CN104728553B - 海底管道配重层补口结构 - Google Patents

海底管道配重层补口结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海底管道配重层补口结构，包括：补口防腐层，设置在两根配重管的钢管预留焊接段及管体防腐层补口段的外表面，所述补口防腐层两端分别与所述两根配重管的补口段端面的管体防腐层相接；模具层；高密度聚氨酯泡沫层，设置于所述补口防腐层和所述模具层之间，所述高密度聚氨酯泡沫层包括高密度聚氨酯泡沫和高密度聚氨酯泡沫瓦，所述高密度聚氨酯泡沫采用现场浇注方式成型，所述高密度聚氨酯泡沫与高密度聚氨酯泡沫瓦相连，形成一环状，以包覆于所述补口防腐层的外侧。本发明提供的一种海底管道配重层补口结构，在满足铺管强度要求的前提下，提高了施工效率，缩短了施工周期，降低了施工成本。

Description

海底管道配重层补口结构
技术领域
本发明涉及海底输送油、气海底管道技术领域，特别涉及一种海底管道配重层补口结构。
背景技术
目前越来越多的海底管道铺设工程采用聚氨酯技术对混凝土配重层接口处进行填充。海底管道在完成防腐(保温)补口施工之后，在混凝土配重层接头部位包覆镀锌铁皮，使补口部位形成一个封闭的空腔，然后注入高密度开聚氨酯泡沫原料，待其熟化满足铺管强度要求后，进行下海铺设。在以往的单层海底管道施工中发现，当海底管道的管径较大，配重层的厚度较大时，开孔聚氨酯泡沫的熟化上强度时间通常在30min以上。由于防腐补口作业使钢管管体温度多在80℃左右，管体高温会加快泡沫的反应固化时间，加上填充开孔聚氨酯原料用量大，反应后温度的升高会加速泡沫的固化，因此，开孔聚氨酯原料的常温反应参数不能太快，否则一方面会造成开孔聚氨酯过早固化，冲模不完全的问题，另一方面开孔泡沫反应热难以释放，导致泡沫熟化达到满足铺设要求强度所需时间延长，严重时出现泡沫烧芯现象，影响补口填充的施工质量，降低铺管施工效率。
发明内容
本发明提供一种能够提高铺管施工效率，降低铺管施工成本的海底管道配重层补口结构。
本申请提供一种海底管道配重层补口结构，包括：
补口防腐层，设置在两根配重管的钢管预留焊接段及管体防腐层补口段的外表面，所述补口防腐层两端分别与所述两根配重管的补口段端面的管体防腐层相接；
模具层；
高密度聚氨酯泡沫层，设置于所述补口防腐层和所述模具层之间，所述高密度聚氨酯泡沫层包括高密度聚氨酯泡沫和高密度聚氨酯泡沫瓦，所述高密度聚氨酯泡沫采用现场浇注方式成型，所述高密度聚氨酯泡沫与高密度聚氨酯泡沫瓦相连，形成一环状，以包覆于所述补口防腐层的外侧。
进一步地，所述海底管道配重层补口结构还包括补口保温层及补口防水层；
所述补口保温层设置在所述补口防腐层和所述补口防水层之间，所述补口保温层两端与所述两根配重管的防水帽相接；
所述防水层设置在所述补口保温层和所述高密度聚氨酯泡沫层之间，且所述补口防水层还包覆在所述配重管的外护管补口段和防水帽上。
进一步地，所述高密度聚氨酯泡沫层两端与所述两根配重管的混凝土配重层相接，且与所述混凝土配重层的外表面齐平。
进一步地，所述高密度聚氨酯泡沫瓦采用预制方式成型。
进一步地，所述高密度聚氨酯泡沫瓦的弧度α根据海管与传动轮的接触位置在30°-180°之间调整，长度L比所述两根配重管的混凝土配重层之间的补口填充部位长度小50-100mm。
进一步地，所述补口保温层采用聚氨酯泡沫半瓦式保温层。
进一步地，所述补口防水层采用热收缩带防水层。本发明提供的一种海底管道配重层补口结构，在混凝土配重层补口段采用高密度聚氨酯泡沫和高密度聚氨酯泡沫瓦形成一个整体相连，可以防止高密度聚氨酯泡沫瓦在海管铺设过程中因出现滑动对内部防腐层造成的损害，而高密度聚氨酯泡沫瓦的使用，可以减少现场浇注的原料的用量，减少泡沫熟化时间，铺管时，将高密度聚氨酯泡沫瓦安装于管道下表面，与导管架的传动轮接触，在满足铺管强度要求的前提下，提高了施工效率，缩短了施工周期，降低了施工成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种海底单层配重管配重层补口结构的结构示意图；
图2为图1所示的海底管道配重层补口结构中的高密度聚氨酯泡沫瓦的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种海底单层保温配重管配重层补口结构的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
