CN107102410A - 一种内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层 - Google Patents

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余荣华
袁鹏斌
谢涛
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HILONG PETROLEUM INDUSTRY GROUP Co Ltd
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HILONG PETROLEUM INDUSTRY GROUP Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种抗拉铠装层，特别是一种内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层。它在所述的抗拉铠装层内部嵌有用环氧树脂材料胶合的光纤，所述的光纤与设置在深海立管的传感器相连接，传感器将深海立管信息传输至监测平台实现对深海立管进行实时监测。使用时嵌入式光纤通过设置在深海立管不同位置处的温度传感器、压力传感器、应变传感器将深海立管任何一处相应的温度、压力、应变信息传输至监测平台进行实时监测，根据监测得到的数据信息能够准确判别深海立管抗拉铠装层的实时状态，如环境温度、抗拉铠装层微观缺陷、抗拉层疲劳及压力状态等，依据实时状态对深海立管进行实时监测，对提高深海立管的运行效率具有重要的意义。

Description

一种内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层
技术领域
本发明涉及一种抗拉铠装层，特别是一种内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层。
背景技术
深海非粘结性柔性立管应用于海洋工程中对原油、天然气或水的输送越来越广泛，主要由骨架层、内衬层、抗压铠装层、耐磨层、抗拉铠装层、中间包覆层、外护套层组成。其中抗拉铠装层为若干扁钢带螺旋缠绕的管道层，也是管道里最重要的承受拉力的功能层，为管道提供足够的拉伸刚度，同时可防止管道发生爆裂，保证管道在承受自身重量及其他压力时能安全工作。但由于复杂的铺设环境以及恶劣的运行工况，柔性立管损坏因素较多，失效原因复杂。由于柔性立管的复杂结构使得柔性立管检测相对困难。因此，如果不对柔性立管进行实时监测，柔性立管的损坏程度及失效原因将不可估计。但目前对柔性立管进行实时监测的实质有效的方法并不多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层，主要解决上述现有技术所存在的技术问题。在抗拉铠装层中内嵌光纤，使用时嵌入式光纤通过设置在深海立管不同位置处的温度传感器、压力传感器、应变传感器将深海立管任何一处相应的温度、压力、应变信息传输至监测平台进行实时监测，根据监测得到的数据信息能够准确判别深海立管抗拉铠装层的实时状态，如环境温度、抗拉铠装层微观缺陷、抗拉层疲劳及压力状态等，依据实时状态对深海立管进行实时监测，对提高深海立管的运行效率具有重要的意义。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层，其特征在于：所述的抗拉铠装层内部嵌有用环氧树脂材料胶合的光纤，所述的光纤与设置在深海立管的传感器相连接，传感器将深海立管信息传输至监测平台实现对深海立管进行实时监测。
所述的内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层，其特征在于：所述的抗拉铠装层由两层成对缠绕、方向相对的若干扁钢带以与管体轴线的夹角20°～55°缠绕而成。
所述的内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层，其特征在于：所述的扁钢带有两种结构，同一层内嵌光纤的相邻扁钢带之间设有凹槽，其余扁钢带为矩形钢带。
所述的内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层，其特征在于：所述的光纤嵌入在同一层相邻扁钢带之间的凹槽，光纤安装外径不高于抗拉铠装层管道外径。
所述的内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层，其特征在于：所述的光纤通过设置在深海立管不同位置处的温度传感器、压力传感器、应变传感器将深海立管任何一处相应的温度、压力、应变信息传输至监测平台进行实时监测，根据监测得到的数据信息能够准确判别深海立管抗拉铠装层的实时状态，如环境温度、抗拉铠装层微观缺陷、抗拉层疲劳及压力状态等，依据实时状态对深海立管进行实时监测。
本发明具有如下优点：
1、本发明抗拉铠装层同一层内嵌光纤的相邻扁钢带之间的凹槽对光纤具有良好的保护作用，在深海立管运行时在凹槽中的嵌入式光纤不易被挤压。
2、本发明嵌入式光纤与设置在深海立管的传感器相连接，传感器将深海立管信息传输至监测平台实现对深海立管进行实时监测，对提高深海立管的运行效率具有重要的意义。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种内嵌光纤的抗拉铠装层。如图1所示：抗拉铠装层1内部嵌有用环氧树脂材料胶合的光纤2，所述的光纤2与设置在深海立管的传感器相连接，传感器将深海立管信息传输至监测平台实现对深海立管进行实时监测。
所述的抗拉铠装层1由两层成对缠绕、方向相对的若干扁钢带3以20°～55°（与管体轴线的夹角）缠绕而成。
所述的扁钢带3有两种结构，同一层内嵌光纤的相邻扁钢带3之间设有凹槽4，其余扁钢带3为矩形钢带。
所述的光纤2嵌入在同一层相邻扁钢带3之间的凹槽4，光纤2安装外径不高于抗拉铠装层1管道外径。
所述的光纤2通过设置在深海立管不同位置处的温度传感器、压力传感器、应变传感器将深海立管任何一处相应的温度、压力、应变信息传输至监测平台进行实时监测，根据监测得到的数据信息能够准确判别深海立管抗拉铠装层的实时状态，如环境温度、抗拉铠装层微观缺陷、抗拉层疲劳及压力状态等，依据实时状态对深海立管进行实时监测。
本发明抗拉铠装层同一层内嵌光纤的相邻扁钢带之间的凹槽对光纤具有良好的保护作用，在深海立管运行时在凹槽中的嵌入式光纤不易被挤压；本发明在抗拉铠装层中内嵌光纤，使用时嵌入式光纤通过设置在深海立管不同位置处的温度传感器、压力传感器、应变传感器将深海立管任何一处相应的温度、压力、应变信息传输至监测平台进行实时监测，根据监测得到的数据信息能够准确判别深海立管抗拉铠装层的实时状态，如环境温度、抗拉铠装层微观缺陷、抗拉层疲劳及压力状态等，依据实时状态对深海立管进行实时监测，对提高深海立管的运行效率具有重要的意义。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (5)

1.一种内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层，其特征在于：所述的抗拉铠装层（1）内部嵌有用环氧树脂材料胶合的光纤（2），所述的光纤（2）与设置在深海立管的传感器相连接，传感器将深海立管信息传输至监测平台实现对深海立管进行实时监测。
2.根据权利要求1所述的内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层，其特征在于：所述的抗拉铠装层（1）由两层或四层成对缠绕、方向相对的若干扁钢带（3）以与管体轴线的夹角20°～55°缠绕而成。
3.根据权利要求2所述的内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层，其特征在于：所述的扁钢带（3）有两种结构，同一层内嵌光纤的相邻扁钢带（3）之间设有凹槽（4），其余扁钢带（3）为矩形钢带。
4.根据权利要求2所述的内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层，其特征在于：所述的光纤（2）嵌入在同一层相邻扁钢带（3）之间的凹槽（4），光纤（2）安装外径不高于抗拉铠装层（1）管道外径。
5.根据权利要求1所述的内嵌光纤的深海立管抗拉铠装层，其特征在于：所述的光纤（2）通过设置在深海立管不同位置处的温度传感器、压力传感器、应变传感器将深海立管任何一处相应的温度、压力、应变信息传输至监测平台进行实时监测，根据监测得到的数据信息能够准确判别深海立管抗拉铠装层的实时状态，如环境温度、抗拉铠装层微观缺陷、抗拉层疲劳及压力状态等，依据实时状态对深海立管进行实时监测。
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