復(fù)合軟管f型截面抗壓鎧裝層的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層，其特征在于：它包括一外異型材和一內(nèi)異型材外異型材和內(nèi)異型材的橫截面呈F型，其包括一主梁，主梁的一側(cè)壁上具有兩相間隔且沿主梁長度方向延伸的凸齒，兩凸齒間形成一寬度略大于凸齒齒寬的齒槽，且其中一凸齒的右/左端面與主梁的右/左端面平齊，而另一凸齒的左/右端面與主梁的左/右端面之間的距離略大于一個齒寬；內(nèi)異型材的凸齒朝外地纏繞在復(fù)合軟管的內(nèi)襯層外壁上，外異型材的凸齒朝內(nèi)地纏繞在內(nèi)異型材上，相鄰截面的凸齒和齒槽互相咬合，外異型材和內(nèi)異型材纏繞互鎖形成環(huán)狀覆蓋在內(nèi)襯層外。增加了軟管的抗壓鎧裝層彎曲柔性，有效地防止相鄰異型材滑出，本實用新型可以廣泛用于復(fù)合軟管結(jié)構(gòu)中。
【專利說明】復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鎧裝復(fù)合軟管，特別是關(guān)于一種復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層。
【背景技術(shù)】
[0002]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)合軟管由于防腐蝕性好、針對海底地形地貌適應(yīng)性強、鋪設(shè)速度快且費用低、不易結(jié)蠟和能夠重復(fù)利用等優(yōu)點，已開始應(yīng)用到海底油、氣和水的海底管道中。
[0003]柔性復(fù)合軟管主要有兩種，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。非粘結(jié)復(fù)合軟管廣泛應(yīng)用在海洋工程中對原油、天然氣或水的輸送。
[0004]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用于抵抗徑向力，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?，F(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，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?？箟烘z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。接頭對抗壓鎧裝層鋼絲端部的良好固定是提供較大內(nèi)壓的前提，當(dāng)接頭不能對抗壓鎧裝層鋼絲端部提供良好的固定時，抗壓鎧裝層將不具有較好的提供抵抗內(nèi)壓的能力，并很快的將內(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度之間，抗拉鎧裝層主要用于抵抗軸向壓力，此時抵抗環(huán)向力的能力較弱。所以，接頭和抗壓鎧裝層鋼絲端部的固定非常重要。
[0005]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內(nèi)襯層的蠕變量也在隨其增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種能夠互鎖、防止抗壓鎧裝層相鄰截面相互滑出、增加彎曲柔性的復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案:一種復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層，其特征在于:它包括一外異型材和一內(nèi)異型材所述外異型材和內(nèi)異型材的橫截面呈F型，其包括一主梁，所述主梁的一側(cè)壁上具有兩相間隔且沿所述主梁長度方向延伸的凸齒，兩所述凸齒間形成一寬度略大于所述凸齒齒寬的齒槽，且其中一所述凸齒的右/左端面與所述主梁的右/左端面平齊，而另一所述凸齒的左/右端面與所述主梁的左/右端面之間的距離略大于一個齒寬；
[0008]所述內(nèi)異型材的凸齒朝外地纏繞在所述復(fù)合軟管的內(nèi)襯層外壁上，所述外異型材的凸齒朝內(nèi)地纏繞在所述內(nèi)異型材上，相鄰截面的所述凸齒和所述齒槽互相咬合，所述外異型材和所述內(nèi)異型材纏繞互鎖形成環(huán)狀覆蓋在所述內(nèi)襯層外。
[0009]所述外異型材和所述內(nèi)異型材的每一邊角均設(shè)置圓弧角過渡。
[0010]所述凸齒的齒高與所述主梁的壁厚度相當(dāng)。
[0011]所述凸齒的齒寬與所述齒槽的寬度比值范圍為0.83-0.95。
[0012]所述外異型材和所述內(nèi)異型材采用碳鋼。
[0013]所述內(nèi)襯層外壁設(shè)置有一層或多層抗壓鎧裝層。
[0014]本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本實用新型的抗壓鎧裝層由于采用截面呈F型異型材互鎖共同纏繞管軸，因此增加了軟管的抗壓鎧裝層彎曲柔性，同時還有效地防止相鄰異型材相互滑出。2、本實用新型抗壓鎧裝層由于采用截面呈F型異型材互鎖共同纏繞在內(nèi)襯層管軸上，其纏繞角度接近于90度，因此使通過螺旋纏繞的異型材能起到抵抗內(nèi)壓的作用。3、本實用新型由于通過截面呈F型異型材將截面互鎖，因此避免管線在彎曲或拉伸過程中截面呈F型異型材螺旋間隙過大內(nèi)襯層的蠕變量加大。本實用新型可以廣泛用于復(fù)合軟管結(jié)構(gòu)中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型復(fù)合軟管的結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖2是本實用新型抗壓鎧裝層的結(jié)構(gòu)示意圖
[0017]圖3是本實用新型異型材的橫截面示意圖
[0018]圖4是本實用新型異型材相鄰截面互鎖示意圖
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的進行詳細的描述。
