一种非金属复合管连接组件及操作方法与流程

文档序号:16144437发布日期:2018-12-05 15:53阅读:474来源:国知局

本发明属于管道连接领域,特别涉及一种非金属复合管连接组件及操作方法。

背景技术

在在酸性气田(含h2s/co2)的开发过程中,普通碳钢管在这类酸性环境中腐蚀非常严重,若直接采用抗硫合金管线成本非常高。另外,采用抗硫碳钢管线加注缓蚀剂的方法不仅成本高、难度大,在高流速输气管线上的应用效果也有待进一步证实。为了缓解油田腐蚀问题,非金属管道作为解决地面集输管网腐蚀问题的一个有效途径,在一些新建工程和改扩建工程中已得到越来越广泛的应用。非金属复合管不但具有传统非金属管耐腐蚀、输送阻力小等特点,而且具有柔性好、单根长度可达数百米、接头少和安装快捷等特点。典型的非金属复合管产品结构为三层,即内衬层、增强层和外保护层。

在标准sy/t6662.1-2012、sy/t6662.2-2012、sy/t6662.3-2012、sy/t6662.4-2014、sy/t6662.5-2014、sy/t6662.6-2014中对增强非金属复合管接头制作提出了要,其中最普遍的即为扣压式金属接头。该接头在应用过程中存在三个问题:一是接头金属材质之间与管道内部输送介质相接处,由于金属接头受介质腐蚀作用而降低了管道服役时间以及增加了运行风险。二是扣压接头的金属接头与非金属管体连接有效长度较短,连接强度较低,从日常非金属管承压、拉伸等评价试验可以发现,过半的非金属管失效集中发生在接头位置处。三是由于扣压式接头存在应力集中问题,从管道完整性角度考虑,存在薄弱环节,油田现场也经常出现接头位置处泄露、脱落等失效时间。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种非金属复合管连接组件及操作方法,以解决上述问题。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种非金属复合管连接组件,包括紧固件、套筒、密封垫和螺杆;两个紧固件分别固定设置在两段非金属复合管上;两段非金属复合管端面相对设置,密封垫设置在两段非金属复合管之间,且与两段非金属复合管都接触;套筒套设在两个紧固件之间的非金属复合管外壁上;若干螺杆设置在两个紧固件之间,用于保证两段非金属复合管端部与密封垫贴合。

进一步的,紧固件为由两个半圆形成的圆形紧固件,两个半圆一端铰接,另一端通过螺栓固定连接;紧固件套设在非金属复合管外壁,通过调节螺栓能够调节紧固件的松紧。

进一步的,紧固件所形成圆环表面设置有若干紧固件外耳,紧固件外耳上均设置有螺纹孔;螺杆依次穿过螺纹孔设置,且螺杆与紧固件所形成圆环面垂直。

进一步的,紧固件的两半圆的连接处设置有连接耳,两个紧固件相对面的连接耳上设置有卡槽;套筒的两端卡在卡槽内。

进一步的,套筒上开设有若干螺栓孔。

进一步的,套筒的长度为两个紧固件之间距离减去密封垫厚度的一半,套筒的外径比非金属复合管外径大5mm~8mm;套筒和非金属复合管之间的空隙通过螺栓孔填充有热熔胶。

进一步的,紧固件所形成圆环的内侧面均匀设置有若干凸起。

进一步的,一种非金属复合管连接组件的操作方法,基于上述任意一项所述的一种非金属复合管连接组件,包括以下步骤:

步骤一,对两非金属复合管管体待对接端进行管段切除使得管道端部齐头平整;

步骤二,将一个紧固件安装到非金属复合管管体上,通过拧紧螺栓,使其固定安装在管体上;

步骤三,将密封垫放置于已安装紧固件管体的对接面上,保证突出的帽沿位置全部露出在管体外面,且整个密封垫贴近在对接面上;

步骤四,将套筒套在已安装紧固件的非金属复合管管体上,套筒端部嵌入到卡槽中;

步骤五,将另外一段待连接的非金属复合管贴在密封垫的另一侧;将另一个紧固件套在待连接的非金属复合管管体上,同时螺杆穿过紧固件外耳的螺纹孔,在两个待连接管体与密封垫贴紧的状态下,拧紧螺杆,使得两段待连接的管体处于受压状态,通过挤压密封圈使得管体端面密封;

步骤六,由螺纹孔灌注热熔胶,使得热熔胶填满在套筒与管体之间的环空腔体中,灌注完成后在螺纹孔上拧上螺栓,密封螺纹孔。

与现有技术相比,本发明有以下技术效果:

