CN212900321U - 弯管 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于管道防护技术领域，旨在解决弯管包覆层缠绕搭接有凸起的问题，具体涉及一种弯管，包括弯管本体以及设置于弯管本体外侧的防护层；防护层包括第一包覆层和第二包覆层，第一包覆层包括多个第一片材结构，多个第一片材结构按照第一方向依次对缝贴合设置于弯管本体外侧；第二包覆层包括多个第二片材结构，多个第二片材结构按照第二方向依次对缝贴合设置于所述第一包覆层外侧，且第二方向与所述第一方向相反设置。通过本实用新型可实现防护结构的对缝无搭接、无凸起设置，有效减少搭接凸起磨损造成的弯管防护不到位等问题，提高弯管防护层强度。

Description

弯管

技术领域

本实用新型属于管道防护技术领域，具体涉及一种弯管。

背景技术

油气输送管道作为现代化高效、低成本的运输方式，越来越广泛的得到应用，管道防腐层为管道运行安全带来了重要保障，在3PE优异的防腐效果为直管保驾护航的同时，弯管较为单一且脆弱的防腐层结构形式，为管线整体运行安全带来了一定隐患，也使弯管部位成为整条管线的薄弱环节。目前90％的长输管线用弯管采用环氧粉末进行外防腐，其高效的防腐蚀效果背后，韧性不高、易损伤脱落的特性一直成为管道建设的难题。

光固化玻璃钢防护层是一种紫外光引发固化的玻璃纤维增强复合材料，具有机械强度和弯曲韧性高、耐冲击性能高、固化速度快、耐磨性高与FBE粘结强度高、施工简便等诸多优点，已广泛应用于穿越段直管的外防护，但未曾在弯管防腐中有过任何应用业绩；在弯管包覆中，通常采用长方形的光固化玻璃钢预浸带通过搭接缠绕的方式以及单层涂覆进行弯管外侧防护层的设置，造成弯管拼接缠绕且存在拼接凸起等问题，造成弯管包覆效果不好，施工不便，表面平整度差，易出现搭接空鼓且搭接凸起部位极易磨损的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，即为了解决弯管包覆层缠绕搭接有凸起的问题，本实用新型提供了一种弯管，包括弯管本体以及设置于所述弯管本体外侧的防护层；所述防护层包括第一包覆层和第二包覆层，所述第一包覆层包括多个第一片材结构，多个所述第一片材结构按照第一方向依次对缝贴合设置于所述弯管本体外侧；所述第二包覆层包括多个第二片材结构，多个所述第二片材结构按照第二方向依次对缝贴合设置于所述第一包覆层外侧，且所述第二方向与所述第一方向相反设置。

在一些优选实施例中，所述第二片材结构设置于相邻两个所述第一片材结构的对缝处，且相邻两个所述第二片材结构的对缝与相邻两个所述第一片材结构的对缝错位设置。

在一些优选实施例中，所述第一片材结构包括第一结构、第二结构，所述第一结构和所述第二结构对称设置，且所述第一结构的长度轴线、所述第二结构的长度轴线与所述第一片材结构的长度轴线重合设置。

在一些优选实施例中，所述第一结构、所述第二结构均为等腰梯形结构。

在一些优选实施例中，所述第一结构包括第一组对缝部、第二组对缝部，所述第一组对缝部包括第一对缝部、第二对缝部，所述第一对缝部与所述第二对缝部相对于所述第一片材结构的长度轴线对称设置；所述第二组对缝部包括第三对缝部、第四对缝部，所述第三对缝部与所述第四对缝部相对于所述第一片材结构的长度轴线对称设置；

