CN102537544A - 一种海洋柔性管道 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海洋柔性管道，该海洋柔性管道从内到外依次包括：骨架层、内衬层、抗压铠装层、抗拉铠装层和外保护层，其中，抗压铠装层或抗拉铠装层为高分子纤维材料层，这样在保证海洋柔性管强度的同时大大降低了海洋柔性管的整体重量，从而使海洋柔性管的运输和安装变得方便。

Description

一种海洋柔性管道
技术领域
本发明涉及石油管道技术领域，特别涉及一种海洋柔性管道。 
背景技术
在海上石油开采中，海上石油管道将海上油、气田储油设施或陆上处理终端连接成一个有机整体，使海上生产设施各个环节通过管道形成相互关联、相互协调作业生产操作系统，海上石油管道是海洋工程装备中的重要组成部分，由于海洋柔性管具有很好的柔性，安装效率高，海底适应性强、可以回收，还具有较强的耐腐蚀性，柔性管也越来越多的受到重视。 
海洋柔性管道的结构一般为多层结构，一般包括金属骨架层，保持内部液体完整的内衬层，抗压金属铠装层，两层或者四层扁钢缠绕的抗拉铠装层、具有密封和保护作用的外表层。 
由于现有海洋柔性管道的抗压层和抗拉层都为金属层，因此现有海洋柔性管道中金属结构占据了海洋柔性管的绝大部分重量，所以在运输和安装海洋管道的过程当中会存在很大麻烦，同时海洋柔性管道的造价也很高。 
如何能够在保证海洋柔性管道的各项性能的同时，降低海洋柔性管道的整体重量，从而使得海洋柔性管道在运输和安装的过程当中变得方便，同时可以降低海洋柔性管道的成本，是本领域技术人员亟需解决的问题。 
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种海洋柔性管道，以减轻海洋柔性管道的整体重量，从而使得海洋柔性管道在运输和安装过程中可以变得方便，同时也可以降低海洋柔性管道的生产成本。 
为解决上述技术问题，本发明提供一种海洋柔性管道，所述海洋管道的管壁由内到外依次包括：骨架层、内衬层、抗压铠装层、抗拉 铠装层和外保护层，所述的抗压铠装层或抗拉铠装层为树脂纤维复合材料层。 
优选的，所述的抗拉铠装层与所述的外保护层之间还包括保温层。 
优选的，所述保温层为发泡聚丙烯层。 
优选的，所述的树脂纤维复合材料层具体为：以不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂或乙烯基树脂中的一种或多种为基体材料，以聚乙烯纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维或碳纤维中的一种或多种为添加材料挤出成型的树脂纤维复合材料层。 
优选的，所述的基体材料含量为70％，所述的添加材料含量为30％。 
优选的，所述的外保护层为聚合物层。 
优选的，所述的外保护层为聚乙烯层、聚氯乙烯层、聚丙烯层聚氨酯层或聚酰胺层。 
优选的，所述的骨架层为互锁金属层。 
优选的，所述的抗拉铠装层是由两层线状或者带状的树脂纤维复合材料螺旋缠绕而成。 
优选的，所述两层树脂纤维复合材料螺旋缠绕的角度为30°-60°。 
由以上技术方案可以看出本发明采用树脂纤维复合材料层来替代原来海洋管道中的金属结构层，树脂纤维复合材料的密度小，从而大大降低了原来海洋柔性管道的重量，使海洋管道的运输和安装都变得方便，同时，由于树脂纤维复合材料强度高，柔韧性好，因此不仅可以满足海洋柔性管的强度要求，也同时提高海洋柔性管道的抗腐蚀性和抗疲劳强度。 
附图说明
图1为本发明所提供的海洋柔性管分层示意图； 
图2为本发明所提供的海洋柔性管的横截面示意图。 
其中1为外保护层，2为保温层，3为抗拉铠装层，4为抗压铠装 层，5为内衬层，6为骨架层。 
具体实施方式
本发明核心是提供一种海洋柔性管道，该海洋柔性管道中的抗拉铠装层和抗压铠装层采用树脂纤维复合材料层来代替原有的金属材料层，不仅在结构强度上满足了海洋柔性管的各项要求，同时还使海洋柔性管的重量大为减轻，使海洋柔性管的运输和安装变得方便。 
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。 
请同时参考附图1和附图2，附图1为本发明所提供的海洋柔性管分层示意图，附图2为本发明所提供的海洋柔性管的横截面示意图。 
