专利名称：管接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及管接头该接头尤其有益于这样一种管子，它带有衬管并且特别适合于，但不是专门用于输送其压力高于未增强的衬管所能承受的压力的液体或气体。
在这个申请的一个具体例子中，长钢管是通过端对端地焊接标准管长的(如，38英尺)，管径为14英寸(355毫米)的钢管而连接制成的。通过将一个聚烯烃材料的衬管拉过一个模具来减小它的尺寸并且将它拉过管子而使这个长管衬有衬管。随后，允许衬管回复到它原来的尺寸，从而紧紧地与管壁接合。这一步骤被重复进行，从而带衬管的长管被端对端地用本发明的接头连接，进一步连接各个长管而形成完整的管线。
长管被支承在一小块材料上，并且在进行连接之前，每个管子被液压牵引装置拉至与它相邻的管子，该小块支承材料允许管子此时发生滑动，然后，该小块材料可以被固定到管线上。
按照本发明，管子的每一个接头包括一个聚烯烃衬管，还包括相互分离的两个管端，衬管从这两管端中伸出并由连接装置连接，一个连接两管端的壳体，和位于衬管和壳体之间的空间内的胶合剂。
在一个较佳实施例中，连接装置包括一个电熔解接头。
在另一个较佳实施例中，连接装置包括被螺栓拉到一起的带有密封装置的法兰。
接头的实施例现在将通过参考附图的例子给以描述，其中
图1是接头第一个实施例的纵剖面图。
图2是图1的一个变型的局部纵剖面图。
图3是接头第二个实施例的纵剖面图。
图4是接头实例的一个试验装置的纵剖面图。
图5是沿图4V-V线的剖面。
图1表示了一个接头10，它包括两个互相分离的管端12、14，在管子内有衬管16、18，该衬管有从端部12、14伸出的部分17、19。该衬管16、18可以是中等密度的聚乙烯，并且该衬管由一电熔解类型的接头20连接，接头20为一两端开口的中空体并有一加热元件，该加热元件可将接头加热并引起接头自身以及它所粘接的管子熔化。
管端12、14由一个壳体22相互连接。该壳体由两个法兰24、26组成，法兰通过焊接分别固定于各自的管端12、14，并且一个柱状壳壁28通过焊接固定于法兰24、26。壳壁28上有孔30，32。通过该孔胶合剂，如环氧树脂或普通的胶合剂，能被注入。
该管子的名义尺寸例如为14英寸(355毫米)的直径，并且有耐高压的3/8英寸(9毫米)厚度的钢结构管壁。衬管相对较薄，并且最好当管子尺寸为14英寸的情况下衬管至少为8毫米厚。在衬管内有持续的压力，例如压力至少为350(psi)磅/英寸2。然而，该接头也适于使用在更高的压力下。
在衬管内的压力比衬管能单独承受的压力大得多，然而，在衬管和壳体之间所存在的胶合剂增强了衬管，并且压力被有效地通过环氧树脂胶合剂传递到壳体上。
单独的标准长度的管子通过普通的对头焊接而连接组成一个长管，然后，使用本发明的接头将该长管与另一个或几个长管连接。在这种组装形式中，端部的标准长度的管子在其一端具有象24、26那样的高压法兰。每一个这种法兰已经在标准长度的管子的制造过程中在工厂内通过焊接而被固定好了。
在接头的制造方面，衬管16、18的伸出端17，19最好被仔细地切割成便于接头制造的适当的长度。在管子被连接之前，壳壁28被松松地安置在管子16、18之一的周围。
为了改善准确度，如图2所示，半个的或完整的一个电熔解装置60最好被围绕每一伸出端17、19安置，并靠在管端12、14上。加热元件被给以电压，这样电熔解装置便粘接到衬管上，这样就将衬管相对于管子12、14固定。另外，衬管在它刚被拉过模具和管子后能够继续回复到它的原始尺寸并因此使伸出端17、19的尺寸减小。这种固定装置在伸出端17、19的任何切割发生之前就已固定就位。最后，电熔解接头20被松松地安放就位。
强有力的牵引装置被用于将管子拉向一起，支承着管子的小块材料是自由的，以允许这种拉的作用在这时能够发生。当管子已经被充分地拉向一起时，电熔解接头20被给以电压，以便把它与伸出端17、19粘合。
壳壁28在法兰24、26上安置并被焊接。环氧树脂胶合剂或一些其它胶合剂通过孔30、32之一注入，而空气从另一孔排出。可以提供更多的孔以便于胶合剂的注入。
上面提到的固定装置有助于减少伸出端17、19的向外张开，在此，伸出端不足以大到能够与装置20相匹配，一个不锈钢插入件可以敲入衬管去稍稍地膨胀衬管，从而使接头20与伸出端17、19适当地匹配。
