專利名稱：一種油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于管道技術(shù)領(lǐng)域，具體的講公開了一種吸水率低、具有較好的抗拉、抗彎曲性能的油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管及其制備工藝。
背景技術(shù)：
目前，油田上所用于高壓輸送高濃度硫酸、鹽酸的管道由橡膠材料制成，在使用過程中，由于該材料所制備成的管道的吸水率較高(在0.5％左右)，耐腐蝕性能差，因此使得所輸送的高濃度硫酸、鹽酸，由于管壁的吸水，使得濃度存在不穩(wěn)定的缺陷。另外，油田的環(huán)境條件和地質(zhì)條件比較復(fù)雜，要求所使用的管道具有較寬的耐侯性(橡膠材料管道一般只能使用于零下20℃-50℃的環(huán)境中)，而且還應(yīng)當(dāng)具有較好的抗拉、抗彎曲性能，由橡膠材料制備成的輸送管尚不能達(dá)到要求，且使用壽命一般只有6-8個(gè)月。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的就是提供一種吸水率低、具有較好的抗拉、抗彎曲性能的油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管。
本發(fā)明的第二個(gè)目的就是提供制備上述油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管的制備工藝。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的技術(shù)方案為一種油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管，包括基本由200重量份的PE塑料、0.03-0.06重量份的潤滑劑、0.10-0.15重量份的增塑劑、0.06-0.10重量份的熱穩(wěn)定劑構(gòu)成的2-6mm厚的內(nèi)層管；由2-5層金屬絲纏繞成的增強(qiáng)層；基本由200重量份的線形低密度聚乙烯、0.05-0.10重量份的抗老化劑、0.01-0.04的重量份的耐低溫劑和0.15-0.20的重量份的增塑劑構(gòu)成的1-3mm厚的外層管。
另外所述的金屬絲纏繞成的增強(qiáng)層外有一金屬編織層；所述的金屬絲纏繞成的增強(qiáng)層間涂有粘合劑。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第二目的，即制備油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管的工藝包括下列步驟1、內(nèi)層管的制備第一步按權(quán)利要求1取內(nèi)層管的組分和比例稱取原材料；第二步將上述原材料制成顆粒狀并置入擠出機(jī)的料斗中；第三步加熱擠出機(jī)，將其擠入至兩端的溫度分別為180-195℃和235-240℃的混合加熱區(qū)中；第四步注模并置入真空腔中，冷卻定型；第五步出模；2、增強(qiáng)層的制備將成型的內(nèi)層管的外壁上利用金屬絲纏繞機(jī)纏繞增強(qiáng)層，并每纏繞一層在其表面涂一層粘合劑；3、外層管的制備利用包覆機(jī)，在內(nèi)層管所纏繞增強(qiáng)層的外側(cè)包覆一層由權(quán)利要求1所述的外層管的組分和比例構(gòu)成的外層管。
另外所述的混合加熱區(qū)溫度參數(shù)呈直線上升狀；所述的混合加熱區(qū)分為三個(gè)，其中中間混合加熱區(qū)的溫度為215-230℃。
利用本發(fā)明所提供的工藝制備成的油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管的性能參數(shù)為1、其中內(nèi)層管的吸水率小于0.005％；2、耐低溫性能好，可長期使用于零下50℃的環(huán)境中；3、斷裂伸長率為50-100％；4、拉伸強(qiáng)度在8.3-24.1Mpa間；5、沖擊強(qiáng)度(缺口)大于853.4J/m；
6、使用壽命可達(dá)到10年以上。


如圖所示為本發(fā)明提供的油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提供的一種油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管的結(jié)構(gòu)及制備工藝做進(jìn)一步的詳細(xì)說明如圖所示為本發(fā)明提供的油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管的截面結(jié)構(gòu)示意圖，即其結(jié)構(gòu)包括具有耐酸性能、吸水率小的2-6mm厚的內(nèi)層管1以及纏繞于該管層上的增強(qiáng)層2，為防止金屬纏繞層間的相對(duì)滑動(dòng)，在纏繞層間涂有粘合劑3。在金屬纏繞層形成的增強(qiáng)層外側(cè)壁上包裹具有抗沖擊強(qiáng)度高的1-3mm厚的外管層4。
