CN208735117U - 柔性管复合抗压铠装层 - Google Patents

Abstract

本实用新型的柔性管复合抗压铠装层包括异形带和柔性填充物，异形带包括异形带本体和设于异形带本体上的钩扣部，钩扣部与异形带本体之间形成槽扣部；异形带螺旋缠绕时，相邻圈上的钩扣部和槽扣部相互嵌扣形成管状的抗压铠装层，柔性填充物填充在螺旋的异形带的间隙内。柔性管复合抗压铠装层设于柔性管的中层，采用异形带缠绕、相邻圈钩扣而成，同时在异形带之间的间隙中填充柔性填充物，柔性填充物能够适应性的发生变形，保证抗压铠装层能够发生弯曲变形，同时还能够将异形带之间的接触隔离，防止异形带之间的局部磨损，进而防止抗压铠装层的断裂，增强抗压铠装层的弯曲强度和抗疲劳特性。

Description

柔性管复合抗压铠装层

技术领域

本实用新型涉及柔性管道领域，具体而言，涉及柔性管复合抗压铠装层。

背景技术

海洋管道是通过密闭的管道在海底连续地输送大量油(气)的管道，是海上油(气)田开发生产系统的主要组成部分，也是目前最快捷、最安全和经济可靠的海上油气运输方式。

传统的海洋管道一般以钢管为主，其整体的构造、安装和后续保养工作周期长且费用高。柔性复合软管由于防腐性好、在保证较好的力学强度同时具有较小的弯曲刚度，对外界载荷适应性强、铺设速度快且费用低和能够重复利用等优点，在海洋油气输运中应用越来越广泛。

现有的柔性复合软管主要有两种，一种为粘接性复合软管，另一种为非粘接性复合软管。粘接性复合软管的连接一般是由聚合物层和金属增强层挤压连接成一体，其挤压成型后通过特殊的工序使聚合物材料层和金属增强层之间产生较高的粘合强度，该类软管一般仅在较短距离跨接管道中应用。而非粘接复合软管一般由聚合物材料层和金属增强层通过物理的方式组合而成，且每一层与每一层间不需要使用化学工艺粘合，各层间通过摩擦和接触压力来传递载荷，其具有良好的柔性，已逐渐成为软管中的主流结构，此类复合软管一般在长距离和高压的管道中使用。非粘接复合软管广泛应用在海洋工程中对原油、天然气或水的输送。

非粘结复合软管是由骨架层、内衬层、抗压铠装层、抗拉铠装层和外包覆等多层构成，其中抗压铠装层主要用于抵抗径向力，并通过异型材缠绕成管状，但当柔性管弯曲变形时，螺旋缠绕的异形材之间具有较大的摩擦力，管层容易发生断裂，同时外界往复载荷作用下异形材易产生接触磨损，发生疲劳损伤。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种柔性管复合抗压铠装层，以解决现有技术中柔性管在弯曲变形时，钩扣结构产生的摩擦力较大，造成拉弯条件下支撑力不足的问题。

为此，本实用新型提供如下技术方案：

柔性管复合抗压铠装层，包括异形带和柔性填充物，所述异形带包括异形带本体和设于所述异形带本体上的钩扣部，所述钩扣部与所述异形带本体之间形成槽扣部；

所述异形带螺旋缠绕时，相邻圈上的钩扣部和槽扣部相互嵌扣形成管状的抗压铠装层，所述柔性填充物填充在所述螺旋的异形带的间隙内。

作为对上述的柔性管复合抗压铠装层的进一步可选的方案，所述异形带的双面上各自设有所述钩扣部和所述槽扣部，单条所述异形带螺旋缠绕时两个面上的钩扣部和槽扣部相互嵌扣。

采用单条异形带通过连续的螺旋缠绕即可以形成管状的抗压铠装层，单次缠绕即可成型出管体，无需考虑螺旋缠绕的螺距，成型简单且效率高。

作为对上述的柔性管复合抗压铠装层的进一步可选的方案，所述异形带的截面为Z字形截面，包括第一横梁、第二横梁以及将所述第一横梁和所述第二横梁连接的竖梁，所述第一横梁和所述第二横梁的端部分别相向地设有钩扣部，所述钩扣部与第一横梁、竖梁之间形成槽扣部，所述钩扣部与第二横梁、竖梁之间形成槽扣部。

Z字形截面的异形带通过第一横梁和第二横梁提供双平面，在缠绕成管体时能够形成平整的内外柱面，从而能够与内层、外层形成良好的贴合。

作为对上述的柔性管复合抗压铠装层的进一步可选的方案，所述异形带的单面上设有所述钩扣部和所述槽扣部，两条所述异形带缠绕，且两条所述异形带设有钩扣部和槽扣部的一面相对设置。

