专利名称：将多层管接地的方法以及包括多层管的管道的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及多层管。特别地，本发明涉及由多个多层管形成的管道或者管路，该多
层管包括至少一层导电材料。本发明还涉及连接两个包括导电层的多层管以实现管接头
(joint)的方法，该管接头允许导电层的接地以及在接头上导电属性不受影响。
背景技术：
可燃液体和气体，例如气油及其他碳氢化合物，干燥物质，例如尘粒，以及许多其 它材料能够引起静电荷。如果电荷不被传出包含这些材料的系统，则有火花点火的风险。由 于该原因，仅导电或者至少消散性的(dissipative)材料能够用于直接接触上述类型的介 质。 用于上述类型的材料的适当导管的代表是多层聚合物管，其中主层由非导电材料 形成，导电层加入到管的内侧或者外侧(或者二者)。这样的结构提供对完全由导电材料形 成的管的一种成本有效的替代。但是，它在管的连接和接地方面也有一些要求。
这样，当多层管的导电层位于管的内部时，其通过绝缘主聚合物层从周围进行保 护。必须找到特定的方法来使得内层接地。找到一种用作两个连接的导电多层管之间的导 电桥的连接方法也是有兴趣的。如果在接头处传导没有间断，则不必使得每个单一管长度 接地，因为整个管道从一端到另一端是导通的。 许多专利涉及导电聚合物管的连接。EP0975911描述一种将相互连接的导电聚合 物管中的静电导走的方法。根据该方法，导电材料的套筒状主体被布置到待末端_末端连 接的两个管部分的末端中，以使得内部地桥接该中间接头；接触压力在套筒状主体和在两 个管部分的末端处的阻挡层内表面之间产生以在相互连接的管部分的导电阻挡层之间提 供内部导电连接。 US5951812提供一种通过使用适于接收管的两个末端的圆周连接件来连接两件玻 璃纤维加强管的方法。该连接方法包括将管的末端布置在连接件内部并在连接件和管之间 布置导电粘合剂以使得胶粘剂将电力从一个管件传导到另一管件。导电粘合剂沿着内部和 外部管导电表面延伸并接触内部和外部导电表面以使得在内部管表面的静电荷能够传到 外部管表面。 US3943273公开一种导电塑料管系统，其中管的一部分成形为公管部分，另一部分 则成形为具有导电覆盖层的母塑料管部分，该导电覆盖层通过在该公和母部分之间的导电 密封环互连。在存在外覆盖层的情形下，覆盖层延伸到母管部分的套筒端的内侧上。
JP07310710涉及一种用于抗静电合成树脂件的连接件以提供能够连接抗静电合 成树脂件的连接件，其抗静电功能被保持。根据该参考文献，用于抓连抗静电合成树脂件的 末端的连接部分形成在连接件主体的两侧末端。再者，抗静电连接层形成在主体表面上用 于连接形成在插入并固定在两侧末端处的部分中的件的表面上的抗静电层。如将从上面的 概述中看出的，已知的解决方案是复杂的并需要使用潜在地通过使用树脂和胶粘剂耦连的 连接件和单独的密封环。
发明内容
本发明的目的之一是消除至少一部分与已知解决方案有关的问题并提供一种连 接特别地由聚合物材料制成的导电多层管的新方法以提供导电层有效的接地，即使这些导 电层被非导电层覆盖。 另一目的是提供一种新式的管道，其包括多个连接在一起的多层管以形成导电层 正确接地的连续导管。 与已知方法和管接头相比，这些和其它目的及其优点通过如下所述的以及要求保 护的本发明实现。 本发明是基于在管接头处从管内部到管外部的接触通过在管壁中形成至少一个 开口或孔实现的构思，该开口或孔从管的表面延伸到导电层。该开口或孔充填有导电的，优 选可进行熔化处理的材料，该材料与导电层的材料相容。充填开口的导电材料用作从管的 导电内层到外部的桥。开口优选地在接头处从表面延伸到导电层，与管的中心轴大致相横 向。 如果管的外层是非导电的，内层能够通过导电桥的接地而接地。当内层和外层通
过导电桥连接，如果管的外层是导电的，内层能够通过管外层上的任一点接地。 基于该方法，在根据本发明的管道或管路中，多个单个管之间的至少一个接头，其
