專利名稱：柔性盤管的制備方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柔性管材，特別是一種柔性盤管的制備方法及其設(shè)備，主要用作石油、天然氣輸送管道。
背景技術(shù)：
柔性管材與剛性管材比較，特別是大口徑管材，具有以下優(yōu)點(diǎn)之一是柔性管材可以盤繞，每根管材長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于剛性管材，便于運(yùn)輸，運(yùn)輸費(fèi)用低廉，管道可隨地形變化，施工容易，安裝方便；之二是管道接頭少，泄漏點(diǎn)少，密封性能好，不僅節(jié)能降耗，還大幅度提高管材生產(chǎn)和管道安裝效率。然而現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有發(fā)現(xiàn)能滿足市場(chǎng)需求的柔性管材。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有管材制備方法及其設(shè)備的不足，提供一種“柔性盤管的制備方法及其設(shè)備”。該制備方法工藝簡(jiǎn)單，安全可靠，其生產(chǎn)設(shè)備具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、成本低，所制備的柔性盤管柔性好、磨擦系數(shù)小、防結(jié)垢、抗氧化、耐腐蝕性能強(qiáng)。從該柔性盤管的制備方法及其所用設(shè)備直至管道安裝使用的全過程都充分體現(xiàn)了節(jié)能降耗，有效提高生產(chǎn)效率的有益效果。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種柔性盤管，按重量百分比計(jì)算的原料配合比是超高分子量聚乙稀92. 5-95. 7%，聚乙稀石蠟3-5%，石墨1_2%，抗氧化劑O. 3-0. 5%。所述抗氧化劑中添加亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯，其比例為抗氧化劑總重量的 60-70%ο所述的一種柔性盤管的制備方法，包括配料、加熱、擠出成型、盤管等步驟，具體步 驟如下
I)按重量百分比計(jì)算的原料配合比進(jìn)行原料配制
超聞分子量聚乙稀92. 5-95. 7%,聚乙稀石臘3-5%,石墨1_2%，抗氧化劑O. 3-0. 5%。2)首先接通模具加熱裝置電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)模具加熱升溫，當(dāng)模具溫度達(dá)到240°C-260°C時(shí)，再對(duì)料筒加熱升溫，當(dāng)料筒溫度達(dá)到200°C時(shí)，打開螺桿冷卻水閥門，對(duì)螺桿進(jìn)行冷卻。3)立即打開擠出機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管材配料的塑化并高壓擠出，然后經(jīng)模具塑化、固形及脫模后使管材成型。4)成型管材在牽引機(jī)的作用下冷卻定型，其管材牽引長(zhǎng)度達(dá)到25米-30米時(shí)，將管材連接到盤管裝置上進(jìn)行管材盤繞，其盤繞頻率為45Hz，盤繞速度與擠出機(jī)擠出速度同步，其擠出速度為30mm/min，當(dāng)管材盤繞長(zhǎng)度達(dá)到預(yù)設(shè)長(zhǎng)度時(shí)切割成柔性盤管產(chǎn)品。步驟3)中所述的立即打開擠出機(jī)，要先打開擠出機(jī)中所設(shè)置的冷卻風(fēng)機(jī)，其風(fēng)量限制為1/4風(fēng)量位置，然后打開擠出機(jī)，開機(jī)時(shí)擠出機(jī)以60r/min的低速運(yùn)轉(zhuǎn)，待管材擠出運(yùn)行正常后，逐步提高擠出機(jī)轉(zhuǎn)速，直至達(dá)到以90r/min的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，并將其冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量逐步增大，直至100%。所述的一種柔性盤管的制備方法中所使用的設(shè)備，所述設(shè)備主要包括擠出機(jī)、專用模具，還設(shè)置有加熱裝置，冷卻裝置，在專用模具的后部依次設(shè)置有牽引機(jī)、盤管機(jī)。