多層軟管的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多層軟管的制造方法，該方法包括如下步驟：分別制造軟管的第一層和第二層；在第一層和第二層的外表面分布帶膠黏作用的潤(rùn)滑劑；制造軟管的第三層；將表面布有帶膠黏作用的潤(rùn)滑劑的第一層引入第三層內(nèi)，使第一層布有帶膠黏作用的潤(rùn)滑劑的表面與第三層接觸；在第一層內(nèi)通熱氣體進(jìn)行硫化；對(duì)已連接的第一層與第三層進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；將表面布有帶膠黏作用的潤(rùn)滑劑的第二層引入第三層內(nèi)，使第二層布有帶膠黏作用的潤(rùn)滑劑的表面與第三層接觸；在第二層內(nèi)通熱氣體進(jìn)行硫化。本發(fā)明穿帶生產(chǎn)方便，生產(chǎn)的軟管管層之間的剝離強(qiáng)度高。
【專利說(shuō)明】多層軟管的制造方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】： 本發(fā)明涉及一種多層軟管的制造方法，特別的涉及一種流體輸送多層軟管的制造方 法，更特別的涉及一種頁(yè)巖油氣開(kāi)采用壓裂液輸送多層軟管的制造方法，屬于流體傳送裝 備【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]
【背景技術(shù)】： 水力壓裂技術(shù)，是目前常用開(kāi)采頁(yè)巖油氣的方法。開(kāi)采頁(yè)巖氣所用水力壓裂法中的壓 裂液主要由水、砂和化學(xué)添加劑(鹽和一些乳化劑)組成，水和砂含量99%以上。開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣 用壓裂液量極大，每口頁(yè)巖氣井需耗費(fèi)四、五百萬(wàn)加侖（1加侖約合3. 78升）的壓裂液才能 使頁(yè)巖斷裂。
[0003] 頁(yè)巖油氣開(kāi)采通常需要鋪設(shè)較長(zhǎng)的多層軟管，以輸送水力壓裂法所需要的壓裂 液。目前頁(yè)巖油氣開(kāi)采中長(zhǎng)距離(約10英里）輸送常用金屬管道，此種方法鋪設(shè)工作量大， 在地形復(fù)雜的地段如斜坡，溝壑，水塘等鋪設(shè)比較困難，更主要的是在管道連接處易產(chǎn)生裂 縫導(dǎo)致水的滲漏造成土壤污染。
[0004] 另一種方法是使用帶增強(qiáng)層的軟管?，F(xiàn)有的流體輸送軟管通常由多層構(gòu)成，最外 層與地面接觸，起保護(hù)作用。中間層，也叫增強(qiáng)層，通常由尼龍、滌綸、芳綸等纖維編織而成， 起增強(qiáng)管道強(qiáng)度的作用。最內(nèi)層與所輸送的液體接觸，通常由耐腐蝕的材料所制造。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
： 現(xiàn)有的軟管制造方法可以選擇共擠法或者翻帶法。翻帶法制作相對(duì)簡(jiǎn)單，單位時(shí)間產(chǎn) 量高，設(shè)備投資較少，生產(chǎn)出的軟管尺寸穩(wěn)定性好，在使用過(guò)后具有良好的回彈性能。
[0006] 在翻帶法的生產(chǎn)過(guò)程中，牽引設(shè)備將制作好的一層穿入制作好的另一層內(nèi)部，以 完成穿帶的步驟。這一步驟受到層與層之間摩擦力的阻礙，尤其的，當(dāng)每一層表面非常光潔 時(shí)，摩擦阻力會(huì)導(dǎo)致穿管難以完成，甚至管被拉斷。即使最終成功穿管，由于管層之間是通 過(guò)膠黏劑結(jié)合，如果黏合強(qiáng)度弱，剝離強(qiáng)度會(huì)較低，會(huì)影響軟管在某些場(chǎng)合的使用。
[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種多層軟管的制造方法，本發(fā)明的軟管整體性強(qiáng)，抗曲撓 好，壽命長(zhǎng)，而且軟管承壓高，輸送流量大，連接方便，耐候性與耐腐蝕性好，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，并且穿帶生產(chǎn)方便，管層之間 的剝離強(qiáng)度高。
[0008] 以下，為不失一般性，描述多層軟管結(jié)構(gòu)時(shí)，使用"第一層"、"第二層"、"第三層"這 些名詞，這些名詞僅表示所指代部件在文中出現(xiàn)的次序，并非限定其在軟管中的位置。
