專利名稱：一種纖維增強(qiáng)柔性管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于多種流體運(yùn)輸?shù)墓艿?，尤其是一種纖維增強(qiáng)柔性管，屬于運(yùn)輸管道技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著石油天然氣行業(yè)的發(fā)展，性能優(yōu)良的新型管道不斷被研發(fā)出來(lái)，而海洋管道主要是鋼管、柔性管兩類，其中鋼管是由金屬材料制成，柔性管是由金屬和聚合物復(fù)合而成。與鋼管相比柔性管具有可設(shè)計(jì)性、易彎曲、可回收等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，尤其適用海洋環(huán)境。在邊際油田開(kāi)發(fā)中多采用柔性管，由于其易鋪設(shè)、可回收、工期短，可顯著降低工程建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本，由于上述柔性管的優(yōu)點(diǎn)，柔性管在海洋立管和邊際油田等領(lǐng)域得到應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、超深水、多方向的輸送油氣資源，現(xiàn)有的海洋立管約85%為柔性管。但是大部分的柔性管中含有部分金屬，因此在使用過(guò)程中柔性管易腐蝕，而且其剛度和強(qiáng)度低，易折斷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種抗腐蝕，能夠提高強(qiáng)度和剛度的纖維增強(qiáng)柔性管。為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型提供的一個(gè)技術(shù)方案是纖維增強(qiáng)柔性管包括內(nèi)襯層，纏繞在內(nèi)襯層上的多層增強(qiáng)層，以及套在增強(qiáng)層外的保護(hù)套，所述增強(qiáng)層由內(nèi)至外依次包括耐壓層、箍強(qiáng)化層和抗張層，在所述箍強(qiáng)化層和抗張層之間設(shè)有襯套。上述技術(shù)方案中，其中所述耐壓層和抗張層均由偶數(shù)層纖維層組成，所述每層纖維層由螺旋纏繞在管內(nèi)層的纖維組成。上述技術(shù)方案中，其中所述相鄰兩纖維層的纖維螺旋纏繞方向是相反的，所述相鄰兩纖維層之間設(shè)有聚合物膜。上述技術(shù)方案中，其中所述所述耐壓層由第一纖維層和第二纖維層組成，所述第一纖維層的纖維纏繞角度為50 60°，所述第二纖維層的纏繞角度為120 130°。上述技術(shù)方案中，其中所述抗張層由第四纖維層和第五纖維層組成，所述第四纖維層的纖維纏繞角度為20 30°，所述第五纖維層的纖維纏繞角度為150 160°。上述技術(shù)方案中，其中所述箍強(qiáng)化層由第三纖維層組成，所述第三纖維層由螺旋纏繞在耐壓層上的纖維組成，其纖維纏繞角度為80 90°，所述第三纖維層與耐壓層之間設(shè)有聚合物膜。上述技術(shù)方案中，其中所述第三纖維層外設(shè)有襯套，所述襯套與第三纖維層之間設(shè)有聚合物膜。上述技術(shù)方案中，在其中所述保護(hù)套、襯套和聚合物膜上具有若干個(gè)氣孔。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型的纖維增強(qiáng)柔性管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，具有無(wú)金屬、耐壓、耐腐蝕和易彎曲等優(yōu)點(diǎn)，可以用于多種流體尤其是石油的運(yùn)輸，并用于陸地表面及地下深埋，近海尤其是大于一百米的深海環(huán)境中。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一本實(shí)施例的纖維增強(qiáng)柔性管，其結(jié)構(gòu)如
圖1所示，包括聚合物內(nèi)襯層1，纏繞在聚合物內(nèi)襯層I上的多層增強(qiáng)層，以及套在增強(qiáng)層外的聚合物保護(hù)套6，聚合物內(nèi)襯層I和聚合物保護(hù)套6為柔性管提供了耐腐蝕的內(nèi)外表面，其中增強(qiáng)層由內(nèi)至外依次包括耐壓層2、箍強(qiáng)化層3和抗張層5，在箍強(qiáng)化層3和抗張層5之間設(shè)有聚合物襯套4，聚合物襯套4可以防止海水進(jìn)入管內(nèi)，同時(shí)又可排出氣體。耐壓層2和抗張層5均由至少兩層的偶數(shù)層纖維層組成，每層纖維層由螺旋連續(xù)纏繞在柔性管內(nèi)層的纖維組成，相鄰兩纖維層的纖維螺旋纏繞方向是相反的，且在相鄰兩纖維層之間設(shè)有聚合物膜8，以減少纖維層之間的磨損，起到保護(hù)纖維層的效果。