專利名稱：一種復合軟管抗壓鎧裝層的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種軟管，特別是關于一種用于海洋非粘結復合軟管抗壓鎧裝層。
背景技術：
傳統的海底管道一般以鋼管為主，其整體的建造、安裝和后續保養工作周期長且費用高，近年來國外興起的柔性復合管道由于防腐蝕性好、海底地形地貌適應性強、鋪設速度快且費用低、不易結蠟，而且還可以重復利用等優點，已開始應用到海底油、氣和水的管道輸送中。柔性復合管道主要有兩種，一種為粘結性復合軟管，另一種為非粘結性復合軟管，粘結性復合軟管的連接一般是由聚合物層和金屬增強層擠壓連成一體，其擠壓成型后通過特殊的工序使聚合物材料層和金屬增強層之間產生較高的粘合強度。該類軟管一般僅在較短距離跨接管道中應用。而非粘結復合軟管一般由聚合物材料層和金屬增強層通過物理的方式組合而成，其每一層與每一層間不需要使用化學工藝粘合，各層間通過摩擦和接觸壓力來傳遞載荷，其具有良好的柔性，已逐漸成為軟管中的主流結構，此類復合軟管一般在長距離和高壓的管道中使用。其非粘結復合軟管也廣泛應用于海洋工程中對原油或天然氣或水的輸送中。非粘結復合軟管是由骨架層、內襯層、抗壓鎧裝層、抗拉鎧裝層和外包覆層等多層構成，其中抗壓鎧裝層主要提供抵抗徑向力，并通過異型材互鎖形成，其異型材截面形狀有Z、C、X、T型等，現有技術的抗壓鎧裝層是由異型材與管軸成大角度纏繞而成，該纏繞角度一般接近于90度，因此可以提供較大環向力以抵抗較大內壓，對內襯層起約束作用，防止內襯層爆破 。抗壓鎧裝層經纏繞后在相鄰的截面間有一定的間隙，可以使軟管具有一定的柔性，能為抗壓鎧裝層提供較大內壓的前提是接頭對抗壓鎧裝層鋼絲的端部有很好的固定，當接頭不能對抗壓鎧裝層鋼絲端部提供很好的固定時，抗壓鎧裝層將不能很好的提供抵抗內壓的能力，其很快的會將內壓傳遞給抗拉鎧裝層，由于抗拉鎧裝層的鋼絲纏繞角度在30° 40°之間較小時，抗拉鎧裝層主要是抵抗軸向力，此時抵抗環向力的內力很弱，由此接頭和抗壓鎧裝層鋼絲端部的固定非常重要。由于相鄰的截面間有一定的間隙，這樣可以保證了軟管有一定的柔性，同時帶來了隱患，當軟管彎曲過大或軸向運動過大時，至使相鄰截面間的運動過大，進而造成相鄰的截面間有相互滑出的隱患，將會導致截面互鎖功能的喪失。抗壓鎧裝層相鄰截面間的間隙越大該層的彎曲柔性越好，但由此間隙的增大會造成了其內層的蠕變量也在隨其增大。
發明內容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種通過不同截面異型材的抗壓鎧裝層纏繞互鎖，能使軟管增加彎曲柔性，同時能控制內襯層蠕變量的復合軟管抗壓鎧裝層。為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案:一種復合軟管抗壓鎧裝層，它包括一由互鎖鋼帶纏繞而成的骨架層，所述骨架層外表面設置有一用于密封輸送流體的內襯層，在所述內襯層外壁設置有抗壓鎧裝層，在所述抗壓鎧裝層外表面間隔包裹有三層耐磨層，在每一所述耐磨層之間交替設置有兩層抗拉鎧裝層，在最外的所述耐磨層外表面包裹有一保溫層，所述保溫層外表面包裹有一外包覆層組成的一非粘結復合軟管；其特征在于:在所述內襯層與所述防磨層之間將一截面呈W型異型材鎧裝層以纏繞角度接近于90°在所述內襯層管徑上纏繞，和一與其相對扣合互鎖纏繞的一截面呈C型異型材鎧裝層，所述截面呈C型異型材