连接管道或管路，包括从导电层延伸通过任何重叠的非导电层的导电桥，该桥允许导电层
的接地。 更具体地，根据本发明的将多层管接地的方法主要特征在于权利要求1的特征部 分表明的内容。 连接两个多层管的方法的特征在于权利要求11的特征部分表明的内容。 根据本发明的管道的特征在于权利要求12的特征部分表明的内容。 通过本发明实现可观的优点。这样，不需要生产额外的部件，接头能够在安装现场
利用容易获得的材料进行处理。内表面在接头处是光滑的并且两邻接管的内层之间的桥接
是牢固的。特别优选的特征在于接地系统不会改变管的尺度的事实。而且，通过在接头周
围安装套筒，管的压力定额能够得以保持。 通过在相邻管之间提供具有这种类型的导电桥的所有接头，导电内层得以连接以 形成一体导电管路，该管路能够在一个单点接地。
本发明的其它细节和优点将从本发明的下面的详细描述变得明显。附图标记在附 图中标出，其中 图1示出根据本发明的管接头的第一实施例的纵向截面视图； 图2示出根据本发明的管接头的第二实施例的纵向截面视图，其中电熔插塞被用 于在接头上获得导电性；以及 图3示出管接头的第三实施例的纵向截面视图，其包括摩擦焊接插塞。
具体实施例方式
如上显然可见，本发明涉及多层聚合物管特别是导电多层管的连接。本发明提供导电层的良好接地以及任选地在两相邻管之间形成导电桥。 用于本发明的有特别兴趣的管典型地具有至少两层，即外层和内层。壁结构可以 包括其它层，例如，至少一个位于内层和外层之间的中间层。优选地，所述层的至少一部分 由能够混合挤压成型的材料形成。典型地，聚烯烃，例如聚乙烯或者聚丙烯，用于制造管壁 的结构层。 至少一个层是导电的或者消散性的。这些层的至少一层位于外部非导电层之下。 典型地，有一层或两层导电或消散性的层，其由外层或者最外层覆盖。根据一个实施例，管 的最外层/表面层是不导电的。在该实施例中，根据本发明形成的导电桥通过非导电层延 伸到该表面并提供能够接地的导电凸片。根据另一实施例，该管包括两导电层，也就是第一 导电层、与第一导电层距离一定距离的第二导电层，以及位于第一和第二导电层之间的中 间层。典型地，中间层是结构性的非导电层。第二导电层形成管的表面，并且两导电层通过 导电桥进行连接。自然地，管可以具有多于两层的导电层。还可以有数个结构层和/或非 导电层。 导电层或者消散性的层包括聚合物材料，优选地基于热塑性塑料材料，其已经被 制成永久导电的。导电属性可以通过混合聚合物材料和导电粒子获得，例如包括碳黑或者 金属颗粒的填充物，包括导电碳纳米管的导电纤维或者纳米复合物。所述层还可以包含，任 选地且优选地与上面的导电颗粒或者纤维组合，本身导电的聚合物(ICP)，例如聚乙炔、聚 噻吩、聚苯胺或者聚吡咯，或者包含碱和/或碱土金属粒子或者其混合物的离聚物。优选 地，该材料具有在导电范围内的表面电阻系数，特别地，表面电阻系数从1至106欧姆/平方 米(ASTMD-257)。该层还可以是消散性的，其代表大于107至1012欧姆/平方米(ASTMD-257) 的表面电阻系数。 尽管在有些情形下术语"导电/导电的"单独用于本发明的描述中以表示内层的 属性，但是，应当理解，也可以指"消散性的"属性。 管中的结构性材料和导电材料之间的重量比根据要求的机械强度变化。结构层确 定管的公称压力。 导电层的厚度根据应用而改变，但是，典型地，它在大于0. 01至50毫米范围内，特 别地，大约0. 1至10毫米，优选大约0. 2-5毫米。管的总壁厚是大约2至150毫米，典型地 大约3至30毫米。截面直径可以在大约32至2000毫米之间广泛地变化，典型地为大约63 至400毫米。 在上述类型的管中，导电桥从管的内导电层形成到管的外部/表面以允许该层的 接地。导电桥还保证连接的管之间导电性不受影响。基本上，至少一个，通常1至10个，优 选1至4个，特定地一个或两个开口形成在接头处的管壁中，该开口从非导电层延伸通过壁 到导电层。所述开口可以形成在管的相同侧面上，但是优选地在相对侧面上。