[發(fā)明專利]大直徑長輸保溫組合管道結(jié)構(gòu)及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910879141.8
• 申請(qǐng)日: 2019-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN110630824B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜良芹;計(jì)靜;梁媛;王莉莉;滕振超;薛婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北石油大學(xué)
• 主分類號(hào): F16L9/14
• 分類號(hào): F16L9/14;F16L13/11;F16L55/033;F16L59/14;F16L59/20;B28B21/56;B28B21/72;B28B21/82
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務(wù)所 23208
• 代理人: 朱士文;楊曉梅

一種大直徑長輸保溫組合管道結(jié)構(gòu)及其施工方法，涉及管道技術(shù)領(lǐng)域，它包括管道單體和整體式節(jié)點(diǎn)，管道單體包括外層GFRP圓管、內(nèi)層GFRP圓管、自密實(shí)細(xì)石混凝土層和保溫板，所述的管道單體兩端部分別設(shè)有螺栓孔；外層GFRP圓管外壁上設(shè)有外層GFRP圓管預(yù)留螺栓孔；兩個(gè)管道單體之間通過整體式節(jié)點(diǎn)連接，整體式節(jié)點(diǎn)通過高強(qiáng)螺栓與兩個(gè)管道單體端部的螺栓孔連接，整體式節(jié)點(diǎn)外壁上設(shè)有混凝土澆筑孔和排氣孔，混凝土澆筑孔和排氣孔間隔分布。本大直徑長輸保溫組合管道結(jié)構(gòu)及其施工方法解決了傳統(tǒng)管道直徑小、穩(wěn)定性、抗?jié)B性差和高嚴(yán)寒地區(qū)輸送介質(zhì)保溫性能差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及管道技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及大直徑長輸保溫組合管道結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

在常規(guī)的長輸管道多為圓鋼管管道和鋼筋混凝土圓管道，直徑多在0.5米 -1.5米范圍內(nèi)，一端采用擴(kuò)大頭的形式，通過封頭實(shí)現(xiàn)管道之間的連接。鋼管內(nèi)常年輸送液體，很容易銹蝕，長期的侵蝕會(huì)減小管壁的有效厚度，降低管壁的剛度，在土壤和外界的壓力作用下容易發(fā)生局部屈曲。同時(shí)由于管道內(nèi)液體對(duì)內(nèi)壁的侵蝕，致使雜質(zhì)也越來越多，質(zhì)檢很難達(dá)標(biāo)，管道往往達(dá)不到設(shè)計(jì)使用年限就得更換。鋼筋混凝土管道長期在液體侵蝕下，鋼筋易發(fā)生銹蝕，管壁的抗?jié)B性很難保證，長期會(huì)形成滲漏現(xiàn)象。管道區(qū)域經(jīng)歷輕微的震動(dòng)后，鋼筋混凝土管道端口的常規(guī)連接很容易松動(dòng)，很難保證管道的密閉性。后來人們?yōu)楸苊夤艿罎B漏，在混凝土管道中間布置鋼管，形成內(nèi)置鋼管混凝土組合管道，盡管增加了管道的剛度和強(qiáng)度，但給管道之間的可靠連接提出了更大挑戰(zhàn)。此外鋼制管道隔熱性能較差，在寒冷地區(qū)無法對(duì)運(yùn)輸?shù)臍怏w或液體起到保溫效果。后來人們開始在管道外包裹一層保溫板，但是隨著時(shí)間的推移，外層保溫板逐漸遭到破壞，并且維修比較困難。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，而提供一種大直徑長輸保溫組合管道結(jié)構(gòu)及其施工方法，它用于解決傳統(tǒng)管道直徑小、穩(wěn)定性、抗?jié)B性差和高嚴(yán)寒地區(qū)輸送介質(zhì)保溫性能差的問題，同時(shí)提供了這種大直徑長輸保溫組合管道結(jié)構(gòu)體系的施工方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：大直徑長輸保溫組合管道結(jié)構(gòu)及其施工方法，包括管道單體和整體式節(jié)點(diǎn)，管道單體包括外層GFRP圓管、內(nèi)層GFRP圓管、自密實(shí)細(xì)石混凝土層和保溫板，外層GFRP圓管內(nèi)壁周向均等分布有若干個(gè)抗剪連接鍵，外層GFRP圓管內(nèi)環(huán)繞內(nèi)層GFRP圓管，外層GFRP圓管與內(nèi)層GFRP圓管之間設(shè)有夾層，夾層內(nèi)設(shè)有保溫板，保溫板與管壁之間充滿自密實(shí)細(xì)石混凝土層，所述的內(nèi)層GFRP圓管外壁周向均等分布若干個(gè)GFRP高強(qiáng)螺栓，GFRP高強(qiáng)螺栓通過雙定位螺母將保溫板與內(nèi)層GFRP圓管固定，所述的管道單體兩端部分別設(shè)有螺栓孔，螺栓孔貫穿外層GFRP圓管、內(nèi)層GFRP圓管、自密實(shí)細(xì)石混凝土層和保溫板；所述的外層GFRP圓管外壁上設(shè)有外層GFRP圓管預(yù)留螺栓孔；兩個(gè)管道單體之間通過整體式節(jié)點(diǎn)連接，整體式節(jié)點(diǎn)通過高強(qiáng)螺栓與兩個(gè)管道單體端部的螺栓孔連接，整體式節(jié)點(diǎn)外壁上設(shè)有混凝土澆筑孔和排氣孔，混凝土澆筑孔和排氣孔間隔分布。

所述的整體式節(jié)點(diǎn)包括外層GFRP圓管、內(nèi)層GFRP圓管、自密實(shí)細(xì)石混凝土層和保溫板，外層GFRP圓管內(nèi)壁周向均等分布有若干個(gè)抗剪連接鍵，外層GFRP 圓管內(nèi)環(huán)繞內(nèi)層GFRP圓管，外層GFRP圓管與內(nèi)層GFRP圓管之間設(shè)有夾層，夾層內(nèi)設(shè)有保溫板，保溫板與管壁之間充滿自密實(shí)細(xì)石混凝土層，所述的內(nèi)層GFRP 圓管外壁周向均等分布若干個(gè)GFRP高強(qiáng)螺栓，GFRP高強(qiáng)螺栓通過雙定位螺母將保溫板與內(nèi)層GFRP圓管固定。

所述的整體式節(jié)點(diǎn)的內(nèi)層GFRP圓管外徑尺寸與管道單體的內(nèi)層GFRP圓管內(nèi)徑尺寸相等；整體式節(jié)點(diǎn)的外層GFRP圓管內(nèi)徑尺寸與管道單體的外層GFRP圓管外徑尺寸相等。

所述的整體式節(jié)點(diǎn)的外層GFRP圓管外壁上設(shè)有混凝土澆筑孔和排氣孔，混凝土澆筑孔和排氣孔間隔分布；整體式節(jié)點(diǎn)的保溫板上也設(shè)有混凝土澆筑孔和排氣孔，所述的混凝土澆筑孔和排氣孔上下位置一一對(duì)應(yīng)。

所述的管道單體為單管且截面呈圓環(huán)狀；所述的外層GFRP圓管和內(nèi)層GFRP 圓管為無縫的纏繞式GFRP圓管。