[实用新型]一种具有保温隔热功能的复合材料增强柔性管

说明书

本实用新型提出一种具有保温隔热功能的复合材料增强柔性管，包括内衬层、抗压层、抗拉层和外保护层，相邻两层之间设有抗摩擦层，所述内衬层由自内向外包括：内密封层、第一粘结层、绝热层、第二粘结层和外密封层。本实用新型柔性管与现有技术相比，不仅重量轻、抗腐蚀性强、弯曲性能优良，而且加入的绝热层，一方面保持内部介质一直处于高温状态，避免由于介质冷却而引起的阻塞现象，另一方面保持抗压层和抗拉层一直处于恒温状态，避免因材料性能随温度变化而引起柔性管承载性能的改变。

技术领域

本实用新型涉及柔性管技术，具体涉及深海油气工程用柔性管。

背景技术

随着陆地石油的日益枯竭，人类对石油的开采逐渐转向海洋，并加速走向油气资源丰富的深海领域。海洋管道连接着海底各井口及井口与海上浮式生产设备，是作为输送油气资源必不可少的海洋工程装备之一，海洋管道的合理设计对海洋事业的安全和快速发展具有重大意义。根据管道弯曲刚度不同，海洋管道可分为钢制管和柔性管，目前大规模服役的为钢制管道，但其耐腐蚀耐疲劳性能差，不易安装和维修，逐渐被抗腐蚀性强、安装效率高、可回收性强的柔性管所替代，柔性管成为了海洋工程装备的发展热点。

应用于海洋工程中的复合材料增强柔性管通常为三层结构：内衬层、增强层和外保护层。增强层采用复合材料组成的纤维带交叉缠绕而成，极大的提高了柔性管的抗内压能力，而且通过改变纤维带缠绕角度，使得柔性管具有不同的抗内压和抗拉伸能力。此类柔性管在使用过程中存在如下缺陷：

当此类柔性管输送高温介质时，管中介质的热量会大量流失，这种现象使得粘稠度较高的介质因温度降低，进而粘稠度大幅增加，导致阻塞现象发生。同时，介质热量的扩散，导致抗压层和抗拉层温度升高，使得两层组成材料发生蠕变和松弛，进而引起抗压和抗拉性能的减弱，导致柔性管整体性能下降。

实用新型内容

针对现有柔性管存在绝热性差、抗压和抗拉性能弱的缺陷，提出一种具有保温隔热功能的复合材料增强柔性管，其采用以下的技术方案予以实现：

一种具有保温隔热功能的复合材料增强柔性管，包括内衬层、抗压层、抗拉层和外保护层，相邻两层之间设有抗摩擦层，所述内衬层由自内向外包括：内密封层、第一粘结层、绝热层、第二粘结层和外密封层。

进一步地，所述绝热层厚度为5-7mm，其材质为聚氨酯泡沫塑料，所述第一、第二粘结层厚度为0.25-0.5mm，其材质为粘结性热熔胶，所述内密封层厚度为 3-5mm，所述外密封层厚度为2-3mm，内、外密封层材质为聚乙烯或聚丙烯或交联聚乙烯。

进一步地，所述抗压层和抗拉层均为交错缠绕并热熔粘结而成的纤维带，所述抗压层纤维带层数为10-30层，缠绕角度为±(70-85)°，相邻两层缠绕方向相反，所述抗拉层纤维带层数为10-30层，缠绕角度为±(30-55)°，相邻两层缠绕方向相反。

进一步地，所述纤维带厚度为0.13-0.3mm。

进一步地，所述外保护层自内向外包括：外层密封层、外层粘结层和耐磨层。

进一步地，所述外层密封层厚度为2-3mm，所述外层粘结层厚度为 0.25-0.5mm，所述耐磨层厚度为3-5mm。

进一步地，所述外层密封层材质为聚乙烯或聚丙烯，所述外层粘结层材质为粘结性热熔胶，所述耐磨层材质为尼龙-11或尼龙-12。

进一步地，所述抗摩擦层为单层结构，其材质为尼龙-11或尼龙-12，厚度为 1-2.5mm。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：