一種柔性智能管道的製作方法
2023-05-02 02:52:46
一種柔性智能管道的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種柔性智能管道，由內至外依次包括內管層、內抗壓力層、抗拉力及光纜層、外抗壓力層、耐磨保護層、保溫層和外保護層，其中：所述內抗壓力層由節狀金屬圓管沿軸向拼接而成；所述外抗壓力層也由節狀金屬圓管沿軸向拼接而成，該節狀金屬圓管沿徑向至少分割成兩個以上的金屬圓弧片並拼合而成；所述保溫層由節狀泡沫玻璃圓管沿軸向拼接而成，該節狀泡沫玻璃圓管沿徑向至少分割成兩個以上的泡沫玻璃圓弧片並拼合而成。本發明將竹節的柔性抗拉抗彎的特點應用到海底柔性管道，在確保輸送管道柔性的前提下，大大提升了管道的抗壓、抗拉強度，解決了深海油氣開採中油、氣、水輸送的難題，同時解決了深海油氣輸送管道智能化的問題。
【專利說明】一種柔性智能管道
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明主要涉及用於海底油、氣、水的輸送管道。
【背景技術】
[0003]目前市場上現有的海洋柔性油氣輸送管道的抗拉力採用纏繞橫向拉鏈式結構，此結構使縱向拉力不足，管道只能在較深海域油氣開採中使用，在深海海域無法使用。
[0004]其產品結構是由內部骨架層、內壓保護層、抗壓力層、抗拉力層、膠帶層、耐磨層、保溫層、對外保護層共八層組成。但其軸向拉伸強度不夠，且柔性太差，難以適用於1500米以上深度的海底輸送管道。
【發明內容】
[0005]發明目的:針對上述現有存在的問題和不足，本發明的目的是提供了一種柔性智能管道，具有更高的柔性和抗壓、抗拉性能，能應用於1500米以上深度海底。
[0006]技術方案:為實現上述發明目的，本發明採用以下技術方案:一種柔性智能管道，由內至外依次包括內管層、內抗壓力層、抗拉力及光纜層、外抗壓力層、耐磨保護層、保溫層和外保護層，其中:所述內抗壓力層由節狀金屬圓管沿軸向拼接而成；所述外抗壓力層也由節狀金屬圓管沿軸向拼接而成，該節狀金屬圓管沿徑向至少分割成兩個以上的金屬圓弧片並拼合而成；所述保溫層由節狀泡沫玻璃圓管沿軸向拼接而成，該節狀泡沫玻璃圓管沿徑向至少分割成兩個以上的泡沫玻璃圓弧片並拼合而成。
[0007]作為優選，所述抗拉力及光纜層為高密度聚乙烯層，且層中植入有與智能管道軸心線平行的鋼絲繩和光纜。通過在擠出聚乙烯中的同時植入軸向平行的鋼絲繩形成抗壓力層以及起信號傳輸的信號傳輸的光纜。
[0008]作為優選，所述內管層和外保護層的材質為高密度聚乙烯。
[0009]作為優選，所述耐磨保護層的材質為高密度聚乙烯或尼龍11。
[0010]作為優選，所述內抗壓力層的節狀金屬圓管的材質為碳素鋼。
[0011]作為優選，所述外抗壓力層的節狀金屬圓管的材質為鈦鋁合金或碳素鋼。
[0012]作為優選，所述外抗壓力層和外抗壓力層中的節狀金屬圓管，以及保溫層中的節狀泡沫玻璃圓管沿軸向錯位設置。
[0013]作為優選，所述外抗壓力層中節狀金屬圓管和保溫層中的節狀泡沫玻璃圓管沿徑向拼合的圓弧片錯位設置。
[0014]有益效果:與現有技術相比，本發明具有以下優點:將竹節的柔性抗拉抗彎關節連接的特點應用到海底柔性管道，從而在確保輸送管道一定柔性的前提下，大大提升了管道的抗壓、抗拉強度，解決了深海油氣開採中油、氣、水輸送的難題，同時解決了深海油氣輸送管道智能化的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明所述柔性智能管道的結構示意圖；
圖2為本發明所述柔性智能管道的截面結構示意圖。
[0016]其中，內管層1、內抗壓力層2、抗拉力機光纜層3、外抗壓力層4、耐磨保護層5、保溫層6、外保護層7、鋼絲繩8、光纜9、金屬圓弧片10、泡沫玻璃圓弧片11。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。
