CN1342860A - 大口径金属塑料复合管道的连接方法 - Google Patents
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Abstract
一种大口径金属塑料复合管道的连接方法,其特征是先把两段待接管材的待连接端靠拢、对正,再在该管材二待连接端的外管壁用粘接方法粘接至少一层拼合块层,所粘接的拼合块层将该管材二待连接端的外管壁包覆。本发明的方法能够对大口径(特别是直径1000毫米以上)金属塑料复合管道实行有效、可靠的连接,其方法方便、灵活、可行。另外,本发明的方法还具有如下优点:①作为连接件的拼合块(亦即构成拼合块层的拼合单元)制作容易。②施工方便。③连接可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道的连接方法,尤其是一种大口径金属塑料复合管道的连接方法。
背景技术
目前,金属塑料复合管道在许多领域已广泛采用,与之相伴随的管道连接的新技术也随之出现。在具体实施中,小口径管道连接采用发热工具使待连接的管材、管件热熔后实施承插连接,这对于体积小、热熔面积小、重量轻的小口径管道来说,在操作上确实是可行的,加热后熔化的塑料能够充满管材、管件间的间隙并实现密封。并且,制造小口径管材、管件间的尺寸偏差也能够控制在热熔承插技术所允许的范围内。但是,当管径增大后,由于管材、管件体积增大、重量增加,再采用上述方法不仅在操作上已无法实施,而且由于连接处需要热熔的面积增加很多,工具加热已不能保证热熔效果,使管道连接的质量难以保证。
为了解决上述矛盾,现在直径200~400毫米口径管道的热熔连接方法是:在工厂中生产出预埋有电热丝的管件,在施工中先将管材插入管件内,通电使管材外壁和管件内壁的塑料熔融连接。但是,生产中管材、管件尺寸偏差随管径增大而增大,经常会使管材难以插进管件,或者是插入后二者间隙过大,加热所能熔化的塑料难以充满该间隙,从而严重影响管道质量。
所以,目前热熔技术的局限和制造过程中的这些困难,大口径(特别是直径1000毫米以上)金属塑料复合管应寻求新的连接方法。
申请号为00112848.5的中国发明专利申请提出了一种金属骨架增强塑料复合管道的连接方法,该方法利用塑料可粘接或可热熔连接的特点,利用金属管道法兰实施连接。但是,这种方法并未从根本上解决大口径管材、管件在制造过程中出现的尺寸偏差超出目前热熔连接技术所允许的范围这一问题,从而不能有效的解决在管道连接处热熔面所熔化的塑料不能充满间隙而影响管道质量这一根本问题。所以,该方法仍然不能使大口径(特别是直径1000毫米以上)管道得以有效而可靠的连接。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够对大口径(特别是直径1000毫米以上)金属塑料复合管道实施有效而可靠的连接的方法。
本发明的目的通过以下方式实现:使用一个或一组(每组含两个或两个以上拼合块)能够拼合成完整管状的拼合块作为两段待接管材的连接件,将拼合块的内壁与该二管材的待连接端的外管壁相粘连,使拼合块最终拼合为粘连于二管材待连接端的外管壁之上,且将二管材的接合部位的外管壁完全密封包覆的拼合块层。
同时,依此方式设置的拼合块层可以是一层,但也可以是两层或两层以上。亦即是说,本发明虽然采用自身为非完整管状(但可视为管体的某一局部,其横截面不构成一个完整的环状结构)的拼合块与二管材的待连接端的外管壁相粘连,但是,当管道连接完成时,通过拼合块自身的拼合,最终将形成粘连于二管材的接合部位的外管壁之上,并将该外管壁完全包覆的完整管状单层或多层拼合块层。