当开口均匀 地布置在管的圆周上时，接地点相当均匀地分布，这样从静电感应点到接地点的距离尽可 能短。这样，通常，优选开口沿着管的周边对称地分布。 典型地，开口具有圆形截面，并且其直径为大约5至50毫米，特别地大约10至30 毫米。开口的深度取决于管的导电层和表面之间的距离，典型地，对于上面的壁厚，导电层 位于距离表面大约3至30毫米。当待接地的导电层位于管的内部时，开口将优选地延伸通 过管的整个壁。开口优选地在管的接头处大致与管的中心轴相横向地延伸。实际上，因为开口人工形成，也就是，通过就地钻削或者铣削，有一些倾斜也是可以的。 在形成开口后，导电桥通过用导电材料充填开口而形成，所述导电材料形成从导
电内层通过非导电层到其外面的导电桥用于导电层的接地。导电材料可以通过挤压成型或
者通过将一块实心材料装入开口中而被引入。产生适当的桥或者导电插塞的其它方法是使
用能够被加热并熔化在开口中的电熔材料。实现适当的导电插塞的另 一方法是通过摩擦焊
接，通过该方法在施加力的同时插塞相对高速地旋转或者振动。在插塞和管壁之间的界面
上产生的摩擦热软化两部件，从而使得它们彼此焊接。 在连接方法中，在形成桥之前，两个多层管的末端彼此抵靠以邻近关系配合。 一旦 已经采取正确的步骤来形成导电桥，管的末端然后彼此固定以在管之间形成接头。固定管 的一个特别方便的方法是使用电熔配合，其被布置作为接头周围的套筒。
本发明提供用于实现导电层接地的多个实施例。这些在图1-3中更详细地示出
图1涉及本发明的第一实施例，其中包括导电材料的插塞6'插入到在管壁中钻出 的孔中。连接的两个管被给予附图标记1和2。它们具有两抗静电层4'，4"和7'，7"，其布 置在结构性非导电层5，8的相对侧面上。电熔配合，其布置作为接头周围的套筒，被给予附 图标记3。 根据该实施例的方法如下地进行 首先，通过管壁1钻至少一个孔6。然后，为了保持管内表面光滑，橡胶的可膨胀阻 塞物(气囊，未示出)在已经钻孔的区域插入到管中。该气囊被充压。 导电聚合物6'挤压到孔6中。气囊阻止挤压出的物质自由流动到管中。当用挤 压成型物充填孔时，通过控制气囊中的压力与熔融聚合物的温度与压力之间的比率，可以 实现足够的流动长度和轮廓。气囊允许一定数量的熔融导电聚合物流到管的内表面，从而 覆盖孔的圆周周围的区域。这增大导电内层之间的接触区域，并且导电挤压成型材料优选 地保证更安全的接地。 气囊然后被泄压并在当挤压成型结束时被拉出，该材料允许冷却下来到远在材料 的熔点之下的水平。 在第一实施例的替代变体中，实心插塞被用于替代上述挤压成型方法。在该替代 实施例中，孔被钻通管壁，并且导电材料的插塞被机械插入。 图2示出第二实施例，其包括使用由与管中的导电层类似的熔融流动属性和导电 性的材料制成的电熔插塞。 管11和12的末端接合在一起。导电层用附图标记14'，14"和18'，18"表示。结 构层标号分别为15和19。孔16钻在接口处。 管然后被分离，以使得电熔插塞16'能够插入，然后管再次接合到一起。电熔插塞 16'具有集成电流导引缆线17。通过将电流引入通过插塞，插塞熔化并焊接到管末端。连 接优选地通过电熔配合(未示出)继续。 图3示出第三实施例，其包括使用摩擦焊接插塞26'。在图3中，附图标记24' ， 24" 和27' ， 27"用于导电层，附图标记25和28用于结构层。 该方法步骤与上面用于解释第一和第二实施例的大体相同。这样，管末端21和22 接合在一起。孔从管的外面铣削到内层24"，27"。铣削点的形状可以是平的或者圆的。由 导电材料制成并与铣削点形状相同的的插塞26'摩擦焊接到铣削开口。连接优选地通过电熔配合(未示出)继续。 在上面的实施例中，孔或者开口被钻削或者铣削到管中，从外面一直到导电层。但 是，应当注意到，对于具有更大直径的管，孔还可以从管的内部进行钻削/铣削和充填。
为了避免打穿管壁，钻削或者磨削装置能够配置有指示灯，例如LED等，电压源可 以连接到其上。通过将内层用作接地，当孔或者钻头正好接触表面并且形成电路时，指示灯 能够被打开。该实施例提供钻削/铣削深度的精确指示。
