复合管端部配件及组装方法技术

本发明专利技术提供一种复合管端部配件及组装方法，该复合管端部配件包括外套、内套和法兰，外套、内套套在复合管上，内套位于外套内；外套、内套的内周面与复合管的内衬层、环向层、骨架层、外套层密封配合，外套、内套和复合管之间还设有外楔形腔、内楔形腔；外抗拉层伸至外楔形腔内，并通过向外楔形腔内浇注树脂，将外抗拉层粘合在外楔形腔内；内抗拉层伸至内楔形腔内，并通过向内楔形腔内浇注树脂，将内抗拉层粘合在内楔形腔内；在远离法兰的外套端面上固定有锁紧环，锁紧环的内周面与复合管的外套层密封配合。该复合管端部配件及组装方法，充分利用非金属非粘结复合柔性管的特点，保证了复合管与其他设备连接的可靠性和密封性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合管端部配件。本专利技术还涉及一种复合管端部配件的组装方法。
技术介绍
人类不断增长的需求将陆上石油日渐消耗殆尽之后，找到更多的石油储量就成了现实的解决办法。业界公认，海洋尤其是深海，将是全球油气资源储量接替的主要区域，而全球70%以上的油气资源蕴藏在海底，其中50%的海底油气资源集中在300至500米的深海，浅于200米的海底油气资源仅占总量的7%。因此，开发深海油气装备是中国能源开发的必经之路。随着海洋油气资源开发逐步向深水、超深水迈进，作为重要工程装备的非粘结性海洋超深水连续复合管，由于该复合管具有质量轻、比强度高、耐腐蚀、耐磨性好、内壁光滑、流动性好、导热系数低、保温性能好、抗疲劳、安装简单、安装部署成本低等优点，已得到越来越广泛的应用。端部配件作为复合管的附件，是复合管与连接器之间的连接部件。端部配件的设计是复合管设计中比较复杂的部分，端部配件要将复合管的各功能层根据不同的功能单独固定，端部配件的设计不仅要将复合管各功能层的轴向载荷和弯曲载荷传递到终端连接器上，还要满足密封复合管内流体的功能。尤其是当与端部配件连接的其他设备经常受到大的变化载荷时，端部配件容易疲劳损伤并伴随着气体和流体的泄漏。近年来部分海洋油气泄漏事件就是由于端部配件失效引起的，因此，端部配件的合理设计对于海洋平台的安全性极为重要。目前国内复合管及其端部配件都是从国外厂家高价订购的，订货周期长，服务响应不理想，严重制约了我国深水油气开发进程。开发具有自主知识产权的非金属非粘结复合管及其端部配件，对于我国大规模开发深水区域油气田具有重要的意义。【专利
技术实现思路
】鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种，用于解决现有技术中复合管端部配件设计有缺陷、易失效、密封不好、成本高的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种复合管端部配件，端部配件所连接的复合管的管壁由多层功能层组合而成，多层功能层沿从内至外的顺序依次为内衬层、环向层、内抗拉层、骨架层、外抗拉层、外套层，复合管与端部配件连接的一端的多层功能层从内至外呈台阶状逐层缩短；端部配件包括外套、内套和法兰，外套、内套套在复合管上，内套位于外套内；外套的内周面包括与复合管的外套层配合的外套层配合面和与内套的外周面连接的外套连接面；内套的外周面设有与外套的外套连接面连接的内套连接面；内套的内周面设有与复合管的骨架层配合的骨架层配合面和与复合管的环向层配合的环向层配合面；外套的内周面还设有向内凹陷的第一外楔形面，第一外楔形面位于外套层配合面、外套连接面之间，内套的外周面设有与第一外楔形面相对应的第二外楔形面，第一外楔形面与第二外楔形面、骨架层之间形成外楔形腔，复合管的外抗拉层伸至该外楔形腔内，外套上设有外浇