一種用於單層海底保溫配重管接頭補口結構及其施工方法與流程
2023-12-05 02:38:37
本發明適用於海底噴塗聚氨酯單層保溫配重管現場接頭補口的技術領域，尤其涉及一種用於單層海底保溫配重管接頭補口結構及其施工方法。
背景技術：
石油和天然氣的管道輸送是石油工業發展與能源市場供應的重要環節。不同於陸地油氣輸送管線，海底油氣管線長期服役於海洋冷水環境，對於一些較高稠度的原油(如含蠟、含膠質等高凝點原油)，在管道輸送過程中，如不採取特殊措施，當溫度降低到一定值時，必然會因原油結蠟凝管，或在高壓天然氣條件下，使氣體水合物以似冰結晶形式析出，導致管道堵塞等事故。因此海底管道通常需要進行保溫。
高密度聚乙烯外護管硬質聚氨酯泡沫塑料預製保溫配重管，即傳統單層保溫配重管，採用混凝土配重層替代外套鋼管，可以節省約三分之二的鋼材和重防腐材料，海上鋪管焊接工作量小，接口時間短(約為雙層鋼管結構的1/3)，最大限度地提高了海上鋪設速度，降低了管線系統造價，成為了常用的海底管道形式，但是該工藝成型的保溫管道端需要手動安裝防水帽，安裝質量難以控制，往往成為整條海洋管線的薄弱環節，綜合各項指標，該工藝的管線適用水深不超過60m。
隨著海洋油氣開發向較深水域挺近，中海油能源發展管道工程公司已成功開發了新型單層保溫配重管，即海洋噴塗聚氨酯保溫配重管，利用「噴塗」代替「澆注」工藝生產聚氨酯泡沫，在保溫層外面在線纏繞一層聚乙烯外護層，對保溫層進行保護，表面均勻噴灑聚乙烯防滑顆粒，最外層利用噴塗混凝土配重。相對於傳統單層保溫配重管，噴塗聚氨酯保溫配重管保溫聚氨酯泡沫密度均勻，強度高，而且管端密封採用一次成型工藝，管端與主體塗層保持一致，防水性能優異，適用水深可達100m。但要將聚氨酯噴塗保溫管應用於海底油氣輸送的流動性保障工程，同時確保節點位置的保溫性能和密封性能，則仍面臨保溫管節點補口材料及結構的整體性防水問題。
目前國內還沒有針對海底噴塗聚氨酯保溫配重管的接頭補口結構，因此為配合噴塗聚氨酯保溫配重管的應用，需要開發適用於該新型保溫配重管的節點補口技術，以實現節點部位良好的防水密封和保溫效果。
技術實現要素：
針對現有技術存在技術問題，本發明提供一種用於單層海底保溫配重管補口結構及其施工方法，本發明提高了海底管道接頭防腐保溫效果和強度，減少了海底管道接口失效率。
為了解決現有技術中存在的技術問題，本發明採用如下技術方案予以實施：
一種用於單層海底保溫配重管補口結構，由補口本體構成，所述補口本體包括一對由聚氨酯泡沫製成的分體式環狀半瓦；每片所述半瓦一端設置有凸部，其另一端設置有凹部；每片所述半瓦內圓周上等距設置有接觸部；所述半環表面中心處縱向等距設置有至少3個以上的通孔。
所述半瓦徑向斷面外沿直角邊結構為圓倒角。
所述接觸部為條形尖刺狀。
所述接觸部之間夾角為90°。
為了解決現有技術中存在的技術問題，本發明還採用如下技術方案予以實施：第一，將兩根預製的具有保溫層和防腐層的配重管埠通過焊接進行對接，並在配重管對接處塗覆防腐層；調整半瓦內部的接觸部使之與配重管接口處充分接觸，每根所述配重管的保溫層與其上的混凝土層外環面直徑之間纏繞由聚乙烯材料構成的第一防護層，在第一防護層上設置有
第一防水粘劑層；
第二，在焊接後配重管的接口處對接兩片半瓦，保證兩片半瓦的兩端中凸凹部插接完整形成一體；
第三，在半瓦與配重管2接口的縫隙間塗覆第二防水粘劑層；
第四，在半瓦外部與混凝土層形成的空腔內澆注聚氨酯彈性體形成第二防護層，在澆注過程中使聚氨酯彈性體填滿整個接口處空腔，保證第二防護層與接口處的混凝土層平齊。
本發明有益效果：
第一，本發明採用的複合防腐保溫結構，提高了海底管道接頭防腐保溫效果和強度，減少了海底管道接口失效率。
