CN103470913B - 金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构及制作连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构及制作连接方法。包括钢管公接头和卡扣螺母套筒，卡扣螺母套筒的一端加工有卡扣台环，另一端加工有内螺纹；钢管的两个端头分别为钢管凸环和钢管公接头，卡扣螺母套筒的带有卡扣台环的一端卡在钢管凸环上，另一端的内螺纹与钢管公接头的外螺纹相配合，所述卡扣螺母套筒外侧设有防腐层。本发明解决了海底管线的防腐、防磨、防水和抗冲击问题，施工时简单容易，通过本发明使工作人员轻松实现了该金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的对接，完全消除了现有技术存在的接头要求内层熔焊后中间层缝隙不同，在施工中需准确测量并准备很多不同尺寸的卡瓦，造成施工困难影响了推广使用的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种海底管线，特别涉及一种金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构及制作连接方法。
背景技术
我海上油气田开发已初见规模传统海底管线大多是有厚壁无缝钢管内涂敷防腐层，外加聚氨酯发泡保温，保温层外用橡塑管防水，橡塑管外用玻璃钢保护。造价高、承压能力较差、施工难度大、维修保养不方便，给管线建造和维修造成了很大的困难。
在现有技术中，能够解决上述问题的公开文献包括以下：专利号为200710013071，200720017449，200720017450，200920020636，以上公开文献所述的聚乙烯玻璃纤维浸脂复合管及连接器，在胜利油田高压注聚管线应用，解决了特高压力（可达70MPa）渗水和防腐防磨问题，但其施工难度大，接头固化时间长影响了推广使用；专利申请号为201210094560.9，201210094565.1，以上公开文献公开的结构和方法存在的问题是：接头连接结构对接缝隙施工现场无法调整，需配备多种尺寸的卡瓦，对填充的浸渍玻璃纤维数量要求很准，增加了施工难度，降低了可靠性。
而且，现有的连接结构和方法不适合海上施工，目前海底管玻璃钢层只是为了保护保温层，而没有起到增强道管输送压力的作用，同时内层橡塑管和中间层钢管之间会出现热胀冷缩引起管道脱层的积累，不能使应力消除在每段连接管道之间；现在更为重要需要解决的问题是该三层金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接问题，所以很有必要开发该金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构技术，同时要全新引出针对此连接结构的该金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接方法。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构及制作连接方法，解决了海底管线的防腐、防磨、防水和抗冲击问题，施工时简单容易，通过连接结构及全新的连接方法使工作人员轻松实现了该金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的对接，完全消除了现有技术存在的接头要求内层熔焊后中间层缝隙不同，在施工中需准确测量并准备很多不同尺寸的卡瓦，造成施工困难影响了推广使用的问题。
一种金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构，包括钢管公接头和卡扣螺母套筒，卡扣螺母套筒的一端加工有卡扣台环，另一端加工有内螺纹；钢管的两个端头分别为钢管凸环和钢管公接头，卡扣螺母套筒的带有卡扣台环的一端卡在钢管凸环上，另一端的内螺纹与钢管公接头的外螺纹相配合，所述卡扣螺母套筒外侧设有防腐层。