[0009] 該方法包括如下步驟： (1)制造軟管第一層。原料可以使用高分子塑料、天然橡膠、合成橡膠等。該層可附帶 膠黏劑。膠黏劑的厚度一般不宜過(guò)大，優(yōu)選為不超過(guò)0.5mm，更優(yōu)選為不超過(guò)0.35mm。第一 層可以通過(guò)共擠或其他方法制造。如果使用共擠法，可把第一層粒料和膠黏劑粒料放入已 經(jīng)加熱好的兩臺(tái)擠出機(jī)中，由兩臺(tái)擠出機(jī)共擠到同一共擠模具中。共擠出來(lái)的復(fù)合層經(jīng)過(guò) 冷卻，牽引壓扁而成扁平彈性體管即為帶有膠黏劑層的第一層。第一層的厚度可根據(jù)實(shí)際 使用需要進(jìn)行調(diào)節(jié)； (2) 制造軟管第二層。原料可以使用高分子塑料、天然橡膠、合成橡膠等。該層可附帶 膠黏劑。膠黏劑的厚度一般不宜過(guò)大，優(yōu)選為不超過(guò)0.5mm，更優(yōu)選為不超過(guò)0.35mm。第二 層可以通過(guò)共擠或其他方法制造。如果使用共擠法，可把第二層粒料和膠黏劑粒料放入已 經(jīng)加熱好的兩臺(tái)擠出機(jī)中，由兩臺(tái)擠出機(jī)共擠到同一共擠模具中。共擠出來(lái)的復(fù)合層經(jīng)過(guò) 冷卻，牽引壓扁而成扁平彈性體管即為帶有膠黏劑層的第二層。第二層的厚度可根據(jù)實(shí)際 使用需要進(jìn)行調(diào)節(jié)； (3) 分別將步驟（1)和步驟（2)中得到的第一層與第二層進(jìn)行表面處理。處理方法可 包括清洗、打磨、浸泡在按照一定配方配制的特定溶液中進(jìn)行物理滲透等等。物理滲透法可 將步驟（1)和步驟（2)中得到的第一層與第二層分別浸入固化劑和溶劑按一定比例配成的 溶液中，進(jìn)行物理滲透。固化劑可以選用含活潑-NCO基團(tuán)的材料，溶劑可以選用乙酸乙酯、 乙醇、甲苯、己烷等有機(jī)溶劑或其混合物，固化劑與溶劑的比例可以隨第一層與第二層的化 學(xué)組成變化而變化，第一層與第二層的表面處理方法可以相似也可以不同； (4) 經(jīng)過(guò)步驟（3)處理的軟管層表面均勻噴刷一層潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑可以減小層與層之 間摩擦力。依賴于軟管材料，該潤(rùn)滑劑的化學(xué)成分可以有所差異，例如，該潤(rùn)滑劑可以選用 滑石粉、硅油、膠黏劑粉末等；噴刷的厚度可隨實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，一般為〇. 05-0. 15_。將 熱塑性聚氨酯彈性體橡膠料粒在-100°C下冷凍以后，粉碎到-80目的粒度可得到特制膠黏 齊U，選用該特制膠黏劑做潤(rùn)滑劑，可減小制作過(guò)程中各層間的摩擦并增加粘合性能。第一層 與第二層所使用的潤(rùn)滑劑可以相似也可以不同； (5) 將纖維或其它材料編織為管狀的第三層，其中纖維可選用棉纖維、麻纖維、羊毛纖 維等天然纖維或尼龍、滌綸、芳綸等合成纖維； (6) 將通過(guò)步驟（4)進(jìn)行表面處理后的帶有膠黏劑層的第一層通過(guò)使用牽引機(jī)或其它 方式引入第三層內(nèi)部，其中，第一層在步驟（4)處理后涂有潤(rùn)滑劑的表面與第三層內(nèi)部接 觸。通入高溫氣體，硫化，將第一層與第三層黏結(jié)； (7) 翻帶：對(duì)步驟（6)的產(chǎn)物進(jìn)行內(nèi)外翻轉(zhuǎn)，使管狀的第三層由外層變?yōu)閮?nèi)層； (8) 將通過(guò)步驟（4)進(jìn)行表面處理后的帶有膠黏劑層的第二層通過(guò)使用牽引機(jī)或其它 方式引入步驟（7)所形成的結(jié)構(gòu)內(nèi)部，其中，第二層在步驟（4)處理后涂有潤(rùn)滑劑的表面與 第三層內(nèi)部接觸。通入高溫氣體，硫化，將第二層與第三層黏結(jié)； 有益效果： 1.本發(fā)明的多層軟管，該軟管按由外到里包括：第一層、第三層、第二層，所述的第一 層和第三層之間、所述的第三層和第二層之間分別可通過(guò)膠黏劑連接，其中第一層和第二 層可以設(shè)計(jì)不同的材料，第二層可以尋找耐介質(zhì)和油類腐蝕的材質(zhì)，第一層可以尋找防護(hù) 好，耐候性好和耐臭氧及其耐磨和耐刺穿的材質(zhì)，發(fā)揮各種材料的優(yōu)點(diǎn)。作為本發(fā)明的一個(gè) 實(shí)施例，第一層和第二層都是采用TPU，通過(guò)膠黏劑以化學(xué)和物理黏合與第三層交聯(lián)結(jié)合在 一起的，軟管剝離強(qiáng)度可以達(dá)到8KN/M，一體性強(qiáng)，長(zhǎng)時(shí)間使用粘合性能也不會(huì)下降很多，大 大提高產(chǎn)品的曲撓性和使用壽命。