鎧裝層兩端凸牙底面為平面，兩所述凸牙之間為一平頂上凹槽，其中一所述凸牙內外壁為均向內凹弧形設置，另一所述凸牙內外壁為均向外凸弧形設置，截面呈所述C型異型材鎧裝層每一邊角均設置為圓弧角過渡；截面呈所述W型異型材鎧裝層上、下頂面均為平面，其頂部間隔設置有一較寬凹槽和一較窄凹槽，所述較寬凹槽相對兩內壁均設置為與截面呈所述C型異型材鎧裝層凸牙內凹的弧形外壁對應的兩側壁，所述較窄凹槽相對兩內壁均設置為與截面呈所述C型異型材鎧裝層凸牙向外凸的弧形外壁對應的兩側壁，截面呈所述W型異型材鎧裝層每一邊角均設置為圓弧角過渡；截面呈所述C型異型材鎧裝層的兩凸牙分別與截面呈所述W型異型材鎧裝層的兩凹槽對應互相扣合，該相互扣合的截面間存在有一定的間隙，當復合軟管發生彎曲時可使兩異型材抗壓鎧裝層與相鄰截面的異型材抗壓鎧裝層之間在一定間隙內相互運動。本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點:1、本實用新型的抗壓鎧裝層由于采用截面呈W型異型材與截面呈C型異型材互鎖共同纏繞管軸，因此增加了軟管的抗壓鎧裝層彎曲柔性，同時還有效地防止抗壓鎧裝層與相鄰的抗壓鎧裝層相互滑出。2、本實用新型抗壓鎧裝層由于采用截面呈W型異型材與截面呈C型異型材互鎖共同纏繞在內襯層管軸上，其纏繞角度接近于90°，因此使通過螺旋纏繞的異型材能起到抵抗內壓的作用。
3、本實用新型由于通過截面呈C型異型材將截面呈W型異型材互鎖，因此避免管線在彎曲或拉伸過程中截面呈W型異型材螺旋間隙過大內襯層的蠕變量加大。4、本實用新型由于將截面呈C型異型材鎖扣在截面呈W型異型材上，其截面呈C型異型材并不起抵抗內壓作用，因此可以將截面呈C型異型材的厚度減薄，從而達到減輕管線重量的目的。本實用新型可以廣泛用于各種抗壓管道傳輸液體中使用。
圖1是本實用新型結構示意圖圖2是本實用新型的抗壓鎧裝層連接結構示意圖圖3是圖2的局部放大圖圖4是本實用新型的截面呈C型異型材結構示意圖圖5是本實用新型的截面呈W型異型材結構示意圖圖6是本實用新型的抗壓鎧裝層連接狀態示意圖
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型的進行詳細的描述。如圖1所示，本實用新型與已有的非粘結復合軟管類似，它包括一由互鎖鋼帶纏繞而成的骨架層1，在骨架層I外表面設置有一用于密封輸送流體的內襯層2，在內襯層2外壁設置有抗壓鎧裝層3，在抗壓鎧裝層3外表面間隔包裹有三層耐磨層4、5、6，在每一耐磨層4、5、6之間交替設置有兩層抗拉鎧裝層7、8，在耐磨層6外表面包裹有一保溫層9，在保溫層9外表面包裹有一外包覆層10組成一非粘結復合軟管。本實用新型的改進之處包括:如圖2、圖3所示，在內襯層2與防磨層4之間將一截面呈W型異型材31鎧裝層以纏繞角度接近于90°在內襯層2管徑上纏繞，和一與其相對扣合互鎖纏繞的一截面呈C型異型材32鎧裝層，截面呈C型異型材32兩端凸牙321、322底面為平面，兩凸牙321、322之間為一平頂上凹槽323，凸牙321內外壁均向內凹弧形設置，凸牙322內外壁均向外凸弧形設置，截面呈C型異型材32的每一邊角均設置為圓弧角過渡(如圖4所示)。截面呈W型異型材31上、下頂面均為平面，其頂部間隔設置有一較寬的凹槽311和一較窄的凹槽312，較寬的凹槽311相對兩內壁均設置為與截面呈C型異型材32鎧裝層凸牙321內凹的弧形外壁對應的兩內側壁，較窄的凹槽312相對兩內壁均設置為與截面呈所述C型異型材32鎧裝層凸牙322向外凸的弧形外壁對應的兩內壁，截面呈所述W型異型材31鎧裝層每一邊角均設置為圓弧角過渡。