权利要求
一种将两根管之间的接头接地的方法，所述管具有多层壁结构并包含至少一个导电层，该导电层由位于该导电层外部的非导电层覆盖，其特征在于-在所述接头处在管壁中形成至少一个开口，所述开口从所述非导电层延伸通过所述壁到所述导电层，以及-用导电材料充填所述开口，所述导电材料形成从所述导电层通过所述非导电层到其外部的导电桥用于所述导电层的接地。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述管包括内导电层和外非导电层，所述外非导电层形成所述管的表面层，由此所述内层通过所述导电桥的接地而被接地。
3. 如权利要求1所述的方法，其中，所述管包括第一导电层、与所述第一导电层距离一定距离的第二导电层以及位于所述第一和第二导电层之间的中间层，由此所述第二导电层形成管的表面，所述第一和第二导电层通过所述导电桥连接，所述第一导电层通过所述第二导电层上的任何点接地。
4. 如权利要求l-3之任一所述的方法，其中，所述导电桥通过挤压成型的导电聚合物材料形成或者一块实心的导电聚合物材料形成。
5. 如权利要求l-4之任一所述的方法，包括-在已经钻有孔(6)的区域将可膨胀的阻塞物插入到管中，-将熔融导电聚合物物质(6')挤压到所述孔(6)中，以及-通过阻塞物限制所述熔融聚合物物质流到所述管(1)中，同时仍允许一些熔融聚合物物质在管内部边缘上流动以覆盖围绕孔的周围的区域以便增大导电内层之间的接触区域。
6. 如权利要求1-3之任一所述的方法，包括-将第一管(11)的一端抵靠着第二管(12)的一端配合以形成所述管之间的接口，-在所述管之间的接口处钻削孔(16)，-暂时分离所述管，-插入电熔插塞(16')并再次将管末端彼此抵靠地接合，以及_熔化所述插塞用于将其焊接到所述管末端。
7. 如权利要求l-3之任一所述的方法，其中，孔从所述管的外面铣削到所述导电层(24"，27")，由导电材料制成并与所述铣削孔形状相同的插塞(26')摩擦焊接到所述磨削开口。
8. 如权利要求l-3之任一所述的方法，其中，孔从所述管的内部铣削到所述导电层(24"，27")，由导电材料制成并与所述磨削孔形状相同的插塞(26')摩擦焊接到所述磨削开口。
9. 如前述任一权利要求所述的方法，其中，所述接头通过电熔配合(3)固定，该电熔配合布置为所述接头周围的套筒或者等效的机械装置。
10. 如前述任一权利要求所述的方法，其中，形成1至IO个桥，优选大约1-4个。
11. 一种连接两根管的方法，该管具有多层壁结构并包含至少一个导电层，该导电层被位于该导电层外部的非导电层覆盖，其中所述方法包括-两多层管的末端彼此抵靠地以邻接关系配合，以及-所述管的末端彼此固定以在所述管之间形成接头，其特征在于通过根据权利要求1-10之任一的方法将导电层接地。
12. —种管道，包括多个多层管，该多个多层管具有至少一个导电层并连接在一起以形成连续导管，其特征在于，至少一个接头包括从内导电层延伸通过任何的重叠的非导电层的导电桥，所述桥允许所述导电层的接地。
13. 如权利要求12所述的管道或者管路，其中，所述导电桥在接头处从导电层延伸通过所述非导电层，与所述管的中心轴大致相横向。
14. 如权利要求12或者13所述的管道或者管路，其中，所述导电桥从所述导电层延伸到所述管的表面。
全文摘要
本发明涉及连接多层管的方法以及由多层管形成的管道。根据该方法，在接头处的管壁上形成至少一个开口，该开口从非导电层延伸通过壁到导电层，该开口充填导电材料，其形成从导电层通过非导电层到其外面的导电桥用于导电层的接地。通过本发明，管能够接地而不改变管的尺度或者管的压力定额。
文档编号F16L25/01GK101730813SQ200880022780
公开日2010年6月9日 申请日期2008年7月9日 优先权日2007年7月10日
发明者帕特里克·詹森, 阿尔夫·霍尔姆, 阿德里安·邦登 申请人:Kwh管道公司