一种智能复合柔性管制造技术

本实用新型专利技术提供一种智能复合柔性管，所述智能复合柔性管包括增强层和外保护层，所述增强层和外保护层之间设有n根光缆，所述光缆螺旋缠绕在增强层与外保护层之间，所述光缆与智能复合柔性管轴线的缠绕角度为α，所述20°≤α≤70°，所述n为正整数，所述n≥1。所述电缆螺旋缠绕在增强层与外保护层之间，可实现对管道连接设备的动力供电。本实用新型专利技术的有益效果是节省成本、安装铺设简单,所述智能复合柔性管的外保护层对光缆和/或电缆起到了一定的保护作用，可避免因外力因素对光缆和/或电缆的破坏，能够更直接地提供管道内温度、振动、应力等数据并对相应设备提供动力，从而实现管道完整性的实时监测与评价。

【技术实现步骤摘要】
一种智能复合柔性管
本技术涉及管道智能监测
，特别涉及一种智能复合柔性管。
技术介绍
目前对油气管道的分布式光纤监测系统主要是在管线附近另外铺设通信光缆，利用通信管栏中的部分光纤实现温度、振动、应力等信息的采集。另行铺设光缆的成本较高，且施工环境复杂，而测量应力应变的分布式光纤传感器应与管道结构紧密连接，才能准确真实地检测到管道的受力情况。目前铺设的光缆一般不与管道发生直接接触，导致数据测量的准确性和及时性下降。也有将光纤通过粘合剂直接粘附在管道外壁或内壁上，以提高数据的准确度，但施工技术难度高、施工效率低，大大提高了管线安装铺设的总成本；对于管线连接的相关设备的动力供应，也是在管线外另行铺设动力电缆，增加了施工难度及成本。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种智能复合柔性管,节省成本、安装铺设简单,能够更直接地提供管道内温度、振动、应力等数据，实现管道完整性的实时监测与评价，并集成了动力电缆，实现对管线连接设备的动力供应。本技术的技术方案是：一种智能复合柔性管，所述智能复合柔性管包括增强层和外保护层，所述增强层和外保护层之间设有n根光缆，所述光缆螺旋缠绕在增强层与外保护层之间，所述光缆与智能复合柔性管轴线的缠绕角度为α，所述20°≤α≤70°，所述n为正整数，所述n≥1。所述智能复合柔性管的径向截面上光缆分布间隔为360/n度。所述光缆为单芯或多芯光缆。所述增强层和外保护层之间设有多芯电缆，所述电缆螺旋缠绕在增强层外部，所述电缆芯数大于等于2。所述光缆和/或电缆缠绕的预紧张力范围为10N～500N。所述光缆和/或电缆根数越多,所述光缆和/或电缆缠绕角度越小。所述智能复合柔性管管径直径越大，所述光缆和/或电缆缠绕角度越大。所述智能复合柔性管两端的光缆和/或电缆预留长度范围为0.5～2米。所述光缆包括单根或多根光纤芯和包层，所述包层设在光纤芯的外表面，所述光纤芯采用石英玻璃光纤或树脂塑料光纤。所述包层采用聚酯材料或金属材料。本技术的有益效果是：节省成本、安装铺设简单,无需在管线外另行铺设光缆和/或电缆；所述智能复合柔性管的外保护层对光缆和/或电缆起到了一定的保护作用，可避免因外力因素对光缆和/或电缆的破坏，能够更直接地提供管道内温度、振动、应力等数据，从而实现管道完整性的实时监测与评价。附图说明图1是本技术的1根光缆缠绕示意图；图2是图1的A-A截面示意图；图3是图1的B-B截面示意图；图4是图1的C-C截面示意图；图5是图1的D-D截面示意图；图6是本技术的2根光缆缠绕示意图；图7是图6的A-A截面示意图；图8是图6的B-B截面示意图；图9是本技术的4根光缆缠绕示意图；图10是图9的E-E截面示意图；图11是图9的F-F截面示意图。图中标记：1.外保护层，2.增强层，3.内衬层,4.第一光缆,5.第二光缆,6.第三光缆,7.第四光缆，8.智能复合柔性管轴线。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以助于理解本技术的内容。由图1～图11所示，本技术提供一种智能复合柔性管，所述智能复合柔性管从内到外分别为内衬层3、增强层2、功能层和外保护层1，所述功能层设在增强层2和外保护层1之间，所述功能层可设n根光缆，也可根据工程实际需要在功能层设有电缆。所述光缆和/或电缆螺旋缠绕在增强层2与外保护层1之间，所述光缆与智能复合柔性管轴线8的缠绕角度为α，所述20°≤α≤70°，所述n为正整数，所述n≥1。所述光缆和/或电缆缠绕角度应综合考虑所述智能复合柔性管管径与线缆数量，在20°至70°范围内合理设置。