本發(fā)明涉及一種高壓軟管及其制造方法，具體涉及一種超高分子量聚乙烯增強(qiáng)大流量輸送高壓軟管及其制造方法。
背景技術(shù)：
軟管因易彎曲、能緩沖、重量輕及安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)，用途十分廣泛，如用于礦井液壓支架、油田開發(fā)、工程建筑、起重運(yùn)輸、冶金鍛壓、礦山設(shè)備、船舶、注塑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、各種機(jī)床以及各工業(yè)部門機(jī)械化、自動(dòng)化液壓系統(tǒng)中輸送具有一定壓力和溫度的石油基(如礦物油、可溶性油、液壓油、燃油、潤滑油)及水基液體(如乳化液、油水乳濁液、水)等和液體傳動(dòng)的管路。超高分子量聚乙烯增強(qiáng)大流量輸送高壓軟管，是繼輪胎、輸送帶之后的第三大高分子材料工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，由于其具有質(zhì)量輕、包裝體積小、操作方便、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，可替代膠管、鋼管等用于石油產(chǎn)品、化學(xué)液體、水等液體的正壓輸送，用于井臺(tái)從井下向地面上水、近海石油及泥漿等輸送、農(nóng)田灌溉、城市消防等，更可作為輸油(水)管線用于軍事后勤領(lǐng)域。在美、英、法、俄、澳等國的軍隊(duì)中，這種可扁平軟管已成為軍事后勤液體輸送的主要裝備，此類軟管具有廣闊的應(yīng)用前景。
隨著能源的缺乏，開發(fā)近海和淺海油田，頁巖氣勘探已作為新能源戰(zhàn)略，提上了議事日程。一口典型的頁巖氣水平鉆井，在鉆探過程中需要使用4000～15000m3壓裂液，其中水含量占90％。傳統(tǒng)的金屬管道，由于不易彎曲、安裝、使用、維護(hù)成本高等諸多弊端，已不能適應(yīng)頁巖油氣勘探的要求，盡快解決高分子復(fù)合軟管生產(chǎn)和研制與國 外的差距，趕上發(fā)達(dá)國家的水平，有利于節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，符合我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。為了提高效率，大口徑遠(yuǎn)程高壓輸送已經(jīng)成為必然。消防上大型救火已經(jīng)開始用大口徑軟管輸水，石油和頁巖氣，天然氣的開采等已經(jīng)在尋求方案，野外或者海上長距離用常用金屬管道，此種方法的缺點(diǎn)是鋪設(shè)工作量大，鋪設(shè)比較困難，更主要的是在管道連接處易產(chǎn)生裂縫導(dǎo)致水的滲漏造成污染。普通大口徑軟管由于工作壓力受增強(qiáng)層材質(zhì)的制約受到限制，長輸送效率低。針對(duì)種情況有的公司采用紡輪做增強(qiáng)層生產(chǎn)大口徑軟管來解決目前的問題，這種軟管可以提高工作壓力做成高壓軟管，但該產(chǎn)品缺點(diǎn)是紡輪耐彎曲性能差，對(duì)工作壓力損傷大，使用壽命低?，F(xiàn)在中國市場(chǎng)上大口徑軟管最大口徑也只能做到300，大口徑橡膠軟管一次成型的產(chǎn)品在中國還是空白。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在的問題提供一種超高分子量聚乙烯增強(qiáng)大流量輸送高壓軟管及其制造方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種超高分子量聚乙烯增強(qiáng)大流量輸送高壓軟管，該軟管按由外到內(nèi)依次包括：外膠層、增強(qiáng)層和內(nèi)膠層，所述的外膠層厚度為0.3-6.0mm,所述的增強(qiáng)層厚度1.0-5.0mm，所述的內(nèi)膠層厚度為0.3-5.0mm，所述的外膠層和內(nèi)膠層通過共擠設(shè)備共擠到所述的增強(qiáng)層上得到。