在料筒及專用模具的外壁設(shè)置有與溫控儀相連接的環(huán)形加熱裝置，其加熱裝置是采用穿有陶瓷珠的電熱絲，與料筒及模具軸心線成90°角度均勻纏繞，包裹電熱絲設(shè)置有石棉保溫層。所述冷卻裝置包括風(fēng)冷和水冷裝置，水冷裝置為一端與冷卻水開關(guān)連接，貫穿螺桿軸中心位置設(shè)置的帶有多個(gè)噴射孔的管狀結(jié)構(gòu)。所述牽引機(jī)安裝在專用模具的后部，與擠出機(jī)、專用模具在同一軸心線上，主要由牽引輪、同步輪、調(diào)頻減速機(jī)及機(jī)架組成，調(diào)頻減速機(jī)安裝在機(jī)架上，牽引輪對(duì)稱設(shè)置在調(diào)頻減速機(jī)的上方，與管材下表面相切，同步輪置于兩牽引輪的中心位置，與管材上表面相 切，牽引輪、同步輪與調(diào)頻減速機(jī)傳動(dòng)連接。所述盤管機(jī)安裝在牽引機(jī)的后部，主要由卷盤、支架、減速機(jī)、電機(jī)、盤速控制器及轉(zhuǎn)軸組成，轉(zhuǎn)軸通過減速機(jī)與電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)連接，在其兩端對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)卷盤。盤速控制器設(shè)置在盤管機(jī)的近前端，盤速控制器設(shè)置為機(jī)械控制器、紅外線控制器及延時(shí)開關(guān)控制器中的一種。所述盤速控制器為機(jī)械控制器，由位置開關(guān)、上限位部件和下限位部件組成。位置開關(guān)與電機(jī)電連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
I.成分設(shè)計(jì)合理、成本低、柔性盤管柔性好、磨擦系數(shù)小、抗氧化、耐腐蝕性能強(qiáng)，自潤(rùn)滑性能好，不結(jié)垢，使用壽命長(zhǎng)。2.該制備方法工藝簡(jiǎn)單，安全可靠。在擠出機(jī)擠出管材的過程中，合理設(shè)計(jì)擠出機(jī)擠出速度及對(duì)模具冷卻的風(fēng)量大小，使其管材脫模充分，產(chǎn)品成品率高。3.其生產(chǎn)設(shè)備具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、成本低。因設(shè)置了螺桿水冷卻裝置，可有效防止返料現(xiàn)象發(fā)生，又因在在盤管機(jī)的近前端設(shè)置有盤速控制器，確保盤繞速度與擠出速度同步，使其盤繞角度適當(dāng)，進(jìn)一步保證產(chǎn)品質(zhì)量。4.柔性盤管，便于運(yùn)輸，運(yùn)輸費(fèi)用低廉，管道可隨地形變化，施工容易，安裝方便，加之管道接頭少，泄漏點(diǎn)少，密封性能好。由此從該柔性盤管的制備方法及其所用設(shè)備直至管道安裝使用的全過程都充分體現(xiàn)了節(jié)能降耗，降低成本，有效提高生產(chǎn)效率的有益效果。


圖I是本發(fā)明的擠出機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的牽引機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的盤管機(jī)主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的盤管機(jī)左視結(jié)構(gòu)示意圖
圖中I .電機(jī)，2 .變速箱，3 .料斗，4 .料筒，5 .模具，6、管材，7、牽引輪，8、同步輪，9、調(diào)頻減速機(jī)，10、機(jī)架，11、卷盤，12、支架，13、減速機(jī)，14、盤速控制器，15、位置開關(guān)，16、轉(zhuǎn)軸，17、上限位部件，18、下限位部件。
具體實(shí)施方式
下面通過非限制性實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，理解本發(fā)明。
實(shí)施例本發(fā)明柔性盤管有下述按重量百分比計(jì)算的原料配制
I.超高分子量聚乙稀92. 5，聚乙稀石蠟5%，石墨2%，抗氧化劑O. 5%。2.超高分子量聚乙稀95. 7%，聚乙稀石蠟3%，石墨1%，抗氧化劑O. 3%。3.超高分子量聚乙稀94. 0%，聚乙稀石蠟4%，石墨I(xiàn). 6%，抗氧化劑O. 4%。4.超高分子量聚乙稀93. 5，聚乙稀石蠟5%，石墨1%，抗氧化劑O. 5%。5.超高分子量聚乙稀95%， 聚乙稀石蠟3.5%，石墨1%，抗氧化劑O. 5%。
