一種深井耐壓薄壁管的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種在運輸介質情況下使用的復合管領域。更具體地說，本實用新型尤其涉及一種應用在深井中進行石油傳輸?shù)纳罹蛪罕”诠堋?br>【背景技術】
[0002]目前，玻璃纖維復合管因具有良好的耐腐蝕性、耐溫特性以及對流體的傳輸阻力小而被應用于各個領域，比如說應用于工業(yè)上進行煤氣的輸送，應用在學校的化學實驗室作為上下水管道，更是應用在礦產開發(fā)上進行井下石油的運輸。而其中，管壁厚度較薄的玻璃纖維復合管在應用到對礦產開發(fā)的深井石油運輸過程中(可稱油管)，人們發(fā)現(xiàn)其很難在深井下下還能保持較佳的耐溫特性、耐壓特性以及抗拉特性，導致應用受阻，比如通常壁厚為6-8mm的玻璃纖維復合管很難在井下3000-4000米的環(huán)境中耐溫150-180度，耐壓70-100Mpa ;而其抗拉的效果也并不理想，比如說通常條件下，6mm左右厚度的玻璃纖維復合管按其抗拉強度240兆帕/cm3計算，并不能承受使用時的26噸拉力(70*79截面積)，因此在人們需要將管拔出時易縱向變形甚至粹斷，極其影響人們的使用。當然有人提出采用管壁厚度較厚的玻璃纖維復合管可解決上述提到的問題，但是這種方案不僅使得復合管井下占用體積大，還很難保證石油傳輸?shù)妮斔托省＿M一步的是，玻璃纖維薄壁復合管外層在抗老化性、耐磨性也需要提高，以提高使用壽命。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。
[0004]本實用新型還有一個目的是提供一種深井耐壓薄壁管，其在基本不改變原始管壁厚度的情況下，通過在傳統(tǒng)的玻璃纖維復合管中添加具有高強度的碳纖維層，并讓碳纖維層與玻璃纖維層之間具有獨特的卷制結構，使得整個薄壁管在抗拉強度、抗內外壓力強度上具有突出的優(yōu)勢，尤其適用于深井惡劣環(huán)境中進行石油運輸。
[0005]為了實現(xiàn)根據(jù)本實用新型的這些目的和其它優(yōu)點，提供了以下技術方案:
[0006]一種深井耐壓薄壁管，其為壁厚在6-8mm的玻璃纖維復合管，所述復合管包括:
[0007]由內向外分布的由樹脂粘接的基層、增強層和保護層，其中
[0008]所述增強層包括第一增強層和第二增強層，所述第一增強層為包裹在基層外沿復合管徑向依次交替分布的第一碳纖維層和第一玻璃纖維層，所述第二增強層包裹在第一增強層的外部，其為由浸有樹脂的第二碳纖維層和第二玻璃纖維層以不同的寬度在復合管軸向上并排螺旋纏繞而成，其中所述第二碳纖維層的寬度是第二玻璃纖維層寬度的1.5-2倍；
[0009]所述保護層由浸有樹脂的芳綸纖維在復合管軸向上螺旋纏繞而成。
[0010]優(yōu)選的是，所述增強層還包括第三增強層，其粘接第二增強層外部，
[0011]其中所述第三增強層為沿復合管軸向分布的多節(jié)具有相同徑向厚度及軸向寬度的復合層，所述復合層由具有相同層數(shù)的并在復合管徑向上呈內外分布的第三碳纖維層和第三玻璃纖維層構成，且相鄰兩節(jié)復合層之間的第三碳纖維層與第三玻璃纖維層交錯分布。
[0012]優(yōu)選的是，所述第一增強層中，第一碳纖維層的厚度小于第一玻璃纖維層的厚度。
[0013]所述增強層在復合管中所占的管壁厚度為4.4-5.6mm，其中
[0014]所述第一增強層的厚度在1.5-2_，所述第二增強層的厚度在1.5-2_，所述第三增強層的厚度在1.4-1.6mm。
[0015]優(yōu)選的是，所述基層為由多層玻璃纖維壓制而成的中空管狀層，其在復合管中所占的壁厚為0.8-1.2mm。
[0016]優(yōu)選的是，所述保護層在復合管中所占的壁厚為0.8-1.2mm。
[0017]優(yōu)選的是，所述樹脂采用不飽和聚酯樹脂，所述不飽和聚酯樹脂為雙酚A型不飽和聚酯樹脂或環(huán)氧丙烯酸樹脂。
[0018]本實用新型所提供的深井耐壓薄壁管至少包括以下有益效果:
[0019]其一、在傳統(tǒng)的玻璃纖維薄壁復合管中設置了增強層，且所述增強層為玻璃纖維與碳纖維組合的復合層，其不僅保留了原有復合管的優(yōu)異特性，還增加了整個復合管的抗拉強度以及抗內外壓力強度，使其在深井應用中備受廣大群眾的青睞；具體來說，所述增強層中的第一增強層通過第一碳纖維層和第二玻璃纖維層在復合管徑向上的交替布局，增加了復合管的抗內外壓力強度，而所述增強層中的第二增強層通過第二碳纖維層和第二玻璃纖維層在復合管軸向上的并排纏繞分布，增加了復合管的抗拉強度；
[0020]其二、在傳統(tǒng)的玻璃纖維薄壁復合管中設置了由芳綸纖維構成的保護層，因芳綸纖維具有良好的抗老化性、耐腐蝕性以及耐磨性，更重要的是其還具有耐高溫特性，使得整個復合管所具備的特性滿足了人們的期望，具有較大的推廣價值。
[0021]本實用新型的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本實用新型的研宄和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型所述的深井耐壓薄壁管橫向截面示意圖；
[0023]圖2為本實用新型所述的深井耐壓薄壁管增強層的橫向截面示意圖；
[0024]圖3為本實用新型所述的深井耐壓薄壁管增強層的縱向截面示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0026]應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0027]如圖1-3所示，本實用新型提供了一種深井耐壓薄壁管1，其為壁厚在6-8_的一種玻璃纖維復合管(可簡稱為玻璃纖維薄壁復合管)，所述復合管包括由內向外分布的由樹脂粘接的基層11、增強層12和保護層13，其中
[0028]所述增強層12包括第一增強層121和第二增強層122，所述第一增強層為包裹在基層外沿復合管徑向依次交替分布的第一碳纖維層和第一玻璃纖維層(相當于卷一層碳纖維再卷一層玻璃纖維，依次交替)，所述第二增強層包裹在第一增強層的外部，其為由浸有樹脂的第二碳纖維層和第二玻璃纖維層以不同的寬度在復合管軸向上并排螺旋纏繞而成，其中所述第二碳纖維層的寬度是第二玻璃纖維層寬度的1.5-2倍(這里所述“寬度”為碳纖維材料或是玻璃纖維材料在復合管壁面上所占據(jù)的寬度)；所述保護層由浸有樹脂的芳綸纖維在復合管軸向上螺旋纏繞而成。
[0029]仔細分析上述方案，其第一增強層中的第一碳纖維層和第一玻璃纖維層相當于是復合管徑向上的交替分布，通過在徑向上的相互作用增加了復合管的抗內外壓力強度；而第二增強層中的第二碳纖維層和第二玻璃纖維層相當于是復合管軸向上的交替分布，通過在軸向上的相互作用增加了復合管的抗拉強度。當然第一增強層在一定程度上也能增加復合管的抗拉強度，因為其畢竟在復合管的軸向上