所述第一对缝部、所述第二对缝部均为凹弧结构；

所述第三对缝部、所述第四对缝部均为凸弧结构。

在一些优选实施例中，所述第一对缝部、所述第二对缝部远离所述第二组对缝部的一端的连线构成第一线段；

所述第三对缝部、所述第四对缝部与远离所述第一组对缝部的一端的连线构成第二线段；

所述第一对缝部、所述第二对缝部的中点的连线构成第三线段；

所述第一组对缝部与所述第二组对缝部重合点的连线构成第四线段；

所述第三对缝部、所述第四对缝部的中点的连线构成第五线段；

所述第一线段、所述第二线段、所述第三线段、所述第四线段和所述第五线段互相平行设置，且均与所述第一片材结构的长度轴线垂直设置。

在一些优选实施例中，所述第一组对缝部设置于所述第二组对缝部的外侧；

所述第二线段与所述第一片材结构的横向轴线重合设置。

在一些优选实施例中，所述第二组对缝部设置于所述第一组对缝部的外侧；

所述第一线段与所述第一片材结构的横向轴线重合设置。

在一些优选实施例中，所述第一包覆层、所述第二包覆层的厚度均大于2.5mm。

在一些优选实施例中，所述第二包覆层为多层，多层所述第二包覆层依次包裹设置于所述弯管本体的外侧，且相邻两层所述第二包覆层的对缝错位设置。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型通过多个第一片材结构按照第一方向依次对缝贴合设置的第一包覆层，多个第二片材结构按照与第一方向相反的第二方向依次对缝贴合设置的第二包覆层，有效解决现有技术中弯管包覆层缠绕对缝搭接有凸起的问题，实现对缝连接的同时，有效提高防护层的强度，以及弯管本体的整体强度。

2)通过本实用新型的光固化玻璃钢外防护层防腐型式，成功解决了弯管拼接光固化玻璃钢防护层的施工难题，其固化后强度可达到400MPa以上，具有超强的抗外力损伤作用外，还可对弯管起到补强作用，极大程度的提高了管道运行安全，同时有效解决了光固化玻璃钢防腐产品在实际应用中出现的无法与其他材料粘接的问题，使得该类防护层在管道行业具有更广阔的市场应用前景。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本实用新型弯管的一种具体实施例的立体结构示意图；

图2是本实用新型弯管的一种具体实施例的剖视示意图；

图3是图2中A的局部放大示意图；

图4是本实用新型弯管中的第一片材结构的一种具体实施例的结构示意图；

图5是本实用新型弯管中的第一片材结构的另一种具体实施例的结构示意图。

附图标记说明：100、弯管本体；200、防护层，210、第一包覆层，211、第一对缝部，212、第二对缝部，213、第三对缝部，214、第四对缝部，220、第二包覆层。

具体实施方式

为使本实用新型的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

下面参照附图并结合具体实施例进一步说明本实用新型。

参照附图1，图示是本实用新型弯管的一种具体实施例的立体结构示意图，该弯管包括弯管本体100以及设置于弯管本体外侧的防护层200，防护层包括依次设置于弯管本体外侧的第一包覆层和第二包覆层，在本实用新型中，第一包覆层为与弯管本体贴合设置的一层，第二包覆层为设置为第一包覆层外侧的防腐层防护结构；第一包覆层包括多个第一片材结构，多个第一片材结构按照第一方向依次对缝贴合设置于弯管本体外侧；第二包覆层包括多个第二片材结构，多个第二片材结构按照第二方向依次对缝贴合设置于第一包覆层外侧，且第二方向与第一方向相反设置；通过第二包覆层与第一包覆层的错位设置，有效提高弯管本体的密封防护效果，保证弯管本体外侧设置的防护层与弯管本体贴合紧密，韧性高，同时对弯管本体强度起到补强作用，极大程度提高管道运行安全。

进一步地，第二包覆层可为多层，多层第二包覆层依次包裹设置于弯管本体的外侧，且相邻两层第二包覆层的对缝错位设置，通过弯管本体外侧设置的多层级对缝错位设置的防护结构，有效解决现有技术中弯管本体防护后表面平整度差，已出现搭接空鼓且凸起部位极易磨损的问题。

进一步地，参照附图2和附图3，其中，图2是本实用新型弯管的一种具体实施例的剖视示意图，图3是图2中A的局部放大示意图；需要说明的是，为了便于本实用新型的描述，图2中仅示出部分弯管本体的防护层结构；设置于弯管本体100外侧的第一包覆层210包括多个第一片材结构，多个第一片材结构按照第一方向依次对缝贴合设置于弯管本体外侧，设置于第一包覆层210外侧的为第二包覆层220，包括多个第二片材结构，多个第二片材结构按照第二方向依次对缝贴合设置于第一包覆层外侧，且第二方向与第一方向相反设置，每层包覆层的多个片材结构设置，可有效实现对弯管本体的包覆防护，能保证多个片材结构的对缝贴合后与弯管本体的内外径贴合，且多个片材结构形成的弯管本体防护层与弯管本体紧密贴合，且不会出现搭接凸起的连接区域；进一步地，第二片材结构设置于相邻两个第一片材结构的对缝处，且相邻两个第二片材结构的对缝与相邻两个第一片材结构的对缝错位设置，不仅能提高防护层的强度、厚度要求，还能有效提高弯管的轴向拉伸强度。

