CN114645977A - 一种具有集肤伴热功能的海洋非粘结挠性管线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有集肤伴热功能的海洋非粘结挠性管线，由内至外依次设置有骨架层、内压密封层、抗压铠装层、第一耐磨层、第一抗拉铠装层、第二耐磨层、第二抗拉铠装层、第三耐磨层、保温层、中间包覆层、配重层、外包覆层，各层间非粘结连接，通过在挠性管线保温层第一层保温带中埋设集肤电缆，向集肤电缆连通中频交流电，在电缆周围产生磁场，使抗拉铠装层形成磁感应发热，提高挠性管线的保温性能，以解决输量低，高凝高粘等边际小油田油品外输时管线凝固问题；同时不会导致管线整体外径增大，消除管线座底稳定性不满足的问题，大大提高边际小油田开发的可行性。

Description

一种具有集肤伴热功能的海洋非粘结挠性管线
技术领域
本发明涉及一种海洋非粘结挠性管线，特别是涉及一种具有集肤伴热功能的海洋非粘结挠性管线，属于海洋油气介质输送技术领域。
背景技术
海底管线是海洋油气输送的主要载体，挠性管线作为钢管的升级换代产品，具有柔韧性高、施工成本低、抗腐蚀性强、地形适应性强和可重复使用的特点，适用于海上油气开采的混输、输油、输气、注水、化学药剂、深海立管和跨接管等各类管线应用，目前越来越多的油田开发中会考虑到采用非粘结挠性管线来代替钢管，因为挠性管线较钢管安装方便快捷，如果在油田开发中用挠性管线来代替钢管，将节省大量海上施工的费用。
海上边际油田的产量低，且油品凝固点高，对于保温要求提高，通过在挠性管线抗拉铠装层结构上缠绕适当厚度的保温带仍然不能满足管线的保温问题，为了达到更低的总传热系数，缠绕更厚的保温层，会导致管线外径过大，管线在铺设海底后受到的环境力加大，进而导致管线坐底稳性无法满足要求，管线在位运行的风险加大。
本专利申请正是在这一背景下提出了一种具有集肤伴热功能的海洋非粘结挠性管线。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种具有集肤伴热功能的海洋非粘结挠性管线。
本发明是由以下技术方案实现的：
一种具有集肤伴热功能的海洋非粘结挠性管线，包括骨架层、内压密封层、抗压铠装层、第一耐磨层、第一抗拉铠装层、第二耐磨层、第二抗拉铠装层、第三耐磨层、保温层、中间包覆层、配重层、外包覆层，各层间非粘结连接；
所述骨架层位于管线最内部，为不锈钢钢带S型互锁结构；
所述内压密封层非粘结缠绕于所述骨架层外侧，所述内压密封层为聚乙烯、聚酰胺和聚偏氟乙烯中的任意一者制成，所述内压密封层厚度范围为5~12毫米；
所述抗压铠装层非粘结缠绕于所述内压密封层外侧，所述抗压铠装层由钢带正反双向缠绕成型，所述抗压铠装层厚度范围为0.6-1.3毫米、宽度范围为50-80毫米；
所述第一耐磨层非粘缠绕于所述抗压铠装层外侧，所述第一耐磨层为耐磨带；
所述第一抗拉铠装层非粘结缠绕于所述第一耐磨层外侧，所述第一抗拉铠装层为碳钢制成的钢丝结构，所述第一抗拉铠装层厚度范围为2-5毫米、宽度范围为6-12毫米；
所述第二耐磨层非粘缠绕于所述第一抗拉铠装层外侧，所述第二耐磨层为耐磨带；
所述第二抗拉铠装层非粘结缠绕于所述第二耐磨层外侧，所述第二抗拉铠装层为碳钢制成的钢丝结构，所述第二抗拉铠装层厚度范围为2-5毫米、宽度范围为6-12毫米；
所述第三耐磨层非粘缠绕于所述第二抗拉铠装层外侧，所述第三耐磨层为耐磨带；
所述保温层非粘结缠绕于所述第三耐磨层外侧，所述保温层由两层及以上保温带螺旋缠绕成型，第一层保温带间隙缠绕有集肤电缆，所述集肤电缆与所述第三耐磨层贴服且不存在间隙；