代替使用电熔解接头20，图3表明了一个具有由螺栓54拉到一起的法兰52的接头形式50，例如，接头50可以是众所周知的PECAT接头，它可以从R·M制造公司获得(该公司位于2 Paddock Road West Pimbo Skelmersdale Lancs.WN8 9PL)。法兰52进一步约束了由螺栓54拉到一起的有密封装置的法兰56、58。
用来在衬管16、18之间进行连接的进一步的一些变型(未表示)是使用一些法兰，它们用接触熔焊的方式焊接到，或用熔解接头熔接到衬管16、18上，或使用与电熔解装置连为一体的法兰，由此法兰自身被直接与衬管16、18连接。
上面提到的替换形式的法兰中，每一个有一密封件，通过穿过法兰的螺栓将两个密封件拉在一起，以便使密封件相互配合。
一旦伸出端17、19之间的连接通过使用接头50，或者使用所描述的其它替换形式的接头而完成后，壳壁28就被安置并通过焊接固定，并且环氧树脂或其它胶合剂被注入。环氧树脂胶合剂塑化时所产生的热绝对不可影响衬管。在图1的实施例里一个相对较薄的环氧树脂部分是可行的。在图3的实施例里需要一个很大的部分以适应法兰和螺栓。
接头的一个试验装置的实例表示在图4和图5中。试验装置表明了一个带有端法兰100，102的接头10，通过焊接处104与同心的渐缩管106连接，渐缩管106通过焊接处108与一个由两个纵向沿伸的半部112、114所组成的壳体110连接。这两个半部由两条纵向的焊缝116、118连接。
每一个焊接连接处108包括一个焊接到渐缩管106上的背带120。
每一个焊接连接处116或108包括一个焊接到半壳114、112上的背带122，124。
注入口126，128设置在半壳112、114上。
连接的实际使用表示在图4和图5中，其中，两个要求被连接的管子具有平坦的端部(即，无法兰)，渐缩管在较小直径端被焊接连接到管端。换言之，法兰100，102不被使用并且连接处104被设于管端。在开始加衬管之前，渐缩管就被连接到管子上。衬管的端部从管端伸出，如130、132处所示。通过使用电熔解接头在衬管端之间形成连接(就象前面所描述的那样)。
然后，两个半壳112、114组装就位，每一半壳的每一端都放置在背带120的上面。半壳在它们的端部以及沿着它们的纵向边缘按位置焊接。然后，环氧树脂胶合剂140被注入。充填衬套130，132和接头134之间的空间。
当需要将它连接到一个阀上时。该阀的端部装有法兰，并且法兰，比如法兰100，将被使用。这种典型的阀带有一层耐腐蚀的内涂层，该涂层在它的法兰处外露出来形成一个涂层法兰。因此，一小段衬管以一种在法兰100外部延伸的法兰的形式被连接到阀上，这样，法兰100密封地连接到涂层材料法兰上。然后，对于另一个管端，使用一个前述的电熔解接头进行连接，并完成壳体和胶合剂方面的工作。
应当理解，在图4和图5中，接头被表示为带有用于试验目的空端板150。这些端板并不用于接头的真正使用场合。在真正的使用中，连接壳体端接于两个所述的渐缩管。或者象所述的那样，为了替换的目的而使用法兰100。
权利要求
1.一种管接头，包括一个聚烯烃衬管，其特征在于接头包括分离的两个管端，衬管从管端伸出并被连接装置连接，一个壳体连接管端部，并在壳体和衬管之间的空间里有胶合剂。
2.如权利要求1所述的接头，其特征在于连接装置包括一个电熔解接头。
3.如权利要求1所述的接头，其特征在于连接装置包括由螺栓拉到一起的有密封件的法兰。
4.如权利要求3所述的接头，其特征在于连接装置包括一个PECAT接头。
5.如权利要求3所述的接头，其特征在于法兰通过接触熔解或直接被电熔解连接于衬管。
6.如权利要求3所述的接头，其特征在于法兰被电熔解接头连接于衬管。
7.如权利要求1所述的接头，其特征在于渐缩管被直接焊接于管端。
8.如权利要求1所述的接头，其特征在于一端连接到一个管另一端连接到一阀。
全文摘要
在具有聚烯烃，如聚乙烯衬管的管子之间的接头。管子被分开，衬管从中伸出并被一熔解接头连接。管子由一个壳体相互连接，环氧树脂胶合剂充填衬管与壳体之间的空间。衬管在通过模具被减小尺寸后插入管子。在衬管里使用的压力比衬管单独能承受的压力大，但胶合剂将压力传递到壳体。在变型中，该接头由一种PECAT接头，或由接触熔解或直接电熔解或电熔解接头连接的法兰接头所替代。衬管可使用电熔解装置而固定，从而防止由于回复而发生尺寸变化。
文档编号F16L13/02GK1050434SQ9010778
公开日1991年4月3日 申请日期1990年8月22日 优先权日1989年8月22日
发明者约翰·马丁·格雷格 申请人:英国气体公司