一種柔性智能管道的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開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、抗拉強度，解決了深海油氣開采中油、氣、水輸送的難題，同時解決了深海油氣輸送管道智能化的問題。
【專利說明】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采中使用，在深海海域無法使用。
[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、對外保護(hù)層共八層組成。但其軸向拉伸強度不夠，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:針對上述現(xiàn)有存在的問題和不足，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。通過在擠出聚乙烯中的同時植入軸向平行的鋼絲繩形成抗壓力層以及起信號傳輸?shù)男盘杺鬏數(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:將竹節(jié)的柔性抗拉抗彎關(guān)節(jié)連接的特點應(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、抗拉強度，解決了深海油氣開采中油、氣、水輸送的難題，同時解決了深海油氣輸送管道智能化的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[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。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(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)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(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以上的泡沫玻璃圓弧片并拼合而成。
[0019]生產(chǎn)過程如下:
1、首先，通過擠塑機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，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同步植入鋼絲繩、光纜，形成抗拉力層及信號傳輸，在抗擊管道縱向拉力的同時提供信號傳輸；
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)通過擠塑機擠出并包覆第四層，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、強度或增加抗壓層數(shù)，增強管道的抗壓力。通過增加鋼絲繩的強度，可增強管道的抗拉力
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，在擠出聚乙烯管外層使用多層重疊錯位套管，組成抗壓力層；聚乙烯管在擠出生產(chǎn)的同時，包覆鋼絲繩形成抗拉力層；同時鋼絲繩、聚乙烯管和節(jié)狀套管的使用保證管道的曲繞性、抗壓和抗拉力強度；在聚乙烯管擠出時，同時植入鋼絲繩、光纜，并在管道兩端設(shè)信號接收和發(fā)射裝置，依托此裝置隨時監(jiān)測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功能。柔性的原理，竹子在風(fēng)中擺動卻不倒靠的是竹節(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)明深海油氣開采中油、氣、水輸送的難題，同時解決了深海油氣輸送管道智能化的問題。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位設(shè)置。
【文檔編號】F16L11/14GK104405971SQ201410658975
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】王斌 申請人:南京浩宇塑業(yè)有限公司