下面以第一包覆层中的第一片材结构为例进行详细说明。

参照附图4，图示是本实用新型弯管中的第一片材结构的一种具体实施例的结构示意图；第一片材结构包括第一结构、第二结构，第一结构和第二结构对称设置，且第一结构的长度轴线、第二结构的长度轴线与第一片材结构的长度轴线重合设置。

需要说明的是，本实用新型中所用的第一片材结构、第二片材结构的厚度一般为2.5mm，故在本方案中第一片材结构、第二片材结构的长度与待包覆弯管本体的外径周长一致，不影响对应片材结构的包覆效果，可实现弯管本体外侧的周向平缝对接。

进一步地，第一结构、第二结构均为等腰梯形结构，需要说明的是，在本方案中所说的等腰梯形结构为类比结构，不是规则标准的等腰梯形结构，本实施例中的第一结构、第二结构的等腰梯形结构设置，与待包覆弯管本体的外形特征相适配，使包覆后的弯管不改变其原本外观形状。

进一步地，第一结构包括第一组对缝部、第二组对缝部，第一组对缝部包括第一对缝部211、第二对缝部212，第一对缝部211与第二对缝部212相对于第一片材结构的长度轴线对称设置；第二组对缝部包括第三对缝部213、第四对缝部214，第三对缝部与第四对缝部相对于第一片材结构的长度轴线对称设置；第一对缝部、第二对缝部均为凹弧结构；第三对缝部、第四对缝部均为凸弧结构，不同段不同弧度的设置，保证多个第一片材结构在弯管本体上进行包覆时，保证两两相邻第一片材结构之间的对缝设置，或者保证两两相邻第一片材结构之间的腰部缝隙在误差范围内。

进一步地，第一对缝部、第二对缝部远离第二组对缝部的一端的连线构成第一线段，其长度为L1；第三对缝部、第四对缝部与远离第一组对缝部的一端的连线构成第二线段，其长度为L2；第一对缝部、第二对缝部的中点的连线构成第三线段，其长度为L3；第一组对缝部与第二组对缝部重合点的连线构成第四线段，其长度为L4；第三对缝部、第四对缝部的中点的连线构成第五线段，其长度为L5；第一线段、第二线段、第三线段、第四线段和第五线段互相平行设置，且均与第一片材结构的长度轴线垂直设置。

进一步地，第二结构与第一结构相同设置。

在本实施例中，第一组对缝部设置于第二组对缝部的外侧；第二线段与第一片材结构的横向轴线重合设置，即当第一片材结构包覆至弯管本体外侧时，第二线段与弯管本体最外侧的外侧弧重合，第一线段与弯管本体最内侧的内侧弧重合，第一片材结构中的第一结构和第二结构的对缝处为第一结构中的第一线段与第二结构中的第一线段对缝设置，单个第一片材结构的周向对缝在弯管本体最内的内侧弧，保证该第一片材结构环绕设置于弯管本体的外侧。

进一步地，第一对缝部、第二对缝部远离第二组对缝部的一端的连线构成第一线段，其长度为L1；第三对缝部、第四对缝部远离第一组对缝部的一端的连线构成第二线段，其长度为L2；第一对缝部、第二对缝部的中点的连线构成第三线段，其长度为L3；第一组对缝部与第二组对缝部重合点的连线构成第四线段，其长度为L4；第三对缝部、第四对缝部的中点的连线构成第五线段，其长度为L5；第一线段、第二线段、第三线段、第四线段和第五线段互相平行设置，且均与防护结构的长度轴线垂直设置。

