CN221004123U - 一种寒区油气输送管道结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种寒区油气输送管道结构，涉及油气输送管道技术领域。所述油气输送管道结构由内到外依次为管道本体层、泡沫棉保温层、第一钢管层、地聚物泡沫混凝土层、第二钢管层、锌层、沥青层。本实用新型公开的寒区油气输送管道结构具有较好的抗冻融变形、耐腐蚀性能，能够有效地减小油气输送管道对管周冻土的热扰动，防止油气输送管道受冻土环境变化的影响而发生翘曲变形、沉陷、扁平化、裂纹，甚至断裂等。

Description

一种寒区油气输送管道结构

技术领域

本实用新型涉及油气输送管道技术领域，具体为一种寒区油气输送管道结构。

背景技术

我国是世界上油气资源需求大国，油气管道作为油气输运的主要载体，其安全有序运行关乎我国社会经济秩序稳定与安全。目前，我国已建、在建或拟建的油气管道面临较多影响其安全运行的诸多因素，如大量管线穿越季节冻土区和多年冻土区，寒区复杂工程环境对管道的安全运维产生较大的威胁。在管道施工和运行过程中，管沟开挖、管内热介质扰动等势必破坏冻土原有的赋存状态，管道与冻土间热量传输等影响着冻土中的水分迁移和成冰作用，进一步加速管道周围冻土的退化。受冻土环境变化影响，管道也会发生较多病害，如翘曲变形、沉陷、扁平化、裂纹，甚至断裂等。此外，反复的冻胀融沉使管道形成应力集中区，甚至露出地表或发生破坏，给油气输送管道带来极大的安全隐患。

因此，开发一种抗冻融变形的高性能油气输送管道结构十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种寒区油气输送管道结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种寒区油气输送管道结构，其特征在于：所述输送管道结构由内到外依次包括管道本体层、泡沫棉保温层、第一钢管层、地聚物泡沫混凝土层、第二钢管层、锌层、沥青层。

可选的，所述泡沫棉保温层内表面与管道本体层的外表面紧密接触，泡沫棉保温层外表面与第一钢管层的内表面紧密接触。

可选的，所述第一钢管层的内表面光滑，外表面做喷砂处理，使第一钢管层的外表面和地聚物泡沫混凝土连接更加紧密。

可选的，所述地聚物泡沫混凝土层是采用物理发泡的方式将气泡引入地聚物料浆中制备的一种新型无机多孔材料。

可选的，所述第二钢管层的外表面光滑，内表面做喷砂处理，使第二钢管层的内表面和地聚物泡沫混凝土连接更加紧密。

可选的，所述锌层是在第二钢管层外表面镀锌，镀锌后能将第二钢管层与外部环境相隔离，减少外部环境对外管的腐蚀。

可选的，所述沥青层是在锌层上涂刷石油沥青底漆，厚度1～2mm。

有益效果

本实用新型提供了一种寒区油气输送管道结构，具备以下有益效果：

该用于寒区油气输送的管道结构，通过在管道本体层外设置泡沫棉保温层、第一钢管层、地聚物泡沫混凝土层、第二钢管层、锌层和沥青层，泡沫棉保温层在油气管道与第一钢管层之间的孔隙中填充，泡沫面保温层能减小油气管道管内介质对管周冻土的热扰动。第一钢管层的外表面和第二钢管层的内表面做喷砂处理，能使钢管层与地聚物泡沫混凝土层之间连接更加紧密。第一钢管层与第二钢管层之间采用地聚物泡沫混凝土，该地聚物泡沫混凝土层是采用物理发泡的方式将气泡引入地聚物料浆中制备的一种新型无机多孔材料，该地聚物泡沫混凝土层能够有效的增强管道的抗变形能力。在第二钢管层的外表面设有锌层，锌层外涂刷沥青层，锌层和沥青层都具有耐腐蚀的功能。泡沫棉保温层和地聚物泡沫混凝土层的组合减小了整个管道的传热能力，减小油气管道管内介质对管周冻土的热扰动，进而削弱冻融循环对油气输送管道的影响。两层钢管与地聚物泡沫混凝土层的组合提高了油气输送管道的抗变形能力。锌层与沥青层的组合增加了油气输送管道的耐腐蚀能力，一旦锌层表面的沥青涂层被破坏，锌层与土壤接触，金属锌会与土中的碳酸盐等物质结合成不可溶解的碳酸锌，这层保护膜紧紧的粘结在管壁上，形成一层致密连续的、不可溶解的、不可渗漏的涂层，从而防止了腐蚀的发生。

