CN209781907U - 一种深水用非粘结柔性管及其连接接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深水用非粘结柔性管及其连接接头，特点是包括柔性管本体，柔性管本体包括内向外依次设置的金属骨架层、内衬层、金属抗压层、抗磨层、抗拉铠装层、外保护层、耐磨层和隔热层，金属骨架层由S型组件互锁后形成的金属带缠绕而成，使金属骨架层的外壁带有外螺纹，金属抗压层由碳钢Z形组件互锁形成的金属带缠绕而成。优点是结构简单、抗拉和抗压能力都较为优越，适于在深水中使用。

Description

一种深水用非粘结柔性管及其连接接头

技术领域

本实用新型涉及海洋石油工程领域，尤其涉及一种深水用非粘结柔性管及其连接接头。

背景技术

在海洋油气开采中，海洋管道将海上油、气田或钻井平台与储油中转站或陆上处理终端连接在一起，使得海上工作的各个环节与管道形成了相互配合协调的有机整体。目前常规使用的用于输送石油或天然气的管道通常包括钢管和柔性管，由于柔性管具有能够适应不同的输送环境、抵抗变形力、抗腐蚀、可回收、安装方便等优点，得以广泛应用，并逐步取代钢管，成为主流的海洋用输送管道。

目前可用于水下环境布设的柔性管主要有两种，分别为：非粘结性柔性管和粘结性柔性管。而针对深水环境的布设使用，对柔性管提出了更高的要求。目前现有的柔性管通常由多层复合材料组成，如公开号为CN102889437A公开的一种柔性复合油管，由内而外依次设置有高分子内管层、用于抵抗内压的抗压层、用于抵抗外界拉力的抗拉层、用于固定抗拉层的固定层以及高分子外管层，其中抗压层为纤维编织层，根据使用需要可以设有2—4层单层纤维编织层，抗拉层为采用涤纶纤维、尼龙纤维、玻璃纤维、聚乙烯纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维和碳纤维中的一种或几种制成的沿高分子内管层的延伸方向平行布置的纤维层。上述柔性管整体强度不足，在使用过程中容易发生断裂，且采用沿管体延伸方向平行布置的纤维所构成的抗拉层抗拉能力较弱，抗压层的抗压程度较差，将其应用在深水中，由于深水中较为复杂的工况，该结构的柔性管易在内外同时受力的情况下发生破损，从而导致油气的泄漏，造成重大的环境灾难。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、抗拉和抗压能力都较为优越、适于在深水中使用的深水用非粘结柔性管及该柔性管用连接接头。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种深水用非粘结柔性管，包括柔性管本体，所述的柔性管本体包括内向外依次设置的金属骨架层、内衬层、金属抗压层、抗磨层、抗拉铠装层、外保护层、耐磨层和隔热层，所述的金属骨架层由S型组件互锁后形成的金属带缠绕而成，使所述的金属骨架层的外壁带有外螺纹，所述的金属抗压层由碳钢Z形组件互锁形成的金属带缠绕而成。

所述的抗拉铠装层包括金属内层抗拉铠装层和金属外层抗拉铠装层，所述的金属内层抗拉铠装层和所述的金属外层抗拉铠装层反向缠绕设置。上述抗拉铠装层的结构设计使得管道整体的强度得以进一步提高。

