一種柔性智能管道的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種柔性智能管道，由內(nèi)至外依次包括內(nèi)管層、內(nèi)抗壓力層、抗拉力及光纜層、外抗壓力層、耐磨保護(hù)層、保溫層和外保護(hù)層，其中：所述內(nèi)抗壓力層由節(jié)狀金屬圓管沿軸向拼接而成；所述外抗壓力層也由節(jié)狀金屬圓管沿軸向拼接而成，該節(jié)狀金屬圓管沿徑向至少分割成兩個(gè)以上的金屬圓弧片并拼合而成；所述保溫層由節(jié)狀泡沫玻璃圓管沿軸向拼接而成，該節(jié)狀泡沫玻璃圓管沿徑向至少分割成兩個(gè)以上的泡沫玻璃圓弧片并拼合而成。本發(fā)明將竹節(jié)的柔性抗拉抗彎的特點(diǎn)應(yīng)用到海底柔性管道，在確保輸送管道柔性的前提下，大大提升了管道的抗壓、抗拉強(qiáng)度，解決了深海油氣開(kāi)采中油、氣、水輸送的難題，同時(shí)解決了深海油氣輸送管道智能化的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種柔性智能管道
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明主要涉及用于海底油、氣、水的輸送管道。

【背景技術(shù)】
[0003]目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的海洋柔性油氣輸送管道的抗拉力采用纏繞橫向拉鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)使縱向拉力不足，管道只能在較深海域油氣開(kāi)采中使用，在深海海域無(wú)法使用。
[0004]其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是由內(nèi)部骨架層、內(nèi)壓保護(hù)層、抗壓力層、抗拉力層、膠帶層、耐磨層、保溫層、對(duì)外保護(hù)層共八層組成。但其軸向拉伸強(qiáng)度不夠，且柔性太差，難以適用于1500米以上深度的海底輸送管道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:針對(duì)上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明的目的是提供了一種柔性智能管道，具有更高的柔性和抗壓、抗拉性能，能應(yīng)用于1500米以上深度海底。
[0006]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種柔性智能管道，由內(nèi)至外依次包括內(nèi)管層、內(nèi)抗壓力層、抗拉力及光纜層、外抗壓力層、耐磨保護(hù)層、保溫層和外保護(hù)層，其中:所述內(nèi)抗壓力層由節(jié)狀金屬圓管沿軸向拼接而成；所述外抗壓力層也由節(jié)狀金屬圓管沿軸向拼接而成，該節(jié)狀金屬圓管沿徑向至少分割成兩個(gè)以上的金屬圓弧片并拼合而成；所述保溫層由節(jié)狀泡沫玻璃圓管沿軸向拼接而成，該節(jié)狀泡沫玻璃圓管沿徑向至少分割成兩個(gè)以上的泡沫玻璃圓弧片并拼合而成。
[0007]作為優(yōu)選，所述抗拉力及光纜層為高密度聚乙烯層，且層中植入有與智能管道軸心線平行的鋼絲繩和光纜。通過(guò)在擠出聚乙烯中的同時(shí)植入軸向平行的鋼絲繩形成抗壓力層以及起信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)傳輸?shù)墓饫|。
[0008]作為優(yōu)選，所述內(nèi)管層和外保護(hù)層的材質(zhì)為高密度聚乙烯。
[0009]作為優(yōu)選，所述耐磨保護(hù)層的材質(zhì)為高密度聚乙烯或尼龍11。
[0010]作為優(yōu)選，所述內(nèi)抗壓力層的節(jié)狀金屬圓管的材質(zhì)為碳素鋼。
