碳纤维复合管螺纹密封脂的制作方法

1.本发明涉及密封材料技术领域，尤其涉及一种碳纤维复合管螺纹密封脂。

背景技术：

2.目前，碳纤维复合管主体用于流体或者气体的输送，在工业、民用等领域广泛应用，是石油天然气勘探与开发输送中的重要产品，单根碳纤维复合管通过数控车床磨锥管体成螺纹接头的连接形式，整根碳纤维复合管相互连接密封。但是由于管道内存在一定的压强，一般的连接方法不能保证管道与管道之间的密封性和导静电性能，很容易造成管道连接处的松动或拔脱，从而导致管道的泄漏，造成财产损失。常规的管道螺纹接头其密封原理是通过螺纹的自身密封，螺纹的自身密封性能往往较低，特别是输送天然气、页岩气的时候，密封不当容易产生气体泄漏，当管道接头承受拉应力时，密封台肩面的接触压力会随着承受的拉伸应力的增加而减少，当拉伸应力达到一临界值时，肩面上的接触应力将减少到不足以维持台肩面的密封性能，从而导致螺纹接头的密封失效。因此，拉应力是导致目前气密封管螺纹密封失效的主要原因。
3.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现要素：

4.针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种碳纤维复合管螺纹密封脂，其可以解决碳纤维复合管道密封可靠性和安装工效问题，耐压性能好、密封强度大，现场连接操作简单方便、确保能够及时投产，固化时间快、完全固化后、不怕与水接触。
5.为了实现上述目的，本发明提供一种碳纤维复合管螺纹密封脂，由a、b两种组份构成，将a组分、b组分两种混合物在≥16℃的环境下按质量比20～22:1～2的比例进行添加搅拌，充分混合。
6.根据本发明的碳纤维复合管螺纹密封脂，a组分的成分组成为：环氧树脂、固化剂、碳纤维磨锥纤维、碳粉、气象二氧化硅、硅微粉、流平剂。
7.根据本发明的碳纤维复合管螺纹密封脂，b组分的成分组成为：活性二氧化锰、邻苯二甲酸二丁酯、三乙烯四胺和石墨粉。
8.根据本发明的碳纤维复合管螺纹密封脂，a组分的成分质量比为，环氧树脂40～44％、硅微粉38～40％、固化剂10～14％、碳纤维磨锥纤维2～6％、二氧化硅2～4％、碳粉0.4～1％、流平剂0.4～1.2％。
9.根据本发明的碳纤维复合管螺纹密封脂，b组分的成分质量比为，活性二氧化锰23～27％、邻苯二甲酸二丁酯23～27％、三乙烯四胺23～27％、石墨粉23～27％。
10.根据本发明的碳纤维复合管螺纹密封脂，a组分的制备步骤为，环氧树脂和碳纤维磨锥纤维混合搅拌均匀后，再加入碳粉搅拌均匀，最后依次加入气象二氧化硅、硅微粉、流平剂、固化剂在20～30℃的环境下连续搅拌30～150min。
11.根据本发明的碳纤维复合管螺纹密封脂，b组份的制备步骤为，在20～30℃时，将
活性二氧化锰、邻苯二甲酸二丁酯、三乙烯四胺和石墨粉混合搅拌均匀，再研磨至膏状。
12.根据本发明的碳纤维复合管螺纹密封脂，a组分中固化胶主要成分为三乙烯四胺。
13.本发明的目的在于提供一种碳纤维复合管螺纹密封脂，有益效果是：其可以解决碳纤维复合管道在现场施工密封、导静电的情况，尤其适用于天然气井、页岩气和煤层气等介质输送，对装入接箍的碳纤维复合管一端的外螺纹和另一端接箍的内螺纹涂脂润滑和密封。其优点在于：耐压性能好，密封强度大；现场连接操作简单方便，确保能够及时投产；固化时间快，完全固化后，不怕与水接触；提高了碳纤维复合管、油管、筛管和套管接头的密封性；可替代特殊螺纹接头油套管；适用于天然气井、页岩气井和煤层气井等。
具体实施方式
14.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
15.实施例1
16.本实施例由a、b两种组份构成，将a组分、b组分两种混合物在16～20℃的环境下按质量比21:1的比例进行添加搅拌，充分混合。
17.a组分的成分组成为：环氧树脂、固化剂、碳纤维磨锥纤维、碳粉、气象二氧化硅、硅微粉、流平剂。
18.b组分的成分组成为：活性二氧化锰、邻苯二甲酸二丁酯、三乙烯四胺和石墨粉。
19.a组分的成分质量为，环氧树脂21g、硅微粉19.5g、固化剂6g、碳纤维磨锥纤维2g、二氧化硅1g、碳粉0.3g、流平剂0.5g。
20.b组分的成分质量为，活性二氧化锰0.6g、邻苯二甲酸二丁酯0.6g、三乙烯四胺0.6g、石墨粉0.6g。
21.a组分的制备步骤为，环氧树脂和碳纤维磨锥纤维混合搅拌均匀后，再加入碳粉搅拌均匀，最后依次加入气象二氧化硅、硅微粉、流平剂、固化剂在20～30℃的环境下后连续搅拌140min。
22.b组份的制备步骤为，在20～30℃环境下，将活性二氧化锰、邻苯二甲酸二丁酯、三乙烯四胺和石墨粉混合搅拌均匀，再研磨至膏状。
23.a组分中固化胶主要成分为三乙烯四胺。
24.检测结果如下表：
25.项目指标值检测结果度＜10.8树脂粘度(mpa.s)8000～1100010600玻璃转化温度(℃)130
±
5131
26.实施例2
27.a组分的制备步骤为，将22g环氧树脂和1g碳纤维磨锥纤维混合搅拌均匀后，再加入0.2g碳粉搅拌均匀，最后依次加入1g气象二氧化硅、19g硅微粉、0.3g流平剂、6g固化剂在20～30℃的环境下后连续搅拌70min。
28.固化胶主要成分为三乙烯四胺。
29.b组份的制备步骤为，在20～30℃环境下，将0.7g活性二氧化锰、0.6g邻苯二甲酸二丁酯、0.6g三乙烯四胺和0.7g石墨粉混合搅拌均匀，再研磨至膏状。
30.将上述操作得到的a组分、b组分两种混合物在16～20℃的环境下进行添加搅拌，充分混合，得到密封脂。
31.检测结果如下表：
32.项目指标值检测结果度＜10.9树脂粘度(mpa.s)8000～1100010500玻璃转化温度(℃)130
±
5130
33.实施例3
34.a组分的制备步骤为，将20g环氧树脂和2g碳纤维磨锥纤维混合搅拌均匀后，再加入0.4g碳粉搅拌均匀，最后依次加入1g气象二氧化硅、20g硅微粉、0.4g流平剂、6g固化剂在20～30℃的环境下后连续搅拌30min。
35.固化胶主要成分为三乙烯四胺。
36.b组份的制备步骤为，在20～30℃环境下，将0.5g活性二氧化锰、0.6g邻苯二甲酸二丁酯、0.5g三乙烯四胺和0.7g石墨粉混合搅拌均匀，再研磨至膏状。
37.将上述操作得到的a组分、b组分两种混合物在16～20℃的环境下进行添加搅拌，充分混合，得到密封脂。
38.检测结果如下表：
39.项目指标值检测结果度＜10.8树脂粘度(mpa.s)8000～110009900玻璃转化温度(℃)130
±
5131
40.本发明的目的在于提供一种碳纤维复合管螺纹密封脂，有益效果是：其可以解决碳纤维复合管道在现场施工密封、导静电的情况，尤其适用于天然气井、页岩气和煤层气等介质输送，对装入接箍的碳纤维复合管一端的外螺纹和另一端接箍的内螺纹涂脂润滑和密封。其优点在于：耐压性能好，密封强度大；现场连接操作简单方便，确保能够及时投产；固化时间快，完全固化后，不怕与水接触；提高了碳纤维复合管、油管、筛管和套管接头的密封性；可替代特殊螺纹接头油套管；适用于天然气井、页岩气井和煤层气井等。
41.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