使用本发明进行非金属管接头连接时,金属材料不输送介质接触,因此避免了由于金属接头接触带流体介质而腐蚀,从而增加管道服役时间,降低使用风险。

进一步的,两个紧固件之间通过螺杆拧紧使管体端面处于压应力状态,配合耐腐蚀密封垫的挤压,保证了对接的密封效果。

进一步的,向套筒与管体环空处灌注热熔胶,更进一步起到密封与增加连接强度的作用。而且由于有效连接长度比较传统的扣压式接头大大增加,应力分散较均匀,因此降低了因应力集中造成管道失效事故发生的几率。不同于现有技术中扣压式接头连接方式,采用本发明中两个卡箍进行连接后,管道内径不受连接影响还是保持不变,因此不会造成紊流等现象出现。

附图说明

图1为非金属复合管接头连接示意图;

图2为非金属复合管接头左视图;

其中:4.紧固件,6.螺栓孔,7.套筒,8.卡槽,10.连接耳,12.密封垫,13.紧固件外耳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明:

请参阅图1和图2,一种非金属复合管连接组件,包括紧固件4、套筒7、密封垫12和螺杆;两个紧固件4分别固定设置在两段非金属复合管上;两段非金属复合管端面相对设置,密封垫12设置在两段非金属复合管之间,且与两段非金属复合管都接触;套筒7套设在两个紧固件4之间的非金属复合管外壁上;若干螺杆设置在两个紧固件4之间,用于保证两段非金属复合管端部与密封垫12贴合。

紧固件4为由两个半圆形成的圆形紧固件,两个半圆一端铰接,另一端通过螺栓固定连接;紧固件4套设在非金属复合管外壁,通过调节螺栓能够调节紧固件4的松紧。

紧固件4所形成圆环表面设置有若干紧固件外耳13,紧固件外耳13上均设置有螺纹孔;螺杆依次穿过螺纹孔设置,且螺杆与紧固件4所形成圆环面垂直。

紧固件4的两半圆的连接处设置有连接耳10,两个紧固件4相对面的连接耳上设置有卡槽8;套筒7的两端卡在卡槽8内。

套筒7上开设有若干螺栓孔6。

套筒7的长度为两个紧固件4之间距离减去密封垫12厚度的一半,套筒7的外径比非金属复合管外径大5mm~8mm;套筒7和非金属复合管之间的空隙通过螺栓孔6填充有热熔胶。

紧固件4所形成圆环的内侧面均匀设置有若干凸起。

一种非金属复合管连接组件的操作方法,基于上述任意一项所述的一种非金属复合管连接组件,包括以下步骤:

步骤一,对两非金属复合管管体待对接端进行管段切除使得管道端部齐头平整;

步骤二,将一个紧固件安装到非金属复合管管体上,通过拧紧螺栓,使其固定安装在管体上;

步骤三,将密封垫放置于已安装紧固件管体的对接面上,保证突出的帽沿位置全部露出在管体外面,且整个密封垫贴近在对接面上;

步骤四,将套筒套在已安装紧固件的非金属复合管管体上,套筒端部嵌入到卡槽中;

步骤五,将另外一段待连接的非金属复合管贴在密封垫的另一侧;将另一个紧固件套在待连接的非金属复合管管体上,同时螺杆穿过紧固件外耳的螺纹孔,在两个待连接管体与密封垫贴紧的状态下,拧紧螺杆,使得两段待连接的管体处于受压状态,通过挤压密封圈使得管体端面密封;

步骤六,由螺纹孔灌注热熔胶,使得热熔胶填满在套筒与管体之间的环空腔体中,灌注完成后在螺纹孔上拧上螺栓,密封螺纹孔。

玻璃纤维增强交联聚乙烯复合管(外径90mm)的连接:对现有的玻璃纤维增强交联聚乙烯复合管进行管段切除,保证管道的外保护层1、增强层2和内衬层3的端部齐头平整。选取内径为90mm的紧固件一对,首先将左紧固件安装到非金属复合管管体上距管端20mm位置处,通过拧紧螺栓,使其固定安装在管体上。其后将耐腐蚀密封垫放置于已安装紧固件管体的对接面上,保证突出的帽沿位置全部露出在管体外面,且整个密封垫贴近在对接面上,接下来将套筒套在已安装紧固件的非金属复合管管体上,接触紧固件端面嵌入到紧固件的凹槽中。待以上操作完成后,将另外一段待连接的非金属复合管与已安装紧固件的管段端面对中后端面贴到密封垫上,将右紧固件套在待连接的非金属复合管管体上,与左端4个孔洞位置对齐,在两个待连接管体与密封垫贴紧的状态下,拧紧右紧固件上的螺栓,使其固定安装在管体上。然后安装螺杆到紧固件上的4个孔洞上,拧紧螺杆使得两段待连接的管体处于受压状态,通过挤压密封圈使得管体端面密封。为了增加连接强度与密封性能,由4个或其中几个螺纹孔灌注热熔胶,使得热熔胶填满在套筒与管体之间的环空腔体中,灌注完成后拧紧4个螺纹孔上的螺栓,密封螺纹孔。通过以上操作,完成玻璃纤维增强交联聚乙烯复合管(外径90mm)的连接。

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