[發明專利]一種用于海洋復合軟管的X型異型材和抗壓鎧裝層

有效

• 申請號: 202110799686.5
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113531235B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 陳嚴飛;何明暢;董紹華;閻宇峰;宗優;張曄;劉昊
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: F16L11/16
• 分類號: F16L11/16
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 謝斌

本發明涉及一種用于海洋復合軟管的X型異型材、抗壓鎧裝層及軟管，該異型材包括橫截面呈X型的鋼帶，鋼帶包括第一U型長臂、第一U型短臂、第二U型短臂、第二U型長臂和連接臂；該抗壓鎧裝層由若干上述異型材纏繞互鎖而成；海洋復合軟管包括由內至外依次設置的骨架層、內襯層、抗壓鎧裝層、第一耐磨層、第一抗拉鎧裝層、第二耐磨層、第二抗拉鎧裝層、防徑向屈曲層和外包覆層。本發明的異型材通過纏繞互鎖連接，可有效防止抗壓鎧裝層相鄰鋼帶間發生滑脫，互鎖結構之間有間隙允許相對滑動，保證海洋復合軟管具有良好的柔性，通過發生動態移動變形來抵御內壓載荷，適用于深海惡劣的海洋環境。

技術領域

本發明涉及一種海洋復合軟管，具體涉及一種用于海洋復合軟管的X型異型材和抗壓鎧裝層，屬于海洋油氣資源運輸技術領域。

背景技術

隨著近年來海洋油氣資源開發力度的不斷加大，開發重心逐漸轉向深海區域。油氣輸送管道需要應對更為復雜、惡劣的深海環境，陸上大規模使用的傳統剛性管道難以勝任深海油氣輸送任務。海洋復合軟管由于具有柔性良好、耐腐蝕性能強、適應性強等優點，近年來逐漸取代剛性管成為海洋油氣田開發領域的關鍵輸送裝備。

海洋復合軟管由金屬和非金屬聚合物復合而成，層與層之間可相對位移，因此具有良好的柔性。受到環境載荷時可產生較大的彎曲、壓縮和拉伸變形，能夠更好地適應海洋復雜的環境。典型的海洋復合軟管結構從里至外依次為骨架層、內襯層、抗壓鎧裝層、第一耐磨層、第一抗拉鎧裝層、第二耐磨層、第二抗拉鎧裝層以及外包覆層。其中，抗壓鎧裝層作為重要的一層金屬層，用于承受管道內壓，為管道提供足夠的徑向剛度。抗壓鎧裝層由一系列鋼帶沿管軸依次互鎖而成，相鄰鋼帶間存在間隙可相對移動。運行過程中鋼帶間會不斷發生相互碰撞，產生微動疲勞，嚴重影響鋼帶的使用壽命。此外，內襯層可能會被夾入抗壓鎧裝層鋼帶的間隙中，發生破損進而導致管內流體泄漏。

發明內容

針對上述問題，本發明的其中一個目的是提供一種用于海洋復合軟管的X型異型材，該異型材之間互鎖纏繞連接，互鎖單元間留有一定間隙允許其進行相對移動，使得海洋復合軟管具有良好的柔性，又不容易發生解鎖，通過一定的變形來抵御外壓載荷，能應用于復雜的深水環境；本發明的第二個目的是提供一種由若干上述異型材纏繞互鎖形成的抗壓鎧裝層；本發明的第三個目的是提供一種包含上述抗壓鎧裝層的海洋復合軟管。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種用于海洋復合軟管的X型異型材，包括橫截面呈X型的鋼帶，所述鋼帶包括一體設置的第一U型長臂、第一U型短臂、第二U型短臂、第二U型長臂和連接臂；

其中，所述第一U型長臂的開口朝下，包括第一橫臂以及相互平行并連接于所述第一橫臂兩端的第一豎臂和第二豎臂；

所述第一U型短臂的開口朝上且與所述第一U型長臂相對設置，包括第二橫臂以及相互平行并連接于所述第二橫臂兩端的第三豎臂和第四豎臂；

所述第二U型短臂的開口朝下且與所述第一U型長臂相鄰設置，包括第四橫臂以及相互平行并連接于所述第四橫臂兩端的第五豎臂和第六豎臂；

所述第二U型長臂的開口朝上且與所述第二U型短臂相對設置，包括第五橫臂以及相互平行并連接于所述第五橫臂兩端的第七豎臂和第八豎臂；

所述連接臂設置在所述第一U型長臂、第一U型短臂、第二U型短臂和第二U型長臂之間，所述連接臂的左端與所述第二豎臂和第四豎臂垂直連接，所述連接臂的右端與所述第五豎臂和第七豎臂垂直連接；

所述第一U型長臂、第一U型短臂與第二U型短臂、第二U型長臂關于所述連接臂呈中心對稱布置；