CN103090125B - 一种复合软管抗压铠装层 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合软管抗压铠装层，它包括一骨架层、一内衬层、抗压铠装层、三层耐磨层、两抗拉铠装层、一保温层和一外包覆层组成的一非粘结复合软管；其特征在于：在内衬层与防磨层之间将一截面呈W型异型材铠装层以缠绕角度接近于90°在内衬层管径上缠绕，和一与其相对扣合互锁缠绕的一截面呈C型异型材铠装层，C型异型材铠装层两端凸牙之间为一上凹槽，其中一凸牙内外壁均向内凹设置，另一凸牙内外壁为均向外凸设置；W型异型材铠装层顶部间隔设置有一较宽凹槽和一较窄凹槽，较宽凹槽与凸牙向内凹的外壁对应，较窄凹槽与凸牙向外凸的外壁对应，C、W型异型材铠装层每一边角均为圆弧角设置。本发明可以广泛用于各种抗压管道传输液体中使用。

Description

一种复合软管抗压铠装层
技术领域
本发明涉及一种软管，特别是关于一种用于海洋非粘结复合软管抗压铠装层。
背景技术
传统的海底管道一般以钢管为主，其整体的建造、安装和后续保养工作周期长且费用高，近年来国外兴起的柔性复合管道由于防腐蚀性好、海底地形地貌适应性强、铺设速度快且费用低、不易结蜡，而且还可以重复利用等优点,已开始应用到海底油、气和水的管道输送中。柔性复合管道主要有两种，一种为粘结性复合软管，另一种为非粘结性复合软管，粘结性复合软管的连接一般是由聚合物层和金属增强层挤压连成一体，其挤压成型后通过特殊的工序使聚合物材料层和金属增强层之间产生较高的粘合强度。该类软管一般仅在较短距离跨接管道中应用。而非粘结复合软管一般由聚合物材料层和金属增强层通过物理的方式组合而成，其每一层与每一层间不需要使用化学工艺粘合，各层间通过摩擦和接触压力来传递载荷，其具有良好的柔性，已逐渐成为软管中的主流结构，此类复合软管一般在长距离和高压的管道中使用。其非粘结复合软管也广泛应用于海洋工程中对原油或天然气或水的输送中。非粘结复合软管是由骨架层、内衬层、抗压铠装层、抗拉铠装层和外包覆层等多层构成，其中抗压铠装层主要提供抵抗径向力，并通过异型材互锁形成，其异型材截面形状有Z、C、X、T型等，现有技术的抗压铠装层是由异型材与管轴成大角度缠绕而成，该缠绕角度一般接近于90度，因此可以提供较大环向力以抵抗较大内压，对内衬层起约束作用，防止内衬层爆破。抗压铠装层经缠绕后在相邻的截面间有一定的间隙，可以使软管具有一定的柔性，能为抗压铠装层提供较大内压的前提是接头对抗压铠装层钢丝的端部有很好的固定，当接头不能对抗压铠装层钢丝端部提供很好的固定时，抗压铠装层将不能很好的提供抵抗内压的能力，其很快的会将内压传递给抗拉铠装层，由于抗拉铠装层的钢丝缠绕角度在30°～40°之间较小时，抗拉铠装层主要是抵抗轴向力，此时抵抗环向力的内力很弱，由此接头和抗压铠装层钢丝端部的固定非常重要。由于相邻的截面间有一定的间隙，这样可以保证了软管有一定的柔性，同时带来了隐患，当软管弯曲过大或轴向运动过大时，至使相邻截面间的运动过大，进而造成相邻的截面间有相互滑出的隐患，将会导致截面互锁功能的丧失。抗压铠装层相邻截面间的间隙越大该层的弯曲柔性越好，但由此间隙的增大会造成了其内层的蠕变量也在随其增大。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种通过不同截面异型材的抗压铠装层缠绕互锁,能使软管增加弯曲柔性，同时能控制内衬层蠕变量的复合软管抗压铠装层。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种复合软管抗压铠装层，它包括一由互锁钢带缠绕而成的骨架层，所述骨架层外表面设置有一用于密封输送流体的内衬层，在所述内衬层外壁设置有抗压铠装层，在所述抗压铠装层外表面间隔包裹有三层耐磨层，在每一所述耐磨层之间交替设置有两层抗拉铠装层，在最外的所述耐磨层外表面包裹有一保温层，所述保温层外表面包裹有一外包覆层组成的一非粘结复合软管；其特征在于：在所述内衬层与所述耐磨层之间将一截面呈W型异型材铠装层以缠绕角度接近于90°在所述内衬层管径上缠绕，和一与其相对扣合互锁缠绕的一截面呈C型异型材铠装层，所述截面呈C型异型材铠装层两端凸牙底面为平面，两所述凸牙之间为一平顶上凹槽，其中一所述凸牙内外壁为均向内凹弧形设置，另一所述凸牙内外壁为均向外凸弧形设置，截面呈所述C型异型材铠装层每一边角均设置为圆弧角过渡；截面呈所述W型异型材铠装层上、下顶面均为平面，其顶部间隔设置有一较宽凹槽和一较窄凹槽，所述较宽凹槽相对两内壁均设置为与截面呈所述C型异型材铠装层凸牙内凹的弧形外壁对应的两侧壁，所述较窄凹槽相对两内壁均设置为与截面呈所述C型异型材铠装层凸牙向外凸的弧形外壁对应的两侧壁，截面呈所述W型异型材铠装层每一边角均设置为圆弧角过渡；截面呈所述C型异型材铠装层的两凸牙分别与截面呈所述W型异型材铠装层的两凹槽对应互相扣合，该相互扣合的截面间存在有一定的间隙，当复合软管发生弯曲时可使两异型材抗压铠装层与相邻截面的异型材抗压铠装层之间在一定间隙内相互运动。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的抗压铠装层由于采用截面呈W型异型材与截面呈C型异型材互锁共同缠绕管轴，因此增加了软管的抗压铠装层弯曲柔性，同时还有效地防止抗压铠装层与相邻的抗压铠装层相互滑出。2、本发明抗压铠装层由于采用截面呈W型异型材与截面呈C型异型材互锁共同缠绕在内衬层管轴上，其缠绕角度接近于90°，因此使通过螺旋缠绕的异型材能起到抵抗内压的作用。3、本发明由于通过截面呈C型异型材将截面呈W型异型材互锁，因此避免管线在弯曲或拉伸过程中截面呈W型异型材螺旋间隙过大内衬层的蠕变量加大。4、本发明由于将截面呈C型异型材锁扣在截面呈W型异型材上，其截面呈C型异型材并不起抵抗内压作用，因此可以将截面呈C型异型材的厚度减薄，从而达到减轻管线重量的目的。本发明可以广泛用于各种抗压管道传输液体中使用。
附图说明
图1是本发明结构示意图
图2是本发明的抗压铠装层连接结构示意图
图3是图2的局部放大图
图4是本发明的截面呈C型异型材结构示意图
图5是本发明的截面呈W型异型材结构示意图
图6是本发明的抗压铠装层连接状态示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。
如图1所示，本发明与已有的非粘结复合软管类似，它包括一由互锁钢带缠绕而成的骨架层1，在骨架层1外表面设置有一用于密封输送流体的内衬层2，在内衬层2外壁设置有抗压铠装层3，在抗压铠装层3外表面间隔包裹有三层耐磨层4、5、6，在每一耐磨层4、5、6之间交替设置有两层抗拉铠装层7、8，在耐磨层6外表面包裹有一保温层9，在保温层9外表面包裹有一外包覆层10组成一非粘结复合软管。本发明的改进之处包括：
如图2、图3所示，在内衬层2与耐磨层4之间将一截面呈W型异型材31铠装层以缠绕角度接近于90°在内衬层2管径上缠绕，和一与其相对扣合互锁缠绕的一截面呈C型异型材32铠装层，截面呈C型异型材32两端凸牙321、322底面为平面，两凸牙321、322之间为一平顶上凹槽323，凸牙321内外壁均向内凹弧形设置，凸牙322内外壁均向外凸弧形设置，截面呈C型异型材32的每一边角均设置为圆弧角过渡(如图4所示)。截面呈W型异型材31上、下顶面均为平面，其顶部间隔设置有一较宽的凹槽311和一较窄的凹槽312，较宽的凹槽311相对两内壁均设置为与截面呈C型异型材32铠装层凸牙321内凹的弧形外壁对应的两内侧壁，较窄的凹槽312相对两内壁均设置为与截面呈所述C型异型材32铠装层凸牙322向外凸的弧形外壁对应的两内壁，截面呈所述W型异型材31铠装层每一边角均设置为圆弧角过渡。(如图5、图6所示)。
上述实施例中，如图6所示，截面呈C型异型材32铠装层的两凸牙321、322分别与截面呈W型异型材31铠装层的两凹槽311、312对应互相扣合，该相互扣合的截面间存在有一定的间隙，当复合软管发生弯曲时可使两异型材抗压铠装层与相邻异型材抗压铠装层之间在一定间隙内相互运动。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (1)