本发明实施例中，如图1所示，本发明提供的大口径海底管道铺设时相接的配重管是采用的由钢管1及依次包覆在该钢管1管壁外的管体防腐层2及混凝土配重层5构成的海底单层配重管。钢管1管壁的管体防腐层2可选用环氧类涂料、三层聚乙烯防腐层、熔结环氧粉末防腐层或双层环氧粉末防腐层。钢管1可以为碳钢管或不锈钢管，管外径为426mm-1420mm，长度为8-15m。钢管预留焊接段14两端各长150mm-200mm。混凝土配重层5的厚度为30-120mm。
参见图1，本发明实施例提供的一种海底管道配重层补口结构，包括：补口防腐层7、高密度聚氨酯泡沫层及模具层11。其中，补口防腐层7设置在两根配重管的钢管预留焊接段14及管体防腐层补口段16的外表面，补口防腐层7两端分别与两根配重管管体的防腐层补口段16相接。高密度聚氨酯泡沫层设置于补口防腐层7和模具层11之间，高密度聚氨酯泡沫层由高密度聚氨酯泡沫10及高密度聚氨酯泡沫瓦15组成。高密度聚氨酯泡沫10及高密度聚氨酯泡沫瓦15的密度大于等于150kg/m3。高密度聚氨酯泡沫10采用现场浇注方式成型，高密度聚氨酯泡沫10与高密度聚氨酯泡沫瓦15相连，形成一环状，以包覆于补口防腐层7的外侧。高密度聚氨酯泡沫层两端与两根配重管的混凝土配重层5相接，且与混凝土配重层5的外表面齐平。高密度聚氨酯泡沫瓦15采用预制方式成型。如图2所示，高密度聚氨酯泡沫瓦15的弧度α根据海管与传动轮的接触位置在30°-180°之间调整，减少预制工作量及储存空间，厚度h由填充厚度决定，长度L应比两根配重管的混凝土配重层之间的补口填充部位长度小50-100mm，便于安装。
本发明实施例提供的大口径海底管道配重层补口结构在施工时，选用由管径813mm，长12m的碳钢管1管壁依次向外包覆在该碳钢管1管壁的管体3PE防腐层2、80mm的厚混凝土配重层5构成的海底单层配重管。将2根海底单层配重管的钢管预留焊接段14进行焊接，混凝土配重层补口段12的长度为800mm。本发明实施例中高密度聚氨酯泡沫瓦15采用预制高密度开孔聚氨酯泡沫瓦。焊接质量检测合格后按照热收缩带的安装要求安装补口防腐层7，将厚度为80mm，弧度为180°，长700mm的预制高密度开孔聚氨酯泡沫瓦固定在配重层接头填充部位下表面的中间位置，模具层11采用镀锌铁皮，包覆在混凝土配重层补口段12的外表面，在模具层11上表面钻孔，现场浇注高密度开孔聚氨酯泡沫10，完成混凝土配重层接头部位高密度聚氨酯泡沫层的填充。
实施例二：
本发明实施例中，如图3所示，本发明提供的大口径海底管道铺设时相接的配重管是采用的由钢管1及依次包覆在该钢管1管壁外的管体防腐层2、聚氨酯泡沫保温层3、高密度聚乙烯外护管4、混凝土配重层5及管体端部的防水帽6构成的海底单层保温配重管。钢管1管壁的管体防腐层2可选用环氧类涂料、三层聚乙烯防腐层、熔结环氧粉末防腐层或双层环氧粉末防腐层。钢管1可以为碳钢管或不锈钢管，管外径为426mm-1420mm，长度为8-15m。钢管预留焊接段14两端各长150mm-200mm。高密度聚乙烯外护管4的长度为7.6-14.6m，管外径由保温层厚度和壁厚确定。配重管两端的外护管补口段13长度均为100-150mm。混凝土配重层5的厚度为30-120mm。
参见图3，本发明实施例提供的一种海底管道配重层补口结构，包括：补口防腐层7、补口保温层8、补口防水层9、高密度聚氨酯泡沫层及模具层11。其中，补口防腐层7设置在两根配重管的钢管预留焊接段14及管体防腐层补口段16的外表面，补口防腐层7两端分别与两根配重管管体的防腐层补口段16相接。补口保温层8采用聚氨酯泡沫半瓦式保温层。补口保温层8设置在补口防腐层7和补口防水层9之间，补口保温层8两端与两根配重管的防水帽6相接。补口防水层9设置在补口保温层8和高密度聚氨酯泡沫层之间，且还包覆在配重管的外护管补口段13和防水帽6上。补口防水层9采用热收缩带防水层。高密度聚氨酯泡沫层设置于补口防水层9和模具层11之间，高密度聚氨酯泡沫层由高密度聚氨酯泡沫10及高密度聚氨酯泡沫瓦15组成。高密度聚氨酯泡沫10及高密度聚氨酯泡沫瓦15的密度大于等于150kg/m3。高密度聚氨酯泡沫10采用现场浇注方式成型，高密度聚氨酯泡沫10与高密度聚氨酯泡沫瓦15相连，形成一环状，以包覆于补口防水层9的外侧。高密度聚氨酯泡沫层两端与两根配重管的混凝土配重层5相接，且与混凝土配重层5的外表面齐平。高密度聚氨酯泡沫瓦15采用预制方式成型。如图2所示，高密度聚氨酯泡沫瓦15的弧度α根据海管与传动轮的接触位置在30°-180°之间调整，减少预制工作量及储存空间，厚度h由填充厚度决定，长度L应比两根配重管的混凝土配重层之间的补口填充部位长度小50-100mm，便于安装。
