CN207122673U - 一种酸性天然气集输用高阻隔柔性复合管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种酸性天然气集输用高阻隔柔性复合管，用于输送酸性天然气，包括由内向外依次套设的内层管、增强层和外层管，内层管通过套设在外壁上的增强层与外层管的内壁接触设置，外层管的管壁上均匀设置有透气孔，用于排出由于渗透积累在柔性复合管的内层管与增强层、增强层与外层管之间的夹层中的气体。本实用新型适用于酸性天然气集输，并具有高阻隔性能，结构简单、低成本；提高了内层管的气体阻隔性能，避免小分子气体通过渗透进入柔性复合管内层管/增强层、增强层/外层管之间的夹层，避免了增强层材质的老化腐蚀；对渗透进入夹层的腐蚀性气体及时外排，避免管道在停输时，夹层内压力大于内层管内压力内层管坍塌失效隐患风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及酸性天然气集输领域，尤其涉及一种酸性天然气集输用高阻隔柔性复合管。
背景技术
在油田管道技术领域中，通过碳钢管对酸性天然气进行输送不耐腐蚀，采用碳钢+缓蚀剂的防腐措施受管道流速流态的影响难以达到理想的防腐效果，选用20#/825双金属复合管不经济。而柔性复合管具有柔性好、单根连续长度大、耐腐蚀的特点是理想的应用管材，柔性复合管在安装和服役过程中，通常受内外压力、轴向拉伸、弯曲、扭转等多种载荷的作用，为了满足服役要求，柔性复合管采用多层复合结构，包括内层管、增强层和外层管。作为内层管的高分子材料由于自身分子结构特点而具有气体渗透特性，因此当柔性复合管内部输送酸性天然气时，如输送介质中含有较多的CH4、CO2和H2S等小分子气体，小分子酸性气体可能通过渗透作用进入柔性复合管夹层，夹层中渗透气体的大量聚集，有可能通过腐蚀作用和力学作用影响柔性复合管整体性能的稳定，进而引起管道失效隐患风险，带来安全生产隐患。
现阶段，关于柔性复合管夹层气体积累，通常在柔性复合管管体末端接头设置排气阀，排气阀直接连通夹层，并在0.2-0.3MPa的预设置压力下自动开启将夹层内聚集的气体排出的报道。由于酸性天然气中含有H2S等有毒气体，在陆上油田中定期排放在空气中难免产生安全生产隐患风险。
综上所述，如何开发一种适用于酸性天然气集输用具有高阻隔性能的柔性复合管，一方面提高内层管的气体阻隔性能，避免CH4、CO2和H2S等小分子气体通过渗透进入柔性复合管内层管/增强层、增强层/外层管之间的夹层，避免增强层材质的老化腐蚀，另一方面，对渗透进入夹层的腐蚀性气体及时外排，避免管道在停输时，夹层内压力大于内层管内压力内层管坍塌失效隐患风险，满足酸性天然气输送要求，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于输送酸性气体的高阻隔柔性复合管。
为实现上述目的，本实用新型的一种酸性天然气集输用高阻隔柔性复合管的具体技术方案为：
一种酸性天然气集输用高阻隔柔性复合管，用于输送酸性天然气，包括由内向外依次套设的内层管、增强层和外层管，内层管通过套设在外壁上的增强层与外层管的内壁接触设置，外层管的管壁上均匀设置有透气孔，用于排出由于渗透积累在柔性复合管的内层管与增强层、增强层与外层管之间的夹层中的气体。
进一步，内层管包括由外层、中间层和内层组成的三层结构，外层、内层的材料均采用聚乙烯、聚偏氟乙烯、尼龙中任意一种，中间层的材料乙烯-乙烯醇共聚物。
进一步，内层管的外层、内层材料采用聚乙烯。
进一步，内层管中设置在外层的聚乙烯占内层管厚度的86％～94％，设置在内层管中间层的乙烯-乙烯醇共聚物占内层管厚度的3％～7％，设置在内层管内层的聚乙烯内层占内层管厚度的3％～7％。
进一步，增强层采用长丝纤维，包括至少一层长丝纤维相反方向缠绕的编织层，长丝纤维的缠绕角度为与轴心线呈60°±5°的角度。
进一步，增强层采用长丝纤维增强树脂基体预浸带。
进一步，外层管的材料为聚乙烯。
本实用新型的一种酸性天然气集输用高阻隔柔性复合管的优点在于：
1)适用于酸性天然气集输，并具有高阻隔性能，结构简单、低成本；
2)一方面提高了内层管的气体阻隔性能，避免CH4、CO2和H2S等小分子气体通过渗透进入柔性复合管内层管/增强层、增强层/外层管之间的夹层，避免了增强层材质的老化腐蚀；另一方面，对渗透进入夹层的腐蚀性气体及时外排，避免管道在停输时，夹层内压力大于内层管内压力内层管坍塌失效隐患风险，满足了酸性天然气输送要求。
附图说明