两条异形带缠绕可以依据需求选用相同的或不同的异形带进行缠绕，从而形成单体结构简单或多体结构性能优异的抗压铠装层。

作为对上述的柔性管复合抗压铠装层的进一步可选的方案，所述两条异形带为相同的异形带，两条所述异形带交叉缠绕。

通过两条异形带缠绕形成管体，能够简化异形带的单体结构的复杂程度，可将两条异形带的一边钩扣，同时将两条异形带一同螺旋缠绕，无需考虑螺旋缠绕的螺距，成型简单且效率高。

作为对上述的柔性管复合抗压铠装层的进一步可选的方案，所述异形带具有T形截面，包括横梁和设于横梁一面上的竖梁，设有所述竖梁的所述横梁的面的两端设有钩扣部，所述钩扣部、所述横梁和所述竖梁之间形成槽扣部；或，所述异形带具有匚形截面，包括横梁和设于横梁一面的两端的钩扣部，两个所述钩扣部与所述横梁之间形成所述槽扣部。

两条T形截面或匚形截面的异形带缠绕能够提供双平面，在缠绕成管体时能够形成平整的内外柱面，从而能够与内层、外层形成良好的贴合。

作为对上述的柔性管复合抗压铠装层的进一步可选的方案，所述柔性填充物包括多个颗粒物。

多个颗粒物可以看作为一种流体，能够适应不同形态的间隙，对间隙形成有效地填充，且在将间隙填充的同时又能够对间隙的变化形成良好的适应，防止异形带之间、异形带与颗粒物之间的硬性/刚性摩擦。

作为对上述的柔性管复合抗压铠装层的进一步可选的方案，所述颗粒物为球状和/或椭球状颗粒，材料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和尼龙中的一种。

球状或椭球状的颗粒物圆润无极，颗粒物之间、颗粒物与异形带之间的接触面积较小，摩擦较小，同时采用塑胶塑胶材质的颗粒物叫异形带质软，对异形带形成保护，还可以采用润滑性较好的颗粒物，使得柔性管的弯曲更加顺畅。

作为对上述的柔性管复合抗压铠装层的进一步可选的方案，所述抗压铠装层还包括加强层，所述加强层为螺旋缠绕于螺旋缠绕的所述异形带外侧的平钢带形成的管体，缠绕的所述平钢带的端面贴合。

通过设置加强层，能够增加异形带缠绕成的管体与外包覆之间的接触面积，使压力分布均匀，抑制局部压力的产生。

作为对上述的柔性管复合抗压铠装层的进一步可选的方案，所述平钢带的厚度为1-2mm。

本实用新型的柔性管复合抗压铠装层至少具有如下优点：

柔性管复合抗压铠装层设于柔性管的中层，采用异形带缠绕、相邻圈钩扣而成，同时在管状的抗压铠装层的间隙中，也就是异形带之间的间隙中填充柔性填充物，柔性填充物能够适应性的发生变形，保证抗压铠装层能够发生弯曲变形，同时还能够将异形带之间的接触隔离，防止异形带之间的局部磨损，进而防止抗压铠装层的断裂，增强抗压铠装层的弯曲强度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例1提供的柔性管复合抗压铠装层的剖面结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例1提供的柔性管复合抗压铠装层的异形带缠绕的剖面结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例1提供的带有加强层的柔性管复合抗压铠装层的剖面结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例2提供的柔性管复合抗压铠装层的异形带缠绕的剖面结构示意图；

图5示出了本实用新型另一实施例提供的柔性管复合抗压铠装层的异形带缠绕的剖面结构示意图；

图6示出了本实用新型又一实施例提供的柔性管复合抗压铠装层的异形带缠绕的剖面结构示意图。

图标：1-抗压铠装层；10、30、40、50、60-异形带；100-柔性填充物；101-第一横梁；102-第二横梁；103、302-竖梁；11、31、41-钩扣部；12、32、42-槽扣部；301、401-横梁；20-平钢带。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对柔性管复合抗压铠装层进行更全面的描述。附图中给出了柔性管复合抗压铠装层的优选实施例。但是，柔性管复合抗压铠装层可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对柔性管复合抗压铠装层的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在柔性管复合抗压铠装层的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种柔性管复合抗压铠装层1，设于柔性管的中层，其内侧至少设有内衬层，外侧至少设有外包覆层，用于增强柔性管抗压强度。

柔性管复合抗压铠装层1包括异形带10和柔性填充物100，异形带10包括异形带10本体和设于异形带10本体上的钩扣部11，钩扣部11与异形带10本体之间形成槽扣部12。异形带10螺旋缠绕时，相邻圈上的钩扣部11和槽扣部12相互嵌扣形成管状的抗压铠装层1，柔性填充物100填充在螺旋的异形带10的间隙内。

