CN105445878A - 具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，涉及油气输送管道领域。该复合型油气软管包括金属软管，金属软管外设置有用于保护金属软管的内护套，内护套外环绕有若干根扁型钢带，其中一根扁型钢带内布置有光缆，若干根扁型钢带的外部整体包覆有外护套；该复合型油气软管同时具备光纤通信和监测功能。该复合型油气软管的内部集成有光缆，不仅满足了光纤通信和监测功能，同时降低了工程造价成本。此外，由于光缆位于油气软管内部，不易受到外部干扰的影响，因此能够快速准确地监测油气软管的实时状态，提高监测系统的灵敏度和准确性。

Description

具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管
技术领域
本发明涉及油气输送管道领域，具体是涉及一种具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管。
背景技术
石油和天然气输运与国民经济和人民生活息息相关，为保障油气管道的输运安全，需要对油气管道实施监控。目前，国际上发展了多种用于油气管道的监测技术。随着光通信技术的迅猛发展，特别是光纤通信和光纤传感监测技术在各行业的广泛应用，光纤传感监测技术也大量应用于油气管道的监测。现有的光纤传感监测技术都是沿着管道外表面单独地敷设一根光缆，额外地增加了工程造价成本。并且，由于光缆直接敷设在管道的外表面，极易受到外部干扰的影响，导致监测系统的灵敏度和准确性不高。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，该复合型油气软管的内部集成有光缆，不仅满足了光纤通信和监测功能，同时降低了工程造价成本。此外，由于光缆位于油气软管内部，不易受到外部干扰的影响，因此能够快速准确地监测油气软管的实时状态，提高监测系统的灵敏度和准确性。
本发明提供一种具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，包括金属软管，金属软管外设置有用于保护金属软管的内护套，所述内护套外紧密环绕有若干根扁型钢带，其中一根扁型钢带内布置有光缆，若干根扁型钢带的外部整体包覆有外护套；该复合型油气软管同时具备光纤通信和监测功能。
在上述技术方案的基础上，所述若干根扁形钢带在内护套外环绕有两层，其中一层的所有扁形钢带沿顺时针方向排列，另一层的所有扁形钢带沿逆时针方向排列。
在上述技术方案的基础上，紧贴着内护套的一层扁形钢带中，有一根扁型钢带内部开有线槽，线槽轴向贯穿这一根扁型钢带，线槽的纵截面呈正弦形；线槽内布置有光缆。
在上述技术方案的基础上，所述金属软管由若干环扣型钢带组成，每个环扣型钢带的横截面呈圆环形，且圆环的边沿设置有卡扣，每相邻的两个环扣型钢带之间通过卡扣紧密卡接。
在上述技术方案的基础上，所述环扣型钢带采用不锈钢制成，厚度为2～5mm。
在上述技术方案的基础上，所述光缆是耐高温耐氢损光缆，光缆包括光纤，光纤为耐高温耐氢损光纤。
在上述技术方案的基础上，所述光纤外铠装有不锈钢钢管或螺旋钢带；当采用螺旋钢带对光纤进行铠装时，螺旋钢带外包覆有耐高温护套。
在上述技术方案的基础上，所述耐高温耐氢损光纤为紫外光固化光纤或者紧套光纤，紫外光固化光纤的涂层材料为耐高温涂料，紧套光纤外层的紧套材料为耐高温材料。
在上述技术方案的基础上，所述耐高温涂料为耐高温的丙烯酸树脂，所述耐高温材料为氟塑料、聚醚醚酮。
在上述技术方案的基础上，所述内护套、外护套采用高密度聚乙烯，通过挤塑机挤出成型的方式制成。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
1、本发明在油气软管的内部集成了光缆，得到同时具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管。由于光缆位于油气软管内部，不易受到外部干扰的影响，因此能够快速准确地监测油气软管的实时状态，提高监测系统的灵敏度和准确性。
2、该光缆位于油气软管内部的扁型钢带中，且呈正弦型布置，因此，光缆的总长度大于扁型钢带的总长度；当油气软管在安装过程中受外部作用力发生弯曲时，由于光缆具有一定的余长，可以保证光缆中的光纤不受影响。
3、传统的油气管道如钢管、水泥管等，由于单根管道的长度有限，一般小于30米，因此，长距离布放时，使用的管道数量较多，管道接头也较多，不仅安装施工较复杂，而且工程造价成本高。本发明中的金属软管采用若干环扣型钢带一节一节地连续卡接而成，有效保证了油气软管的强度和柔韧性；该油气软管生产加工方便，并且单根管道的连续长度可达1000米，长距离布放时，使用的油气软管数量较少，管道接头也较少；该油气软管的安装施工较简便，可以直接安装在地下，管道或者桥架上，极大节约了工程造价成本。