图1为本实用新型的柔性复合管的结构示意图；
图2为本实用新型的柔性符合管中内层管的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种酸性天然气集输用高阻隔柔性复合管做进一步详细的描述。
如图1和图2所示，其示为本实用新型的一种酸性天然气集输用高阻隔柔性复合管，包括由内向外依次套设的内层管1、增强层2和外层管3，具体来说，内层管1通过套设在外壁上的增强层2与外层管3的内壁接触设置，内层管1与增强层2以及增强层2与外层管3相互接触设置，外层管3的管壁上均匀设置有透气孔4，用于排出由于渗透累积在柔性复合管内(外层管3与增强层2之间的夹层、增强层2与内层管1之间的夹层)的气体，避免了酸性天然气CH4、CO2和H2S等小分子腐蚀性气体在复合管内的累积，避免了增强层的老化腐蚀。
进一步，本实用新型中的内层管1包括由外层11、中间层12和内层13组成的三层结构，外层11、内层13的材料均采用聚乙烯、交联聚乙烯、耐热聚乙烯、聚偏氟乙烯、尼龙中任意一种，中间层12的材料乙烯-乙烯醇共聚物。优选采用聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物形成内层管，内层管1的外层、中间层、内层的材料分别设置为聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物和聚乙烯。具体来说，内层管1的厚度中设置在外层的聚乙烯占内层管1厚度的86％～94％(优选90％)，设置在内层管1中间层的乙烯-乙烯醇共聚物占内层管1厚度的3％～7％(优选5％)，设置在内层管1内层的聚乙烯内层占内层管1厚度的3％～7％(优选5％)，通过上述设置，内层管1抗气体渗透性能比高密度聚乙烯管提高了4个数量级，具有优异的气体阻隔性能，保障了酸性天然气的输送。
进一步，增强层2采用长丝纤维或长丝纤维增强树脂基体预浸带，其中若增强层采用长丝纤维，则可采用涤纶工业长丝、芳纶长丝、超高分子量聚乙烯长丝、玻璃纤维等，优选涤纶工业长丝。此外，采用长丝纤维的增强层2包括至少一层长丝纤维相反方向缠绕的编织层，长丝纤维的缠绕角度为与轴心线呈60°±5°的角度。
进一步，外层管3的材料为聚乙烯。
本实用新型的一种酸性天然气集输用高阻隔柔性复合管，适用于酸性天然气集输，并具有高阻隔性能，结构简单、低成本；一方面提高了内层管的气体阻隔性能，避免CH4、CO2和H2S等小分子气体通过渗透进入柔性复合管内层管/增强层、增强层/外层管之间的夹层，避免了增强层材质的老化腐蚀；另一方面，对渗透进入夹层的腐蚀性气体及时外排，避免管道在停输时，夹层内压力大于内层管内压力内层管坍塌失效隐患风险，满足了酸性天然气输送要求。
以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。
Claims (7)
1.一种酸性天然气集输用高阻隔柔性复合管，用于输送酸性天然气，其特征在于，包括由内向外依次套设的内层管(1)、增强层(2)和外层管(3)，内层管(1)通过套设在外壁上的增强层(2)与外层管(3)的内壁接触设置，外层管(3)的管壁上均匀设置有透气孔(4)，用于排出由于渗透积累在柔性复合管的内层管与增强层、增强层与外层管之间的夹层中的气体。
2.根据权利要求1所述的柔性复合管，其特征在于，内层管(1)包括由外层(11)、中间层(12)和内层(13)组成的三层结构，外层、内层的材料均采用聚乙烯、聚偏氟乙烯、尼龙中任意一种，中间层的材料乙烯-乙烯醇共聚物。
3.根据权利要求2所述的柔性复合管，其特征在于，内层管(1)的外层(11)、内层(13)的材料采用聚乙烯。
4.根据权利要求3所述的柔性复合管，其特征在于，内层管(1)中设置在外层(11)的聚乙烯占内层管厚度的86％～94％，设置在内层管(1)中间层的乙烯-乙烯醇共聚物占内层管厚度的3％～7％，设置在内层管(1)内层的聚乙烯内层占内层管厚度的3％～7％。
5.根据权利要求1所述的柔性复合管，其特征在于，增强层(2)采用长丝纤维，包括至少一层长丝纤维相反方向缠绕的编织层，长丝纤维的缠绕角度为与轴心线呈60°±5°的角度。
6.根据权利要求1所述的柔性复合管，其特征在于，增强层(2)采用长丝纤维增强树脂基体预浸带。
7.根据权利要求1所述的柔性复合管，其特征在于，外层管(3)的材料为聚乙烯。
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