注孔，外浇注孔将外楔形腔与外部连通；内套的内周面还设有向内凹陷的内楔形面，内楔形面位于骨架层配合面、环向层配合面之间，内楔形面与环向层之间形成内楔形腔，复合管的内抗拉层伸至该内楔形腔内，外套、内套上设有贯穿的内浇注孔，内浇注孔将内楔形腔与外部连通；外套靠近复合管端部的端面与法兰的一端面配合并固定连接，法兰远离外套的另一端面与连接器固定连接，法兰的内周面设有与复合管的内衬层配合的内衬层配合面；外套的远离法兰的端面上固定有锁紧环，锁紧环的内周面与复合管的外套层密封配合。优选的，外套的外套连接面与内套的内套连接面之间通过管螺纹连接。优选的，外套、内套靠近法兰的一端的端面位于同一平面上并均与法兰的端面配入口 ο优选的，内套的内周面设有内套过渡面，内套过渡面延伸至内套面向法兰的端面，法兰的内周面设有法兰过渡面，法兰过渡面延伸至法兰面向内套的端面；端部配件还包括套筒，套筒的外周面与内套过渡面、法兰过渡面配合，套筒的内周面与复合管的内衬层配合。进一步的优选，套筒的外周面与内套过渡面、法兰过渡面之间还设有密封圈。优选的，锁紧环面向外套的端面设有突出的楔形环，楔形环的内周面与复合管的外套层密封配合，楔形环的外周面的直径沿向外套的方向逐步减小，外套的端面设有与楔形环相对应的楔形空腔，锁紧环与外套固定时，楔形环插入楔形空腔内。优选的，第一外楔形面的直径、第二外楔形面的直径沿向法兰的方向逐步增大。优选的，内楔形面的直径沿向法兰的方向逐步增大。优选的，法兰与外套之间通过多个固定螺栓连接，多个固定螺栓沿法兰的周向均勾分布。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种上述的复合管端部配件与复合管的组装方法，包括以下步骤:I)将锁紧环、外套依次从复合管的端部套至复合管上；2)对复合管的端部的多层功能层进行修剪，复合管的端部的多层功能层从内至外呈台阶状逐层缩短；3)将复合管的内抗拉层、外抗拉层的端部沿径向向外扩张，外抗拉层的张开角度根据外楔形腔的形状来设定，内抗拉层的张开角度根据内楔形腔的形状来设定；4)将外套的外套层配合面与复合管的外套层配合，锁紧环与外套的端面固定，锁紧环的内周面与复合管的外套层密封配合；5)将内套套至复合管上，内套的内套连接面与外套的外套连接面连接，内套的骨架层配合面与复合管的骨架层配合，内套的环向层配合面与复合管的环向层配合，外抗拉层伸入外楔形腔内，内抗拉层伸入内楔形腔内；6)外套靠近复合管的端部的端面与法兰的一端面配合并固定连接，法兰的内衬层配合面与复合管的内衬层配合；7)通过外浇注孔向外楔形腔内浇注树脂，将外抗拉层粘合在外楔形腔内；8)通过内浇注孔向内楔形腔内浇注树脂，将内抗拉层粘合在内楔形腔内。优选的，内套的内周面设有内套过渡面，内套过渡面延伸至内套面向法兰的端面，法兰的内周面设有法兰过渡面，法兰过渡面延伸至法兰面向内套的端面；端部配件还包括套筒，套筒的外周面与内套过渡面、法兰过渡面配合，套筒的内周面与复合管的内衬层配合；复合管端部配件与复合管的组装方法的步骤5)中，在装入法兰前，先装入套筒，套筒的外周面与内套过渡面配合，然后再装上法兰，法兰的法兰过渡面与套筒的外周面配合。进一步的优选，步骤5)中，套筒装入内套前，在套筒上装上密封圈，套筒安装完成后，密封圈位于套筒的外周面与内套过渡面、法兰过渡面之间。如上所述，本专利技术，具有以下有益效果:该，充分利用非金属非粘结复合柔性管的特点，保证了复合管与其他设备连接的可靠性和密封性；锁紧装置采用锁紧环，实现快速可靠连接，操作简单；采用套筒与密封圈配合的共同作用，保证了端部配件连接处的密封性，连接方式简单，易于实现，降低了制造和安装成本。