技术特征：

1.一种碳纤维复合管螺纹密封脂，其特征在于，由a、b两种组份构成，将a组分、b组分两种混合物在≥16℃的环境下按质量比20～22:1～2的比例进行添加搅拌，充分混合。2.根据权利要求1所述的碳纤维复合管螺纹密封脂，其特征在于，a组分的成分组成为：环氧树脂、固化剂、碳纤维磨锥纤维、碳粉、气象二氧化硅、硅微粉和流平剂。3.根据权利要求1所述的碳纤维复合管螺纹密封脂，其特征在于，b组分的成分组成为：活性二氧化锰、邻苯二甲酸二丁酯、三乙烯四胺和石墨粉。4.根据权利要求2所述的碳纤维复合管螺纹密封脂，其特征在于，a组分的成分质量比为，环氧树脂40～44％、硅粉38～40％、固化剂10～14％、碳纤维磨锥纤维2～6％、二氧化硅2～4％、碳粉0.4～1％、流平剂0.4～1.2％。5.根据权利要求3所述的碳纤维复合管螺纹密封脂，其特征在于，b组分的成分质量比为，活性二氧化锰23～27％、邻苯二甲酸二丁酯23～27％、三乙烯四胺23～27％、石墨粉23～27％。6.根据权利要求4所述的碳纤维复合管螺纹密封脂，其特征在于，a组分的制备步骤为，环氧树脂和碳纤维磨锥纤维混合搅拌均匀后，再加入碳粉搅拌均匀，最后依次加入气象二氧化硅、硅微粉、流平剂和固化剂，并在20～30℃的环境下连续搅拌30～150min。7.根据权利要求5所述的碳纤维复合管螺纹密封脂，其特征在于，b组份的制备步骤为，在20～30℃时，将活性二氧化锰、邻苯二甲酸二丁酯、三乙烯四胺和石墨粉混合搅拌均匀，再研磨至膏状。8.根据权利要求6所述的碳纤维复合管螺纹密封脂，其特征在于，a组分中固化胶主要成分为三乙烯四胺。

技术总结

本发明适用于密封材料技术领域，提供了一种碳纤维复合管螺纹密封脂，由A、B两种组份构成，将A、B两种混合物在≥16℃的环境下按20～22:1～2的比例进行添加搅拌，充分混合。借此，本发明可以解决碳纤维复合管道密封可靠性和安装工效问题，耐压性能好、密封强度大，现场连接操作简单方便、确保能够及时投产，固化时间快、完全固化后、不怕与水接触。不怕与水接触。