(如圖5、圖6所示)。上述實施例中，如圖6所示，截面呈C型異型材32鎧裝層的兩凸牙321、322分別與截面呈W型異型材31鎧裝層的兩凹槽311、312對應互相扣合，該相互扣合的截面間存在有一定的間隙，當復合軟管發生彎曲時可使兩異型材抗壓鎧裝層與相鄰異型材抗壓鎧裝層之間在一定間隙內相互運動。上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本實用新型的保護范圍 之外。
權利要求1.一種復合軟管抗壓鎧裝層，它包括一由互鎖鋼帶纏繞而成的骨架層，所述骨架層外表面設置有一用于密封輸送流體的內襯層，在所述內襯層外壁設置有抗壓鎧裝層，在所述抗壓鎧裝層外表面間隔包裹有三層耐磨層，在每一所述耐磨層之間交替設置有兩層抗拉鎧裝層，在最外的所述耐磨層外表面包裹有一保溫層，所述保溫層外表面包裹有一外包覆層組成的一非粘結復合軟管；其特征在于:在所述內襯層與所述防磨層之間將一截面呈W型異型材鎧裝層以纏繞角度接近于90°在所述內襯層管徑上纏繞，和一與其相對扣合互鎖纏繞的一截面呈C型異型材鎧裝層，所述截面呈C型異型材鎧裝層兩端凸牙底面為平面，兩所述凸牙之間為一平頂上凹槽，其中一所述凸牙內外壁為均向內凹弧形設置，另一所述凸牙內外壁為均向外凸弧形設置，截面呈所述C型異型材鎧裝層每一邊角均設置為圓弧角過渡；截面呈所述W型異型材鎧裝層上、下頂面均為平面，其頂部間隔設置有一較寬凹槽和一較窄凹槽，所述較寬凹槽相對兩內壁均設置為與截面呈所述C型異型材鎧裝層凸牙內凹的弧形外壁對應的兩側壁，所述較窄凹槽相對兩內壁均設置為與截面呈所述C型異型材鎧裝層凸牙向外凸的弧形外壁對應的兩側壁，截面呈所述W型異型材鎧裝層每一邊角均設置為圓弧角過渡； 截面呈所述C型異型材鎧裝層的兩凸牙分別與截面呈所述W型異型材鎧裝層的兩凹槽對應互相扣合，該相互扣合的截面間存在有一定的間隙，當復合軟管發生彎曲時可使兩異型材抗壓鎧裝層與 相鄰截面的異型材抗壓鎧裝層之間在一定間隙內相互運動。
專利摘要本實用新型涉及一種復合軟管抗壓鎧裝層，它包括一骨架層、一內襯層、抗壓鎧裝層、三層耐磨層、兩抗拉鎧裝層、一保溫層和一外包覆層組成的一非粘結復合軟管；其特征在于在內襯層與防磨層之間將一截面呈W型異型材鎧裝層以纏繞角度接近于90°在內襯層管徑上纏繞，和一與其相對扣合互鎖纏繞的一截面呈C型異型材鎧裝層，C型異型材鎧裝層兩端凸牙之間為一上凹槽，其中一凸牙內外壁均向內凹設置，另一凸牙內外壁為均向外凸設置；W型異型材鎧裝層頂部間隔設置有一較寬凹槽和一較窄凹槽，較寬凹槽與凸牙向內凹的外壁對應，較窄凹槽與凸牙向外凸的外壁對應，C、W型異型材鎧裝層每一邊角均為圓弧角設置。本實用新型可以廣泛用于各種抗壓管道傳輸液體中使用。
文檔編號F16L11/00GK203147086SQ20132003204
公開日2013年8月21日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者周巍偉, 曹靜, 李新仲, 謝彬, 沙勇, 李麗瑋, 陳嚴飛, 張恩勇, 陳星 , 宋平娜, 安世居 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院, 天津市海王星海上工程技術有限公司