具体来说,本发明的连接方法是先把两段待接管材的待连接端靠拢、对正,再在该管材二待连接端的外管壁粘接至少一层拼合块层,让所粘接的拼合块层将该管材二待连接端的外管壁包覆。
在本发明中,在管材二待连接端的外管壁粘接的拼合块层可以是单层,也可以是两层或两层以上。当设置两层或两层以上的拼合块层时,各拼合块层依次重叠,相邻拼合块层相互粘接,相邻拼合块层的拼合缝最好交错设置。
需要强调指出的是:采用两层或两层以上拼合块层对管道实施连接,这在实际施工中往往是必须和有效的。例如,在现场施工中,使用壁厚较厚的拼合块与管材进行一次性地(只有一层)连接通常是难于实现的,这常常会影响连接质量,造成渗漏。但是,若仅仅采用一层较薄的拼合块进行连接,虽然有利于施工操作,但却不能达到应有的连接强度。因此,为了便于施工操作并确保连接强度,在管材的连接部位粘接多层由拼合块构成的拼合块层就成为较佳的选择。
通常的情形下,先在管壁外粘接一层较薄的拼合块层,并确保粘接良好,不发生渗漏,其后再重复粘接一至二层拼合块层,以增加连接部位的强度,最终达到稳固连接的目的。在粘接多层拼合块层时,各拼合块层的粘接并非只能使用同一种粘接方法,而可根据实际施工条件及管材等因素灵活选取或交错使用。亦即是说,不同拼合块层的粘接可以采用不同的粘接方法。
在本发明中,使拼合块的内壁与管材二待连接端的外管壁或先前粘接的拼合块层的外表面相粘接的方式可以采用粘合剂粘接或热熔粘接、超声波粘接等粘接方式,只要能达到上述粘接目的即可。当采用热熔粘接、超声波粘接的方式时,拼合块的内壁应当具有热塑性塑料层,同时,与该拼合块相粘接的管材二待连接端的外管壁或先前粘接的拼合块层的外表面也应当具有热塑性塑料层,这样才能实现粘接面的熔融连接。而当采用粘合剂粘接的方式时,则无上述要求。在粘接过程中,还可以利用施力装置对拼合块层的拼合块施以作用力,使拼合块能够紧贴粘接面,使粘接效果更好。
如前所述,拼合块层中所使用的拼合块可以是单个拼合块,也可以是由两个或两个以上拼合块构成的拼合块组,只要其最终可以拼合为将管材的二待连接端包覆的管状拼合块层即可。当拼合块层仅由一个拼合块构成时,该拼合块的横截面通常是一个具有断口的环状。虽然该拼合块并不与其它拼合块相拼合,但由于它本身是一个非完整的管状结构,其横截面也不是一个完整的环状,同时,它又能够通过拼合(如使其环状断口处相互靠拢并粘接)而构成将管材的二待连接端包覆的管状拼合块层(此时其横截面已构成一个完整的环状结构),因此,本发明中仍然将其视为构成拼合块层的拼合块。换言之,在本发明中,拼合块可以通过与其它拼合块相拼接,但也可以通过其自身的拼接而构成上述管状拼合块层。
在本发明中,所述拼合块可以是全塑料结构,但也可以是金属——塑料复合结构。若采用热熔粘接的形式,还可以采用待粘接表面预设有电热丝的拼合块。当然,电热丝也可以在施工时临场设置,这时所设置的电热丝可以有以下几种设置方式:①、绕管材二待连接端的外管壁或先前粘接的拼合块层外表面环绕设置。②、绕管材二待连接端的外管壁或先前粘接的拼合块层外表面螺旋状设置。③、在管材二待连接端的外管壁或先前粘接的拼合块层外表面沿管材轴向排列设置。④、在绕管材二待连接端的外管壁或先前粘接的拼合块层外表面网状设置。
按本发明的上述方法对管道实施连接时,若同层的拼合块之间尚存在拼接间隙,则应当对该间隙实施封闭处理。该间隙的封闭处理可以采用多种方式,如常用的粘接剂粘接法或热熔塑料填补法(模具加热和热风加热)等等。当该间隙较大时,还可以采用粘接(粘合剂粘接或熔融粘接、超声波粘接)拼接块的方式对该间隙实施封闭。