1.一种复合软管抗压铠装层，它包括一由互锁钢带缠绕而成的骨架层，所述骨架层外表面设置有一用于密封输送流体的内衬层，在所述内衬层外壁设置有抗压铠装层，在所述抗压铠装层外表面间隔包裹有三层耐磨层，在每一所述耐磨层之间交替设置有两层抗拉铠装层，在最外的所述耐磨层外表面包裹有一保温层，所述保温层外表面包裹有一外包覆层组成的一非粘结复合软管；在所述内衬层与所述耐磨层之间将一截面呈W型异型材铠装层以缠绕角度接近于90°在所述内衬层管径上缠绕，和一与其相对扣合互锁缠绕的一截面呈C型异型材铠装层，所述截面呈C型异型材铠装层两端凸牙底面为平面，两所述凸牙之间为一平顶上凹槽，截面呈所述W型异型材铠装层上、下顶面均为平面，截面呈所述W型异型材铠装层每一边角均设置为圆弧角过渡；截面呈所述C型异型材铠装层的两凸牙分别与截面呈所述W型异型材铠装层的两凹槽对应互相扣合，该相互扣合的截面间存在有一定的间隙，当复合软管发生弯曲时可使两异型材抗压铠装层与相邻截面的异型材抗压铠装层之间在一定间隙内相互运动；其特征在于：
截面呈所述C型异型材铠装层的其中一所述凸牙内外壁为均向内凹弧形设置，另一所述凸牙内外壁为均向外凸弧形设置，截面呈所述C型异型材铠装层每一边角均设置为圆弧角过渡；截面呈所述W型异型材铠装层的顶部间隔设置有一较宽凹槽和一较窄凹槽，所述较宽凹槽相对两内壁均设置为与截面呈所述C型异型材铠装层凸牙内凹的弧形外壁对应的两侧壁，所述较窄凹槽相对两内壁均设置为与截面呈所述C型异型材铠装层凸牙向外凸的弧形外壁对应的两侧壁。
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