所述中间包覆层非粘结缠绕于所述保温层外侧，所述中间包覆层为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和聚酰胺类树脂中的任意一者制成；
所述配重层非粘结缠绕于所述中间包覆层外侧，所述配重层为金属带缠绕而成；
所述外包覆层非粘结缠绕于所述配重层外侧，所述外包覆层为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和聚酰胺类树脂中的任意一者制成。
本发明的有益效果：
本发明公开的一种具有集肤伴热功能的海洋非粘结挠性管线，通过在挠性管线保温层中埋设集肤电缆，向集肤电缆连通中频交流电，在电缆周围产生磁场，使抗拉铠装层形成磁感应发热，提高挠性管线的保温性能，以解决输量低，高凝高粘等边际小油田油品外输时管线凝固问题；同时不会导致管线整体外径增大，消除管线座底稳定性不满足的问题，大大提高边际小油田开发的可行性。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
图1是本发明的优选实施例管线截面示意图；
图2是本发明的优选实施例保温层示意图。
附图中各部件的标记如下：1、骨架层；2、内压密封层；3、抗压铠装层；4、第一耐磨层；5、第一抗拉铠装层；6、第二耐磨层；7、第二抗拉铠装层；8、第三耐磨层；9、保温层；10、中间包覆层；11、配重层；12、外包覆层；13、第一层保温带；14、集肤电缆。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，一种具有集肤伴热功能的海洋非粘结挠性管线，包括骨架层1、内压密封层2、抗压铠装层3、第一耐磨层4、第一抗拉铠装层5、第二耐磨层6、第二抗拉铠装层7、第三耐磨层8、保温层9、中间包覆层10、配重层11、外包覆层12；
挠性管线由内向外生产。
骨架层1位于管线最内部，由不锈钢钢带通过锁扣机辊轧成S型互锁结构，作为挠性管线的内部支撑结构；内压密封层2非粘结缠绕于骨架层1外侧，根据设计温度内压密封层2可以选择聚乙烯、聚酰胺和聚偏氟乙烯中的任意一者制成，若采用聚偏氟乙烯，需要在骨架层1外面多挤出一层偏薄的聚合物结构作为牺牲层，内压密封层厚度范围为5~12毫米；抗压铠装层3非粘结缠绕于内压密封层2外侧，抗压铠装层3由钢带正反双向缠绕成型，抗压铠装层3厚度范围为0.6-1.3毫米、宽度范围为50-80毫米，管线缠绕层数依内部设计压力确定；第一耐磨层4非粘缠绕于抗压铠装层3外侧，第一耐磨层4为耐磨带；第一抗拉铠装层5非粘结缠绕于第一耐磨层4外侧，第一抗拉铠装层5为碳钢制成的钢丝结构，第一抗拉铠装层5厚度范围为2-5毫米、宽度范围为6-12毫米；第二耐磨层6非粘缠绕于第一抗拉铠装层5外侧，第二耐磨层6为耐磨带；第二抗拉铠装层7非粘结缠绕于第二耐磨层6外侧，第二抗拉铠装层7为碳钢制成的钢丝结构，第二抗拉铠装层7厚度范围为2-5毫米、宽度范围为6-12毫米；第三耐磨层8非粘缠绕于第二抗拉铠装层7外侧，第三耐磨层8为耐磨带；保温层9非粘结缠绕于第三耐磨层8外侧，保温层9由两层及以上保温带螺旋缠绕成型，第一层保温带13间隙缠绕有集肤电缆14，第一层保温带13的间隙大小需要依据于选用的集肤电缆14的宽度和厚度确定，集肤电缆14与第三耐磨层8贴服且不存在间隙，常规设计中需要考虑安全可靠性，通常需要预埋一用一备共2根集肤电缆14，故第一层保温带在生产缠绕时需要双根或者四根交错缠绕为一层，并留有两排或四排间隙，便于集肤电缆14填充，要求缠绕就位后的集肤电缆14外径不能超出第一层保温带13的外径，在第一层保温带