其中，耐壓層2由第一纖維層和第二纖維層組成，第一纖維層由螺旋纏繞在內(nèi)襯層I上的纖維構(gòu)成，其纖維纏繞角度為50 60°，第二纖維層由螺旋纏繞在第一纖維層上的纖維組成，其纏繞角度為120 130°，在第一纖維層與第二纖維層之間設(shè)有聚合物膜8 ;箍強(qiáng)化層3由第三纖維層組成，第三纖維層由螺旋纏繞在第二纖維層上的纖維組成，其纖維纏繞角度為80 90°，第三纖維層與第二纖維層之間設(shè)有聚合物膜8 ;第三纖維層外設(shè)有聚合物襯套4，在聚合物襯套4與第三纖維層之間設(shè)有聚合物膜8 ;抗張層5由第四纖維層和第五纖維層組成，第四纖維層由螺旋纏繞在聚合物襯套4上的纖維組成，其纖維纏繞角度為20 30°，第五纖維層由螺旋纏繞在第四纖維層上的纖維組成，其纖維纏繞角度為150 160°，第四纖維層與第五纖維層之間設(shè)有聚合物膜8。另外，為了防止氣體分子蘊(yùn)藏在柔性管的管層中，在上述聚合物保護(hù)套6、聚合物襯套4和聚合物膜8上具有若干個(gè)氣孔7，可以使氣體分子通過(guò)，避免其蘊(yùn)藏在管層中。氣孔7的孔徑設(shè)計(jì)在保證高壓氣體通過(guò)的同時(shí)，避免管內(nèi)外液體通過(guò)氣孔7泄漏。使用時(shí)，內(nèi)襯層I由聚乙烯PE、聚酰胺PA和聚偏氟乙烯PVDF等熱塑性樹(shù)脂直接擠出成型，而保護(hù)套6、襯套4及聚合物膜8均由高密度聚乙烯HDPE直接擠出成型，上述材料具有較好的耐腐蝕性；而纖維采用具有較好強(qiáng)度的芳綸纖維，該纖維可以是未處理的或處理過(guò)的干燥纖維，纏繞時(shí)保持一定的高張力，使得纖維層盡量貼近被纏繞層，同時(shí)每一層之間是相對(duì)移動(dòng)的。另外，施加一定的配重時(shí)，該柔性管可以在海底使用，這種情況下，管道能夠抵抗海水的外壓和管道內(nèi)的附壓流體產(chǎn)生的內(nèi)壓，并且使用時(shí)耐一定程度的低溫。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種纖維增強(qiáng)柔性管，其特征是包括內(nèi)襯層，纏繞在聚合物內(nèi)襯層上的多層增強(qiáng)層，以及套在增強(qiáng)層外的保護(hù)套，所述增強(qiáng)層由內(nèi)至外依次包括耐壓層、箍強(qiáng)化層和抗張層，在所述箍強(qiáng)化層和抗張層之間設(shè)有襯套。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)柔性管，其特征是所述耐壓層和抗張層均由偶數(shù)層纖維層組成，所述每層纖維層由螺旋纏繞在管內(nèi)層的纖維組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維增強(qiáng)柔性管，其特征是所述相鄰兩纖維層的纖維螺旋纏繞方向是相反的，所述相鄰兩纖維層之間設(shè)有聚合物膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的纖維增強(qiáng)柔性管，其特征是所述耐壓層由第一纖維層和第二纖維層組成，所述第一纖維層的纖維纏繞角度為50 60°，所述第二纖維層的纏繞角度為 120 130。。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的纖維增強(qiáng)柔性管，其特征是所述抗張層由第四纖維層和第五纖維層組成，所述第四纖維層的纖維纏繞角度為20 30°，所述第五纖維層的纖維纏繞角度為150 160°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)柔性管，其特征是所述箍強(qiáng)化層由第三纖維層組成，所述第三纖維層由螺旋纏繞在耐壓層上的纖維組成，其纖維纏繞角度為80 90°，所述第三纖維層與耐壓層之間設(shè)有聚合物膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的纖維增強(qiáng)柔性管，其特征是所述第三纖維層外設(shè)有襯套，所述襯套與第三纖維層之間設(shè)有聚合物膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的纖維增強(qiáng)柔性管，其特征是在所述保護(hù)套、襯套和聚合物膜上具有若干個(gè)氣孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種纖維增強(qiáng)柔性管包括內(nèi)襯層，纏繞在聚合物內(nèi)襯層上的多層增強(qiáng)層，以及套在增強(qiáng)層外的保護(hù)套，所述增強(qiáng)層由內(nèi)至外依次包括耐壓層、箍強(qiáng)化層和抗張層，在所述箍強(qiáng)化層和抗張層之間設(shè)有襯套。本實(shí)用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，具有無(wú)金屬、耐壓、耐腐蝕和易彎曲等優(yōu)點(diǎn)，可以用于多種流體尤其是石油的運(yùn)輸，并用于陸地表面及地下深埋，近海尤其是大于一百米的深海環(huán)境中。
文檔編號(hào)F16L11/08GK202901581SQ201220577098
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者路勇, 張鈺鵬, 楊紅星, 張偉, 戴偉 申請(qǐng)人:南京晨光歐佩亞復(fù)合管工程有限公司