上述，抗压铠装层1通过包裹在内层上，和被外层所包覆，从而将异形带10之间形成的间隙封闭，用于容置柔性填充物100。柔性填充物100以其易变形的特性，容许抗压铠装层1也就是柔性管发生弯曲变形，同时对于异形带10相扣合或接触的位置进行隔离、缓冲，防止异柔性管在弯曲变形时异形带10之间发生硬性碰撞磨损，产生断裂。

本实施例中，异形带10的双面上各自设有钩扣部11和槽扣部12，单条异形带10螺旋缠绕时两个面上的钩扣部11和槽扣部12相互嵌扣。通过在异形带10双面设置钩扣部11和槽扣部12，在缠绕时，异形带10的双面均形成钩扣部11和槽扣部12的扣合，从而使得管体的内外两侧均形成钩扣连接，从而形成可靠连续的管层。

如图2所示，异形带10的截面为Z字形截面，包括第一横梁101、第二横梁102以及将第一横梁101和第二横梁102连接的竖梁103，第一横梁101和第二横梁102的端部分别相向地设有钩扣部11，钩扣部11与第一横梁101、竖梁103之间形成槽扣部12，钩扣部11与第二横梁102、竖梁103之间形成槽扣部12。

当异形带10缠绕时，第一横梁101形成管体的外表面，第二横梁102形成管体的内表面。竖梁103将第一横梁101和第二横梁102连接，使得连接在其上的第一横梁101和第二横梁102具有可靠的相对位置关系，同时增强异形带10横截面的变形抗力，也就是增强异形带10所缠绕而成的管体的壁面的变形抗力。钩扣部11为设于第一横梁101、第二横梁102上的凸起，在形成钩的同时，形成了凹槽，两个钩扣部11相互嵌入与对方所形成的槽扣部12中，从而实现了相邻的螺旋圈之间的扣合。

槽扣部12大于钩扣部11，从而使得异形带10在缠绕时形成间隙。可以理解，异形带10的缠绕间隙越大，其所缠绕而成的管体的弯曲变形能力越大。

第一横梁101和第二横梁102朝外，或者说相背离的表面为相互平行的平面，从而使得异形带10在缠绕时，能够成型出平整的内表面和外表面。

柔性填充物100是一种可变形的填充物，能够将相互扣合的钩扣部11和槽扣部12之间进行隔离，同时还能够在钩扣部11和槽扣部12所夹的空间发生变化时做出适应性的变化。柔性填充物100可以为弹性异形带10体，随同异形带10一同缠绕，使得钩扣部11与槽扣部12之间形成弹性隔离。

本实施例中，柔性填充物100包括多个颗粒物，颗粒物填充在钩扣部11槽扣部12的间隙中，在柔性管弯曲时，防止钩扣部11直接接触摩擦，防止钩扣部11与槽扣部12直接接触摩擦，从而对相邻圈之间的连接结构形成保护，有效地防止相邻圈之间因摩擦发生断裂。

柔性填充物100可以为圆球或椭圆球颗粒，从而使得柔性填充物100具有较好的流动性，能够及时的其所处的空间的变化产生适应性流动或变形。

上述，柔性填充物100的柔性是由于其多粒状的流动性产生的，看作为流体可以随着容置空间的变化而发生流动性的变化。

异形带10的材料可以为碳钢，柔性填充物100的材料较异形带10的材料质软，从而进一步增强柔性填充物100的柔性，防止柔性填充物100在与异形带10接触时，对异形带10产生硬性/硬性摩擦，造成异形带10的磨损。

颗粒物的材料可以为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)，这些材料均为塑料材料，具有较好的加工性以及稳定性。

本实施例中，颗粒物的材料为尼龙(PA)，尼龙具有较为优异的耐磨性与润滑性，能够减少对异形带10的磨损，同时又能够相对异形带10顺畅的流动/移动。

如图3所示，本实施例中，抗压铠装层1除了包括由异形带10缠绕成的基层以外，还包括加强层，加强层为螺旋缠绕于螺旋缠绕的异形带10外侧的平钢带20形成的管体，缠绕的平钢带20的端面贴合。

加强层为平钢带20缠绕成的连续的管体，与异形带10的外表面接触，增加异形带10的受力面积，起到均压的效果，防止均布受力过大造成抗压铠装层1的局部断裂。

平钢带20的厚度为1-2mm，如1mm、1.2mm、1.5mm、1.6mm、1.8mm、2mm等，厚度不厚，主要起均压的作用，同时也能够起到增强抗压铠装层1的结构强度、壁面抗力的作用，抗压铠装层1其主要抗压作用的结构由异形带10所绕制的管层提供。

