[發明專利]一種復合軟管Z型截面抗壓鎧裝層

無效

• 申請號: 201210430893.4
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN102927406A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 曹靜;陳嚴飛;李新仲;謝彬;陳星;周巍偉;沙勇;張恩勇;宋平娜
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院;天津市海王星海上工程技術有限公司
• 主分類號: F16L57/00
• 分類號: F16L57/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;宋少娜

技術領域

本發明涉及一種鎧裝層，特別是關于一種海洋復合軟管Z型截面抗壓鎧裝層。

背景技術

傳統的、常規的海底管道以鋼管為主，整體的建造、安裝和后續保養工作周期長費用高，近年來國外興起的柔性復合管道由于防腐蝕性好、海底地形地貌適應性強、鋪設速度快、費用低、不易結蠟并且能夠重復利用等優點開始應用到海底油、氣和水的輸送上來。柔性復合管道包括粘結性復合軟管和非粘結性復合軟管；其中，粘結性復合軟管一般由聚合物層和金屬增強層擠壓成一體，擠壓成型后通過特殊的工序使聚合物材料層和金屬增強層間產生較高的粘合強度，該類軟管一般應用于短距離跨接管。非粘結性復合軟管是由聚合物材料層和金屬增強層通過物理的方式組合而成，層與層間不需要使用化學工藝粘合，各層間通過摩擦和接觸壓力來傳遞載荷，其柔性更好。非粘結性復合軟管一般用于長距離和高壓的管道輸送，其應用于海洋工程中對原油或天然氣或水的輸送越來越廣泛。非粘結性復合軟管已逐漸成為軟管中的主流結構，由骨架層、內襯層、抗壓鎧裝層、抗拉鎧裝層、外包覆層等多層構成的復合管體結構，其中抗壓鎧裝層主要提供抵抗徑向力，并通過異型材互鎖形成，異型材有Z、C、X、T型等，抗壓鎧裝層由異型材與管軸成大角度纏繞而成，纏繞角度一般接近于90度，可提供較大環向力以抵抗較大內壓，對內襯層起約束作用，防止內襯層爆破，抗壓鎧裝層纏繞后在相鄰的截面間有一定的間隙，可使復合軟管具有一定的柔性。抗壓鎧裝層能提供較大內壓的前提是接頭對抗壓鎧裝層鋼絲的端部有很好的固定，當接頭不能對抗壓鎧裝層鋼絲端部提供很好的固定時，抗壓鎧裝層將不能很好地提供抵抗內壓的能力，其很快地將內壓傳遞給抗拉鎧裝層，由于抗拉鎧裝層的鋼絲纏繞角度較小在30度～40度，抗拉鎧裝層主要是抵抗軸向力，抵抗環向力的能力很弱，由此接頭和抗壓鎧裝層鋼絲端部的固定非常重要。由于相鄰的截面間有一定的間隙，這樣雖然保證了復合軟管有一定的柔性，但同時帶來了隱患，當彎曲過大或軸向運動過大時，相鄰截面間的運動過大，相鄰的截面間有相互滑出的可能，導致截面互鎖功能喪失。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠互鎖、防止抗壓鎧裝層相鄰截面相互滑出，且能夠使復合軟管具有較好柔性的復合軟管Z型截面抗壓鎧裝層。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種復合軟管Z型截面抗壓鎧裝層，其特征在于：它采用異型材纏繞互鎖形成，所述異型材的截面為Z型截面，該所述截面包括第一橫梁、第二橫梁，以及連接所述第一橫梁和第二橫梁的豎向梁；所述第一橫梁包括第一上壁面和第一下壁面，所述第一上壁面上設置有凹槽，所述第一橫梁的端部一體設置有一向下延伸的第一鉤狀結構；所述第二橫梁包括第二上壁面和第二下壁面，所述第二橫梁的端部一體設置有一向上延伸的第二鉤狀結構；所述豎向梁包括第一側壁和第二側壁；所述凹槽設置在所述第一橫梁的第一上壁面上，且位于與所述豎向梁連接的位置；所述凹槽的兩側與所述第一橫梁的第一上壁面的連接均采用弧形連接角連接；所述第一鉤狀結構包括第一外部側壁和第一內部側壁，以及連接所述第一外部側壁和第一內部側壁的第一鉤部端面；所述第一外部側壁與所述第一橫梁的第一上壁面的連接采用弧形連接角連接；所述第一鉤部端面的兩端與所述第一外部側壁和第一內部側壁的連接處也采用弧形連接角連接；所述第一內部側壁與所述第一橫梁的第一下壁面的連接也采用弧形連接角連接；所述第一橫梁的第一下壁面與所述豎向梁的第一側壁的連接也采用弧形連接角連接；所述豎向梁的第一側壁與所述第二橫梁的第二下壁面的連接也采用弧形連接角連接；所述第二鉤狀結構包括第二外部側壁和第二內部側壁，以及連接所述第二外部側壁和第二內部側壁的第二鉤部端面；所述第二外部側壁與所述第二橫梁的第二下壁面的連接采用弧形連接角連接；所述第二鉤部端面兩端與所述第二外部側壁和第二內部側壁的連接也采用弧形連接角連接；所述第二內部側壁與所述第二橫梁的第二上壁面連接也采用弧形連接角連接；所述第二橫梁的第二上壁面與所述豎向梁的第二側壁的連接也采用弧形連接角連接；所述豎向梁的第二側壁與所述第一橫梁的第一上壁面的連接也采用弧形連接角連接；所述異型材的鉤狀結構嵌于相鄰所述異型材的鉤狀結構與所述豎向梁形成的凹陷區域內，相鄰所述異型材互相咬合。

所述凹槽的深度與所述異型材的Z型截面厚度的比值范圍為2.5%～5%。

所述凹槽的寬度與所述凹槽的深度的比值范圍為3～5。

所述凹槽的底部為弧形，所述凹槽的兩側均與所述凹槽的底部圓弧相切。

所述異型材為具有Z型截面的鋼絲。

所述異型材與復合軟管管軸的纏繞角度接近于90度。