高壓鋼絲纏繞內(nèi)剝膠工藝承受力施工工藝研究

侯中寅 欒國玉(山東能源淄礦集團愛科化工有限公司 山東 淄博 255120)

緒言：

高壓膠管剝膠在種類選擇上具有一定的對比性，橡膠的構成元素不同在后期特性用途上顯現(xiàn)的特性不同。橡膠種類分為氟膠、硅膠、三元乙丙膠、丁晴膠、海綿膠以及再生膠，包含的化學特性不同。其次在鋼絲纏繞層數(shù)和韌性上可根據(jù)實際的需要進行纏繞，最后把纏繞的鋼絲纏裹在鋼絲內(nèi)，完成整個的施工工藝。

一、高壓膠管的剝膠工藝

1.高壓膠管剝皮的種類

高壓膠管多用于油田企業(yè)、礦產(chǎn)企業(yè)以及機械制造工業(yè)，主要傳輸傳輸油層，使原油通過傳輸動力設備運輸至柴油機或者汽油機。剝皮按照橡膠種類進行劃分，橡膠按照化學性質(zhì)可分為：氟膠、硅膠、三元乙丙膠、丁晴膠、海綿膠以及再生膠。氟膠是化學性質(zhì)最穩(wěn)定的一種橡膠，具有耐高溫、耐酸堿、耐磨等特性，高溫的承受的范圍能力為220—300℃，對于一般汽車發(fā)動機的油封具有良好的密封作用。對化學材料的腐蝕性也具有一定的抵抗作用，一般油性物質(zhì)內(nèi)含有極強的腐蝕性的物質(zhì)，氟膠化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，能夠抵抗60%—80%強度的酸堿性。在耐磨特性上也具有良好的性能，在風機與管道之間的接口處需要用氟膠外圍包層的金屬軟管。一般高壓金屬軟管剝膠的分類主要是否能夠滿足實際的需要情況而定，假設高壓金屬軟管用于油田企業(yè)，首先確保耐高溫、耐腐蝕的特性，高壓金屬軟管的材料中查看鎳的含量，鎳的含量越高，在承受32MPa下，能夠保證穩(wěn)定的工作。

2.鋼絲纏繞膠管現(xiàn)有規(guī)格及量化參數(shù)

高壓膠管的規(guī)格包括內(nèi)芯纏繞的鋼絲層數(shù)、外口直徑、內(nèi)口直徑、膠管型號、鋼絲纏繞直徑等，按照機械設備動力的需要范圍，鋼絲的纏繞層數(shù)主要是增大固有的韌性，鋼絲纏繞的層數(shù)越多，所承受外界的壓力便越大。對于動力承載能力大的機械設備，在膠管外在承受壓力會超過6000N，要求膠管外層所纏繞的鋼絲便會增加至6層，內(nèi)外層裹膠，能起到良好的額密封作用，并且橡膠作為原材具有良好的化學性質(zhì)，高壓膠管側(cè)面如圖1所示。對外口直徑的施工工藝也具有一定的參數(shù)要求，假設對接設備管口的直徑在34—35mm，膠管管口允許的直徑在32mm左右。假設膠管管口直徑過大，使外徑偏置大于對接設備管口的偏置，則會造成套扣松動，若用于石油化工行業(yè)會使原油泄漏。金屬膠管的接頭的斷面結(jié)構分為內(nèi)外徑，一般外徑的尺寸保持在32—57.8mm，內(nèi)徑結(jié)構尺寸保持在19—38mm,具體規(guī)格參數(shù)如圖2所示，在劃線規(guī)格上是按照接頭處進行計算，每四個刻度進行計量，分為-12，-16，-20，-24，以這種參量標準定義管口直徑的變量。在爆破承受壓力上是按在正常工作條件下，所承受的應用范圍。一般性能的金屬膠管承受的爆破力為25370psi，其次在最小彎曲半徑上，彎曲半徑尺寸量在265—315mm范圍內(nèi)，表示高壓膠管容許的彎曲量，彎曲半徑與彎曲度成相反比例。

圖1 側(cè)面結(jié)構圖

圖2 金屬膠管參數(shù)指標

二、高壓鋼絲纏繞剝膠施工工藝

在施工工藝過程中，參照設備使用強度以及參考界數(shù)，假設在機械設備內(nèi)允許的最大承受壓力為6000N,壓強承受范圍能力在32MPa，要求在正常工作條件下允許的溫度在100—150℃之間，對化學物質(zhì)具有抗性。外圍輪廓直徑為38mm，內(nèi)徑參量數(shù)為25，第一在膠管設計方面進行銜接，選用橡膠材料有一定的對比度，一般在施工工藝中對剝膠工藝具有參量標準范圍，比如剝膠具有強烈的抗酸堿、耐高溫、耐磨等條件時，利用各種合成橡膠原料的不同，在配比比例關系上進行調(diào)整，假設在施工剝膠上允許的溫度、耐磨、酸堿上添加化工原料調(diào)和時，需要配比氧化鈣、炭黑、氧化鎂、氧化鐵等化工原料。合成之后的橡膠無論是在耐磨、酸堿、耐油、溫度上都能達到要求標準，其次在膠管鋼絲施工工藝上的纏繞鋼絲的層數(shù)，利用編織機對鋼絲進行纏繞，將纏繞好的鋼絲網(wǎng)套防止在膠層中，這樣膠管的外圍形態(tài)便成型，鋼絲的纏繞層數(shù)與施工工藝的韌性具有一定的關聯(lián)性，韌性越小纏繞的鋼絲層數(shù)越少、彎曲半徑越小。假設兩臺機械設備在對接過程中，需要在中間部分運輸機油部分，兩臺設備的距離固定，必須保證纏繞鋼絲膠管具有極強的柔韌性和彎曲半徑。

在施工中的設備對接部分，還要考慮管口直徑問題，施工過程中必須保證對接接口的密封性，這便要求膠管接頭部位的設計要按照嚴格的標準去設計，包括扣的圈數(shù)，內(nèi)徑的尺寸，螺紋的幅度變化情況，這些都需要在施工過程中進行嚴格的參量，接頭內(nèi)的管扣幅度在0.5mm,這樣在對接過程中不會造成接頭設備處的損壞，設計的圈數(shù)在施工過程中要按照對接設備卡槽內(nèi)的波紋進行施工對接，假設對接設備卡槽內(nèi)的波紋為正弦，則在高壓膠管施工設計中設計的形狀變?yōu)橛嘞倚危@樣才能保證完美的對接。

結(jié)語：

通過對高壓鋼絲纏繞剝膠工藝承受力施工的研究，在施工過程中要保證剝膠的原料配比。根據(jù)不同的適應條件，選用橡膠的溫度、機械強度、酸堿性都要按照實際標準執(zhí)行。