其中，根據(jù)所輸送的硫酸或鹽酸的壓力的大小，確定構(gòu)成增強(qiáng)層2的金屬纏繞層的層數(shù)，一般為4-8層。
為了進(jìn)一步提高增強(qiáng)層的性能，在金屬纏繞層外再增加一層由金屬絲構(gòu)成的編織層5。
油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管的制備過程如下實(shí)施例11、內(nèi)層管的制備第一步稱取主料200Kg的PE塑料、0.03Kg的硬脂酸鋇作潤滑劑、0.05Kg的鄰苯二酸和0.05Kg氯化石蠟作增塑劑、0.06Kg二鹽基硫酸鉛作熱穩(wěn)定劑和0.12Kg的鈦白粉原材料；第二步將上述原材料制成顆粒狀并置入擠出機(jī)的料斗中；第三步加熱擠出機(jī)，將其擠入至溫度依次為180℃、215℃和240℃的混合加熱區(qū)中；第四步注模，密封出模管的內(nèi)腔口，并置入真空模腔中使出模管呈圓形，用常溫水冷卻定型；第五步出真空模腔。
2、增強(qiáng)層的制備將成型的內(nèi)層管外壁上利用金屬絲纏繞機(jī)纏繞4層金屬絲線，構(gòu)成增強(qiáng)層，每纏繞一層金屬絲線，在其外側(cè)涂一層粘合劑；利用編織機(jī)在金屬絲纏繞成的增強(qiáng)層外編織一金屬編織層，以提高增強(qiáng)層的性能。
3、外層管的制備稱取主料200Kg的線形低密度聚乙烯、0.05Kg的碳酸三甲苯酯作抗老化劑、0.01Kg的乙二醇碳酸酯作耐低溫劑、0.06Kg的環(huán)氧大豆油及0.09Kg的聚乙二酸丙二醇酯作增塑劑和0.03Kg的磷酸三酯作阻燃劑置入包覆機(jī)，在內(nèi)層管纏繞增強(qiáng)層的外側(cè)包覆一層外層管。
油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管制備完畢。
在實(shí)施例2-6中的制備內(nèi)層管所需的原材料和將其擠入至混合加熱區(qū)中的溫度為實(shí)施例2主料200Kg的PE塑料、0.05Kg的硬脂酸鉛作潤滑劑、0.02Kg的鄰苯二酸、0.07Kg的氯化石蠟和0.06Kg的烷基硫磺苯酯作增塑劑、0.07Kg二鹽基鄰苯二甲酸鉛作熱穩(wěn)定劑和0.15Kg的滑石粉。
加熱擠出機(jī)，將其擠入至溫度依次為195℃、230℃和240℃的混合加熱區(qū)中；實(shí)施例3主料200Kg的PE塑料、0.04Kg的硬脂酸鉛作潤滑劑、0.04Kg的石油硫磺苯酯、0.03Kg的氯化石蠟和0.05Kg的烷基硫磺苯酯作增塑劑、0.10Kg的液體鋇復(fù)合熱穩(wěn)定劑和0.14Kg的鈦白粉。
加熱擠出機(jī)，將其擠入至溫度依次為190℃、220℃和240℃的混合加熱區(qū)中；實(shí)施例4主料200Kg的PE塑料、0.06Kg的硬脂酸鈣作潤滑劑、0.04Kg的鄰苯二酸、0.04Kg的氯化石蠟和0.06Kg的烷基硫磺苯酯作增塑劑、0.07Kg的液體鈣鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑和0.12Kg的滑石粉。
加熱擠出機(jī)，將其擠入至溫度依次為185℃、215℃和235℃的混合加熱區(qū)中；實(shí)施例5主料200Kg的PE塑料、0.03Kg的硬脂酸鈣作潤滑劑、0.10Kg的氯化石蠟作增塑劑；加熱擠出機(jī)，將其擠入至溫度依次為190℃、220℃和230℃的混合加熱區(qū)中；實(shí)施例6主料200Kg的PE塑料、0.04Kg的硬脂酸鎂作潤滑劑、0.10Kg的鄰苯二酸、0.05Kg的氯化石蠟和0.05Kg的烷基硫磺苯酯作增塑劑和0.14Kg的鈦白粉。
加熱擠出機(jī)，將其擠入至溫度依次為180℃、210℃和235℃的混合加熱區(qū)中；上述實(shí)施例2-6制備內(nèi)層管的其它工序與實(shí)施例1相同。
在實(shí)施例2-6中的制備外層管的原材料為實(shí)施例2主料200Kg的線形低密度聚乙烯、0.1Kg的亞磷二苯酯作抗老化劑、0.03Kg的鄰苯二甲酸二辛酯作耐低溫劑、0.15Kg的環(huán)氧脂肪酸丁酯及0.05Kg的鄰苯二甲酸二異葵酯作增塑劑、0.04Kg的氧化石蠟作阻燃劑及0.05Kg的鄰羥基二苯甲酮作抗紫外線劑。
實(shí)施例3主料200Kg的線形低密度聚乙烯、0.08Kg的二羥基四甲氧基二苯甲酮作抗老化劑、0.04Kg的乙二醇碳酸酯作耐低溫劑、0.15Kg的環(huán)氧大豆油及0.10Kg的鄰苯二甲酸二異葵酯作增塑劑及0.05Kg的氫氧化鋁作阻燃劑。
實(shí)施例4主料200Kg的線形低密度聚乙烯、0.06Kg的碳酸三甲苯酯作抗老化劑、0.02Kg的鄰苯二甲酸二辛酯作耐低溫劑、0.1Kg的環(huán)氧脂肪酸丁酯及0.08Kg的聚乙二酸丙二醇酯作增塑劑、0.03Kg的三氧化二銻作阻燃劑及0.07Kg的鄰羥基二苯甲酮作抗紫外線劑。
實(shí)施例5主料200Kg的線形低密度聚乙烯、0.05Kg的亞磷二苯酯作抗老化劑、0.03Kg的鄰苯二甲酸二辛酯作耐低溫劑、0.05Kg的環(huán)氧大豆油及0.15Kg的鄰苯二甲酸二異葵酯作增塑劑及0.04Kg的磷酸三酯作阻燃劑。