所述的内衬层采用PVDF制成。内衬层采用PVDF(聚偏氟乙烯)材料制成，使得该柔性管具备高强度、耐腐蚀特性。

所述的抗磨层、外保护层和所述的耐磨层采用尼龙制成。尼龙材质抗磨、耐磨，且成本低。

一种深水用非粘结柔性管的连接接头，包括接头本体和接头外套，所述的接头本体的中心设置有一左右贯通的流体通道，所述的接头外套包括套筒，所述的接头本体上同轴设置有一连接法兰，所述的连接法兰将所述的接头本体自前向后分为安装段和连接段，所述的安装段用于所述的抗拉铠装层的包覆安装，所述的连接法兰与所述的套筒的前端头为可拆卸的密封连接，所述的安装段伸入设置在所述的套筒内，所述的套筒的后端可拆卸地密封连接有一后盖，所述的后盖的中心设置有一左右贯通的供所述的柔性管本体穿过的伸入孔，所述的安装段包括自前向后依次设置的圆台段和圆柱段，所述的圆台段的外径自前向后渐大，所述的圆柱段的外径等于所述的圆台段的最大外径，所述的圆柱段上可拆卸地设置有用于卡紧所述的抗拉铠装层的卡箍，所述的套筒内设置有用于对伸入到所述的套筒内的所述的柔性管的本体的端头起密封作用的密封组件。上述结构的连接接头，结构简单，安装拆卸方便，安装时将抗拉铠装层焊接固定在安装段上，通过卡箍的设置，实现抗拉铠装层更为稳定地与安装段连接安装，使得安装到该连接接头内的管道部段能有效承受较高的内部压力载荷，使得整体强度较好。

所述的安装段的后端设置有用于供所述的金属骨架层伸入安装的第一安装孔，所述的第一安装孔与所述的流体通道同轴设置，所述的第一安装孔内设置有与所述的外螺纹相配合的内螺纹。上述结构的连接接头，结构简单，安装拆卸方便，通过外螺纹与内螺纹的配合，实现金属骨架层稳定地与安装段连接安装，安装时至少保证一圈或两圈的金属骨架层结构旋入到该安装段内，并在缝隙处涂环氧树脂AB胶进行加固贴合处理，这样可以降低管内的高压对内衬层的直接冲击，提高接头内无抗拉铠装层增强部分的管道部段能有效承受较高的内部压力载荷，使得整体强度较好。

所述的圆柱段的后端设置有用于供所述的内衬层伸入安装的第二安装孔，所述的第二安装孔与所述的第一安装孔同轴设置，且所述的第二安装孔的内径大于所述的第一安装孔的内径，所述的密封组件包括第一密封环和第二密封环，所述的第一密封环包括自前向后同轴设置的第一前密封段和第一后密封段，所述的第一前密封段的外径小于所述的第一后密封段的外径，所述的第一前密封段伸入设置在所述的第二安装孔内，所述的第一后密封段的前端面贴合设置在所述的圆柱段的后端面，所述的第一后密封段的后部设置有用于将所述的第一密封环压紧固定的第一压紧环，所述的第二密封环包括自前向后同轴设置的第二前密封段和第二后密封段，所述的第二前密封段的外径大于所述的第二后密封段的外径，所述的第二前密封段的前端面贴合设置在所述的套筒的后端面且通过所述的后盖压紧固定，所述的第二后密封段伸入设置在所述的耐磨层与所述的隔热层之间。上述结构确保柔性管本体与该连接接头连接后得以较好地密封，从而确保柔性管的稳定安全使用。

所述的第一压紧环的后端设置有用于压紧所述的抗磨层的第二压紧环。确保柔性管稳定地与连接接头连接安装。

所述的套筒内设置有用于压紧所述的抗拉铠装层的第三压紧环和用于压紧所述的耐磨层的第四压紧环。确保柔性管稳定地与连接接头连接安装。

所述的连接段的前端头同轴设置有连接法兰。连接法兰用于与外部设备连接使用。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：上述柔性管本体结构简单，通过金属骨架层、内衬层、金属抗压层、抗磨层、抗拉铠装层、外保护层、耐磨层和隔热层组成的柔性管本体，具有更好的强度，抗拉和抗压性能都较为优越，同时金属骨架层由S型组件互锁后形成的金属带缠绕而成，金属抗压层由碳钢Z形组件互锁形成的金属带缠绕而成，使得整个管道的抗拉性能更为优越，适于在深水中使用。

