一种高压复合管道用电熔管件及其制造方法与流程

1.本发明涉及电熔管件技术领域，特别是涉及一种高压复合管道用电熔管件及其制造方法。


背景技术：

2.电熔管件以其施工方便、连接可靠等优异性能，在燃气和给水管网中获得广泛应用，但是由于氢气的分子体积较其他气体分子体积小，因此氢渗漏速率较其他气体高，使用现有输气领域的电熔管件连接输氢管道会有氢气泄露风险，目前复合管道用于输氢处于起步阶段，用于连接输氢管道的电熔管件较少，为了避免现有输气领域的电熔管件输氢时造成氢气泄露，开发一款用于输氢管道的电熔管件是必要的。


技术实现要素：

3.本发明克服了现有技术电熔管件连接输氢管道可能会发生氢气泄露的技术弊端，提出了一种新的电熔管件。
4.本专利所述pe100-rc为法国道达尔研发的耐开裂聚乙烯材料。
5.为实现上述发明目的，本发明提供了一种高压复合管道用电熔管件及其制造方法，具体技术方案如下：
6.一种高压复合管道用电熔管件，由内至外依次设有内层、阻氢层、芯管层、外防护层，其中，阻氢层的材质为聚酰胺树脂组合物，通过阻氢材料聚酰胺树脂组合物，提高了电熔管件的阻氢性能；聚酰胺树脂组合物含有：(a)聚酰胺树脂：100重量份，(b)粒子状无机化合物：0.01-6重量份，(c)一分子中含有三个以上羟基或三个以上氨基、且数均分子量mn为2000以下的有机化合物：0.01-12重量份；内层和外防护层为一体化结构；内层内侧设有电热丝，电热丝位于内层内侧的螺旋凹槽中；电熔管件的两端分别设有接线孔和观察孔，接线孔内设有接线柱，接线柱与电热丝相连接。
7.进一步地，为了提高电熔管件的阻氢能力，芯管层内表面涂覆了石墨烯涂层，石墨烯涂层可以有效的阻止氢气泄露，与聚酰胺树脂组合物实现双重阻氢，大大提升了电熔管件的阻氢能力。
8.进一步地，为了延长电熔管件的安全性能使用寿命，芯管层为蒙乃尔合金嵌件，蒙乃尔合金拥有良好的抗氢脆性能，配合双重阻氢，避免了电熔管件在使用普通金属时阻氢层失效后出现氢脆现象。
9.进一步地，为了提高电熔管件安全性能和承压能力，芯管层和外防护层之间还设有增强层，增强层的材质为碳纤维预浸纱式带。
10.进一步地，为了提高电熔管件使用寿命，内层和外防护层的材质优选为pe100-rc，pe100-rc材料具有优异的耐慢速裂纹增长性能。
11.进一步地，为了避免电热丝发生氢脆，电热丝的材质为无氧铜丝。
12.为制造上述一种高压复合管道用电熔管件，本发明还提供了一种高压复合管道用
电熔管件的制造方法，包括如下步骤：
13.s1：通过旋涂技术在蒙乃尔合金嵌件内表面制备石墨烯涂层，形成芯管层；
14.s2：将碳纤维预浸纱式带缠绕到芯管层外侧进行加热固化成型，形成增强层；
15.s3：将s2步骤制备的组合件放入模具中，经预热后用注塑机将聚酰胺树脂组合物注入模具中并固化，形成阻氢层；
16.s4：将s3步骤制备的组合件放入烘箱中进行预热，取出放入另一套模具中，用注塑机将pe100-rc注入到模具中，形成内层、外防护层、观察孔和接线孔；
17.s5：将s4步骤制备的组合件在自然状态下进行状态调节，状态调节完成后在组合件内层内表面螺旋切槽，将覆胶的无氧铜丝埋入螺旋槽中，使用热风枪加热将覆胶的无氧铜丝固定在内层上；
18.s6：检查组合件的布线，检查合格后在两端的接线孔内安装接线柱。