所述智能复合柔性管的径向截面上光缆分布间隔为360/n度。如图1-5所示，所述智能复合柔性管的增强层上螺旋缠绕有1根光缆，图2-5显示第一光缆4在智能复合柔性管不同径向截面的分布位置。如图6-8所示，所述智能复合柔性管的增强层上螺旋缠绕有2根光缆，所述第一光缆4和所述第二光缆5在管道径向截面上分布间隔角度为180°，图7-8显示第一光缆4和所述第二光缆5在智能复合柔性管不同径向截面的分布位置。如图9-11所示，所述智能复合柔性管的增强层2上螺旋缠绕有4根光缆，所述第一光缆4～第四光缆7在管道径向截面上分布间隔角度为90°，图10-11显示所述第一光缆4～第四光缆7在智能复合柔性管不同径向截面的分布位置。所述光缆为单芯或多芯光缆。所述电缆芯数大于等于2。所述光缆根数n越多,为保证管道监测部位的全方位覆盖，所述光缆缠绕角度α越小。所述智能复合柔性管管径越大，所述光缆和/或电缆缠绕角度α越大。所述智能复合柔性管两端的光纤和/或电缆预留长度范围为0.5～2米。所述光缆包括多根光纤芯和保护层，所述保护层设在光纤芯的外表面，所述光纤芯采用石英玻璃光纤或树脂塑料光纤。所述保护层采用聚酯材料或金属材料。对于热塑性纤维增强复合管，在增强纤维带缠绕复合形成增强层2之后，管道外保护层1挤出包覆时，在挤出机之前将光缆和/或电缆螺旋缠绕于增强层2外部，缠绕光缆和/或电缆时为保证光纤较低的初始应力状态，采用10N～500N的预紧张力对分布式光缆和/或电缆进行缠绕布置。经过预热，随管道共同经过包覆挤出机模头，管道外保护层1经模头挤出后将光缆和/或电缆等功能单元包裹在管道增强层2与外保护层1之间，所述增强层2与外保护层1之间完全粘接，使光缆和/或电缆紧密贴合于管道增强层2上。在管道两端，将分布式光缆和/或电缆预留出0.5至2米，使其经过转换接头与特殊设计的管道接头中预留的线缆通道相连接，将光缆和/或电缆引出管道接头，在接头外部实现不同管段间光缆和/或电缆的对接，避免管道接头部位的光缆和/或电缆被拉断或挤压破坏。将分布式光缆和/或电缆置于管道结构内部，管道的外保护层1对光缆和/或电缆能起到保护作用，并可避免因外力因素对管道监测和供电线缆的破坏从而导致监测信号和供电能力中断等情况。将光缆和/或电缆采用螺旋缠绕方式布置于复合柔性管的增强层2与外保护层1之间，使所采集到的温度、振动、应力应变等信号能直接反映出管道中的温度情况、管线的在位状态以及管道结构中的荷载受力情况，为检测管道失效泄漏、外界入侵预警、服役状态评估等提供最准确最直接的信号数据。惟以上所述者，仅为本技术的具体实施例而已，当不能以此限定本技术实施的范围，故其等同组件的置换，或依本技术专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本技术权利要求书涵盖之范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能复合柔性管，所述智能复合柔性管包括增强层和外保护层，其特征在于：所述增强层和外保护层之间设有n根光缆，所述光缆螺旋缠绕在增强层与外保护层之间，所述光缆与智能复合柔性管轴线的缠绕角度为α，20°≤α≤70°，所述n为正整数，所述n≥1。

【技术特征摘要】
1.一种智能复合柔性管，所述智能复合柔性管包括增强层和外保护层，其特征在于：所述增强层和外保护层之间设有n根光缆，所述光缆螺旋缠绕在增强层与外保护层之间，所述光缆与智能复合柔性管轴线的缠绕角度为α，20°≤α≤70°，所述n为正整数，所述n≥1。2.根据权利要求1所述的智能复合柔性管，其特征在于：所述智能复合柔性管的径向截面上光缆分布间隔为360/n度。3.根据权利要求2所述的智能复合柔性管，其特征在于：所述光缆为单芯或多芯光缆。4.根据权利要求1所述的智能复合柔性管，其特征在于：所述增强层和外保护层之间设有多芯电缆，所述电缆螺旋缠绕在增强层外部，所述电缆芯数大于等于2。5.根据权利要求1-4任意一项所述的智能复合柔性管，其特征在于：所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王森，孙晓林，时晨，于志猛，慈胜宗，王晓欣，
申请(专利权)人：威海纳川管材有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37