包覆钢管三层PE防腐成型示意图。图2本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图2所示。一种小口径三层PE防腐管环形包覆用复合机头，是由加热棒插孔1、 内层芯模2、内层模身3、内层调节环4、外层芯模5、外层模身6、外层调节环7和外层外模8 构成。内层芯模2和内层模身3相嵌复合并与外层芯模5结合，形成第一料口管状流道；内层模身3与外层芯模5间置有内层调节环4，外层芯模5与外层模身6相嵌复合，并与外层外模8结合，形成第二料口管状流道；外层模身6与外层外模8间置有外层调节环7，第一管状流道与第二管状流道收缩角A为60° 90° ；内层芯模2内部有加热棒插孔1。外层芯模5的芯模被内层芯模2、内层模身3、外层模身6和外层外模8两层共用， 充当内层的外模，内外两层的进料口沿机头轴向错开布置，内外层设置单独的调节环分别调节每一层的厚度均勻性。PE和底胶分别由各自的进料口进入复合机头，机头内层流道为底胶层，通过复合机头内的流道分配各自形成管状，内外两层管同心布置，内流道平直段出口进入复合段与外流道汇合，从复合段挤出的是PE和底胶的复合层。复合机头配置一套真空负压装置，真空室内的真空度可以平滑的调节，以适应复合层成型，便于排出复合层与环氧粉末涂层之间的气泡，提高粘接强度。复合机头采用内外同时加热方式，外圆面采用电阻加热圈加热，内层芯模2底部有加热棒插孔1，孔中插入棒式内加热器。加热棒的安装位置要特别注意，因为加热棒的轴线方向和底胶在平直段的出料方向相同，如果加热棒太靠近流道并且加热棒彼此相距太远时，流道表面的温度会呈现条状分布，影响出料的均勻性。为保证底胶出料的均勻性，加热棒插孔不要深入到底胶的平直段部分，这样在结构布置时也比较合理。
权利要求1. 一种小口径三层PE防腐管环形包覆用复合机头，是由加热棒插孔(1)、内层芯模 (2)、内层模身(3)、内层调节环(4)、外层芯模(5)、外层模身(6)、外层调节环(7)和外层外模(8)构成，其特征是内层芯模(2)和内层模身(3)相嵌复合并与外层芯模(5)结合，形成第一料口管状流道；内层模身(3)与外层芯模(5)间置有内层调节环(4)，外层芯模(5) 与外层模身(6)相嵌复合，并与外层外模(8)结合，形成第二料口管状流道；外层模身(6) 与外层外模(8)间置有外层调节环(7)，第一管状流道与第二管状流道收缩角A为60° 90° ；内层芯模(2)内部有加热棒插孔(1)。
专利摘要本实用新型涉及一种小口径三层PE防腐管环形包覆用复合机头，其结构特征是内层芯模和内层模身相嵌复合，并与外层芯模结合，形成第一料口管状流道；内层模身与外层芯模间置有内层调节环，外层芯模与外层模身相嵌复合，并与外层外模结合，形成第二料口管状流道；外层模身与外层外模间置有外层调节环，第一管状流道与第二管状流道收缩角A为60°～90°；内层芯模底部有加热棒插孔。本实用新型在小口径钢管三层PE防腐生产中，采用复合机头方案，降低了制造成本和运行成本，生产线调整方便，钢管与机头内孔刮蹭现象减少，产品废品率低。产品经检验，层间气泡少，粘接强度高，质量完全符合SY/T0413-2002标准的要求。
文档编号B29C47/12GK202241907SQ20112017999
公开日2012年5月30日 申请日期2011年5月28日 优先权日2011年5月28日
发明者何小林, 李生军, 贾宏庆 申请人:天华化工机械及自动化研究设计院