一種超高分子量聚乙烯增強(qiáng)大流量輸送高壓軟管的制造方法， 包括以下步驟：
(1)煉膠：橡膠配方設(shè)計(jì)，各成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)：橡膠90-110份，氧化鋅5-10份，硬脂酸1-2份，微晶蠟1-2份，pvc穩(wěn)定劑2-5份，防老劑1-2份，白碳黑12-20份，鈦白粉5-10份，間苯二酚1.5-3份，促進(jìn)劑六次甲基四氨1.5-3份，樹脂1.5-5份，促進(jìn)劑CZ1.5-3份，促進(jìn)劑TMTM 0.4-0.8份，硫磺1.8-2.5份，鄰苯二甲酸二辛酯15-30份，顏料按需要另配，把上述材料除了硫磺、促進(jìn)劑TMTM和促進(jìn)劑CZ外都投入到密煉機(jī)中，打料時(shí)間不小于7分鐘，出料溫度在100-120℃之間，然后在開煉機(jī)上翻2-3遍，進(jìn)入濾膠機(jī)濾膠，濾好的混煉膠按比例加促進(jìn)劑TMTM和CZ，出片，冷卻待用；
(2)制作增強(qiáng)層：把超高分子量聚乙烯和滌綸長絲按一定比例混編，混編比例是0-100％，分別制成經(jīng)線和緯線，再通過圓織機(jī)編織成管狀增強(qiáng)層；
(3)成品制作：把增強(qiáng)層穿在共擠模具的模芯上，把步驟(1)中的膠料投入擠出機(jī)中，擠出機(jī)溫度設(shè)定在45-85℃之間，啟動(dòng)擠出機(jī),擠出機(jī)速度在10-50轉(zhuǎn)/分鐘，然后啟動(dòng)牽引機(jī)使得增強(qiáng)層帶坯穿過擠出機(jī)共擠模具，膠料通過共擠模具時(shí)候穿透增強(qiáng)層帶坯變成內(nèi)層，同時(shí)附在增強(qiáng)層表面成為外層，牽引裝置以2-5米/分鐘速度牽引到冷卻裝置，然后到硫化生產(chǎn)線上待硫化；
(4)硫化：把(3)半成品在專用的超長硫化線上，兩頭上夾具，一端通蒸汽，硫化壓力為0.1-0.3MPA的蒸汽壓力，時(shí)間為10-600分鐘到制得成品；
(5)試壓：把產(chǎn)品牽引到專用試壓臺(tái)，兩端上夾具，注入水，對(duì)產(chǎn)品按設(shè)計(jì)要求的壓力1.5-2倍試壓，檢查是否滲漏；
進(jìn)一步的技術(shù)方案：
步驟(1)中的橡膠為天然膠或所有合成橡膠。
本發(fā)明的有益效果在于：
1.本發(fā)明的軟管，強(qiáng)度大，長度長，口徑大(口徑：〉400mm)；耐高壓(〉2.0Mpa)，效率高，而且軟管承壓高，輸送流量大，連接方便，耐候性耐化學(xué)性好，能適應(yīng)不同地形地貌。在非使用狀態(tài)時(shí)呈扁平狀，易收卷，貯藏運(yùn)輸體積小。可輸送多種介質(zhì)，鋪設(shè)及撤收速度快、機(jī)動(dòng)靈活、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、使用安全可靠、經(jīng)久耐用。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、煤炭、礦山、機(jī)械、航空等行業(yè)，用以輸送氣體、液體、漿狀或粒狀物料。超高分子量聚乙烯作為增強(qiáng)層，它具有高耐磨性，強(qiáng)度高，柔韌性好，有彈性，在水中能彎曲，抗紫外線，抗老化，使用壽命長耐油性好等特點(diǎn)，更增加了其對(duì)抗沖擊、壓力、彎曲和強(qiáng)度的能力，具有更強(qiáng)的承受力，能承受更高的水壓，特別適用于一些環(huán)境惡劣的高壓輸送管路設(shè)備。
2.本發(fā)明的軟管的制造方法，軟管一次成型，產(chǎn)品長度可以任意長，400mm(16”),600mm(24”)，800mm和1000mm等不同規(guī)格，也可以按客戶要求設(shè)計(jì)任意口徑和長度的軟管。
附圖說明
附圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
其中：1、外膠層，2、增強(qiáng)層，3、內(nèi)膠層。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明：
實(shí)施例一：
作為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，一種超高分子量聚乙烯增強(qiáng)大流量輸送高壓軟管，該軟管按由外到內(nèi)依次包括：外膠層1、增強(qiáng)層2和內(nèi)膠層3，所述的外膠層1厚度為0.3mm,所述的增強(qiáng)層2厚度1.0mm，所述的內(nèi)膠層3厚度為0.3mm，所述的外膠層1和內(nèi)膠層3通過共擠設(shè)備共擠到所述的增強(qiáng)層2上得到。
上述超高分子量聚乙烯增強(qiáng)大流量輸送高壓軟管的制造方法，包括以下步驟：
(1)煉膠：橡膠配方設(shè)計(jì)，各成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)：橡膠90份，氧化鋅5份，硬脂酸1份，微晶蠟1份，pvc穩(wěn)定劑2份，防老劑1份，白碳黑12份，鈦白粉5份，間苯二酚1.5份，促進(jìn)劑六次甲基四氨1.5份，樹脂1.5份，促進(jìn)劑CZ1.5份，促進(jìn)劑TMTM 0.4份，硫磺1.8份，鄰苯二甲酸二辛酯15份，顏料按需要另配，把上述材料除了硫磺、促進(jìn)劑TMTM和促進(jìn)劑CZ外都投入到密煉機(jī)中，打料時(shí)間不小于7分鐘，出料溫度在100℃，然后在開煉機(jī)上翻2遍，進(jìn)入濾膠機(jī)濾膠，濾好的混煉膠按比例加促進(jìn)劑TMTM和CZ，出片，冷卻待用，在本實(shí)施例中，橡膠是天然橡膠。
(2)制作增強(qiáng)層：把超高分子量聚乙烯和滌綸長絲按一定比例混編，混編比例是高分子量聚乙烯和滌綸長絲各50％，分別制成經(jīng)線和緯線，再通過圓織機(jī)編織成管狀增強(qiáng)層；
(3)成品制作：把增強(qiáng)層穿在共擠模具的模芯上，把步驟(1)中的膠料投入擠出機(jī)中，擠出機(jī)溫度設(shè)定在45℃，啟動(dòng)擠出機(jī),擠出機(jī)速度在10轉(zhuǎn)/分鐘，然后啟動(dòng)牽引機(jī)使得增強(qiáng)層帶坯穿過擠出機(jī)共擠模具，膠料通過共擠模具時(shí)候穿透增強(qiáng)層帶坯變成內(nèi)層，同時(shí)附在增強(qiáng)層表面成為外層，牽引裝置以2米/分鐘速度牽引到冷卻裝置，然后到硫化生產(chǎn)線上待硫化；
(4)硫化：把(3)半成品在專用的超長硫化線上，兩頭上夾具，一端通蒸汽，硫化壓力為0.1MPA的蒸汽壓力，時(shí)間為10分鐘到制得成品；
(5)試壓：把產(chǎn)品牽引到專用試壓臺(tái)，兩端上夾具，注入水，對(duì)產(chǎn)品按設(shè)計(jì)要求的壓力1.5倍試壓，檢查是否滲漏；
實(shí)施例二
一種超高分子量聚乙烯增強(qiáng)大流量輸送高壓軟管，該軟管按由外到內(nèi)依次包括：外膠層、增強(qiáng)層和內(nèi)膠層，所述的外膠層厚度為3mm,所述的增強(qiáng)層厚度3mm，所述的內(nèi)膠層厚度為2.5mm，所述的外膠層和內(nèi)膠層通過共擠設(shè)備共擠到所述的增強(qiáng)層上得到。
上述超高分子量聚乙烯增強(qiáng)大流量輸送高壓軟管的制造方法，包括以下步驟：
(1)煉膠：橡膠配方設(shè)計(jì)，各成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)：橡膠100份，氧化鋅7份，硬脂酸1.5份，微晶蠟1.5份，pvc穩(wěn)定劑3.5份，防老劑1.5份，白碳黑16份，鈦白粉7.5份，間苯二酚2份，促進(jìn)劑六次甲基四氨2.3份，樹脂3.5份，促進(jìn)劑CZ2.3份，促進(jìn)劑TMTM 0.6 份，硫磺2.2份，鄰苯二甲酸二辛酯20份，顏料按需要另配，把上述材料除了硫磺、促進(jìn)劑TMTM和促進(jìn)劑CZ外都投入到密煉機(jī)中，打料時(shí)間不小于7分鐘，出料溫度在110℃，然后在開煉機(jī)上翻3遍，進(jìn)入濾膠機(jī)濾膠，濾好的混煉膠按比例加促進(jìn)劑TMTM和CZ，出片，冷卻待用，在本實(shí)施例中，橡膠是合成橡膠。