實(shí)施例6主料200Kg的線形低密度聚乙烯、0.06Kg的碳酸三甲苯酯作抗老化劑、0.03Kg的乙二醇碳酸酯作耐低溫劑、0.2Kg的環(huán)氧大豆油及0.05Kg的聚乙二酸丙二醇酯作增塑劑、0.05Kg的三氧化二銻作阻燃劑及0.08Kg的鄰羥基二苯甲酮作抗紫外線劑。
在增強(qiáng)層的制備中，實(shí)施例2中利用金屬絲纏繞機(jī)纏繞5層構(gòu)成增強(qiáng)層；實(shí)施例3中利用金屬絲纏繞機(jī)纏繞2層構(gòu)成增強(qiáng)層，并利用編織機(jī)在金屬絲纏繞成的增強(qiáng)層外編織一金屬編織層；實(shí)施例4中利用金屬絲纏繞機(jī)纏繞3層構(gòu)成增強(qiáng)層，同時(shí)在金屬絲纏繞成的增強(qiáng)層外編織一金屬編織層；實(shí)施例5中利用金屬絲纏繞機(jī)纏繞4層構(gòu)成增強(qiáng)層，同時(shí)在金屬絲纏繞成的增強(qiáng)層外編織一金屬編織層；實(shí)施例6中利用金屬絲纏繞機(jī)纏繞3層構(gòu)成增強(qiáng)層。
上述實(shí)施例2-6制備內(nèi)層管和外層管的其它工序與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管，其特征在于包括基本由200重量份的PE塑料、0.03-0.06重量份的潤滑劑、0.10-0.15重量份的增塑劑、0.06-0.10重量份的熱穩(wěn)定劑構(gòu)成的2-6mm厚的內(nèi)層管；由2-5層金屬絲纏繞成的增強(qiáng)層；基本由200重量份的線形低密度聚乙烯、0.05-0.10重量份的抗老化劑、0.01-0.04的重量份的耐低溫劑和0.15-0.20的重量份的增塑劑構(gòu)成的1-3mm厚的外層管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管，其特征在于所述的金屬絲纏繞成的增強(qiáng)層外有一金屬編織層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管，其特征在于所述的金屬絲纏繞成的增強(qiáng)層間涂有粘合劑。
4.制備權(quán)利要求1所述的一種油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管的工藝包括下列步驟(1)、內(nèi)層管的制備第一步按權(quán)利要求1取內(nèi)層管的組分和比例稱取原材料；第二步將上述原材料制成顆粒狀并置入擠出機(jī)的料斗中；第三步加熱擠出機(jī)，將其擠入至兩端的溫度分別為180-195℃和235-240℃的混合加熱區(qū)中；第四步注模并置入真空腔中，冷卻定型；第五步出模；(2)、增強(qiáng)層的制備將成型的內(nèi)層管的外壁上利用金屬絲纏繞機(jī)纏繞增強(qiáng)層，并每纏繞一層在其表面涂一層粘合劑；(3)、外層管的制備利用包覆機(jī)，在內(nèi)層管所纏繞增強(qiáng)層的外側(cè)包覆一層由權(quán)利要求1所述的外層管的組分和比例構(gòu)成的外層管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備一種油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管的工藝方法，其特征在于所述的混合加熱區(qū)溫度參數(shù)呈直線上升狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備一種油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管的工藝方法，其特征在于所述的混合加熱區(qū)分為三個(gè)，其中中間混合加熱區(qū)的溫度為215-230℃。
全文摘要
本發(fā)明屬于管道技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管及其制備工藝。其主要技術(shù)方案為以PE塑料、潤滑劑、增塑劑和熱穩(wěn)定劑為主要原料，經(jīng)擠出機(jī)加熱擠出、冷卻定型等工藝制備成2－6mm厚的內(nèi)層管；再經(jīng)纏繞機(jī)纏繞構(gòu)成增強(qiáng)層；在該增強(qiáng)層以線形低密度聚乙烯、抗老化劑、耐低溫劑、增塑劑和阻燃劑為原料置入包覆機(jī)中，在內(nèi)層管纏繞增強(qiáng)層的外側(cè)包覆一層外層管。即制成了具有吸水率低、使用環(huán)境溫度寬、拉伸強(qiáng)度高和使用壽命長等特點(diǎn)的油田用聚脂耐酸超高壓復(fù)合管。
文檔編號(hào)B32B37/00GK1888505SQ200610012939
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者張春建, 李明 申請(qǐng)人:張春建