附图说明
图1是本发明实施例中具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管的结构示意图；
图2是本发明实施例中开有线槽的扁型钢带的结构示意图；
图3是本发明实施例中环扣型钢带的结构示意图；
图4是图3的A-A剖面图；
图5是本发明实施例1中光缆的结构示意图；
图6是本发明实施例2中光缆的结构示意图。
附图标记：1—金属软管，2—内护套，3—扁型钢带，3a—线槽，4—光缆，4a—光纤，4b—不锈钢钢管，4c—螺旋钢带，4d—耐高温护套，5—外护套。
具体实施方式
下面结合附图及3个具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，该复合型油气软管包括金属软管1，金属软管1外设置有用于保护金属软管1的内护套2，内护套2外紧密环绕有若干根扁型钢带3，其中一根扁型钢带3内布置有光缆4，若干根扁型钢带3的外部整体包覆有外护套5；该复合型油气软管同时具备光纤通信和监测功能。
若干根扁形钢带3在内护套2外环绕有两层，其中一层的所有扁形钢带3沿顺时针方向排列，另一层的所有扁形钢带3沿逆时针方向排列。参见图2所示，紧贴着内护套2的一层扁形钢带3中，有一根扁型钢带3内部开有线槽3a，线槽3a轴向贯穿这一根扁型钢带3，线槽3a的规格小于扁型钢带3的规格，线槽3a的纵截面呈正弦形；线槽3a内布置有光缆4，光缆4的外径小于线槽3a的厚度。
参见图3、图4所示，金属软管1由若干环扣型钢带组成，每个环扣型钢带的横截面呈圆环形，且圆环的边沿设置有卡扣，每相邻的两个环扣型钢带之间通过卡扣紧密卡接；该环扣型钢带采用不锈钢制成，厚度为2～5mm。
光缆4是耐高温耐氢损光缆，光缆4包括光纤4a，光纤4a为耐高温耐氢损光纤。该耐高温耐氢损光纤可以为紫外光固化光纤或者紧套光纤，紫外光固化光纤的涂层材料为耐高温涂料，例如耐高温的丙烯酸树脂；紧套光纤外层的紧套材料为耐高温材料，例如：可以为氟塑料、聚醚醚酮(简称PEEK)。光纤4a外铠装有不锈钢钢管4b或螺旋钢带4c；当采用螺旋钢带4c对光纤4a进行铠装时，螺旋钢带4c外包覆有耐高温护套4d，耐高温护套4d可以采用氟塑料制成。
内护套2、外护套5均可以采用高密度聚乙烯，通过挤塑机挤出成型的方式制成。
实施例1
本实施例提供一种具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，该复合型油气软管由内至外依次包括金属软管1、内护套2、若干扁形钢带3、光缆4、外护套5。金属软管1由若干环扣型钢带，一节一节地连续卡接而成，环扣型钢带采用不锈钢制成，厚度为3mm；内护套2采用高密度聚乙烯，由挤塑机挤出成型的方式制成，厚度为3mm；若干根扁形钢带3在内护套2外紧密环绕有两层，紧贴着内护套2的一层扁形钢带3沿顺时针方向排列，另一层的所有扁形钢带3沿逆时针方向排列。紧贴着内护套2的一层扁形钢带3中，有一根扁型钢带3内部开有线槽3a，线槽3a轴向贯穿整条扁型钢带3，线槽3a的纵截面为正弦形；扁型钢带3的规格为：厚度*宽度＝3*4mm，线槽3a的规格为：厚度*宽度＝1.5*2mm。线槽3a内装有光缆4，光缆4的外径为1.2mm；该光缆4为耐高温耐氢损光缆，光缆4中采用的是耐高温耐氢损的多模光纤，同时具备光纤通信和监测功能；参见图5所示，光缆中的光纤4a为紧套光纤，紧套光纤的外径为0.45mm，紧套光纤外层的紧套材料为氟塑料。光纤4a外铠装有不锈钢钢管4b，不锈钢钢管4b的厚度为0.25mm；该复合型油气软管的外护套5采用高密度聚乙烯，由挤塑机挤出成型的方式制成，厚度为4mm。
实施例2
本实施例提供一种具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，该复合型油气软管由内至外依次包括金属软管1、内护套2、若干扁形钢带3、光缆4、外护套5。金属软管1由若干环扣型钢带，一节一节地连续卡接而成，环扣型钢带采用不锈钢制成，厚度为2mm；内护套2采用高密度聚乙烯，由挤塑机挤出成型的方式制成，厚度为3mm；若干根扁形钢带3在内护套2外紧密环绕有两层，紧贴着内护套2的一层扁形钢带3沿顺时针方向排列，另一层的所有扁形钢带3沿逆时针方向排列。紧贴着内护套2的一层扁形钢带3中，有一根扁型钢带3内部开有线槽3a，线槽3a轴向贯穿整条扁型钢带3，线槽3a的纵截面为正弦形；扁型钢带3的规格为：厚度*宽度＝3*4mm，线槽3a的规格为：厚度*宽度＝1.5*2mm。线槽3a内装有光缆4，光缆4的外径为1.2mm；该光缆4为耐高温耐氢损光缆，光缆4中采用的是耐高温耐氢损的多模光纤，同时具备光纤通信和监测功能；参见图6所示，光缆中的光纤4a为紫外光固化光纤，该光纤的涂层材料为耐高温的丙烯酸树脂，外径为0.25mm。光纤4a外铠装有螺旋钢带4c，螺旋钢带4c的厚度为0.2mm，铠装后，光缆的外径为0.9mm；螺旋钢带4c外包覆有耐高温护套4d，耐高温护套4d采用氟塑料制成，厚度为0.15mm；该复合型油气软管的外护套5采用高密度聚乙烯，由挤塑机挤出成型的方式制成，厚度为4mm。