进一步地，防护结构的获取方法如下：

步骤S210，基于待包覆弯管的管径D，获取待包覆弯管的曲率半径R，以及第二线段的长度L2；其中，R＝6D；当D∈(1016,1422)时，L2取1000，当D∈(610,914)时，L2取850，当D∈(0,610)时，L2取650；在本发明中，管径为外径；L2为所用防护结构的最大宽度；

步骤S220，基于第二线段的长度L2和曲率半径R，获取单片防护结构的包覆角度α；其中，

步骤S230，基于包覆角度α和曲率半径R，获取第一线段的长度L1；其中，

进一步地，L1为单片防护结构包覆范围内弧最小长度；

步骤S240，基于管径D和包覆角度α，获取第三线段的长度L3；

进一步地，L3为弯管内弧45°方向弧长对应的线段长度；

基于包覆角度α和曲率半径R，获取第四线段的长度L4；

进一步地，L4为弯管中性面弧长所对应的线段长度；

基于包覆角度α、曲率半径R和管径D，获取第五线段的长度L5；

L5为弯管外弧45°方向弧长对应的线段的长度；

基于管径D，获取防护结构的长度L；L＝πD。

需要说明的是，根据带长、第一线段、第三线段和第四线段的尺寸，可确定第一线段、第三线段、第四线段两端的端点位置，根据三点确定一个圆的原理，可确定第一线段与第四线段之间的标准圆弧；根据带长、第四线段、第五线段和第二线段的尺寸，可确定第四线段、第五线段和第二线段两端的端点位置，根据三点确定一个圆的原理，可确定第二线段与第四线段之间的标准圆弧，进而确定出包覆层的具体结构尺寸。

进一步地，参照附图5，图示是本实用新型弯管中的第一片材结构的另一种具体实施例的结构示意图，在本实施例中，第二组对缝部设置于第一组对缝部的外侧；第一线段与第一片材结构的横向轴线重合设置，即当第一片材结构包覆至弯管本体外侧时，第二线段与弯管本体最外侧的外侧弧重合，第一线段与弯管本体最内侧的内侧弧重合，第一片材结构中的第一结构和第二结构的对缝处为第一结构中的第二线段与第二结构中的第二线段对缝设置，单个第一片材结构的周向对缝在弯管本体最外侧的外侧弧，保证该第一片材结构环绕设置于弯管本体的外侧。

进一步地，第二片材结构和第一片材结构的结构相同设置。设置于弯管本体的第一层包覆层中的多个第一片材结构对缝依次设置，设置于第一层包覆层外侧的第二包覆层中的多个第二片材结构依次设置且相邻第二片材结构的对缝与相邻第一片材结构的对缝错位设置，通过错缝叠加设置的方式，在满足防护层强度、厚度的同时，有效提高弯管的轴向拉伸强度。

进一步地，第一包覆层、第二包覆层的厚度均大于2.5mm，保证防护层本身的韧性及强度。

进一步地，需要说明的是，当防护层中仅包括一层包覆层时，单层包覆层的厚度要求为大于等于2.5mm；当防护层包括两层包覆层时，单层包覆层的厚度要求可为大于等于1.25mm，在保证当防护层韧性轻度的同时，节约材料成本；当防护层包括多层包覆层时，单层包覆层的厚度可根据实际需要设定，为本领域技术人员所知的是，当单层包覆层的厚度过大，造成包覆层的带长与弯管外径的差值超过设定阈值时，单层包覆层的带长可根据实际误差适当增加。

进一步地，第一片材结构、第二片材结构均为光固化玻璃钢预浸带。

在本实用新型中，弯管因其特殊的形状特征，弯曲段具有双曲率几何特征，玻璃钢预浸带产品出厂均为长方形片状，且自身弹性不佳，因此无法依靠弹性进行有效贴合，通过弯管弯曲段展开图形反推，采用定尺寸“鱼形”裁切的方法，有效解决了光固化玻璃钢预浸带的包覆难题，外观符合技术规格书要求。

管道光固化玻璃钢产品最初应用于穿越段直管，并依靠其极佳的抗损伤能力得到快速推广，因此造成目前常用的光固化玻璃钢预浸带施工标准均来源于直管穿越工程，部分要求未能考虑弯管的特殊情况，例如：为避免穿越过程中局部点的过度磨损，要求全管体玻璃钢预浸带采用对缝连接，任何部位不允许采用搭接的方式进行包覆。此次新型弯管光固化玻璃钢防护层施工工艺，采用双层错缝叠加方式，在实现对缝连接的同时，有效提高了保护层强度，防护层表面无搭接凸起。

