本發(fā)明屬于聚合物輸油管連接技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聚合物輸油管接頭，尤其是一種可以實(shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除的聚合物輸油管接頭，具體地說是一種以止口端面周向鍵軸向?qū)▽?shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除的聚合物輸油管接頭。

背景技術(shù)：

聚合物輸油管以其質(zhì)量輕、耐腐蝕、摩擦系數(shù)小、安裝維修方便和易于泄漏檢測(cè)等特點(diǎn)，已成為輸油管市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品而且該產(chǎn)品市場(chǎng)前景十分廣闊。然而，聚合物輸油管在油品輸送過程中，其內(nèi)壁會(huì)在摩擦、撞擊等過程中產(chǎn)生靜電荷。如果在導(dǎo)電不良的情況下，電荷積聚達(dá)到一定電量就會(huì)形成很高的電位，當(dāng)帶電體與不帶電或靜電電位很低的物體相接近時(shí)，就會(huì)發(fā)生放電產(chǎn)生火花，存在嚴(yán)重的安全隱患。可見，實(shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除是聚合物輸油管及其連接技術(shù)的核心關(guān)鍵問題之一。針對(duì)這一問題，目前聚合物輸油管至少為三層結(jié)構(gòu)即外層為強(qiáng)度層、內(nèi)層為導(dǎo)電層、中間為粘結(jié)強(qiáng)度層與導(dǎo)電層的粘結(jié)層，如圖1所示。

在實(shí)施輸油管布放過程中，必將涉及輸油管的連接問題。輸油管在連接時(shí)大都采用彎管或直管接頭，而目前市場(chǎng)上的輸油管接頭為單一聚合物材料（其多與輸油管外層強(qiáng)度層材料一致）制成，即目前市場(chǎng)上的輸油管接頭并不具有靜電導(dǎo)除功能，兩段分離的聚合物輸油管通過管接頭連接后其內(nèi)部導(dǎo)電層并未實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通（圖2），可見此時(shí)整個(gè)管路并未實(shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除，安全隱患依然存在。為了實(shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除，輸油管連接時(shí)往往會(huì)在兩段分離的聚合物輸油管之間增加導(dǎo)電套管（圖3）。導(dǎo)電套管以分布在圓周上兩處凸起結(jié)構(gòu)插入輸油管時(shí)發(fā)生彈性變形后，以彈性接觸的方式緊密貼緊輸油管內(nèi)部導(dǎo)電層，實(shí)現(xiàn)兩段分離輸油管周向?qū)ǎ鐖D4所示。然而，該方案存在以下不足：其一，該方案雖實(shí)現(xiàn)了直管連接導(dǎo)通，但其增加了導(dǎo)電套管，必將帶來成本增加。其二，其導(dǎo)電套管內(nèi)壁以及連接處相對(duì)于光滑管壁而言，均對(duì)油品輸送形成阻力，同時(shí)雜質(zhì)也會(huì)在此處沉積，長(zhǎng)期使用會(huì)帶來靜電連通可靠性下降等問題。其三，該方案不適用于以一定角度進(jìn)行連接，或即使通過中間套管變形可用于角接，其成形性、工程現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性以及導(dǎo)通可靠性等均會(huì)不同程度地存在問題。

