专利名称：复合管接头及其加工方法
技术领域：
本发明涉及一种复合管接头及其加工方法。
背景技术：
埋入地下的用于输送流体的管路一旦发生泄漏，在修理时是十分艰难和昂贵的。管路发生泄漏的主要原因是被所输送的流体腐蚀或地壳波动对其造成的损坏，其中，因流体腐蚀对管路造成泄漏的部位会涉及到包括管接头在内的整体管路，而因地壳波动对管路造成泄漏的部位主要集中在管接头，所以，管接头的质量优劣会直接关系到输送流体管路的使用寿命。
采用复合管解决管路被流体腐蚀的技术已被公众所知。该复合管通常是由金属材料制成管件主体，并在该管件主体的内表面涂覆有一层塑料，其意是想利用金属管的刚性和塑料的耐腐蚀性来解决管路容易泄漏问题。但，该种结构的复合管件一个致命的缺陷是管件的连接，因为输送流体管路通常具有相当长的距离，而塑料不可能在管路铺设工序完成后再通过热熔或以其它方式涂覆在管路的内表面，即管路必须采用分立的复合管件在现场连接的结构。
两根管件的连接通常采用焊接或活动连接这两种方式，所谓焊接是指在现场将相邻两根管件通过热熔后固定连接，而活动连接是通过安装在管件两端的法兰和密封圈对接后再通过连接件固定，或者采用承插的方式固定。然而，就复合管件而言，由于复合管件内的塑料的熔点相对较低，如果采用焊接的方式连接，其焊口周边会因焊接时所产生的高温使塑料层熔化，而管路内只要有被流体腐蚀的区域就易产生泄漏；活动连接虽然可以解决塑料层熔化的问题，但，活动连接件在受到外力作用时极易松动，而其在松动后会使管路直接发生泄漏，同时，在法兰内或承插口内安装的密封圈通常是由橡胶等弹性材料构成，而橡胶类的弹性材料容易被所输送的流体腐蚀，进而使管接头不能实现密封。
中国专利2791429号授权公告的名称为“可用于热熔连接的钢塑复合管”给出一种复合管连接的一个例子。该专利所提出的复合管包括三层，其内外两层为钢管，中间的一层为塑料层，两根管件之间连接是通过将两根管端部的钢性外层剥离，再通过一个塑料接头将两根管件固定连接。虽然该种连接方式不能破坏塑料层，但，由于采用塑料作连接件的强度不足，且材质较脆，所以，该种连接方式不适合于较大口径的管路；同时因该管件的塑料层被设置在夹层内，所以，该种结构的管件不适合于用作输送腐蚀性流体。
中国专利1416995号公开的名称为“管道对接焊的方法及焊接成的管道”给出一种管件焊接的另一种方式。该专利采用一个动夹具和定夹具分别夹持在两个待焊接的同径管的端部区域，且在两个待焊接管的端部设置有倾斜方向相反的涂有焊料的锥面，当用动夹具将两根管的锥面承插对接后，利用加热系统使承插口部位的焊料熔化，待焊料冷却后即可将管焊接在一起。这种直接加热焊接的方式虽然操作过程相对简单，但，在通常情况下，焊料的熔点要远大于塑料的熔点，在对焊料加热过程中，同时也将焊口周边的塑料层熔化，所以，该种方式不适合于加热由钢管和塑料层构成的复合管。
另外，中国专利2432425号授权公告的名称为“钢塑复合管隔热焊接接头”给出焊接复合管的技术。该专利所提出的管接头包括分别焊接在两个待焊接管端部承口件和插口件，利用承插的方式将管接头对接，再通过对承口件和插口件相接触的环缝焊接使其成为一个整体。虽然该管接头在承口件与插口件之间设置有隔热层和防腐层，在焊接时在一定程度上可以保护管件内塑料层不被损坏，但，对于大口径的管件而言，须要通过吊装设备和专用工具才能完成两者之间的对接，如果再设置有隔热层和防腐层，其对接就更加困难；同时两根管件之间只是依靠管接头环缝焊接实现连接，这种连接方式不坚固，特别是对于埋入地下的管路，当其受到地壳波动等外力作用时极易断裂；另外，该管接头的密封是依靠设置在承口件内的橡胶垫圈来完成，而该种结构的橡胶垫圈必须与管路所输送的流体直接接触，如果管路中所输送的是腐蚀性流体，橡胶垫圈被腐蚀后起不到密封的作用，从而导致管路泄漏。
发明内容
本发明的任务是提供一种利用胶接和焊接两种方式连接管件的同一接口以提高其强度，同时在焊接时不会破坏复合管塑料层的复合管接头。
本发明的另一个任务是提供一种加工上述复合管接头的方法。
为完成上述任务，本发明所提出的复合管接头包括将两根同径复合管的端面固接在一起的胶接部和两端分别安装在两根复合管端部区域的管套，以及设置在复合管外表面和管套内表面之间的弹性体层。
所述管套包括两根短管件，且每一根短管件的一个端部径向向内延伸有内径与复合管的外径相同或相近似的凸沿，其另一端是自由端或在自由端上设置有法兰。
所述复合管的端面分别设置有方向相反斜度相同或基本相同的斜面。所述复合管包括金属管和覆在该金属管内表面的塑料层。
上述复合管接头的加工方法，包括以下三个步骤①、将构成管套的两根短管件的凸沿分别固定在两根复合管的外表面，并使两根短管件在对接后正好使两根复合管的端面对接；②、将两根安装有管套的复合管的端面部位涂覆有在凝固时可将两者固接在一起的胶；③、将两根短管件的自由端或设置有法兰的自由端及两个复合管的端面对接后对管套所形成的环缝焊接，并保留有至少一个预定的缝隙，并通过该缝隙向复合管的外表面与管套的内表面之间注入液态的弹性体，待液态的弹性体凝固后再将保留的缝隙焊接封闭。