上述钢管内衬有橡塑管，橡塑管通过插熔焊出防位移的橡塑管焊接凸环，用旋刀将橡塑管焊接凸环的凸起部分旋平；所述钢管公接头、卡扣螺母套筒、钢管凸环、橡塑管焊接凸环之间紧密配合。
上述的钢管的外侧设有玻璃钢纤维加强层。
上述的卡扣螺母套筒外侧和钢管公接头的内侧焊接端上分别加工旋转端面。
上述的钢管公接头、钢管凸环和卡扣螺母套筒承受压力的强度大于钢管与玻璃钢纤维加强层复合后的总强度。
上述的橡塑管采用塑料、橡胶和塑料橡胶复合制成。
一种如上所述的金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的制作方法为，其步骤如下：
a）首先，在钢管两端焊接钢管公接头和钢管凸环；然后，把钢管固定在缠绕机械的旋转轴上使其匀速转动；
b）启动玻璃钢缠绕装置，将玻璃纤维多股浸入树脂后均匀紧密的缠绕在钢管外壁上；
c）玻璃纤维树脂达到所需厚度后形成钢管外部的玻璃钢纤维加强层，然后将整体从缠绕机械上取下固化，金属玻璃钢复合管即制作完成；
d）截取外径稍大于金属玻璃钢复合管内经、长度大于金属玻璃钢复合管长度的橡塑管（5），缩径后牵引进金属玻璃钢复合管内，自然膨胀在钢管内壁上；
一种如上所述的金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接方法，包括以下步骤：
a）首先，将需要对接的两段海底管线插接熔焊或电热丝熔焊或模具热熔形成防位移的橡塑管焊接凸环，然后用旋刀削平橡塑管焊接凸环的凸起部分；
b）将钢制的卡扣螺母套筒的一端卡在钢管凸环上，另一端与钢管公接头配合，用扳手拧紧，使钢管公接头、卡扣螺母套筒、钢管凸环、橡塑管焊接凸环之间紧密配合，形成对内层橡塑管的保护。
本发明的有益效果是：相较于现有技术，本发明使金属玻璃钢内衬橡塑海底管线轻松简单对接，彻底解决海底管道的腐蚀、磨蚀、防水、保温及快速施工、快速抢修和防外力破坏等问题，管道的运行周期有希望提高到50~100年，而且在管道施工完成后基本不用进行后期的维护保养，大大减少了运行过程中的维护费用，管道的运行周期成本大大的降低。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
上图中：钢管公接头1、卡扣螺纹套筒2、橡塑管焊接凸环3、钢管凸环4、橡塑管5、玻璃钢纤维加强层6、钢管7、卡扣台环8。
具体实施方式
结合附图，对本发明作进一步的描述：
一种金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构，包括钢管公接头1和卡扣螺母套筒2，卡扣螺母套筒2的一端加工有卡扣台环8，另一端加工有内螺纹；钢管7的两个端头分别为钢管凸环4和钢管公接头1，卡扣螺母套筒2的带有卡扣台环的一端卡在钢管凸环4上，另一端的内螺纹与钢管公接头1的外螺纹相配合，所述卡扣螺母套筒2外侧设有防腐层。
上述钢管7内衬有橡塑管5，橡塑管5通过插熔焊出防位移的橡塑管焊接凸环3，用旋刀将橡塑管焊接凸环3的凸起部分旋平；所述钢管公接头1、卡扣螺母套筒2、钢管凸环4、橡塑管焊接凸环3之间紧密配合。
上述的钢管7的外侧设有玻璃钢纤维加强层6。
上述的卡扣螺母套筒2外侧和钢管公接头1的内侧焊接端上分别加工旋转端面，便于用扳手等工具旋转，减少了劳动强度。
上述的钢管公接头1、钢管凸环4和卡扣螺母套筒2承受压力的强度大于钢管与玻璃钢纤维加强层复合后的总强度。
上述的橡塑管5采用塑料、橡胶和塑料橡胶复合制成，其制备方法为本领域技术人员所熟知的常规技术，不再详述。
一种如上所述的金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的制作方法为，其步骤如下：
a首先，在钢管7两端焊接钢管公接头1和钢管凸环4；然后，把钢管7固定在缠绕机械的旋转轴上使其匀速转动；
b启动玻璃钢缠绕装置，将玻璃纤维多股浸入树脂后均匀紧密的缠绕在钢管7外壁上；
c玻璃纤维树脂达到所需厚度后形成钢管外部的玻璃钢纤维加强层6，然后将整体从缠绕机械上取下固化，金属玻璃钢复合管即制作完成；
d截取外径稍大于金属玻璃钢复合管内经、长度大于金属玻璃钢复合管长度的橡塑管5，缩径后牵引进金属玻璃钢复合管内，自然膨胀在钢管内壁上；