可見，目前尚無一種可實(shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除的聚合物輸油管接頭尤其是彎管接頭可供使用，一定程度限制了聚合物輸油管在石油輸送領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)“目前尚無一種可實(shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除的聚合物輸油管接頭尤其是彎管接頭可供使用，一定程度限制了聚合物輸油管在的石油輸送領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用”的問題，發(fā)明一種以止口端面周向鍵軸向?qū)▽?shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除的聚合物輸油管接頭。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種以止口端面周向鍵軸向?qū)▽?shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除的聚合物輸油管接頭，其特征是：它包括聚合物管體1，其特征是所述的聚合物管體1的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)凸的環(huán)體2，環(huán)體2的兩個(gè)端面分別用作止口面與所需連接的聚合物輸油管的端部相抵，在所述的環(huán)體2的內(nèi)表面粘結(jié)有導(dǎo)電環(huán)3，環(huán)體2的兩側(cè)端面與導(dǎo)電環(huán)3的兩側(cè)端面平齊；導(dǎo)電環(huán)3的內(nèi)徑與聚合輸油管內(nèi)徑一致，導(dǎo)電環(huán)3的厚度不小于聚合物輸油管導(dǎo)電層的厚度，在導(dǎo)電環(huán)3兩側(cè)端面上均設(shè)有若干用作使需連接的兩根聚合物輸油管導(dǎo)電層軸向?qū)ǖ闹芟蜴I4，周向鍵4的長(zhǎng)度方向兩端點(diǎn)與管接頭內(nèi)壁圓心之間夾角θ不小于20度且不大于60度，在需連接的聚合物輸油管的端面相對(duì)位置處加工有與所述周向鍵4尺寸相匹配的凹槽5，該凹槽5必須連通聚合物輸油管的導(dǎo)電層6、粘結(jié)層7和強(qiáng)度層8，通過所述周向鍵4與凹槽5間的配合所產(chǎn)生的電氣連接實(shí)現(xiàn)聚合物輸油管連接后的導(dǎo)電層導(dǎo)通。

所述聚合物輸油管接頭為直管接頭或彎管接頭。

所述聚合物管體1和環(huán)體2上設(shè)有用作粘結(jié)導(dǎo)電環(huán)3的注膠通道9。

所述導(dǎo)電環(huán)的厚度不小于待連接聚合物輸油管導(dǎo)電層厚度的2倍。

所述周向鍵4沿徑向的寬度B不小于待連接聚合物輸油管壁厚的四分之一。

所述周向鍵沿軸向的厚度A為待連接聚合物輸油管壁厚的1/6-1/8。

所述周向鍵的兩側(cè)面形狀是與管接頭內(nèi)壁同心的圓??；所述周向鍵4與凹槽5之間為過盈配合或通過加裝固定聚合物彈性連接件實(shí)現(xiàn)可靠的電氣連接，聚合物彈性連接件為導(dǎo)電彈簧或?qū)щ娀善?，彈性連接件活動(dòng)插裝在周向鍵與凹槽之間，或固定在周向鍵上或凹槽中。

所述周向鍵的個(gè)數(shù)不超過6個(gè)，當(dāng)鍵數(shù)大于1時(shí)周向鍵在導(dǎo)電環(huán)端面所處圓周上呈均勻分布。

所述周向鍵在導(dǎo)電環(huán)左右端面所處圓周上其位置相差均布角的1/2。

所述周向鍵的截面形狀可以為梯形、圓弧形、矩形中的一種。

本發(fā)明的有益效果：

（1）本發(fā)明所述聚合物輸油管接頭，不僅解決了增加導(dǎo)電套管帶來的諸如內(nèi)壁不光滑對(duì)油品輸送形成阻力、長(zhǎng)時(shí)間使用靜電導(dǎo)除可靠性下降等問題；而且可制作成適合輸油管角接用彎管接頭，從而解決了目前輸油管需以一定角度連接時(shí)無法實(shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除的難題。

（2）本發(fā)明所述聚合物輸油管接頭，通過對(duì)導(dǎo)電環(huán)端面上周向鍵的截面形狀、分布位置、數(shù)量等的合理設(shè)計(jì)，可保證輸油管連接面存在較大平面度誤差時(shí)的連接可靠性。

（3）本發(fā)明所述聚合物輸油管接頭，導(dǎo)電環(huán)左右端面上的周向鍵錯(cuò)開一個(gè)均布角，當(dāng)采用本發(fā)明所述聚合物輸油管接頭連接兩段分離輸油管尤其是以一定角度連接時(shí)受力更加均勻，方便施工并保證連接可靠。

（4）當(dāng)采用周向鍵個(gè)數(shù)不小于2個(gè)的本發(fā)明所述聚合物輸油管接頭連接輸油管時(shí)，在其中一個(gè)損壞時(shí)不影響靜電導(dǎo)除的效果，具有很強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)工程適應(yīng)性。