[0011]作為優(yōu)選，所述外抗壓力層的節(jié)狀金屬圓管的材質(zhì)為鈦鋁合金或碳素鋼。
[0012]作為優(yōu)選，所述外抗壓力層和外抗壓力層中的節(jié)狀金屬圓管，以及保溫層中的節(jié)狀泡沫玻璃圓管沿軸向錯(cuò)位設(shè)置。
[0013]作為優(yōu)選，所述外抗壓力層中節(jié)狀金屬圓管和保溫層中的節(jié)狀泡沫玻璃圓管沿徑向拼合的圓弧片錯(cuò)位設(shè)置。
[0014]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):將竹節(jié)的柔性抗拉抗彎關(guān)節(jié)連接的特點(diǎn)應(yīng)用到海底柔性管道，從而在確保輸送管道一定柔性的前提下，大大提升了管道的抗壓、抗拉強(qiáng)度，解決了深海油氣開(kāi)采中油、氣、水輸送的難題，同時(shí)解決了深海油氣輸送管道智能化的問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述柔性智能管道的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明所述柔性智能管道的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中，內(nèi)管層1、內(nèi)抗壓力層2、抗拉力機(jī)光纜層3、外抗壓力層4、耐磨保護(hù)層5、保溫層6、外保護(hù)層7、鋼絲繩8、光纜9、金屬圓弧片10、泡沫玻璃圓弧片11。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0018]如圖1和2示，一種柔性智能管道，由內(nèi)至外依次包括內(nèi)管層、內(nèi)抗壓力層、抗拉力及光纜層、外抗壓力層、耐磨保護(hù)層、保溫層和外保護(hù)層，其中:所述內(nèi)抗壓力層由節(jié)狀金屬圓管沿軸向拼接而成；所述外抗壓力層也由節(jié)狀金屬圓管沿軸向拼接而成，該節(jié)狀金屬圓管沿徑向至少分割成兩個(gè)以上的金屬圓弧片并拼合而成；所述保溫層由節(jié)狀泡沫玻璃圓管沿軸向拼接而成，該節(jié)狀泡沫玻璃圓管沿徑向至少分割成兩個(gè)以上的泡沫玻璃圓弧片并拼合而成。
[0019]生產(chǎn)過(guò)程如下:
1、首先，通過(guò)擠塑機(jī)擠出高密度聚乙烯的內(nèi)管層，主要用于供流體在內(nèi)部通過(guò)，阻隔流體擠入內(nèi)抗壓力層；
2、然后冷凍收縮內(nèi)管層，并套裝第二層內(nèi)抗壓力層節(jié)狀套管，抗阻內(nèi)部流體壓力和外部流體壓力；
3、接著在擠出聚乙烯時(shí)同步植入鋼絲繩、光纜，形成抗拉力層及信號(hào)傳輸，在抗擊管道縱向拉力的同時(shí)提供信號(hào)傳輸；
4、然后安裝鈦鋁合金或碳素鋼圓弧片組合成節(jié)狀圓管，形成外抗壓力層，抗阻外部流體壓力；
5、接著連續(xù)通過(guò)擠塑機(jī)擠出并包覆第四層，形成耐磨保護(hù)層，從而減少鈦鋁合金或碳素鋼與保溫發(fā)泡玻璃之間的摩擦，優(yōu)選高密度聚乙烯或尼龍11 ；
6、繼續(xù)在第五層周圍安裝發(fā)泡玻璃圓弧片，組合成節(jié)狀圓管，形成保溫層，從而能減少內(nèi)部流體熱暈的流失；
7、最后在保溫層外層擠出包覆的聚乙烯，形成外保護(hù)層，起到保護(hù)保溫層，并防止海水進(jìn)入內(nèi)層的功能。
[0020]本發(fā)明可根據(jù)海洋深度的加深增加抗壓層厚度、強(qiáng)度或增加抗壓層數(shù)，增強(qiáng)管道的抗壓力。通過(guò)增加鋼絲繩的強(qiáng)度，可增強(qiáng)管道的抗拉力