【附图说明】图1显示为本专利技术复合管端部配件所连接的复合管的结构示意图。图2显示为图1所示的复合管的剖视图。图3a显示为图1所示的复合管与端部配件连接的结构的示意图。图3b显示为图3a所示的复合管与端部配件连接的结构的局部放大图。图4显示为图3a所示的复合管与端部配件连接的结构的右视图。元件标号说明I复合管11内衬层12环向层13内抗拉层14骨架层15外抗拉层16外套层2端部配件21外套211外套层配合面212外套连接面213第一外楔形面214楔形空腔22内套221骨架层配合面222环向层配合面223内套连接面224第二外楔形面225内套过渡面226内楔形面23法兰231内衬层配合面232法兰过渡面24固定螺栓25套筒26密封圈27锁紧环271锁紧螺栓272楔形环28本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合管端部配件，所述端部配件(2)所连接的复合管(1)的管壁由多层功能层组合而成，所述多层功能层沿从内至外的顺序依次为内衬层(11)、环向层(12)、内抗拉层(13)、骨架层(14)、外抗拉层(15)、外套层(16)，所述复合管(1)与端部配件(2)连接的一端的多层功能层从内至外呈台阶状逐层缩短，其特征在于：所述端部配件(2)包括外套(21)、内套(22)和法兰(23)，所述外套(21)、内套(22)套在所述复合管(1)上，所述内套(22)位于所述外套(21)内；所述外套(21)的内周面包括与所述复合管(1)的外套层(16)配合的外套层配合面(211)和与所述内套(22)的外周面连接的外套连接面(212)；所述内套(22)的外周面设有与所述外套(21)的外套连接面(212)连接的内套连接面(223)；所述内套(22)的内周面设有与所述复合管(1)的骨架层(14)配合的骨架层配合面(221)和与所述复合管(1)的环向层(12)配合的环向层配合面(222)；所述外套(21)的内周面还设有向内凹陷的第一外楔形面(213)，所述第一外楔形面(213)位于所述外套层配合面(211)、外套连接面(212)之间，所述内套(22)的外周面设有与所述第一外楔形面(213)相对应的第二外楔形面(224)，所述第一外楔形面(213)与第二外楔形面(224)、骨架层(14)之间形成外楔形腔(28)，所述复合管(1)的外抗拉层(15)伸至该外楔形腔(28)内，所述外套(21)上设有外浇注孔(281)，所述外浇注孔(281)将所述外楔形腔(28)与外部连通；所述内套(22)的内周面还设有向内凹陷的内楔形面(226)，所述内楔形面(226)位于所述骨架层配合面(221)、环向层配合面(222)之间，所述内楔形面(226)与所述环向层(12)之间形成内楔形腔(29)，所述复合管(1)的内抗拉层(13)伸至该内楔形腔(29)内，所述外套(21)、内套(22)上设有贯穿的内浇注孔(291)，所述内浇注孔(291)将所述内楔形腔(29)与外部连通；所述外套(21)靠近复合管(1)端部的端面与法兰(23)的一端面配合并固定连接，所述法兰(23)远离外套(21)的另一端面与连接器固定连接，所述法兰(23)的内周面设有与复合管(1)的内衬层(11)配合的内衬层配合面(231)；所述外套(21)的远离法兰(23)的端面上固定有锁紧环(27)，所述锁紧环(27)的内周面与所述复合管(1)的外套层(16)密封配合。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李玲，刘千虎，刘晓雷，钱建华，
申请(专利权)人：上海利策科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31