附圖說明

圖1 三層聚合物輸油管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2 市場(chǎng)上現(xiàn)有單一材料輸油管接頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3 以徑向?qū)▽?shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除用導(dǎo)電套管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4 采用導(dǎo)電套管實(shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除輸油管連接示意圖；

圖5 本發(fā)明所述輸油管接頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6 采用本發(fā)明所述輸油管接頭連接示意圖；

圖7 周向鍵在導(dǎo)電環(huán)左右端面所處圓周上位置示意圖（鍵數(shù)為2）

圖8 梯形周向鍵橫截面示意圖；

圖9 圓弧形周向鍵橫截面示意圖；

圖10 矩形周向鍵橫截面示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖5-10所示。

實(shí)施例一。

一種以止口端面周向鍵軸向?qū)▽?shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除的聚合物輸油管接頭，它包括聚合物管體1，其特征是所述的聚合物管體1的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)凸的環(huán)體2，環(huán)體2的兩個(gè)端面分別用作止口面與所需連接的聚合物輸油管的端部相抵，在所述的環(huán)體2的內(nèi)表面粘結(jié)有導(dǎo)電環(huán)3，環(huán)體2的兩側(cè)端面與導(dǎo)電環(huán)3的兩側(cè)端面平齊；導(dǎo)電環(huán)3的內(nèi)徑與聚合輸油管內(nèi)徑一致，導(dǎo)電環(huán)3的厚度不小于聚合物輸油管導(dǎo)電層的厚度，在導(dǎo)電環(huán)3兩側(cè)端面上均設(shè)有若干用作使需連接的兩根聚合物輸油管導(dǎo)電層軸向?qū)ǖ耐钩鲈趯?dǎo)電環(huán)側(cè)面的周向鍵4，周向鍵4的長(zhǎng)度方向A兩端點(diǎn)與管接頭內(nèi)壁圓心之間夾角θ不小于20度且不大于60度，在需連接的聚合物輸油管的端面相對(duì)位置處加工有與所述周向鍵4尺寸相匹配的凹槽5，該凹槽5必須連通聚合物輸油管的導(dǎo)電層6、粘結(jié)層7和強(qiáng)度層8，通過所述周向鍵4與凹槽5間的過盈配合（也可通過加裝聚合物彈性連接件來實(shí)現(xiàn)，聚合物彈性連接件可直接放在周向鍵與凹槽之間，也可預(yù)先焊接在周向鍵或凹槽中，彈性連接件可為金屬彈簧或簧片）所產(chǎn)生的彈性變形實(shí)現(xiàn)輸油管連接后的導(dǎo)電層導(dǎo)通，如圖6所示。

所述聚合物輸油管接頭，可以是直管接頭，也可以是彎管接頭

所述聚合物輸油管接頭的外層聚合物管體1設(shè)有用作粘環(huán)體2和導(dǎo)電環(huán)3的注膠通道9。通過注膠通道9在導(dǎo)電環(huán)3和環(huán)體2之間形成粘結(jié)層11從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電環(huán)3的固定。

所述導(dǎo)電環(huán)的厚度不小于待連接輸油管導(dǎo)電層厚度的2倍。

所述周向鍵的鍵寬B不小于待連接輸油管壁厚的四分之一。

所述周向鍵的鍵厚C為待連接輸油管壁厚的1/6-1/8。

所述周向鍵的兩側(cè)面形狀是與管接頭內(nèi)壁同心的圓弧。

所述周向鍵的個(gè)數(shù)不超過6個(gè)，當(dāng)鍵數(shù)大于1時(shí)周向鍵在導(dǎo)電環(huán)端面所處圓周上呈均勻分布。