上述原料配制中均可在抗氧化劑中添加亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯，其比例為抗氧化劑總重量的60-70%，例如可以是抗氧化劑總重量的60%、62%、65%、68%、70%均可。實(shí)施例中抗氧化劑是四[β (3. 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2,4- 二叔丁基苯基)酯的混合物。超高分子量聚乙稀是分子量為250萬的超高分子量聚乙稀。
上述5組實(shí)施例其制備方法為
I)將上述配料置入擠出機(jī)料斗。2)首先接通模具加熱裝置電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)模具加熱升溫，當(dāng)模具溫度達(dá)到250°C
時(shí)，再對(duì)料筒加熱升溫，當(dāng)料筒溫度達(dá)到200°C時(shí)，打開螺桿冷卻水閥門，對(duì)螺桿進(jìn)行冷卻。3)先打開擠出機(jī)中所設(shè)置的冷卻風(fēng)機(jī)，其風(fēng)量限制為1/4風(fēng)量位置，然后打開擠出機(jī)，開機(jī)時(shí)擠出機(jī)以60r/min的低速運(yùn)轉(zhuǎn)，待管材擠出運(yùn)行正常后，逐步提高擠出機(jī)轉(zhuǎn)速，直至達(dá)到以90r/min的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，并將其冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量逐步增大，直至100%。實(shí)現(xiàn)對(duì)管材配料的塑化并高壓擠出，然后經(jīng)模具塑化、固形及脫模后使管材成型。4)成型管材在牽引機(jī)的作用下冷卻定型，其管材牽引長(zhǎng)度達(dá)到25米時(shí)，將管材連接到盤管裝置上進(jìn)行管材盤繞，其盤繞頻率為45Hz，盤繞速度與擠出機(jī)擠出速度同步，其擠出速度為30mm/min，當(dāng)管材盤繞長(zhǎng)度達(dá)500米或800米時(shí)切割成柔性盤管產(chǎn)品。所述柔性盤管的制備方法中所使用的設(shè)備，所述設(shè)備主要包括擠出機(jī)、專用模具、加熱裝置和冷卻裝置，在專用模具的后部依次設(shè)置有牽引機(jī)、盤管機(jī)。擠出機(jī)為現(xiàn)有設(shè)備，其他設(shè)備根據(jù)所要生產(chǎn)管材的直徑及壁厚，機(jī)加工自制。其加熱裝置是采用穿有陶瓷珠的電熱絲，與料筒及模具軸心線成90°角度均勻纏繞，包裹電熱絲設(shè)置有石棉保溫層。其電熱絲直徑根據(jù)模具大小決定，即所生產(chǎn)管材直徑及壁厚決定。如DN65X10，壁厚D=10，其電熱絲直徑為1mm。所述冷卻裝置包括風(fēng)冷和水冷裝置，水冷裝置為一端與冷卻水開關(guān)連接，貫穿螺桿軸中心位置設(shè)置的帶有多個(gè)噴射孔的管狀結(jié)構(gòu)，由鋼管制成。所述牽引機(jī)安裝在專用模具的后部，與擠出機(jī)、專用模具在同一軸心線上，主要由牽引輪、同步輪、調(diào)頻減速機(jī)及機(jī)架組成，調(diào)頻減速機(jī)安裝在機(jī)架上，牽引輪對(duì)稱設(shè)置在調(diào)頻減速機(jī)的上方，與管材下表面相切，同步輪置于兩牽引輪的中心位置，與管材上表面相切，牽引輪、同步輪與調(diào)頻減速機(jī)傳動(dòng)連接。所述盤管機(jī)安裝在牽引機(jī)的后部，主要由卷盤、支架、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)、盤速控制器及轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)臂組成，旋轉(zhuǎn)臂通過減速機(jī)與電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)連接，在其兩端對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)卷盤，盤速控制器設(shè)置在盤管機(jī)的近前端。