本发明所提供的海洋柔性管道，其管道的管壁由内向外依次包括：骨架层6、内衬层5、抗压铠装层4、抗拉铠装层3和外保护层1，所述的抗压铠装层4或抗拉铠装层3为树脂纤维复合材料层。 
由于本实施例中的抗拉铠装层3或抗压铠装层4中的一个或者两个都采用树脂纤维复合材料层代替原有结构中的金属材料层，所以其重量将大大减轻，这将给海洋柔性管的运输和安装带来极大的方便，同时由于树脂纤维复合材料的强度高，耐腐蚀性强，并且柔韧性能好，所以提高了海洋柔性管道的抗腐蚀性能和抗疲劳强度，把强度大的纤维增强层分布在受压和受拉最大层，是最经济合理的结构方式，可以充分利用各种材料的优越性。 
为了增强海洋柔性管道的保温性能，本实施例中还优选的在所述的抗拉铠装层3和所述的外保护层1之间设置有保温层2，所述的保温层优选的采用保温效果较好的发泡聚丙烯层。 
为了进一步优化本发明所提供的具体方案，本实施例中的树脂纤维复合材料层具体为：以不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂或乙烯基树脂中的一种或多种为基体材料，以聚乙烯纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维或碳纤维中的一种或多种为添加材料挤出成型的 树脂纤维复合材料层，这样可以将树脂材料的特点与高分子纤维材料的特点相结合，进一步提高本发明所提供的海洋柔性管道的性能。 
为了使树脂纤维复合材料层的性能达到最佳，本实施例中的树脂基体含量为70％，添加材料的含量为30％，在该种含量的配比下生产出来的材料层的性能比较优异。 
为了进一步降低本发明提供的海洋柔性管的整体重量，本实施例中的外保护层优选的采用聚合物层，且所述的聚合物层为聚乙烯层、聚氯乙烯层、聚丙烯层聚氨酯层或聚酰胺层。 
为了保证海洋柔性管整体结构的稳定性，本实施例中的骨架层6采用互锁金属层。 
由于抗拉铠装层3所受的载荷比较大，为了保证海洋柔性管的寿命，本实施例中的抗拉铠装层3是由两层线状或者带状的树脂纤维复合材料螺旋缠绕而成，且所述的两层线状或带状的树脂纤维复合材料螺旋缠绕的角度为30°至60°，本实施例中具体的采用55°。 
以上对本发明所提供的海洋柔性管道进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种海洋柔性管道，其特征在于，所述海洋柔性管道的管壁由内到外依次包括：骨架层(6)、内衬层(5)、抗压铠装层(4)、抗拉铠装层(3)和外保护层(1)，所述的抗压铠装层(4)或抗拉铠装层(3)为树脂纤维复合材料层。
2.根据权利要求1所述的海洋柔性管道，其特征在于，所述的抗拉铠装层(3)与所述的外保护层(1)之间还包括保温层(2)。
3.根据权利要求2所述的海洋柔性管道，其特征在于，所述保温层(2)为发泡聚丙烯层。
4.根据权利要求1所述的海洋柔性管道，其特征在于，所述的树脂纤维复合材料层具体为：以不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂和乙烯基树脂中的一种或多种为基体材料，以聚乙烯纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维和碳纤维中的一种或多种为添加材料挤出成型的树脂纤维复合材料层。
5.根据权利要求4所述的海洋柔性管道，其特征在于，所述树脂纤维复合材料层的基体材料含量为60～80％，余量为所述的添加材料。
6.根据权利要求1所述的海洋柔性管道，其特征在于，所述的外保护层(1)为聚合物层。
7.根据权利要求6所述的海洋柔性管道，其特征在于，所述的外保护层为聚乙烯层、聚氯乙烯层、聚丙烯层聚氨酯层或聚酰胺层。
8.根据权利要求1所述的海洋柔性管道，其特征在于，所述的骨架层(6)为互锁金属层。
9.根据权利要求1所述的海洋柔性管道，其特征在于，所述的抗拉铠装层(3)是由两层线状或者带状的树脂纤维复合材料螺旋缠绕而成。
10.根据权利要求9所述的海洋柔性管道，其特征在于，所述两层树脂纤维复合材料螺旋缠绕的角度为30°～60°。
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