之外需要再缠绕若干层保温带，以减少被加热后的第二抗拉铠装层7发出的热量向外散失；中间包覆层10非粘结缠绕于保温层9外侧，中间包覆层10为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和聚酰胺类树脂中的任意一者制成；配重层11非粘结缠绕于中间包覆层10外侧，配重层11为金属带缠绕而成；外包覆层12非粘结缠绕于配重层11外侧，外包覆层12为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和聚酰胺类树脂中的任意一者制成。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种具有集肤伴热功能的海洋非粘结挠性管线，其特征在于，包括骨架层（1）、内压密封层（2）、抗压铠装层（3）、第一耐磨层（4）、第一抗拉铠装层（5）、第二耐磨层（6）、第二抗拉铠装层（7）、第三耐磨层（8）、保温层（9）、中间包覆层（10）、配重层（11）、外包覆层（12），各层间非粘结连接；
所述骨架层（1）位于管线最内部，为不锈钢钢带S型互锁结构；
所述内压密封层（2）非粘结缠绕于所述骨架层（1）外侧，所述内压密封层（2）为聚乙烯、聚酰胺和聚偏氟乙烯中的任意一者制成，所述内压密封层厚度范围为5~12毫米；
所述抗压铠装层（3）非粘结缠绕于所述内压密封层（2）外侧，所述抗压铠装层（3）由钢带正反双向缠绕成型，所述抗压铠装层（3）厚度范围为0.6-1.3毫米、宽度范围为50-80毫米；
所述第一耐磨层（4）非粘缠绕于所述抗压铠装层（3）外侧，所述第一耐磨层（4）为耐磨带；
所述第一抗拉铠装层（5）非粘结缠绕于所述第一耐磨层（4）外侧，所述第一抗拉铠装层（5）为碳钢制成的钢丝结构，所述第一抗拉铠装层（5）厚度范围为2-5毫米、宽度范围为6-12毫米；
所述第二耐磨层（6）非粘缠绕于所述第一抗拉铠装层（5）外侧，所述第二耐磨层（6）为耐磨带；
所述第二抗拉铠装层（7）非粘结缠绕于所述第二耐磨层（6）外侧，所述第二抗拉铠装层（7）为碳钢制成的钢丝结构，所述第二抗拉铠装层（7）厚度范围为2-5毫米、宽度范围为6-12毫米；
所述第三耐磨层（8）非粘缠绕于所述第二抗拉铠装层（7）外侧，所述第三耐磨层（8）为耐磨带；
所述保温层（9）非粘结缠绕于所述第三耐磨层（8）外侧，所述保温层（9）由两层及以上保温带螺旋缠绕成型，第一层保温带（13）间隙缠绕有集肤电缆（14），所述集肤电缆（14）与所述第三耐磨层（8）贴服且不存在间隙；
所述中间包覆层（10）非粘结缠绕于所述保温层（9）外侧，所述中间包覆层（10）为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和聚酰胺类树脂中的任意一者制成；
所述配重层（11）非粘结缠绕于所述中间包覆层（10）外侧，所述配重层（11）为金属带缠绕而成；
所述外包覆层（12）非粘结缠绕于所述配重层（11）外侧，所述外包覆层（12）为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和聚酰胺类树脂中的任意一者制成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115183067A (zh) * 2022-07-07 2022-10-14 中国船舶科学研究中心 深海矿物与动力一体化混输轻质复合柔性缆管及制造方法

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