(2)制作增強(qiáng)層：把超高分子量聚乙烯纖維分別制成經(jīng)線和緯線，再通過圓織機(jī)編織成管狀增強(qiáng)層；；
(3)成品制作：把增強(qiáng)層穿在共擠模具的模芯上，把步驟(1)中的膠料投入擠出機(jī)中，擠出機(jī)溫度設(shè)定在65℃，啟動(dòng)擠出機(jī),擠出機(jī)速度在30轉(zhuǎn)/分鐘，然后啟動(dòng)牽引機(jī)使得增強(qiáng)層帶坯穿過擠出機(jī)共擠模具，膠料通過共擠模具時(shí)候穿透增強(qiáng)層帶坯變成內(nèi)層，同時(shí)附在增強(qiáng)層表面成為外層，牽引裝置以3.5米/分鐘速度牽引到冷卻裝置，然后到硫化生產(chǎn)線上待硫化；
(4)硫化：把(3)半成品在專用的超長硫化線上，兩頭上夾具，一端通蒸汽，硫化壓力為0.2MPA的蒸汽壓力，時(shí)間為300分鐘到制得成品；
(5)試壓：把產(chǎn)品牽引到專用試壓臺(tái)，兩端上夾具，注入水，對(duì)產(chǎn)品按設(shè)計(jì)要求的壓力1.7倍試壓，檢查是否滲漏；
實(shí)施例三
一種超高分子量聚乙烯增強(qiáng)大流量輸送高壓軟管，該軟管按由外到內(nèi)依次包括：外膠層、增強(qiáng)層和內(nèi)膠層，所述的外膠層厚度為6.0mm,所述的增強(qiáng)層厚度5.0mm，所述的內(nèi)膠層厚度為5.0mm，所述的外膠 層和內(nèi)膠層通過共擠設(shè)備共擠到所述的增強(qiáng)層上得到。
一種超高分子量聚乙烯增強(qiáng)大流量輸送高壓軟管的制造方法，包括以下步驟：
(1)煉膠：橡膠配方設(shè)計(jì)，各成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)：橡膠110份，氧化鋅10份，硬脂酸2份，微晶蠟2份，pvc穩(wěn)定劑5份，防老劑2份，白碳黑20份，鈦白粉10份，間苯二酚3份，促進(jìn)劑六次甲基四氨3份，樹脂5份，促進(jìn)劑CZ3份，促進(jìn)劑TMTM0.8份，硫磺2.5份，鄰苯二甲酸二辛酯30份，顏料按需要另配，把上述材料除了硫磺、促進(jìn)劑TMTM和促進(jìn)劑CZ外都投入到密煉機(jī)中，打料時(shí)間不小于7分鐘，出料溫度在120℃，然后在開煉機(jī)上翻3遍，進(jìn)入濾膠機(jī)濾膠，濾好的混煉膠按比例加促進(jìn)劑TMTM和CZ，出片，冷卻待用；
(2)制作增強(qiáng)層：把超高分子量聚乙烯纖維分別制成經(jīng)線和緯線，再通過圓織機(jī)編織成管狀增強(qiáng)層；
(3)成品制作：把增強(qiáng)層穿在共擠模具的模芯上，把步驟(1)中的膠料投入擠出機(jī)中，擠出機(jī)溫度設(shè)定在85℃，啟動(dòng)擠出機(jī),擠出機(jī)速度在50轉(zhuǎn)/分鐘，然后啟動(dòng)牽引機(jī)使得增強(qiáng)層帶坯穿過擠出機(jī)共擠模具，膠料通過共擠模具時(shí)候穿透增強(qiáng)層帶坯變成內(nèi)層，同時(shí)附在增強(qiáng)層表面成為外層，牽引裝置以5米/分鐘速度牽引到冷卻裝置，然后到硫化生產(chǎn)線上待硫化；
(4)硫化：把(3)半成品在專用的超長硫化線上，兩頭上夾具，一端通蒸汽，硫化壓力為0.3MPA的蒸汽壓力，時(shí)間為600分鐘到制得成品；
(5)試壓：把產(chǎn)品牽引到專用試壓臺(tái)，兩端上夾具，注入水，對(duì)產(chǎn)品按設(shè)計(jì)要求的壓力2倍試壓，檢查是否滲漏。