[0018]如圖1和2示，一種柔性智能管道，由內至外依次包括內管層、內抗壓力層、抗拉力及光纜層、外抗壓力層、耐磨保護層、保溫層和外保護層，其中:所述內抗壓力層由節狀金屬圓管沿軸向拼接而成；所述外抗壓力層也由節狀金屬圓管沿軸向拼接而成，該節狀金屬圓管沿徑向至少分割成兩個以上的金屬圓弧片並拼合而成；所述保溫層由節狀泡沫玻璃圓管沿軸向拼接而成，該節狀泡沫玻璃圓管沿徑向至少分割成兩個以上的泡沫玻璃圓弧片並拼合而成。
[0019]生產過程如下:
1、首先，通過擠塑機擠出高密度聚乙烯的內管層，主要用於供流體在內部通過，阻隔流體擠入內抗壓力層；
2、然後冷凍收縮內管層，並套裝第二層內抗壓力層節狀套管，抗阻內部流體壓力和外部流體壓力；
3、接著在擠出聚乙烯時同步植入鋼絲繩、光纜，形成抗拉力層及信號傳輸，在抗擊管道縱向拉力的同時提供信號傳輸；
4、然後安裝鈦鋁合金或碳素鋼圓弧片組合成節狀圓管，形成外抗壓力層，抗阻外部流體壓力；
5、接著連續通過擠塑機擠出並包覆第四層，形成耐磨保護層，從而減少鈦鋁合金或碳素鋼與保溫發泡玻璃之間的摩擦，優選高密度聚乙烯或尼龍11 ；
6、繼續在第五層周圍安裝發泡玻璃圓弧片，組合成節狀圓管，形成保溫層，從而能減少內部流體熱暈的流失；
7、最後在保溫層外層擠出包覆的聚乙烯，形成外保護層，起到保護保溫層，並防止海水進入內層的功能。
[0020]本發明可根據海洋深度的加深增加抗壓層厚度、強度或增加抗壓層數，增強管道的抗壓力。通過增加鋼絲繩的強度，可增強管道的抗拉力
本發明採用竹子結構原理，採用多層節狀套管，利用聚乙烯熱脹冷縮比例大的特點，在擠出聚乙烯管外層使用多層重疊錯位套管，組成抗壓力層；聚乙烯管在擠出生產的同時，包覆鋼絲繩形成抗拉力層；同時鋼絲繩、聚乙烯管和節狀套管的使用保證管道的曲繞性、抗壓和抗拉力強度；在聚乙烯管擠出時，同時植入鋼絲繩、光纜，並在管道兩端設信號接收和發射裝置，依託此裝置隨時監測管道的各種情況變化，生產出柔性智能管道。其柔性、抗壓、抗拉、關節連接的自身結構，其結構原理的延伸形成柔性管道的各個功能。柔性的原理，竹子在風中擺動卻不倒靠的是竹節、竹關節和竹筋的相互作用，形成柔性的作用；抗壓的原理，竹子自身是圓筒形狀，並彎曲並不斷裂，同時根據竹壁的厚度，竹筋的粗細的綜合作用可以起到抗壓的作用；抗拉的原理，竹內竹筋的連接可以使各個竹節進行連接，起到抗拉的作用；關節連接的原理，竹關節是可以打通的，形成了中空的連接作用。
[0021]本發明深海油氣開採中油、氣、水輸送的難題，同時解決了深海油氣輸送管道智能化的問題。降低了管道的生產成本，突破了深海油、氣、水輸送的難題。
【權利要求】
1.一種柔性智能管道，其特徵在於:由內至外依次包括內管層、內抗壓力層、抗拉力及光纜層、外抗壓力層、耐磨保護層、保溫層和外保護層，其中:所述內抗壓力層由節狀金屬圓管沿軸向拼接而成；所述外抗壓力層也由節狀金屬圓管沿軸向拼接而成，該節狀金屬圓管沿徑向至少分割成兩個以上的金屬圓弧片並拼合而成；所述保溫層由節狀泡沫玻璃圓管沿軸向拼接而成，該節狀泡沫玻璃圓管沿徑向至少分割成兩個以上的泡沫玻璃圓弧片並拼合--? 。
2.根據權利要求1所述柔性智能管道，其特徵在於:所述抗拉力及光纜層為高密度聚乙烯層，且層中植入有與智能管道軸心線平行的鋼絲繩和光纜。
3.根據權利要求2所述柔性智能管道，其特徵在於:所述內管層和外保護層的材質為高密度聚乙烯。
4.根據權利要求2所述柔性智能管道，其特徵在於:所述耐磨保護層的材質為高密度聚乙烯或尼龍11。
5.根據權利要求2所述柔性智能管道，其特徵在於:所述內抗壓力層的節狀金屬圓管的材質為碳素鋼。
6.根據權利要求2所述柔性智能管道，其特徵在於:所述外抗壓力層的節狀金屬圓管的材質為鈦招合金或碳素鋼。
7.根據權利要求2所述柔性智能管道，其特徵在於:所述外抗壓力層和外抗壓力層中的節狀金屬圓管，以及保溫層中的節狀泡沫玻璃圓管沿軸向錯位設置。
8.根據權利要求2所述柔性智能管道，其特徵在於:所述外抗壓力層中節狀金屬圓管和保溫層中的節狀泡沫玻璃圓管沿徑向拼合的圓弧片錯位設置。
【文檔編號】F16L11/14GK104405971SQ201410658975
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日
【發明者】王斌 申請人:南京浩宇塑業有限公司