所述盤速控制器由位置開關(guān)、上限位部件和下限位部件組成。位置開關(guān)與電機(jī)電連接。盤速控制器為機(jī)械控制器，其位置開關(guān)采用行程開關(guān)。當(dāng)管材與上限位部件接觸時(shí)，位置開關(guān)動(dòng)作，電機(jī)停止工作，停止管材盤繞，當(dāng)管材與下限位部件接觸時(shí)，位置開關(guān)動(dòng)作，電機(jī)工作，開紿管材盤繞，確保管材盤繞速度與擠出機(jī)擠出速度同步。以上實(shí)施例所設(shè)計(jì)、制備的柔性盤管已經(jīng)有關(guān)部門對(duì)綜合力學(xué)性能進(jìn)行了檢測(cè)、試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果如下
20°C，2倍公稱壓力I小時(shí)，靜液壓強(qiáng)度試驗(yàn)；結(jié)果不滲透，不破裂； SO0C , I. 2倍公稱壓力165小時(shí)，靜液壓強(qiáng)度試驗(yàn)；結(jié)果不滲透，不破裂；
20°C，3倍公稱壓力，爆破強(qiáng)度試驗(yàn)；結(jié)果不爆破。 本發(fā)明所設(shè)計(jì)制造的柔性盤管柔性好、磨擦系數(shù)小、抗氧化、耐腐蝕性能強(qiáng)，自潤(rùn)滑性能好、不結(jié)垢、安全可靠、使用壽命長(zhǎng)。對(duì)提高生產(chǎn)、使用效率，節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義。
權(quán)利要求
1.一種柔性盤管，其特征在于，按重量百分比計(jì)算的原料配合比是，超高分子量聚乙稀92. 5-95. 7%，聚乙稀石蠟3-5%，石墨1_2%，抗氧化劑O. 3-0. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種柔性盤管，其特征在于，所述抗氧化劑中添加亞磷酸三(2,4- 二叔丁基苯基)酯，其比例為抗氧化劑總重量的60-70%。
3.—種如權(quán)利要求I所述的一種柔性盤管的制備方法，其特征在于，所述制備方法，包括配料、加熱、擠出成型、盤管等步驟，具體步驟如下 1)按重量百分比計(jì)算的原料配合比進(jìn)行原料配制 超聞分子量聚乙稀92. 5-95. 7%,聚乙稀石臘3_5%，石墨1-2%,抗氧化劑O. 3-0. 5% ； 2)首先接通模具加熱裝置電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)模具加熱升溫，當(dāng)模具溫度達(dá)到240°C-260°C時(shí)，再對(duì)料筒加熱升溫，當(dāng)料筒溫度達(dá)到200°C時(shí)，打開螺桿冷卻水閥門，對(duì)螺桿進(jìn)行冷卻； 3)立即打開擠出機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管材配料的塑化并高壓擠出，然后經(jīng)模具塑化、固形及脫模后使管材成型； 4)成型管材在牽引機(jī)的作用下冷卻定型，其管材牽引長(zhǎng)度達(dá)到25米-30米時(shí)，將管材連接到盤管裝置上進(jìn)行管材盤繞，其盤繞頻率為45Hz，盤繞速度與擠出機(jī)擠出速度同步，其擠出速度為30mm/min，當(dāng)管材盤繞長(zhǎng)度達(dá)到預(yù)設(shè)長(zhǎng)度時(shí)切割成柔性盤管產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種柔性盤管的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述的打開擠出機(jī)，要先打開擠出機(jī)中所設(shè)置的冷卻風(fēng)機(jī)，其風(fēng)量限制為1/4風(fēng)量位置，然后打開擠出機(jī)，開機(jī)時(shí)擠出機(jī)以60r/min的低速運(yùn)轉(zhuǎn)，待管材擠出運(yùn)行正常后，逐步提高擠出機(jī)轉(zhuǎn)速，直至達(dá)到以90r/min的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，并將其冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量逐步增大