附图说明

图1为本实用新型截面示意图。

图1中，1-管道本体层，2-泡沫棉保温层，3-第一钢管层，4-地聚物泡沫混凝土层，5-第二钢管层，6-锌层，7-沥青层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种寒区油气输送管道结构的技术方案，本技术方案的输送管道结构由内到外依次包括管道本体层1、泡沫棉保温层2、第一钢管层3、地聚物泡沫混凝土层4、第二钢管层5、锌层6、沥青层7。

泡沫棉保温层2内表面与管道本体层1的外表面紧密接触，泡沫棉保温层2外表面与第一钢管层3的内表面紧密接触。

第一钢管层3的内表面光滑，外表面进行喷砂处理，以便于第一钢管层3的外表面与混凝土的连接更加紧密。

地聚物泡沫混凝土层4采用地聚物泡沫混凝土，在第一钢管层3与第二钢管层5之间加入混凝土层能提高油气输送管道的抗变形能力，减小油气输送管道的传热能力。地聚物泡沫混凝土主要包括偏高岭土、粉煤灰、水、碱性激发剂。地聚物泡沫混凝土结合了地聚物材料和泡沫混凝土的优势，既具有传统泡沫混凝土节能利废、保温隔热等优点，又因地聚物材料高强、耐热、耐腐蚀的特性被赋予了优异的机械性能和耐腐蚀性能。

第二钢管层5的外表面光滑，内表面进行喷砂处理，以便于第二钢管层5的内表面与混凝土的连接更加紧密。

锌层6采用热镀锌的方法在第二钢管层5外表面进行镀锌，增强第二钢管层5外表面的耐腐蚀性能。

沥青层7是在锌层6外表面刷环氧煤沥青，先涂一层底漆，再涂三层面漆。

本实用新型专利公开的寒区油气输送管道结构的施工方法包括：

步骤1：准备2根壁厚为10mm，长度为7米，外径分别为500mm和580mm的不锈钢无缝钢管，其中外径为500mm的钢管为第一钢管层，外径为580mm的钢管为第二钢管层。使用喷砂机对第一钢管层外表面和第二钢管层表面进行喷砂处理，使管与混凝土之间连接更加紧密。

步骤2：以步骤(1)得到的第一钢管层作为内模，第二钢管层作为外模浇筑混凝土层。在浇筑前将第一钢管层与第二钢管层的一端用钢模板密封处理，在钢模板预留孔洞用于第一钢管层与第二钢管层的固定，固定的一端为下端，从上端进行浇筑。

步骤3：对步骤(2)中得到的构件尽量对称浇筑，避免内管发生偏移。在浇筑过程中，采用内部振捣器，每次振捣时间不少于30s。

步骤4：采用薄膜覆盖、撒温水的方式对步骤(3)中的混凝土层进行养护，28天后拆除模板。

步骤5：准备外径为460mm，长度为7m的管道主体，将步骤(4)得到的混凝土管道套在管道主体外侧，混凝土管两端的第一钢管层内表面设置凸起，对管道主体限位，确保管道主体与混凝土管道轴心对齐。

步骤6：将20mm厚的泡沫棉放入步骤(5)得到的构件中，泡沫棉一种高效绝热材料，具有重量轻、强度高、抗氧化、导热率低、柔软性好、耐腐蚀、热容小及隔音等特点。

步骤7：对步骤6得到构件的管道层二外表面进行镀锌，锌层在管道层二外表面完全覆盖，以热镀锌形成镀锌层具有耐冲击、防腐、防腐蚀性能好等特点。

步骤8：对步骤(7)得到构件的锌层表面刷环氧煤沥青，先涂一层底漆，待第一层底漆干后，再涂三层面漆。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种寒区油气输送管道结构，其特征在于：所述油气输送管道结构由内到外依次包括管道本体层(1)、泡沫棉保温层(2)、第一钢管层(3)、地聚物泡沫混凝土层(4)、第二钢管层(5)、锌层(6)、沥青层(7)。

2.根据权利要求1所述的一种寒区油气输送管道结构，其特征在于：所述泡沫棉保温层(2)内表面与管道本体层(1)的外表面紧密接触，泡沫棉保温层(2)外表面与第一钢管层(3)的内表面紧密接触。

3.根据权利要求1所述的一种寒区油气输送管道结构，其特征在于：所述第一钢管层(3)的内表面光滑，外表面进行喷砂处理。

4.根据权利要求1所述的一种寒区油气输送管道结构，其特征在于：所述混凝土层(4)厚度为70mm。

5.根据权利要求1所述的一种寒区油气输送管道结构，其特征在于：所述第二钢管层(5)的外表面光滑，内表面做喷砂处理。

6.根据权利要求1所述的一种寒区油气输送管道结构，其特征在于：所述锌层(6)在第二钢管层(5)外表面完全无缝隙地覆盖。

7.根据权利要求1所述的一种寒区油气输送管道结构，其特征在于：所述沥青层(7)的厚度为1～2mm。