19.本发明所提供的一种高压复合管道用电熔管件，有益效果在于：阻氢层的材质为聚酰胺树脂组合物，通过阻氢材料聚酰胺树脂组合物，提高了电熔管件的阻氢性能；聚酰胺树脂组合物含有：(a)聚酰胺树脂：100重量份，(b)粒子状无机化合物：0.01-6重量份，(c)一分子中含有三个以上羟基或三个以上氨基、且数均分子量mn为2000以下的有机化合物：0.01-12重量份；芯管层内表面涂覆了石墨烯涂层，石墨烯涂层可以有效的阻止氢气泄露，与聚酰胺树脂组合物实现双重阻氢，大大提升了电熔管件的阻氢能力；芯管层为蒙乃尔合金嵌件，蒙乃尔合金拥有良好的抗氢脆性能，配合双重阻氢，避免了电熔管件在使用普通金属时阻氢层失效后出现氢脆现象；芯管层和外防护层之间还设有增强层，增强层的材质为碳纤维预浸纱式带，在保证管道的阻氢性能、刚度和承压能力的前提下，对芯管层的厚度需求进一步减少，降低了电熔管件的生产成本，减少了电熔管件的整体重量。
20.在上述复合管道的基础上提出了一种高压复合管道用电熔管件的制造方法，该方法步骤简单可行，便于大规模推广和应用。
附图说明
21.图1是电熔管件的轴侧图；
22.图2是电熔管件的轴向剖面图。
23.图中，1.阻氢层，2.芯管层，3.增强层，41.内层，42.外防护层，43.电热丝，5.接线孔，51.接线柱，6.观察孔。
具体实施方式
24.下面结合图1至图2对本发明的具体实施方式进行说明。
25.本发明提供一种高压复合管道用电熔管件，如图2所示，由内至外依次设有内层41、阻氢层1、芯管层2、增强层3、外防护层42，内层41和外防护层42为一体化结构，内层41和外防护层42的材质优选为pe100-rc，pe100-rc材料具有优异的耐慢速裂纹增长性能，可以显著的提高电熔管件的使用寿命；内层41内侧设有电热丝43，电热丝43位于内层41内侧的螺旋凹槽中，电热丝43的材质为无氧铜丝，避免电热丝43发生氢脆；阻氢层1的材质为聚酰胺树脂组合物，芯管层2内表面涂覆了石墨烯涂层，石墨烯涂层可以有效的阻止氢气泄露，与聚酰胺树脂组合物实现双重阻氢，大大提升了电熔管件的阻氢能力；芯管层2为蒙乃尔合
金嵌件，蒙乃尔合金拥有良好的抗氢脆性能，配合双重阻氢，避免了电熔管件在使用普通金属时阻氢层1失效后出现氢脆现象；芯管层2和外防护层42之间还设有增强层3，增强层3的材质为碳纤维预浸纱式带，在保证管道的阻氢性能、的前提下，对芯管层的厚度需求进一步减少，降低了电熔管件的生产成本，减少了电熔管件的整体重量；如图1所示和图2所示，电熔管件的两端分别设有接线柱孔5和观察孔6，接线孔5内设有接线柱51，接线柱51与电热丝43相连接，观察孔6用于观察电熔管件的焊接质量和状态。
26.为制造上述所述的一种高压复合管道用电熔管件，本发明还提供了一种高压复合管道用电熔管件的制造方法，包括如下步骤：
27.s1：通过旋涂技术在蒙乃尔合金嵌件内表面制备石墨烯涂层，形成芯管层2；
28.s2：将碳纤维预浸纱式带缠绕到芯管层2外侧进行加热固化成型，形成增强层3；
29.s3：将s2步骤制备的组合件放入模具中，经预热后用注塑机将聚酰胺树脂组合物注入模具中并固化，形成阻氢层1；
30.s4：将s3步骤制备的组合件放入烘箱中进行预热，取出放入另一套模具中，用注塑机将pe100-rc注入到模具中，形成内层41、外防护层42、观察孔5和接线孔5；
31.s5：将s4步骤制备的组合件在自然状态下进行状态调节，状态调节完成后在组合件内层41内表面螺旋切槽，将覆胶的无氧铜丝埋入螺旋槽中，使用热风枪加热将覆胶的无氧铜丝固定在内层41上；
32.s6：检查组合件的布线，检查合格后在两端的接线孔5内安装接线柱51。
33.上述方法步骤简单可行，便于大规模推广和应用。
34.以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。