[發(fā)明專利]一種復(fù)合軟管抗壓鎧裝層

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310022690.6
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103090125A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周巍偉;曹靜;李新仲;謝彬;沙勇;李麗瑋;陳嚴飛;張恩勇;陳星;宋平娜;安世居
• 申請（專利權(quán)）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(shù)有限公司
• 主分類號: F16L11/00
• 分類號: F16L11/00;F16L11/24
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軟管，特別是關(guān)于一種用于海洋非粘結(jié)復(fù)合軟管抗壓鎧裝層。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的海底管道一般以鋼管為主，其整體的建造、安裝和后續(xù)保養(yǎng)工作周期長且費用高，近年來國外興起的柔性復(fù)合管道由于防腐蝕性好、海底地形地貌適應(yīng)性強、鋪設(shè)速度快且費用低、不易結(jié)蠟，而且還可以重復(fù)利用等優(yōu)點,已開始應(yīng)用到海底油、氣和水的管道輸送中。柔性復(fù)合管道主要有兩種，一種為粘結(jié)性復(fù)合軟管，另一種為非粘結(jié)性復(fù)合軟管，粘結(jié)性復(fù)合軟管的連接一般是由聚合物層和金屬增強層擠壓連成一體，其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之間產(chǎn)生較高的粘合強度。該類軟管一般僅在較短距離跨接管道中應(yīng)用。而非粘結(jié)復(fù)合軟管一般由聚合物材料層和金屬增強層通過物理的方式組合而成，其每一層與每一層間不需要使用化學(xué)工藝粘合，各層間通過摩擦和接觸壓力來傳遞載荷，其具有良好的柔性，已逐漸成為軟管中的主流結(jié)構(gòu)，此類復(fù)合軟管一般在長距離和高壓的管道中使用。其非粘結(jié)復(fù)合軟管也廣泛應(yīng)用于海洋工程中對原油或天然氣或水的輸送中。非粘結(jié)復(fù)合軟管是由骨架層、內(nèi)襯層、抗壓鎧裝層、抗拉鎧裝層和外包覆層等多層構(gòu)成，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，其異型材截面形狀有Z、C、X、T型等，現(xiàn)有技術(shù)的抗壓鎧裝層是由異型材與管軸成大角度纏繞而成，該纏繞角度一般接近于90度，因此可以提供較大環(huán)向力以抵抗較大內(nèi)壓，對內(nèi)襯層起約束作用，防止內(nèi)襯層爆破。抗壓鎧裝層經(jīng)纏繞后在相鄰的截面間有一定的間隙，可以使軟管具有一定的柔性，能為抗壓鎧裝層提供較大內(nèi)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(dāng)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的提供抵抗內(nèi)壓的能力，其很快的會將內(nèi)壓傳遞給抗拉鎧裝層，由于抗拉鎧裝層的鋼絲纏繞角度在30°～40°之間較小時，抗拉鎧裝層主要是抵抗軸向力，此時抵抗環(huán)向力的內(nèi)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，這樣可以保證了軟管有一定的柔性，同時帶來了隱患，當(dāng)軟管彎曲過大或軸向運動過大時，至使相鄰截面間的運動過大，進而造成相鄰的截面間有相互滑出的隱患，將會導(dǎo)致截面互鎖功能的喪失。抗壓鎧裝層相鄰截面間的間隙越大該層的彎曲柔性越好，但由此間隙的增大會造成了其內(nèi)層的蠕變量也在隨其增大。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種通過不同截面異型材的抗壓鎧裝層纏繞互鎖,能使軟管增加彎曲柔性，同時能控制內(nèi)襯層蠕變量的復(fù)合軟管抗壓鎧裝層。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種復(fù)合軟管抗壓鎧裝層，它包括一由互鎖鋼帶纏繞而成的骨架層，所述骨架層外表面設(shè)置有一用于密封輸送流體的內(nèi)襯層，在所述內(nèi)襯層外壁設(shè)置有抗壓鎧裝層，在所述抗壓鎧裝層外表面間隔包裹有三層耐磨層，在每一所述耐磨層之間交替設(shè)置有兩層抗拉鎧裝層，在最外的所述耐磨層外表面包裹有一保溫層，所述保溫層外表面包裹有一外包覆層組成的一非粘結(jié)復(fù)合軟管；其特征在于：在所述內(nèi)襯層與所述防磨層之間將一截面呈W型異型材鎧裝層以纏繞角度接近于90°在所述內(nèi)襯層管徑上纏繞，和一與其相對扣合互鎖纏繞的一截面呈C型異型材鎧裝層，所述截面呈C型異型材鎧裝層兩端凸牙底面為平面，兩所述凸牙之間為一平頂上凹槽，其中一所述凸牙內(nèi)外壁為均向內(nèi)凹弧形設(shè)置，另一所述凸牙內(nèi)外壁為均向外凸弧形設(shè)置，截面呈所述C型異型材鎧裝層每一邊角均設(shè)置為圓弧角過渡；截面呈所述W型異型材鎧裝層上、下頂面均為平面，其頂部間隔設(shè)置有一較寬凹槽和一較窄凹槽，所述較寬凹槽相對兩內(nèi)壁均設(shè)置為與截面呈所述C型異型材鎧裝層凸牙內(nèi)凹的弧形外壁對應(yīng)的兩側(cè)壁，所述較窄凹槽相對兩內(nèi)壁均設(shè)置為與截面呈所述C型異型材鎧裝層凸牙向外凸的弧形外壁對應(yīng)的兩側(cè)壁，截面呈所述W型異型材鎧裝層每一邊角均設(shè)置為圓弧角過渡；截面呈所述C型異型材鎧裝層的兩凸牙分別與截面呈所述W型異型材鎧裝層的兩凹槽對應(yīng)互相扣合，該相互扣合的截面間存在有一定的間隙，當(dāng)復(fù)合軟管發(fā)生彎曲時可使兩異型材抗壓鎧裝層與相鄰截面的異型材抗壓鎧裝層之間在一定間隙內(nèi)相互運動。