[發明專利]一種內外彈簧骨架結構低溫管道

在審

• 申請號: 202011383254.8
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112377684A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 曲東東;畢婷婷;王雪;陳鵬;李興維;王佳佳
• 申請（專利權）人: 威海鴻通管材股份有限公司
• 主分類號: F16L9/16
• 分類號: F16L9/16;F16L59/02;F16L57/06
• 代理公司: 威海恒譽潤達專利代理事務所(普通合伙) 37260
• 代理人: 王麗英

本發明涉及一種內外彈簧骨架結構低溫管道，其包括由內向外同軸設置的內骨架層、耐磨層、密封膜層、保溫層、環向增強層、縱向增強層和外骨架層，內骨架層、耐磨層、密封膜層、保溫層、環向增強層、縱向增強層、外骨架層依次層層纏繞而成。該內外彈簧骨架結構低溫管道各層之間屬于非粘結結構，外骨架層螺旋線與內骨架層螺旋線錯開半個螺距纏繞，內骨架層螺旋向外張力、外骨架層螺旋向內張力，內外相互作用，擠壓耐磨層、密封膜層、保溫層、環向增強層和縱向增強層，限制各層滑動，密封和抗壓效果更佳，耐超低溫沖擊性能優，且不易發生徑向屈曲和側向屈曲，可廣泛應用于低溫管道技術領域。

技術領域

本發明涉及低溫管道技術領域，具體涉及一種內外彈簧骨架結構低溫管道。

背景技術

近年來，液化天然氣LNG產業迅猛發展，FLNG(浮式液化天然氣生產裝置)是海洋天然氣開發的高技術船舶。低溫柔性管道是FLNG的核心配套裝備，用于外輸低溫液化天然氣。低溫柔性管道的市場潛力巨大，包含陸用、水用LNG轉運、過駁及加注在內的擴展應用，潛在市場達百億級。

目前的低溫管大多為金屬波紋管，低溫密封效果差，有的密封效果好些但結構復雜，制作麻煩。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術的不足，提供一種內外彈簧骨架結構低溫管道，制作簡單，具有良好的密封效果且抗壓性好。

為此，本發明提供了一種內外彈簧骨架結構低溫管道，其包括由內向外同軸設置的內骨架層、耐磨層、密封膜層、保溫層、環向增強層、縱向增強層和外骨架層，耐磨層包覆在內骨架層的外圓周面，密封膜層包覆在耐磨層的外圓周面，保溫層包覆在密封膜層的外圓周面，環向增強層包覆在保溫層的外圓周面，縱向增強層包覆在環向增強層的外圓周面，外骨架層包覆在縱向增強層的外圓周面。

優選的，內骨架層、耐磨層、密封膜層、保溫層、環向增強層、縱向增強層、外骨架層依次層層纏繞而成。

優選的，內骨架層和外骨架層均為9鎳鋼材料纏繞成的螺旋結構形式。

優選的，內骨架層和外骨架層的螺旋方向和螺距相同，內骨架層的螺旋線與外骨架層的螺旋線間隔均勻分布。

優選的，耐磨層為碳纖維布纏繞而成。

優選的，密封膜層為超低溫聚合物材料制成的薄膜帶多層纏繞而成。

優選的，保溫層為氣凝膠材料纏繞而成。

優選的，環向增強層為偶數層碳纖維布按照75°～85°纏繞而成。

優選的，縱向增強層為偶數層碳纖維布按照45°～55°纏繞而成。

本發明提供一種內外彈簧骨架結構低溫管道，具有如下有益效果：

該內外彈簧骨架結構低溫管道包括由內向外同軸設置的內骨架層、耐磨層、密封膜層、保溫層、環向增強層、縱向增強層和外骨架層，內骨架層、耐磨層、密封膜層、保溫層、環向增強層、縱向增強層、外骨架層依次層層纏繞成筒狀，每層之間為非粘結結構。

內骨架層和外骨架層均采用9鎳鋼材料纏繞成螺旋結構形式，該結構可同時滿足軸向和徑向變形，能夠承受較大的載荷，在載荷去除后不出現永久變形，增大了管道的抗壓強度，耐超低溫沖擊性能優良。

內骨架層和外骨架層的螺旋結構、螺旋方向和螺距均相同，內骨架層的螺旋線與外骨架層的螺旋線間隔均勻分布，螺旋線的角度均采用83°到89°。外骨架層螺旋線與內骨架層螺旋線錯開半個螺距纏繞，內骨架層螺旋線向外張力、外骨架層螺旋線向內張力，內外相互作用，擠壓耐磨層、密封膜層、保溫層、環向增強層和縱向增強層，限制各層相對滑動，使管道的密封和抗壓效果更佳。而且，內外螺旋線結構避免了單層螺旋線纏繞在特殊情況下受到軸向力發生徑向屈曲(沿徑向突出)和側向屈曲(沿圓柱表面側向偏移滑動扭轉變形)現象的發生，內外螺旋線纏繞的方法有效限制了徑向屈曲和側向屈曲失效模式的發生。