所述步骤①中还包括将两根复合管的端面分别加工成方向相反且斜度相同或基本相同的斜面的步骤。
本发明所提出的复合管接头采用的胶接部可以将两根复合管的端面粘接固定，其胶可以采用由高分子材料复配的热熔胶或者金属胶，这些种类的胶能很好地粘接非极性的聚乙烯等塑料和金属材料，其粘结强度并不亚于电弧焊接的强度，且热熔胶或者金属胶还具有一定的耐酸碱等性能；而管套可通过焊接的方式结合，且在焊接时，由于管套与管件之间留有一定间隔，所以，不会破坏管件内表面的塑料层，同时，该管接头包括管件之间粘接和管套焊接两个固接部，使管接头在地壳波动等外力作用下也不会损坏，非常适合于连接大口径的管件；另外，在管套的内表面与管件的外表面之间还设置弹性体层，该弹性体层可进一步提高管接头的抗弯曲能力，使两根管件能更牢固地结合。
附图1是本发明所提出的复合管接头一个实施例的外观剖面结构示意图。
具体实施例方式参见图1，该图给出本发明所提出的复合管接头一个实施例的外观整体结构。该复合管接头一个最佳实施例是用于连接由金属管41和覆在该金属管41内表面的塑料层42所构成的复合管4，它包括管套1和弹性体层2，以及胶接部3这三个部分。
管套1由两根基本上对称的短管件11和12构成，每一根短管件11或12的一个端部径向向内延伸的凸沿13，该凸沿13的内径与金属管41的外径相匹配，即内径与金属管41的外径相同或相近似，可通过焊接的方式将其分别固定在两根预连接复合管4的端部，并且使短管件11或12的另一端朝向复合管4的端面43，两个短管件11和12之间的长度与所包围的复合管4长度相同。短管件11和12的另一端还可以采用法兰连接(图中没有给出具体结构)。为了使复合管4连接得更加牢固，在复合管4的端面43分别设置有方向相反斜度相同或基本相同的斜面，且两个斜面由胶接部3连接。管套1与复合管4之间保留有一定间距，在该间距所形成的空间内设置有弹性体层2。
在加工上述复合管接头时，首先将两根复合管4的端面43加工成方向相反斜度相同或相近的斜面，然后将构成管套1的两根短管件11和12的凸沿13分别固定在两根预连接复合管4端部的外表面上，并使两根短管件11和12在对接后正好使两根复合管4的端面43能够对接。在短管件11和12对接前，先在两根安装有管套1的复合管4的端面43部位涂覆有金属胶或热熔胶，再将两根短管件11和12的自由端14对接，同时也会使两个复合管4的端面43对接，然后对管套1对接后所形成的环缝进行焊接，对环缝焊接时应保留有一至两个缝隙。如果复合管4的端面43涂覆的是热熔胶，可通过预留缝隙向热熔胶加热，使热熔胶熔化后粘结，另外还可以通过该缝隙向复合管4的外表面与管套1的内表面之间注入液态的弹性体，待液态的弹性体层凝固后形成弹性体层2，最后再将预留的缝隙焊接封闭。
权利要求
1.一种复合管接头，其特征在于该管接头包括将两根同径复合管的端面固接在一起的胶接部和两端分别安装在两根复合管端部区域的管套，以及设置在复合管外表面和管套内表面之间的弹性体层。
2.根据权利要求1所述的复合管接头，其特征在于所述管套包括两根短管件，且每一根短管件的一个端部径向向内延伸有内径与复合管的外径相同或相近似的凸沿，其另一端是自由端或在自由端上设置有法兰。
3.根据权利要求1所述的复合管接头，其特征在于所述复合管的端面分别设置有方向相反斜度相同或基本相同的斜面。
4.根据权利要求1所述的复合管接头，其特征在于所述复合管包括金属管和覆在该金属管内表面的塑料层。
5.根据权利要求1或2或3或4所述复合管接头的加工方法，其特征在于包括以下步骤①、将构成管套的两根短管件的凸沿分别固定在两根复合管的外表面，并使两根短管件在对接后正好使两根复合管的端面对接；②、将两根安装有管套的复合管的端面部位涂覆有在凝固时可将两者固接在一起的胶；③、将两根短管件的自由端或设置有法兰的自由端及两个复合管的端面对接后对管套所形成的环缝焊接，并保留有至少一个预定的缝隙，并通过该缝隙向复合管的外表面与管套的内表面之间注入液态的弹性体，待液态的弹性体凝固后再将保留的缝隙焊接封闭。
6.根根权利要求5所述的加工方法，其特征在于所述步骤①中还包括将两根复合管的端面分别加工成方向相反且斜度相同或基本相同的斜面的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种复合管接头及其加工方法，该管接头包括将两根同径复合管的端面固接在一起的胶接部和两端分别安装在两根复合管端部区域的管套，以及设置在复合管外表面和管套内表面之间的弹性体层。加工时采用先固定管套，再复合管的端面涂胶，再焊接管套，并通过焊接管套时的预留缝隙向复合管的外表面与管套的内表面之间注入液态的弹性体的步骤。用本发明的方法制作的复合管接头包括管件之间粘接和管套焊接两个固接部，使管接头在地壳波动等外力作用下也不会损坏，非常适合于连接大口径的管件。
文档编号F16L47/00GK1995792SQ200610135170
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者陈阵 申请人:陈阵