，直至100%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種柔性盤管的制備方法中所使用的設(shè)備，所述設(shè)備主要包括擠出機(jī)、專用模具，其特征在于，還設(shè)置有加熱裝置，冷卻裝置，在專用模具的后部依次設(shè)置有牽引機(jī)、盤管機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種柔性盤管的制備方法中所使用的設(shè)備，其特征在于，在料筒(4)及模具(5)的外壁設(shè)置有與溫控儀相連接的環(huán)形加熱裝置，其加熱裝置是采用穿有陶瓷珠的電熱絲，與料筒(4)及模具(5)軸心線成90°角度均勻纏繞，包裹電熱絲設(shè)置有石棉保溫層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種柔性盤管的制備方法中所使用的設(shè)備，其特征在于，所述冷卻裝置包括風(fēng)冷和水冷裝置，水冷裝置為一端與冷卻水開關(guān)連接，貫穿螺桿軸中心位置設(shè)置的帶有多個(gè)噴射孔的管狀結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種柔性盤管的制備方法中所使用的設(shè)備，其特征在于，所述牽引機(jī)安裝在專用模具的后部，與擠出機(jī)、專用模具在同一軸心線上，主要由牽引輪(7)、同步輪(8)、調(diào)頻減速機(jī)(9)及機(jī)架(10)組成，調(diào)頻減速機(jī)(9)安裝在機(jī)架(10)上，牽引輪(7)對(duì)稱設(shè)置在調(diào)頻減速機(jī)(9)的上方，與管材(6)下表面相切，同步輪(8)置于兩牽引輪(7)的中心位置，與管材(6)上表面相切，牽引輪(7)、同步輪(8)與調(diào)頻減速機(jī)(9)傳動(dòng)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種柔性盤管的制備方法中所使用的設(shè)備，其特征在于，所述盤管機(jī)安裝在牽引機(jī)的后部，主要由卷盤(11)、支架(12)、減速機(jī)(13)、電機(jī)、盤速控制器(14)及轉(zhuǎn)軸(16)組成，轉(zhuǎn)軸(16)通過減速機(jī)(13)與電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)連接，在其兩端對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)卷盤(11)，盤速控制器(14)設(shè)置在盤管機(jī)的近前端，盤速控制器(14)設(shè)置為機(jī)械控制器、紅外線控制器及延時(shí)開關(guān)控制器中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種柔性盤管的制備方法中所使用的設(shè)備，其特征在于，所述盤速控制器(14)為機(jī)械控制器，由位置開關(guān)(15)、上限位部件(17)和下限位部件(18)組成，位置開關(guān)(15)與電機(jī)電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔性盤管的制備方法及其設(shè)備。按重量百分比計(jì)算的原料配合比是超高分子量聚乙稀92.5-95.7%，聚乙稀石蠟3-5%，石墨1-2%，抗氧化劑0．3-0．5%。所述制備方法，包括配料、加熱、擠出成型、盤管等步驟。所述柔性盤管的制備方法中所使用的設(shè)備，主要包括擠出機(jī)、專用模具，還設(shè)置有加熱裝置，冷卻裝置，在專用模具的后部依次設(shè)置有牽引機(jī)、盤管機(jī)。本發(fā)明所設(shè)計(jì)制造的柔性盤管柔性好、磨擦系數(shù)小、抗氧化、耐腐蝕性能強(qiáng)，自潤(rùn)滑性能好、不結(jié)垢、安全可靠、使用壽命長(zhǎng)。對(duì)提高生產(chǎn)、使用效率，節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義。
文檔編號(hào)C08L23/06GK102875863SQ20111019662
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者劉海鷹, 仲寶付, 鄒慈勝, 胡文璽 申請(qǐng)人:泰州申視塑料有限公司