本技术涉及海底管道领域,特别是涉及一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管。
背景技术:
1、海洋油气管道作为海洋油气资源开采的重要装备,承担着钻井、开采、输运、注水等任务,被业界称为“海上油气开采生命线”。目前所使用的海洋管道主要包括传统钢管,热塑性复合管,柔性管等。其中,复合式柔性管中非粘结性柔性管凭借其新颖的结构形式、优越的力学性能和高技术含量成为深海油气资源开发的一把“利器”。海洋温差能是一种输出较为稳定而储量巨大的可再生能源,相较于储量有限且存在环境污染问题的传统能源,其发展潜力巨大。
2、海洋非粘结性柔性管是一种多层复合管,根据作业海域及输运介质要求进行定制化设计生产,管层一般有几层到十几层不等,非粘结性柔性管截面通常包括骨架层和内护套层。其中,骨架层作为非粘结性柔性管最内部一层,与输运介质直接接触,不可避免地会产生腐蚀现象。内护套层主要起到密封及传递内外压力的作用,并无保温效果。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管。
2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:本申请中的一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管,包括用于防止高温介质腐蚀以及管内负压塌陷的内衬层、用于抵抗静水外压的骨架层、用于对柔性管内部进行密封和保温的保温层、用于抵抗内外径向压力的抗压铠装层、用于抵抗轴向拉力的抗拉铠装层、用于防止所述抗拉铠装层退卷以及屈曲失效的防屈曲层;
3、所述内衬层、所述骨架层、所述保温层、所述抗压铠装层、所述抗拉铠装层和所述防屈曲层由内到外依次设置。
4、在本申请一实施例中,所述抗压铠装层和所述抗拉铠装层之间设有防磨层。
5、在本申请一实施例中,所述抗压铠装层与所述防屈曲层之间设有两层所述抗拉铠装层,两层所述抗拉铠装层之间设有防磨层。
6、在本申请一实施例中,所述防屈曲层的外侧还设有用于防止海水渗入的外护套层。
7、在本申请一实施例中,所述内衬层包括主体和设置在所述主体内的螺旋状的金属丝结构,所述主体的材质为聚四氟乙烯。
8、在本申请一实施例中,所述骨架层为截面为s形的不锈钢带螺旋缠绕形成的互锁结构,所述不锈钢带的缠绕角度为90°。
9、在本申请一实施例中,所述抗压铠装层为高压碳钢带螺旋缠绕形成的互锁机构,所述高压碳钢带的缠绕角度为90°。
10、在本申请一实施例中,所述抗拉铠装层由多根截面为矩形的钢带以0°-55°的缠绕角度螺旋缠绕形成。
11、在本申请一实施例中,两层所述抗拉铠装层的缠绕方向相反。
12、在本申请一实施例中,所述防磨层为聚合物材料制成的空心圆管,或者,由聚合物条带螺旋缠绕形成。
13、本实用新型的有益效果:本申请中的一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管,包括用于防止高温介质腐蚀以及管内负压塌陷的内衬层、用于抵抗静水外压的骨架层、用于对柔性管内部进行密封和保温的保温层、用于抵抗内外径向压力的抗压铠装层、用于抵抗轴向拉力的抗拉铠装层、用于防止所述抗拉铠装层退卷以及屈曲失效的防屈曲层。本申请通过内衬层有效提高柔性立管骨架层的抗腐蚀能力。同时,增设保温层并采用高分子隔热材料,不仅起到密封作用,还能很好地达到保温效果,以提高温差能的利用率。本发明的复合材料深海柔性管实现了耐腐蚀和保温的目标。
1.一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管,其特征在于,包括用于防止高温介质腐蚀以及管内负压塌陷的内衬层(1)、用于抵抗静水外压的骨架层(2)、用于对柔性管内部进行密封和保温的保温层(3)、用于抵抗内外径向压力的抗压铠装层(4)、用于抵抗轴向拉力的抗拉铠装层(6)、用于防止所述抗拉铠装层(6)退卷以及屈曲失效的防屈曲层(7);
2.根据权利要求1所述一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管,其特征在于,所述抗压铠装层(4)和所述抗拉铠装层(6)之间设有防磨层(5)。
3.根据权利要求1所述一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管,其特征在于,所述抗压铠装层(4)与所述防屈曲层(7)之间设有两层所述抗拉铠装层(6),两层所述抗拉铠装层(6)之间设有防磨层(5)。
4.根据权利要求1所述一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管,其特征在于,所述防屈曲层(7)的外侧还设有用于防止海水渗入的外护套层(8)。
5.根据权利要求1所述一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管,其特征在于,所述内衬层(1)包括主体(11)和设置在所述主体(11)内的螺旋状的金属丝结构(12),所述主体(11)的材质为聚四氟乙烯。
6.根据权利要求1所述一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管,其特征在于,所述骨架层(2)为截面为s形的不锈钢带螺旋缠绕形成的互锁结构,所述不锈钢带的缠绕角度为90°。
7.根据权利要求1所述一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管,其特征在于,所述抗压铠装层(4)为高压碳钢带螺旋缠绕形成的互锁机构,所述高压碳钢带的缠绕角度为90°。
8.根据权利要求3所述一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管,其特征在于,所述抗拉铠装层(6)由多根截面为矩形的钢带以20°-55°的缠绕角度螺旋缠绕形成。
9.根据权利要求8所述一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管,其特征在于,两层所述抗拉铠装层(6)的缠绕方向相反。
10.根据权利要求2或3所述一种抗腐蚀及保温复合材料深海柔性管,其特征在于,所述防磨层(5)为聚合物材料制成的空心圆管,或者,由聚合物条带螺旋缠绕形成。