本發(fā)明采用竹子結(jié)構(gòu)原理，采用多層節(jié)狀套管，利用聚乙烯熱脹冷縮比例大的特點(diǎn)，在擠出聚乙烯管外層使用多層重疊錯(cuò)位套管，組成抗壓力層；聚乙烯管在擠出生產(chǎn)的同時(shí)，包覆鋼絲繩形成抗拉力層；同時(shí)鋼絲繩、聚乙烯管和節(jié)狀套管的使用保證管道的曲繞性、抗壓和抗拉力強(qiáng)度；在聚乙烯管擠出時(shí)，同時(shí)植入鋼絲繩、光纜，并在管道兩端設(shè)信號(hào)接收和發(fā)射裝置，依托此裝置隨時(shí)監(jiān)測(cè)管道的各種情況變化，生產(chǎn)出柔性智能管道。其柔性、抗壓、抗拉、關(guān)節(jié)連接的自身結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)原理的延伸形成柔性管道的各個(gè)功能。柔性的原理，竹子在風(fēng)中擺動(dòng)卻不倒靠的是竹節(jié)、竹關(guān)節(jié)和竹筋的相互作用，形成柔性的作用；抗壓的原理，竹子自身是圓筒形狀，并彎曲并不斷裂，同時(shí)根據(jù)竹壁的厚度，竹筋的粗細(xì)的綜合作用可以起到抗壓的作用；抗拉的原理，竹內(nèi)竹筋的連接可以使各個(gè)竹節(jié)進(jìn)行連接，起到抗拉的作用；關(guān)節(jié)連接的原理，竹關(guān)節(jié)是可以打通的，形成了中空的連接作用。
[0021]本發(fā)明深海油氣開(kāi)采中油、氣、水輸送的難題，同時(shí)解決了深海油氣輸送管道智能化的問(wèn)題。降低了管道的生產(chǎn)成本，突破了深海油、氣、水輸送的難題。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性智能管道，其特征在于:由內(nèi)至外依次包括內(nèi)管層、內(nèi)抗壓力層、抗拉力及光纜層、外抗壓力層、耐磨保護(hù)層、保溫層和外保護(hù)層，其中:所述內(nèi)抗壓力層由節(jié)狀金屬圓管沿軸向拼接而成；所述外抗壓力層也由節(jié)狀金屬圓管沿軸向拼接而成，該節(jié)狀金屬圓管沿徑向至少分割成兩個(gè)以上的金屬圓弧片并拼合而成；所述保溫層由節(jié)狀泡沫玻璃圓管沿軸向拼接而成，該節(jié)狀泡沫玻璃圓管沿徑向至少分割成兩個(gè)以上的泡沫玻璃圓弧片并拼合--? 。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述柔性智能管道，其特征在于:所述抗拉力及光纜層為高密度聚乙烯層，且層中植入有與智能管道軸心線平行的鋼絲繩和光纜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述柔性智能管道，其特征在于:所述內(nèi)管層和外保護(hù)層的材質(zhì)為高密度聚乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述柔性智能管道，其特征在于:所述耐磨保護(hù)層的材質(zhì)為高密度聚乙烯或尼龍11。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述柔性智能管道，其特征在于:所述內(nèi)抗壓力層的節(jié)狀金屬圓管的材質(zhì)為碳素鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述柔性智能管道，其特征在于:所述外抗壓力層的節(jié)狀金屬圓管的材質(zhì)為鈦招合金或碳素鋼。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述柔性智能管道，其特征在于:所述外抗壓力層和外抗壓力層中的節(jié)狀金屬圓管，以及保溫層中的節(jié)狀泡沫玻璃圓管沿軸向錯(cuò)位設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述柔性智能管道，其特征在于:所述外抗壓力層中節(jié)狀金屬圓管和保溫層中的節(jié)狀泡沫玻璃圓管沿徑向拼合的圓弧片錯(cuò)位設(shè)置。
【文檔編號(hào)】F16L11/14GK104405971SQ201410658975
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】王斌 申請(qǐng)人:南京浩宇塑業(yè)有限公司