[0020]如圖1所示，本實用新型所涉及的復(fù)合軟管結(jié)構(gòu)與已有的非粘結(jié)復(fù)合軟管結(jié)構(gòu)類似，從內(nèi)層到外層依次包括骨架層1、內(nèi)襯層2、抗壓鎧裝層3、第一耐磨層4、第一抗拉鎧裝層5、第二耐磨層6、第二抗拉鎧裝層7、第三耐磨層8、保溫層9、外包覆層10。其中，骨架層I由互鎖鋼帶纏繞而成，骨架層I內(nèi)輸送流體，用于防止內(nèi)襯層2的壓潰；在骨架層I外表面設(shè)置有用于密封輸送流體的內(nèi)襯層2，在內(nèi)襯層2外壁設(shè)置有抗壓鎧裝層3，抗壓鎧裝層3為非粘結(jié)層，層間可以相互錯動；在抗壓鎧裝層3外表面間隔包裹有第一耐磨層4 ;在第一耐磨層4外表面和第二耐磨層6內(nèi)表面之間設(shè)有第一抗拉鎧裝層5，第二耐磨層6用于減小第一抗拉鎧裝層5和第二抗拉鎧裝層7之間的摩擦，在第二耐磨層6外表面和第三耐磨層8之間設(shè)有第二抗拉鎧裝層7，在第三耐磨層8外表面包裹有一保溫層9，在保溫層9外表面包裹有一外包覆層10組成一非粘結(jié)復(fù)合軟管。[0021]如圖2所示，本實用新型的發(fā)明點在于對抗壓鎧裝層3進行了改進:本實用新型的抗壓鎧裝層3通過外異型材31和內(nèi)異型材32纏繞互鎖形成環(huán)狀，外異型材31和內(nèi)異型材32與復(fù)合軟管管軸的纏繞角度接近于90度。如圖3所示，外異型材31和內(nèi)異型材32包括一主梁33，主梁33的一側(cè)壁上具有兩相間隔且沿主梁33長度方向延伸的凸齒34，兩凸齒34間形成一寬度略大于凸齒34齒寬的齒槽35，且其中一凸齒34的右/左端面與主梁33的右/左端面平齊，而另一凸齒34的左/右端面與主梁33的左/右端面之間的距離略大于一個齒寬，這樣使得外異型材31和內(nèi)異型材32的橫截面呈F型。
[0022]在一個優(yōu)選的實施例中，外異型材31和內(nèi)異型材32的每一邊角均設(shè)置圓弧角過渡。
[0023]在一個優(yōu)選的實施例中，凸齒34的齒高與主梁33的壁厚度相當(dāng)。
[0024]在一個優(yōu)選的實施例中，凸齒34的齒寬與齒槽35的寬度比值范圍為0.83-0.95。
[0025]在一個優(yōu)選的實施例中，外異型材31和內(nèi)異型材32采用碳鋼。
[0026]如圖2、圖4所示，本實用新型在使用時，首先將內(nèi)異型材32的凸齒34朝外地纏繞在內(nèi)襯層2外壁上，然后將外異型材31的凸齒34朝內(nèi)地纏繞在內(nèi)異型材32上，這樣相鄰截面的凸齒34和齒槽35互相咬合,使得外異型材31和內(nèi)異型材32纏繞互鎖。同時，由于齒槽35寬度略大于凸齒34的齒寬，使得凸齒34和齒槽35間存在一定的間隙，因此當(dāng)復(fù)合軟管發(fā)生彎曲時可以使抗壓鎧裝層3的外異型材31和內(nèi)異型材32相鄰截面在一定間隙內(nèi)相互運動；此外，通過相鄰截面的凸齒34和齒槽35互相咬合，可以減小外異型環(huán)31和內(nèi)異型環(huán)32相鄰截面相互滑出的可能。
[0027]在一個優(yōu)選的實施例中，內(nèi)襯層2外壁可以設(shè)置有一層或多層抗壓鎧裝層3。
[0028]上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的等同變換和改進，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合軟管F型截面抗壓銷裝層,其特征在于:它包括一外異型材和一內(nèi)異型材，所述外異型材和所述內(nèi)異型材的橫截面呈F型，其包括一主梁，所述主梁的一側(cè)壁上具有兩相間隔且沿所述主梁長度方向延伸的凸齒，兩所述凸齒間形成一寬度略大于所述凸齒齒寬的齒槽，且其中一所述凸齒的右/左端面與所述主梁的右/左端面平齊，而另一所述凸齒的左/右端面與所述主梁的左/右端面之間的距離略大于一個齒寬； 所述內(nèi)異型材的凸齒朝外地纏繞在所述復(fù)合軟管的內(nèi)襯層外壁上，所述外異型材的凸齒朝內(nèi)地纏繞在所述內(nèi)異型材上，相鄰截面的所述凸齒和所述齒槽互相咬合，所述外異型材和所述內(nèi)異型材纏繞互鎖形成環(huán)狀覆蓋在所述內(nèi)襯層外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層，其特征在于:所述外異型材和所述內(nèi)異型材的每一邊角均設(shè)置圓弧角過渡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層，其特征在于:所述凸齒的齒高與所述主梁的壁厚度相當(dāng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層，其特征在于:所述凸齒的齒高與所述主梁的壁厚度相當(dāng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層，其特征在于:所述凸齒的齒寬與所述齒槽的寬度比值范圍為O 83-0.95。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層，其特征在于:所述外異型材和所述內(nèi)異型材采用碳鋼。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層，其特征在于:所述外異型材和所述內(nèi)異型材采用碳鋼。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層，其特征在于:所述內(nèi)襯層外壁設(shè)置有一層或多層抗壓鎧裝層。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層，其特征在于:所述內(nèi)襯層外壁設(shè)置有一層或多層抗壓鎧裝層。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合軟管F型截面抗壓鎧裝層，其特征在于:所述內(nèi)襯層外壁設(shè)置有一層或多層抗壓鎧裝層。
【文檔編號】F16L11/00GK203477647SQ201320517577
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】沙勇, 曹靜, 周巍偉, 賈旭, 李麗瑋, 李新仲, 謝彬, 王世圣 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院