另外,在本发明中,为了能够准确地掌握拼合块的熔融状况和排放热熔过程中所产生的气体,保证管道的连接质量,可以在较大的拼合块上用机械加工的办法预先开设观测孔和排气孔。所开观测孔可以是通孔,也可以是盲孔,开孔的方向由拼合块的外表面朝向其内表面。当然,该观测孔和排气孔不应开在管材的对接缝上。连接完成后,观测孔和排气孔也可以采用上述对拼接间隙的封闭方法加以封闭。
在本发明中,所说的管材既包括一般的管子,也包括管件(如弯头、三通、变径直通等连接件)。
本发明的方法能够对大口径(特别是直径1000毫米以上)金属塑料复合管道实行有效、可靠的连接,其方法方便、灵活、可行。另外,与前述现有方法相比,本发明的方法还具有如下优点:①、作为连接件的拼合块(亦即构成拼合块层的拼合单元)制作容易。本方法所用的拼合块不论是全塑料制作还是金属塑料复合制作,都比制作同规格尺寸的管件容易。②、施工方便。本发明的管道连接方式施工方便,可采用现有的热熔连接或粘合剂粘接等常规方式完成,不需要增加更多的施工设备。方法简便、可操作性强,施工更灵活,能根据施工现场的环境和施工条件加以实施。③、连接可靠。由于拼合块尺寸可选择的余地很大,因而能有效地克服管材出现的尺寸偏差,甚至是失圆等缺陷,消除因承插深度不足、间隙过大等因素导致的管道连接质量问题,从而确保连接质量。
附图说明
图1是实施例1中的管道拼接状态示意图。
图2是图1的A--A剖面图。
图3是实施例2中的管道拼接状态示意图。
图4是图3的B--B剖面图。
图5是实施例3中的管道拼接状态示意图。
图6是图5的C--C剖面图。
图7是实施例3中所用拼合块的结构示意图。
图8是图7的D--D剖面图。
图9是图7的E--E剖面图。
图10是图7所示拼合块的立体图。
图11是实施例3中所用拼接块的结构示意图。
图12是图11所示拼接块的横截面图。
图13是实施例4中的管道拼接状态示意图。
图14是图13的F--F剖面图。
图15是实施例4中未填补拼接间隙的管道拼接状态示意图。
图16是G--G剖面图。
图17是实施例4中所用拼接块的立体图。
图18是实施例5中的管道拼接状态示意图。
图19是H--H剖面图。
具体实施方式
实施例1:如图1、2所示,本实施例中的管道连接方法是先把两段待接管材1、2的待连接端靠拢、对正,再在该管材二待连接端的外管壁用粘接方法粘接了一层拼合块层3,所粘接的拼合块层3将该管材二待连接端的外管壁包覆。
在本实施例中,构成拼合块层3的拼合块为一个。该拼合块实际上是由一段塑料管制得,此段塑料管的一侧管壁沿管体轴线方向被剖开,从而使其横截面成为一个具有断口的环状结构(在其剖开位置处形成断口),当将上述拼合块粘接在管材的二待连接端,并使其断口相互接拢时,该拼合块即能拼合成将管材1、2的二待连接端包覆的管状结构。
在本实施例中,设置上述拼合块层3所采用的粘接方法为粘合剂粘接方法。另外,对于拼合块层3上留下的拼接间隙4,本例中用拼接块5充填到该拼接间隙内,并用粘合剂加以粘固。
实施例2:如图3、4所示,本实施例中的管道连接方法与实施例1相似,即仍然采用单层拼合块层实施管道的连接,所不同的是,在本实施例中,所采用粘接方法为热熔粘接方法。
另外,本实施例中所安置的拼合块为开设有观测孔6及排气孔7的拼合块。观测孔6的开孔方向由拼合块的外表面朝向其内表面(本例中的观测孔6为盲孔)。排气孔7则贯通拼合块的内、外表面。