第二，本發明結構簡單，安裝方便，提高了海上施工效率，降低用料成本。
附圖說明
圖1是本發明一種用於單層海底保溫配重管補口結構徑向剖面圖。
圖2是本發明一種用於單層海底保溫配重管補口結構中半瓦結構示意圖。
圖3是本發明一種用於單層海底保溫配重管補口結構軸向剖面圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做出詳細地說明：
如圖1所示，本發明提供一種用於單層海底保溫配重管補口結構，由補口本體構成，所述裝置本體包括一對由聚氨酯泡沫製成的分體式環狀半瓦(11,12)；每片所述半瓦(11,12)一端設置有凸部(11a,12a)，其另一端設置有凹部(11b,12b)；每片所述半瓦內圓周上等距設置有接觸部(111,121)；如圖2所示，所述半環表面中心處縱向等距設置有至少3個以上的排氣孔(112,122)。所述接觸部(111,121)為尖刺狀。所述接觸部(111,121)之間夾角為90°。如圖1所示，本發明用於海底保溫配重管2的接頭補口結構,所述保溫配重管2由帶防腐層21、保溫層22和混凝土層3的鋼管構成，所述防腐層21是在鋼管的外圓周上塗覆採用熔結環氧粉末或無溶劑液態環氧防腐材料；所述保溫層22是在防層的上表面噴塗聚氨酯材料。
為了解決現有技術中存在技術問題，本發明還提供如下技術方案予以實施：
一種用於單層海底保溫配重管接頭補口結構進行施工方法，包括如下步驟：
第一，將兩根預製的具有保溫層22和防腐層21的配重管2埠通過焊接進行對接，並在配重管對接處塗覆防腐層6；調整半瓦(11,12)內部的接觸部使之與配重管2接口處充分接觸，每根所述配重管2的保溫層22與配重管上的混凝土層3之間的外環面直徑纏繞由聚乙烯材料構成第一防護層4，在第一防護層4上設置有第一防水粘劑層5；第二，在焊接後的配重管2的接口處對接兩片的半瓦(11,12)，保證兩片半瓦的兩端中凸凹部插接完整形成一體；第三，在半瓦(11,12)與配重管2接口的縫隙間塗覆第二防水粘劑層7；第四，在半瓦(11,12)外部與混凝土層3形成的空腔內澆注聚氨酯彈性體形成第二防護層8，在澆注過程中使聚氨酯彈性體填滿整個接口處空腔，保證第二防護層8與接口處的混凝土層3平齊。
如圖3所示，本發明實際施工過程為，兩根預製的具有保溫層22和防腐層21的配重管22對接是通過焊接完成，在配重管對接處上塗覆節點防腐層6；在其外部扣合一對半瓦(11,12)，在扣合過程中保證每片半瓦兩端的凹凸(11a,12b)；(11b,12a)部對準；所述半瓦(11,12)與配重管2之間通過防水密封膠粘黏防水粘劑層7；在配重管2外部的保溫層22與混凝土配層之間通過聚乙烯纏繞配重管構成第一防護層4；在第一防護層4即聚乙烯外周面纏繞兩道界面防水密封膠構成第一粘劑層5。在半瓦(11,12)外部與混凝土層3形成的空腔內澆注聚氨酯彈性體形成第二防護層8，在澆注過程中使聚氨酯彈性體填滿整個接口處空腔，保證第二防護層8與接口處的混凝土層3平齊。所述聚氨酯彈性體具有高密度、高強度和較低吸水率，因此設置在海底可以阻止水分滲入，保護內部結構不受海水侵蝕。
單層配重管複合塗層，包括從鋼管從內到外依次塗覆在鋼管外周的防腐層,噴塗聚氨酯保溫層,纏繞聚乙烯防護層和混凝土配重層構成的噴塗聚氨酯保溫管,所示噴塗聚氨酯保溫層的接頭從所述的混凝土配重層的外環面,所述配重層斷面,所述纏繞聚乙烯外環面直至所示裸露鋼管外環面形成空腔設置連續的補口結構。
上述實例僅用於說明本發明，其中各部件的結構、材料、連接方式都是可以有所變化的，凡是在本發明技術基礎上進行的等同變換和改進，均不應該排除在本發明的保護範圍之外。