附图说明

图1为本实用新型中柔性管的剖视结构示意图；

图2为图1中B处的放大结构示意图；

图3为本实用新型中连接接头的立体结构示意图；

图4为本实用新型中连接接头的剖视结构示意图；

图5为图4中拆去密封组件和各个压紧环的结构示意图；

图6为本实用新型中柔性管安装在连接接头上的结构示意图；

图7为图6中C处的放大结构示意图；

图8为图6中D处的放大结构示意图；

图9为本实用新型中抗拉铠装层包覆安装在连接接头上并拆去套筒的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1、图2所示，一种深水用非粘结柔性管，包括柔性管本体A，柔性管本体A包括内向外依次设置的金属骨架层A1、内衬层A2、金属抗压层A3、抗磨层A4、抗拉铠装层 A5、外保护层A6、耐磨层A7和隔热层A8，金属骨架层A1由S型组件互锁后形成的金属带缠绕而成，使金属骨架层A1的外壁带有外螺纹A11，金属抗压层A3由碳钢Z形组件互锁形成的金属带缠绕而成。

在此具体实施例中，抗拉铠装层A5包括金属内层抗拉铠装层A51和金属外层抗拉铠装层A52，金属内层抗拉铠装层A51和金属外层抗拉铠装层A52反向缠绕设置。上述抗拉铠装层A5的结构设计使得管道整体的强度得以进一步提高。

在此具体实施例中，内衬层A2采用PVDF制成。内衬层A2采用PVDF(聚偏氟乙烯) 材料制成，使得该柔性管具备高强度、耐腐蚀特性。

在此具体实施例中，抗磨层A4、外保护层A6和耐磨层A7采用尼龙制成。尼龙材质抗磨、耐磨，且成本低。

如图3至图9所示，一种深水用非粘结柔性管的连接接头，包括接头本体1和接头外套,接头本体1的中心设置有一左右贯通的流体通道101，接头外套包括套筒2，接头本体1上同轴设置有一安装法兰3，安装法兰3将接头本体1自前向后分为安装段11和连接段12，所述的安装段11用于抗拉铠装层A5的包覆安装，安装法兰3与套筒2的前端头为可拆卸的密封连接，安装段11伸入设置在套筒2内，套筒2的后端可拆卸地密封连接有一后盖4，后盖4的中心设置有一左右贯通的供所述的柔性管本体A穿过的伸入孔41，安装段11包括自前向后依次设置的圆台段1101和圆柱段1102，圆台段1101的外径自前向后渐大，圆柱段1102 的外径等于圆台段1101的最大外径，圆柱段1102上可拆卸地设置有用于卡紧抗拉铠装层A5 的卡箍100，套筒2内设置有用于对伸入到套筒2内的柔性管本体A的端头起密封作用的密封组件。

在此具体实施例中，安装段11的后端设置有用于供金属骨架层A1伸入安装的第一安装孔111，第一安装孔111与流体通道101同轴设置，第一安装孔111内设置有与外螺纹A11相配合的内螺纹1111。

在此具体实施例中，圆柱段1102的后端设置有用于供内衬层A2伸入安装的第二安装孔1112，第二安装孔1112与第一安装孔111同轴设置，且第二安装孔1112的内径大于第一安装孔111的内径，密封组件包括第一密封环5和第二密封环6，第一密封环5包括自前向后同轴设置的第一前密封段51和第一后密封段52，第一前密封段51的外径小于第一后密封段52的外径，第一前密封段51伸入设置在第二安装孔1112内，第一后密封段52的前端面贴合设置在圆柱段1102的后端面，第一后密封段52的后部设置有用于将第一密封环5压紧固定的第一压紧环7，第二密封环6包括自前向后同轴设置的第二前密封段61和第二后密封段62，第二前密封段61的外径大于第二后密封段62的外径，第二前密封段61的前端面贴合设置在套筒2的后端面且通过后盖4压紧固定，第二后密封段62伸入设置在耐磨层A7与隔热层A8之间。上述结构确保柔性管本体A与该连接接头连接后得以较好地密封，从而确保柔性管的稳定安全使用。

在此具体实施例中，第一压紧环7的后端设置有用于压紧抗磨层A4的第二压紧环8。确保柔性管稳定地与连接接头连接安装。

在此具体实施例中，套筒2内设置有用于压紧抗拉铠装层A5的第三压紧环9和用于压紧耐磨层A7的第四压紧环10。确保柔性管稳定地与连接接头连接安装。

在此具体实施例中，连接段12的前端头同轴设置有连接法兰121。连接法兰121用于与外部设备连接使用。

Claims (8)