实施例3
本实施例提供一种具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，该复合型油气软管由内至外依次包括金属软管1、内护套2、若干扁形钢带3、光缆4、外护套5。金属软管1由若干环扣型钢带，一节一节地连续卡接而成，环扣型钢带采用不锈钢制成，厚度为5mm；内护套2采用高密度聚乙烯，由挤塑机挤出成型的方式制成，厚度为3mm；若干根扁形钢带3在内护套2外紧密环绕有两层，紧贴着内护套2的一层扁形钢带3沿逆时针方向排列，另一层的所有扁形钢带3沿顺时针方向排列。紧贴着内护套2的一层扁形钢带3中，有一根扁型钢带3内部开有线槽3a，线槽3a轴向贯穿整条扁型钢带3，线槽3a的纵截面为正弦形；扁型钢带3的规格为：厚度*宽度＝3*4mm，线槽3a的规格为：厚度*宽度＝1.5*2mm。线槽3a内装有光缆4，光缆4的外径为1.2mm；该光缆4为耐高温耐氢损光缆，光缆4中采用的是耐高温耐氢损的多模光纤，同时具备光纤通信和监测功能；参见图5所示，光缆中的光纤4a为紧套光纤，紧套光纤的外径为0.45mm，紧套光纤外层的紧套材料为聚醚醚酮。光纤4a外铠装有不锈钢钢管4b，不锈钢钢管4b的厚度为0.25mm；该复合型油气软管的外护套5采用高密度聚乙烯，由挤塑机挤出成型的方式制成，厚度为4mm。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，该复合型油气软管包括金属软管(1)，金属软管(1)外设置有用于保护金属软管(1)的内护套(2)，其特征在于：所述内护套(2)外紧密环绕有若干根扁型钢带(3)，其中一根扁型钢带(3)内布置有光缆(4)，若干根扁型钢带(3)的外部整体包覆有外护套(5)；该复合型油气软管同时具备光纤通信和监测功能。
2.如权利要求1所述的具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，其特征在于：所述若干根扁形钢带(3)在内护套(2)外环绕有两层，其中一层的所有扁形钢带(3)沿顺时针方向排列，另一层的所有扁形钢带(3)沿逆时针方向排列。
3.如权利要求2所述的具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，其特征在于：紧贴着内护套(2)的一层扁形钢带(3)中，有一根扁型钢带(3)内部开有线槽(3a)，线槽(3a)轴向贯穿这一根扁型钢带(3)，线槽(3a)的纵截面呈正弦形；线槽(3a)内布置有光缆(4)。
4.如权利要求1所述的具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，其特征在于：所述金属软管(1)由若干环扣型钢带组成，每个环扣型钢带的横截面呈圆环形，且圆环的边沿设置有卡扣，每相邻的两个环扣型钢带之间通过卡扣紧密卡接。
5.如权利要求4所述的具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，其特征在于：所述环扣型钢带采用不锈钢制成，厚度为2～5mm。
6.如权利要求1所述的具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，其特征在于：所述光缆(4)是耐高温耐氢损光缆，光缆(4)包括光纤(4a)，光纤(4a)为耐高温耐氢损光纤。
7.如权利要求6所述的具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，其特征在于：所述光纤(4a)外铠装有不锈钢钢管(4b)或螺旋钢带(4c)；当采用螺旋钢带(4c)对光纤(4a)进行铠装时，螺旋钢带(4c)外包覆有耐高温护套(4d)。
8.如权利要求6所述的具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，其特征在于：所述耐高温耐氢损光纤为紫外光固化光纤或者紧套光纤，紫外光固化光纤的涂层材料为耐高温涂料，紧套光纤外层的紧套材料为耐高温材料。
9.如权利要求8所述的具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，其特征在于：所述耐高温涂料为耐高温的丙烯酸树脂，所述耐高温材料为氟塑料、聚醚醚酮。
10.如权利要求1至9中任一项所述的具有光纤通信和监测功能的复合型油气软管，其特征在于：所述内护套(2)、外护套(5)采用高密度聚乙烯，通过挤塑机挤出成型的方式制成。
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