进一步地，本实用新型还包括在防护层的外表面涂刷光敏胶，在其外侧还设置有压光带，通过压光带的包覆，有效解决光固化玻璃钢表面无法实现与补口热缩带(套)的粘结问题。

在本实用新型中，光固化玻璃钢预浸带因其自身特性影响，极难与其他材料做到有效粘接，是现场环焊缝补口的难题。因现场补口多采用热缩带(套)，与玻璃钢搭接部位粘接不牢会造成管道补口位置密封失效，严重的会造成管道腐蚀，引发重大事故。此次新型弯管光固化玻璃钢防护层施工工艺，利用光敏胶较好的粘接特性，在光固化玻璃钢预浸带施工完成后，其表面涂刷光敏胶层，使用压光带进行包覆，固化反应完成后，有效降低了表面粗糙度，同时可以与各类材料达到有力粘接，完美解决了光固化玻璃钢产品在补口过程中的粘接问题。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种弯管，其特征在于，所述弯管包括弯管本体以及设置于所述弯管本体外侧的防护层；

所述防护层包括第一包覆层和第二包覆层，所述第一包覆层包括多个第一片材结构，多个所述第一片材结构按照第一方向依次对缝贴合设置于所述弯管本体外侧；所述第二包覆层包括多个第二片材结构，多个所述第二片材结构按照第二方向依次对缝贴合设置于所述第一包覆层外侧，且所述第二方向与所述第一方向相反设置。

2.根据权利要求1所述的弯管，其特征在于，所述第二片材结构设置于相邻两个所述第一片材结构的对缝处，且相邻两个所述第二片材结构的对缝与相邻两个所述第一片材结构的对缝错位设置。

3.根据权利要求2所述的弯管，其特征在于，所述第一片材结构包括第一结构、第二结构，所述第一结构和所述第二结构对称设置，且所述第一结构的长度轴线、所述第二结构的长度轴线与所述第一片材结构的长度轴线重合设置。

4.根据权利要求3所述的弯管，其特征在于，所述第一结构、所述第二结构均为等腰梯形结构。

5.根据权利要求4所述的弯管，其特征在于，所述第一结构包括第一组对缝部、第二组对缝部，所述第一组对缝部包括第一对缝部、第二对缝部，所述第一对缝部与所述第二对缝部相对于所述第一片材结构的长度轴线对称设置；所述第二组对缝部包括第三对缝部、第四对缝部，所述第三对缝部与所述第四对缝部相对于所述第一片材结构的长度轴线对称设置；

所述第一对缝部、所述第二对缝部均为凹弧结构；

所述第三对缝部、所述第四对缝部均为凸弧结构。

6.根据权利要求5所述的弯管，其特征在于，所述第一对缝部、所述第二对缝部远离所述第二组对缝部的一端的连线构成第一线段；

所述第三对缝部、所述第四对缝部与远离所述第一组对缝部的一端的连线构成第二线段；

所述第一对缝部、所述第二对缝部的中点的连线构成第三线段；

所述第一组对缝部与所述第二组对缝部重合点的连线构成第四线段；

所述第三对缝部、所述第四对缝部的中点的连线构成第五线段；

所述第一线段、所述第二线段、所述第三线段、所述第四线段和所述第五线段互相平行设置，且均与所述第一片材结构的长度轴线垂直设置。

7.根据权利要求6所述的弯管，其特征在于，所述第一组对缝部设置于所述第二组对缝部的外侧；

所述第二线段与所述第一片材结构的横向轴线重合设置。

8.根据权利要求6所述的弯管，其特征在于，所述第二组对缝部设置于所述第一组对缝部的外侧；

所述第一线段与所述第一片材结构的横向轴线重合设置。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的弯管，其特征在于，所述第一包覆层、所述第二包覆层的厚度均大于2.5mm。

10.根据权利要求9所述的弯管，其特征在于，所述第二包覆层为多层，多层所述第二包覆层依次包裹设置于所述弯管本体的外侧，且相邻两层所述第二包覆层的对缝错位设置。

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