本發(fā)明工藝操作性簡(jiǎn)單，效率高，產(chǎn)能大，而且投資小。 [0010] 2.本發(fā)明的方法生產(chǎn)的多層軟管具有重量輕，柔軟性好耐磨，防腐蝕，耐候性好， 而且軟管可配標(biāo)準(zhǔn)接扣，通過(guò)相互間鎖接直接連起來(lái)，省工方便。傳統(tǒng)帶增強(qiáng)層的軟管由于 工藝技術(shù)的限制，長(zhǎng)度很難做長(zhǎng)，只能通過(guò)接扣將較短的軟管進(jìn)行接長(zhǎng)，但接扣的使用會(huì)造 成壓力損失。本發(fā)明的軟管是翻帶法生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品長(zhǎng)度可以大于200米。本方法可以生 產(chǎn) 200臟（8'），250臟（10'），300臟（12'），400臟（16'），600臟（24'）等不同的口徑 規(guī)格。
[0011] 3.本發(fā)明膠黏劑使第一層、第二層分別與第三層牢固粘合，提高了剝離強(qiáng)度，增強(qiáng) 了軟管的一體性，提高了使用壽命。
[0012] 4.本發(fā)明的多層軟管可以按功能分別設(shè)計(jì)選用不同的材質(zhì)，同時(shí)操作容易，效率 商。
[0013] 5.本發(fā)明穿帶生產(chǎn)方便，生產(chǎn)的軟管管層之間的剝離強(qiáng)度高。具體的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn) 下表：
【權(quán)利要求】
1. 一種多層軟管的制造方法，其特征是：該方法包括如下步驟： 分別制造軟管的第一層和第二層； 在第一層和第二層的外表面分布帶膠黏作用的潤(rùn)滑劑； 制造軟管的第三層； 將表面布有帶膠黏作用的潤(rùn)滑劑的第一層引入第三層內(nèi)，使第一層布有帶膠黏作用的 潤(rùn)滑劑的表面與第三層接觸； 在第一層內(nèi)通熱氣體進(jìn)行硫化； 對(duì)已連接的第一層與第三層進(jìn)行翻轉(zhuǎn)； 將表面布有帶膠黏作用的潤(rùn)滑劑的第二層引入第三層內(nèi)，使第二層布有帶膠黏作用的 潤(rùn)滑劑的表面與第三層接觸； 在第二層內(nèi)通熱氣體進(jìn)行硫化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層軟管的制造方法，其特征是：第一層與第二層中的至少 一層是通過(guò)擠出方法制造的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層軟管的制造方法，其特征是：所述的潤(rùn)滑劑包含粉末狀 的熱塑性聚氨酯橡膠。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層軟管的制造方法，其特征是：所述的潤(rùn)滑劑是將熱塑性 聚氨酯彈性體橡膠料粒在-l〇〇°C下冷凍以后，粉碎到-80目的粒度得到。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的多層軟管的制造方法，其特征是：第一層和/或 第二層是由選自TPU、PVC中的至少一種材料制造。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的多層軟管的制造方法，其特征是：第三層包含 天然纖維或合成纖維。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層軟管的制造方法，其特征是：第三層包含尼龍、芳綸、滌 綸中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的多層軟管的制造方法，其特征是：該制造 方法還包括在對(duì)已連接的第一層與第三層進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的步驟之后進(jìn)行表面輥孔的步驟。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的多層軟管的制造方法，其特征是：所述的 第三層包含有銅絲。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層軟管的制造方法，其特征是：所述潤(rùn)滑劑包含選自滑石 粉、硅油、膠黏劑粉末中的至少一種。
【文檔編號(hào)】B29D23/00GK104385648SQ201410416930
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】沙月華, 王金馬, 王東輝, 周杉鴻 申請(qǐng)人:五行材料科技（江蘇）有限公司