在本实施例中,拼合块的内壁和管材1、2的二待连接端的外管壁均具有热塑性塑料层,故采用热熔连接方式将拼合块层3粘接到管材二待连接端的外管壁。其具体方法如下:在拼合块与管材二待连接端的外管壁之间铺设电热丝8,用施力装置(此处用夹持装置)对拼合块施以作用力,使拼合块的内壁贴向铺设有电热丝的管材之外管壁,向电热丝8通电,让电热丝发出的热量将拼合块的内壁热塑性塑料层和管材二待连接端的外管壁热塑性塑料层熔化,然后断电,使上述熔化的塑料层冷却凝结。
在本实施例中,铺设于拼合块与管材二待连接端的外管壁之间的电热丝8为网状电热丝。另外,由于拼合块之间的拼接间隙4已被熔化的塑料自然填补,故本例中不再单独对其进行处理。
对于观测孔6及排气孔7,在上述拼合块层粘接完成后,用热熔塑料填补法对其进行填补。
实施例3:如图5、6所示,本实施例中的管道连接方法与实施例2相似,即仍然采用单层拼合块层3并以热熔连接方法实施粘接,所不同的是,在本实施例中,上述拼合块层3是以三块拼合块拼接而成。同时,本实施例中所使用的拼合块的内表面(待粘接表面)预设有电热丝8(如图7~10所示),因此不再在拼合块与管材二待连接端的外管壁之间铺设电热丝。
本例中的拼合块层3的具体粘接方法是:将预设有电热丝8的拼合块的待粘接表面贴向管材二待连接端的外管壁,然后向拼合块上的电热丝8通电,使拼合块的待粘接表面和管材二待连接端的外管壁熔化,同时在通电过程中对拼合块施以外力,使拼合块向第二拼合块层贴紧,然后断电,让熔化的塑料冷却凝结。
另外,本实施例中对拼合块层中的拼合块拼接间隙4作如下处理:a、安置将拼合块的拼接间隙充填的拼接块5,该拼接块的拼接面具有热塑性塑料层并预设有电热丝9(如图11、12所示);b、用施力装置(此处为顶推装置)对安置的拼接块5施以作用力,使拼接块5的拼接面热塑性塑料层贴紧拼接间隙;c、向拼接块上的电热丝9通电,让电热丝9发出的热量将拼接间隙之外表面热塑性塑料层及拼接块的拼接面热塑性塑料层熔为一体,然后断电,使上述熔化的塑料层冷却凝结。
实施例4:如图13、14所示,本实施例中的管道连接方法与实施例3相似,即仍然采用单层拼合块层3并以热熔连接方法实施粘接,拼合块层也由三块拼合块拼接而成。所不同的是,在本实施例中,对拼合块层中的拼合块拼接间隙4作如下处理:a、在拼合块的拼接间隙4中铺设电热丝9(如图15、16所示);b、在电热丝之上安置将该拼接间隙充填的拼接面具有热塑性塑料层的拼接块5(如图17所示);c、用施力装置(此处为顶推装置)对安置的拼接块5施以作用力,使拼接块的拼接面热塑性塑料层紧贴上述铺设有电热丝的拼接间隙之外表面;d、向电热丝9通电,让电热丝9发出的热量将拼接间隙之外表面热塑性塑料层及拼接块的拼接面热塑性塑料层熔为一体,然后断电,使上述熔化的塑料层冷却凝结。
实施例5:如图18、19所示,本实施例中的管道连接方法是先把两段待接管材1、2的待连接端靠拢、对正,再在该管材二待连接端的外管壁用粘合剂粘接第一层拼合块层3,所粘接的第一拼合块层3是由三块塑料拼合块构成,粘接完成后,该拼合块层将该管材1、2的二待连接端的外管壁包覆。
对于第一拼合块层的拼合间隙4,则采用在拼合间隙内填补拼接块5的方法进行粘接,所采用的粘接方式仍然是粘合剂粘接方式,这一点与实施例1相似。
在本实施例中,在管材二待连接端的外管壁粘接的拼合块层为三层,各拼合块层依次重叠,相邻拼合块层相互粘接。即是在第一拼合块层3粘接完成后,再在第一拼合块层的外表面依次粘接第二、第三拼合块层10、11。
本例中的第二、第三拼合块层10、11均分别由两块拼合块构成,各拼合块均为外层为热塑性塑料层、内部具有金属材料层的金属塑料复合块。在粘接第二、三拼合块层10、11时,让各层拼合块的拼合缝交错设置。