本发明实施例提供的大口径海底管道配重层补口结构在施工时，选用由管径813mm，长12m的碳钢管1管壁依次向外包覆在该碳钢管1管壁的管体3PE防腐层2、聚氨酯泡沫保温层3、高密度聚乙烯外护管4、80mm的厚混凝土配重层5、管体端部的防水帽6构成的海底单层保温配重管。将2根海底单层保温配重管的钢管预留焊接段14进行焊接，混凝土配重层补口段12的长度为800mm。本发明实施例中补口保温层8采用聚氨酯泡沫半瓦保温层，补口防水层9采用热收缩带防水层，高密度聚氨酯泡沫瓦15采用预制高密度开孔聚氨酯泡沫瓦。焊接质量检测合格后按照热收缩带的安装要求安装补口防腐层7，将聚氨酯泡沫半瓦保温层用胶带固定在补口防腐层7的外表面，然后将热收缩带防水层包覆在高密度聚乙烯外护管补口段13、防水帽6以及聚氨酯泡沫半瓦式保温层的外部，将厚度为80mm，弧度为180°，长700mm的预制高密度开孔聚氨酯泡沫瓦固定在配重层接头填充部位下表面的中间位置，模具层11采用镀锌铁皮，包覆在混凝土配重层补口段12的外表面，在模具层11上表面钻孔，现场浇注高密度开孔聚氨酯泡沫10，完成混凝土配重层接头部位高密度聚氨酯泡沫层的填充。
本发明提供的一种海底管道配重层补口结构，在混凝土配重层补口段采用高密度聚氨酯泡沫和高密度聚氨酯泡沫瓦形成一个整体相连，可以防止高密度聚氨酯泡沫瓦在海管铺设过程中因出现滑动对内部防腐层造成的损害，而高密度聚氨酯泡沫瓦的使用，可以减少现场浇注的原料的用量，减少泡沫熟化时间，铺管时，将高密度聚氨酯泡沫瓦安装于管道下表面，与导管架的传动轮接触，在满足铺管强度要求的前提下，提高了施工效率，缩短了施工周期，降低了施工成本。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的思路和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种海底管道配重层补口结构，其特征在于，包括：
补口防腐层，设置在两根配重管的钢管预留焊接段及管体防腐层补口段的外表面，所述补口防腐层两端分别与所述两根配重管的补口段端面的管体防腐层相接；
模具层；
高密度聚氨酯泡沫层，设置于所述补口防腐层和所述模具层之间，所述高密度聚氨酯泡沫层包括高密度聚氨酯泡沫和高密度聚氨酯泡沫瓦，所述高密度聚氨酯泡沫采用现场浇注方式成型，所述高密度聚氨酯泡沫与高密度聚氨酯泡沫瓦相连，形成一环状，以包覆于所述补口防腐层的外侧。
2.如权利要求1所述海底管道配重层补口结构，其特征在于：所述海底管道配重层补口结构还包括补口保温层及补口防水层；
所述补口保温层设置在所述补口防腐层和所述补口防水层之间，所述补口保温层两端与所述两根配重管的防水帽相接；
所述防水层设置在所述补口保温层和所述高密度聚氨酯泡沫层之间，且所述补口防水层还包覆在所述配重管的外护管补口段和防水帽上。
3.如权利要求1所述海底管道配重层补口结构，其特征在于：
所述高密度聚氨酯泡沫层两端与所述两根配重管的混凝土配重层相接，且与所述混凝土配重层的外表面齐平。
4.如权利要求1所述海底管道配重层补口结构，其特征在于：
所述高密度聚氨酯泡沫瓦采用预制方式成型。
5.如权利要求1所述海底管道配重层补口结构，其特征在于：
所述高密度聚氨酯泡沫瓦的弧度α根据海管与传动轮的接触位置在30°-180°之间调整，长度L比所述两根配重管的混凝土配重层之间的补口填充部位长度小50-100mm。
6.如权利要求2所述海底管道配重层补口结构，其特征在于：
所述补口保温层采用聚氨酯泡沫半瓦式保温层。
7.如权利要求2所述海底管道配重层补口结构，其特征在于：
所述补口防水层采用热收缩带防水层。
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