所述周向鍵在導(dǎo)電環(huán)左右端面所處圓周上其位置相差均布角的1/2。

所述周向鍵的截面形狀可以為梯形、圓弧形、矩形中的一種。

在采用本發(fā)明所述聚合物輸油管接頭連接輸油管時(shí)，先在待連接輸油管端面上采用相關(guān)工具加工出與本發(fā)明所述輸油管接頭周向鍵統(tǒng)一規(guī)格的凹槽，然后將待連接輸油管與輸油管接頭連接，連接時(shí)需將輸油管接頭周向鍵插入輸油管端面已加工好的凹槽中并保證鍵側(cè)面緊密配合；同時(shí)，為保證連接不松動(dòng)，采用現(xiàn)有輸油管連接通用技術(shù)即在連接處涂抹或注入熱熔膠對(duì)其進(jìn)行膠結(jié)，即可達(dá)到整個(gè)輸油管路中導(dǎo)電層導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)靜電導(dǎo)除。

實(shí)施例二。

本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于所述的周向鍵4的長(zhǎng)度方向兩端點(diǎn)與管接頭內(nèi)壁圓心之間夾角θ為60度，連接輸油管時(shí)該周向鍵插入輸油管端面已加工好與之相配合的同一規(guī)格凹槽5中，通過周向鍵側(cè)面與輸油管凹槽側(cè)面間的過盈配合所產(chǎn)生的彈性變形實(shí)現(xiàn)輸油管連接后的導(dǎo)電層導(dǎo)通。

所述聚合物輸油管接頭為直管接頭。

所述導(dǎo)電環(huán)的厚度為待連接輸油管導(dǎo)電層厚度的2倍。

所述周向鍵的鍵寬為待連接輸油管壁厚的四分之一。

所述周向鍵的鍵厚為待連接輸油管壁厚的1/6。

所述周向鍵的個(gè)數(shù)2個(gè)，其在導(dǎo)電環(huán)端面均布即所處圓周上位置相差180度，且在導(dǎo)電環(huán)左右端面所處圓周上其位置相差90度，如圖7所示。

所述周向鍵的截面形狀為梯形（圖8）。

實(shí)施例三。

本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于周向鍵4長(zhǎng)度方向兩端點(diǎn)與管接頭內(nèi)壁圓心之間夾角θ為30度，連接輸油管時(shí)該周向鍵插入輸油管端面已加工好與之相配合的同一規(guī)格凹槽中，通過周向鍵側(cè)面與輸油管凹槽側(cè)面間的過盈配合所產(chǎn)生的彈性變形實(shí)現(xiàn)輸油管連接后的導(dǎo)電層導(dǎo)通。

所述聚合物輸油管接頭是直角彎管接頭。

所述導(dǎo)電環(huán)的厚度為待連接輸油管導(dǎo)電層厚度的3倍。

所述周向鍵的鍵寬為待連接輸油管壁厚的三分之一。

所述周向鍵的鍵厚為待連接輸油管壁厚的1/7。

所述周向鍵的個(gè)數(shù)3個(gè)，其在導(dǎo)電環(huán)端面均布即所處圓周上位置相差120度，且在導(dǎo)電環(huán)左右端面所處圓周上其位置相差60度。

所述周向鍵的截面形狀為圓弧形（圖9）。

實(shí)施例四。

本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于周向鍵4長(zhǎng)度方向兩端點(diǎn)與管接頭內(nèi)壁圓心之間夾角θ為20度，連接輸油管時(shí)該周向鍵插入輸油管端面已加工好與之相配合的同一規(guī)格凹槽中，通過周向鍵側(cè)面與輸油管凹槽側(cè)面間的過盈配合所產(chǎn)生的彈性變形實(shí)現(xiàn)輸油管連接后的導(dǎo)電層導(dǎo)通。

所述聚合物輸油管接頭是120度角彎管接頭。

所述導(dǎo)電環(huán)的厚度為待連接輸油管導(dǎo)電層厚度的4倍。

所述周向鍵的鍵寬為待連接輸油管壁厚的二分之一。

所述周向鍵的鍵厚為待連接輸油管壁厚的1/8。

所述周向鍵的個(gè)數(shù)4個(gè)，其在導(dǎo)電環(huán)端面均布即所處圓周上位置相差90度，且在導(dǎo)電環(huán)左右端面所處圓周上其位置相差45度。

所述周向鍵的截面形狀為矩形（圖10）。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，實(shí)施例一至四的參數(shù)及形狀均可進(jìn)行等效替換。

本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。