异形带10的锐边倒钝或倒圆角，进一步减少/减轻磨损。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的异形带30的单面上设有钩扣部31和槽扣部32，两条异形带30缠绕，且两条异形带30设有钩扣部31和槽扣部32的一面相对设置。

两条异形带30缠绕可以依据需求选用相同的或不同的异形带30进行缠绕，从而形成单体结构简单或多体结构性能优异的管体。

本实施例中，两条异形带30为相同的异形带30，两条相同的异形带30交叉缠绕。通过两条异形带30缠绕形成管体，能够简化异形带30的单体结构的复杂程度。在缠绕成型时，可将两条异形带30的一边钩扣，而后将两条异形带30一同螺旋缠绕，无需考虑螺旋缠绕的螺距，成型简单且效率高。

异形带30具有T形截面，包括横梁301和设于横梁301一面上的竖梁302，设有竖梁302的横梁301的面的两端设有钩扣部31，钩扣部31、横梁301和竖梁302之间形成槽扣部32。

两个异形带30在缠绕时，两个异形带30的横梁301和竖梁302交叉形成管体的表面，从而形成管体的内表面和外表面，异形带30具有连续均匀的截面，且横梁301和竖梁302相背离的面，也就是异形带30的两个表面为相互平行的平面。

如图5所示，在另一实施例中，两个相同的异形带40具有匚形截面，包括横梁401和设于横梁401一面的两端的钩扣部41，两个钩扣部41与横梁401之间形成槽扣部42。

横梁设有钩扣部41的另一面为平面，在缠绕时可以先将内层缠绕，且平面朝内设置形成管内壁，钩扣部41朝外设置，成型在缠绕外圈，且平面朝外设置形成管外壁，钩扣部41朝内设置，通过双层绕制形成相邻圈相互钩扣的管体。

如图6所示，在又一实施例中，抗压铠装层1由两个不同的异形带50、60缠绕而成，如采用一个T形截面的异形带50和一个匚形截面的异形带60。T形截面的异形带50缠绕成内层，匚形截面的异形带60缠绕在T形截面的异形带50外。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.柔性管复合抗压铠装层，其特征在于，包括异形带和柔性填充物，所述异形带包括异形带本体和设于所述异形带本体上的钩扣部，所述钩扣部与所述异形带本体之间形成槽扣部；

所述异形带螺旋缠绕时，相邻圈上的钩扣部和槽扣部相互嵌扣形成管状的抗压铠装层，所述柔性填充物填充在所述螺旋的异形带的间隙内。

2.根据权利要求1所述的柔性管复合抗压铠装层，其特征在于，所述异形带的双面上各自设有所述钩扣部和所述槽扣部，单条所述异形带螺旋缠绕时两个面上的钩扣部和槽扣部相互嵌扣。

3.根据权利要求2所述的柔性管复合抗压铠装层，其特征在于，所述异形带的截面为Z字形截面，包括第一横梁、第二横梁以及将所述第一横梁和所述第二横梁连接的竖梁，所述第一横梁和所述第二横梁的端部分别相向地设有钩扣部，所述钩扣部与第一横梁、竖梁之间形成槽扣部，所述钩扣部与第二横梁、竖梁之间形成槽扣部。

4.根据权利要求1所述的柔性管复合抗压铠装层，其特征在于，所述异形带的单面上设有所述钩扣部和所述槽扣部，两条所述异形带缠绕，且两条所述异形带设有钩扣部和槽扣部的一面相对设置。

5.根据权利要求4所述的柔性管复合抗压铠装层，其特征在于，所述两条异形带为相同的异形带，两条所述异形带交叉缠绕。

6.根据权利要求5所述的柔性管复合抗压铠装层，其特征在于，所述异形带具有T形截面，包括横梁和设于横梁一面上的竖梁，设有所述竖梁的所述横梁的面的两端设有钩扣部，所述钩扣部、所述横梁和所述竖梁之间形成槽扣部；或，

所述异形带具有匚形截面，包括横梁和设于横梁一面的两端的钩扣部，两个所述钩扣部与所述横梁之间形成所述槽扣部。

7.根据权利要求1所述的柔性管复合抗压铠装层，其特征在于，所述柔性填充物包括多个颗粒物。

8.根据权利要求7所述的柔性管复合抗压铠装层，其特征在于，所述颗粒物为球状和/或椭球状颗粒，材料为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和尼龙中的一种。

9.根据权利要求1所述的柔性管复合抗压铠装层，其特征在于，所述抗压铠装层还包括加强层，所述加强层为螺旋缠绕于螺旋缠绕的所述异形带外侧的平钢带形成的管体，缠绕的所述平钢带的端面贴合。

10.根据权利要求9所述的柔性管复合抗压铠装层，其特征在于，所述平钢带的厚度为1-2mm。