由于第二拼合块层10所使用的拼合块具有热塑性塑料构成的内表面,而第一拼合块层3的外表面也具有热塑性塑料层,因此采用热熔粘接的方式粘接第二拼合块层10。具体粘接方法如下:在拼合块和第一拼合块层3的外表面之间铺设电热丝,用施力装置(此处采用顶推装置)对拼合块施以作用力,使拼合块的内壁贴向铺设有电热丝的第一拼合块层3的外表面,向电热丝通电,让电热丝发出的热量将拼合块的内壁热塑性塑料层和第一拼合块层的外表面热塑性塑料层熔化,然后断电,使上述熔化的塑料层冷却凝结,这一过程与实施例2相似。
在本例中,在拼合块和第一拼合块层的外表面之间铺设的电热丝也为电热丝网。
在本实施例中,采用与上相似的热熔粘接的方式在第二拼合块层的外表面粘接第三拼合块层。
另外,与实施例2相似,第二、第三拼合块层中各拼合块之间的拼合间隙4已被熔化的塑料自然填补,故本例中不再单独对其进行处理。
Claims (10)
1、一种大口径金属塑料复合管道的连接方法,其特征是先把两段待接管材的待连接端靠拢、对正,再在该管材二待连接端的外管壁用粘接方法粘接至少一层拼合块层,所粘接的拼合块层将该管材二待连接端的外管壁包覆。
2、如权利要求1所述的连接方法,其特征是在管材二待连接端的外管壁粘接的拼合块层为两层或两层以上,各拼合块层依次重叠,相邻拼合块层相互粘接。
3、如权利要求1或2所述的连接方法,其特征是所述粘接方法为热熔粘接方法。
4、如权利要求1或2所述的连接方法,其特征是所述粘接方法为粘合剂粘接方法。
5、如权利要求1或2所述的连接方法,其特征是所设置的拼合块层中具有开设有观测孔的拼合块,所述观测孔的开孔方向由拼合块的外表面朝向其内表面。
6、如权利要求1或2所述的连接方法,其特征是所设置的拼合块层中具有开设有排气孔的拼合块,所述排气孔贯通拼合块的内、外表面。
7、如权利要求1或2所述的连接方法,其特征是所设置的拼合块的内表面具有电热丝。
8、如权利要求1或2所述的连接方法,其特征是按以下方式粘接拼合块层:在内壁具有热塑性塑料层的拼合块与管材二待连接端的外管壁热塑性塑料层或先前粘接的拼合块层的外表面热塑性塑料层之间铺设电热丝,用施力装置对拼合块施以作用力,使拼合块的内壁贴向铺设有电热丝的管材之外管壁或先前粘接的拼合块层的外表面,向电热丝通电,让电热丝发出的热量将拼合块的内壁热塑性塑料层和管材二待连接端的外管壁热塑性塑料层或先前粘接的拼合块层的外表面热塑性塑料层熔化,然后断电,使上述熔化的塑料层冷却凝结。
9、如权利要求1所述的连接方法,其特征是对拼合块层中的拼合块拼接间隙作如下处理:a、在拼合块的拼接间隙中铺设电热丝;b、在电热丝之上安置将该拼接间隙充填的拼接面具有热塑性塑料层的拼接块;c、用施力装置对安置的拼接块施以作用力,使拼接块的拼接面热塑性塑料层紧贴上述铺设有电热丝的拼接间隙之外表面;d、向电热丝通电,让电热丝发出的热量将拼接间隙之外表面热塑性塑料层及拼接块的拼接面热塑性塑料层熔为一体,然后断电,使上述熔化的塑料层冷却凝结。
10、如权利要求1所述的连接方法,其特征是对拼合块层中的拼合块拼接间隙作如下处理:a、安置将拼合块的拼接间隙充填的拼接块,该拼接块的拼接面具有热塑性塑料层并预设有电热丝;b、用施力装置对安置的拼接块施以作用力,使拼接块的拼接面热塑性塑料层贴紧拼接间隙;c、向拼接块上的电热丝通电,让电热丝发出的热量将拼接间隙之外表面热塑性塑料层及拼接块的拼接面热塑性塑料层熔为一体,然后断电,使上述熔化的塑料层冷却凝结。
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