一种如上所述的金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接方法，包括以下步骤：
a首先，将需要对接的两段海底管线插接熔焊或电热丝熔焊或模具热熔形成防位移的橡塑管焊接凸环3，然后用旋刀削平橡塑管焊接凸环3的凸起部分；
b将钢制的卡扣螺母套筒2的一端卡在钢管凸环4上，另一端与钢管公接头1配合，用扳手拧紧，使钢管公接头1、卡扣螺母套筒2、钢管凸环4、橡塑管焊接凸环3之间紧密配合，形成对内层橡塑管5的保护。
本发明使金属玻璃钢内衬橡塑海底管线轻松简单对接，彻底解决海底管道的腐蚀、结垢保温、防水、抗外力破坏及快速施工、快速抢修等问题，管道的运行周期50年。
Claims (7)
1.一种金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构，其特征是：包括钢管公接头（1）和卡扣螺母套筒（2），卡扣螺母套筒（2）的一端加工有卡扣台环（8），另一端加工有内螺纹；钢管（7）的两个端头分别为钢管凸环（4）和钢管公接头（1），卡扣螺母套筒（2）的带有卡扣台环的一端卡在钢管凸环（4）上，另一端的内螺纹与钢管公接头（1）的外螺纹相配合，所述卡扣螺母套筒（2）外侧设有防腐层；所述钢管（7）内衬有橡塑管（5），橡塑管（5）通过插熔焊出防位移的橡塑管焊接凸环（3），用旋刀将橡塑管焊接凸环（3）的凸起部分旋平；所述钢管公接头（1）、卡扣螺母套筒（2）、钢管凸环（4）、橡塑管焊接凸环（3）之间紧密配合。
2.根据权利要求1所述的金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构，其特征是：所述的钢管（7）的外侧设有玻璃钢纤维加强层（6）。
3.根据权利要求1所述的金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构，其特征是：所述的卡扣螺母套筒（2）外侧和钢管公接头（1）的内侧焊接端上分别加工旋转端面。
4.根据权利要求1所述的金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构，其特征是：所述的钢管公接头（1）、钢管凸环（4）和卡扣螺母套筒（2）承受压力的强度大于钢管与玻璃钢纤维加强层复合后的总强度。
5.根据权利要求1所述的金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构，其特征是：所述的橡塑管（5）采用塑料、橡胶和塑料橡胶复合制成。
6.一种如上述权利要求1-5中任一项所述的金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构的制作方法，其特征是制作步骤如下：
a）首先，在钢管（7）两端焊接钢管公接头（1）和钢管凸环（4）；然后，把钢管（7）固定在缠绕机械的旋转轴上使其匀速转动；
b）启动玻璃钢缠绕装置，将玻璃纤维多股浸入树脂后均匀紧密的缠绕在钢管（7）外壁上；
c）玻璃纤维树脂达到所需厚度后形成钢管外部的玻璃钢纤维加强层（6），然后将整体从缠绕机械上取下固化，金属玻璃钢复合管即制作完成；
d）截取外径稍大于金属玻璃钢复合管内经、长度大于金属玻璃钢复合管长度的橡塑管（5），缩径后牵引进金属玻璃钢复合管内，自然膨胀在钢管内壁上。
7.一种如上述权利要求1-5中任一项所述的金属玻璃钢内衬橡塑海底管线的连接结构的连接方法，其特征是包括以下步骤：
a）首先，将需要对接的两段海底管线插接熔焊或电热丝熔焊或模具热熔形成防位移的橡塑管焊接凸环（3），然后用旋刀削平橡塑管焊接凸环（3）的凸起部分；
b）然后，将钢制的卡扣螺母套筒（2）的一端卡在钢管凸环（4）上，另一端与钢管公接头（1）配合，用扳手拧紧，使钢管公接头（1）、卡扣螺母套筒（2）、钢管凸环（4）、橡塑管焊接凸环（3）之间紧密配合，形成对内层橡塑管（5）的保护。
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