1.一种深水用非粘结柔性管，其特征在于包括柔性管本体，所述的柔性管本体包括内向外依次设置的金属骨架层、内衬层、金属抗压层、抗磨层、抗拉铠装层、外保护层、耐磨层和隔热层，所述的金属骨架层由S型组件互锁后形成的金属带缠绕而成，使所述的金属骨架层的外壁带有外螺纹，所述的金属抗压层由碳钢Z形组件互锁形成的金属带缠绕而成；所述的抗拉铠装层包括金属内层抗拉铠装层和金属外层抗拉铠装层，所述的金属内层抗拉铠装层和所述的金属外层抗拉铠装层反向缠绕设置；所述的内衬层采用PVDF制成。

2.如权利要求1所述的一种深水用非粘结柔性管，其特征在于所述的抗磨层、外保护层和所述的耐磨层采用尼龙制成。

3.一种如权利要求1所述的深水用非粘结柔性管的连接接头，其特征在于包括接头本体和接头外套，所述的接头本体的中心设置有一左右贯通的流体通道，所述的接头外套包括套筒，所述的接头本体上同轴设置有一连接法兰，所述的连接法兰将所述的接头本体自前向后分为安装段和连接段，所述的安装段用于所述的抗拉铠装层的包覆安装，所述的连接法兰与所述的套筒的前端头为可拆卸的密封连接，所述的安装段伸入设置在所述的套筒内，所述的套筒的后端可拆卸地密封连接有一后盖，所述的后盖的中心设置有一左右贯通的供所述的柔性管本体穿过的伸入孔，所述的安装段包括自前向后依次设置的圆台段和圆柱段，所述的圆台段的外径自前向后渐大，所述的圆柱段的外径等于所述的圆台段的最大外径，所述的圆柱段上可拆卸地设置有用于卡紧所述的抗拉铠装层的卡箍，所述的套筒内设置有用于对伸入到所述的套筒内的所述的柔性管的本体的端头起密封作用的密封组件。

4.如权利要求3所述的一种深水用非粘结柔性管的连接接头，其特征在于所述的安装段的后端设置有用于供所述的金属骨架层伸入安装的第一安装孔，所述的第一安装孔与所述的流体通道同轴设置，所述的第一安装孔内设置有与所述的外螺纹相配合的内螺纹。

5.如权利要求4所述的一种深水用非粘结柔性管的连接接头，其特征在于所述的圆柱段的后端设置有用于供所述的内衬层伸入安装的第二安装孔，所述的第二安装孔与所述的第一安装孔同轴设置，且所述的第二安装孔的内径大于所述的第一安装孔的内径，所述的密封组件包括第一密封环和第二密封环，所述的第一密封环包括自前向后同轴设置的第一前密封段和第一后密封段，所述的第一前密封段的外径小于所述的第一后密封段的外径，所述的第一前密封段伸入设置在所述的第二安装孔内，所述的第一后密封段的前端面贴合设置在所述的圆柱段的后端面，所述的第一后密封段的后部设置有用于将所述的第一密封环压紧固定的第一压紧环，所述的第二密封环包括自前向后同轴设置的第二前密封段和第二后密封段，所述的第二前密封段的外径大于所述的第二后密封段的外径，所述的第二前密封段的前端面贴合设置在所述的套筒的后端面且通过所述的后盖压紧固定，所述的第二后密封段伸入设置在所述的耐磨层与所述的隔热层之间。

6.如权利要求5所述的一种深水用非粘结柔性管的连接接头，其特征在于所述的第一压紧环的后端设置有用于压紧所述的抗磨层的第二压紧环。

7.如权利要求3所述的一种深水用非粘结柔性管的连接接头，其特征在于所述的套筒内设置有用于压紧所述的抗拉铠装层的第三压紧环和用于压紧所述的耐磨层的第四压紧环。

8.如权利要求3所述的一种深水用非粘结柔性管的连接接头，其特征在于所述的连接段的前端头同轴设置有连接法兰。