再生碳纤维复合材料海底管道保护壳制造技术

本实用新型专利技术公开了一种再生碳纤维复合材料海底管道保护壳，为半圆筒形状，由外到内依次包括外层防腐层、中层缓冲层和内层抗压层，所述的外层防腐层、中层缓冲层和内层抗压层均同轴线设置；所述的中层缓冲层内设置有加强网板，所述的加强网板与中层缓冲层同轴线，并位于中层缓冲层内。本实用新型专利技术提供的再生碳纤维复合材料海底管道保护壳，具有耐腐蚀、重量轻、易成型、可回收再利用等优点，很好的为内部管道和外部防护层提供强度支撑。本实用新型专利技术采用再生碳纤维，成本低，并且有利于解决碳纤维复合材料固废对环境的污染问题。合材料固废对环境的污染问题。合材料固废对环境的污染问题。

【技术实现步骤摘要】
再生碳纤维复合材料海底管道保护壳


[0001]本技术涉及海底管道防护
特别涉及一种再生碳纤维复合材料海底管道保护壳。

技术介绍

[0002]在腐蚀严重的海水、海泥环境中，管道的外部腐蚀比陆上管线严重的多，且大幅度降低的海底管道的服役期限，同时由腐蚀造成海底输油管泄露时有发生，产生严重的石油污染和环境污染。可以看出腐蚀是影响海洋管道系统的可靠性和其使用寿命的关键因素，这使得腐蚀防治成为海洋管道系统的重中之重。同时深水油气开采装备的自重问题，因为随着水深的增加，装备自身的质量已经很大，如果安装在采油平台上，其自重已经对平台造成了很大的载荷要求。并且深水开采对材料的强度提出了更高的要求，随着开采装备下到1500m以上的深水中作业时，海水对装备造成的压力载荷，是传统材料无法承受的。因此，管道的防腐和承压，不但延长了管道的使用寿命，减少了资源浪费，而且是保障节能，降低生产成本的重要措施。
[0003]碳纤维复合材料(CFRP)具有质轻、高强度、高模量等优异的性能，是其他玻璃纤维增强复合材料所无法比拟的，因此被广泛应用于航空航天、汽车工业、轨道交通、新能源、体育用品等高新技术产业领域。随着经济的高速发展，CFRP在各个领域的使用量迅速增长，所产生的废弃CFRP也与日俱增，2019年全球废弃的CFRP超过3万吨，而废弃的CFRP中的成分都不可降解，若直接丢弃到环境中，一方面会给环境带来严重的污染；另一方面，这些废弃的CFRP中往往含有60％左右的高附加值碳纤维，而碳纤维的生产是一个高耗能的过程，若不加以回收利用也将造成资源的严重浪费。

技术实现思路

[0004]本技术主要解决的问题在于，针对现有技术中海底管道易腐蚀，承压不足等缺点，提供一种再生碳纤维复合材料海底管道保护壳，能够很好的解决上述问题。
[0005]为实现以上目的，本技术通过以下技术方案实现：
[0006]再生碳纤维复合材料海底管道保护壳，为半圆筒形状，由外到内依次包括外层防腐层、中层缓冲层和内层抗压层，所述的外层防腐层、中层缓冲层和内层抗压层均同轴线设置；所述的中层缓冲层内设置有加强网板，所述的加强网板与中层缓冲层同轴线，并位于中层缓冲层内。
[0007]所述的加强网板上均匀的设置有多个S钩，所述的S钩中部固定在加强网板上，上端和下端的钩子分别嵌入到外层防腐层和内层抗压层内。
[0008]所述的外层防腐层为再生碳纤维粉末尼龙的复合材料。
[0009]所述的中层缓冲层为再生碳纤维粉末尼龙发泡的复合材料。
[0010]所述的内层抗压层为再生碳纤维毡尼龙复合材料。
[0011]本技术提供的再生碳纤维复合材料海底管道保护壳，具有耐腐蚀、重量轻、易
成型、可回收再利用等优点，很好的为内部管道和外部防护层提供强度支撑。本技术采用再生碳纤维，成本低，并且有利于解决碳纤维复合材料固废对环境的污染问题。
附图说明
[0012]图1为本技术的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0014]如图1所示，再生碳纤维复合材料海底管道保护壳，为半圆筒形状，由外到内依次包括外层防腐层1、中层缓冲层2和内层抗压层3，所述的外层防腐层1、中层缓冲层2和内层抗压层3均同轴线设置；所述的中层缓冲层2内设置有加强网板4，所述的加强网板4与中层缓冲层2同轴线，并位于中层缓冲层2内。
[0015]所述的加强网板4上均匀的设置有多个S钩5，所述的S钩5中部固定在加强网板4上，上端和下端的钩子分别嵌入到外层防腐层1和内层抗压层3内。
[0016]所述的外层防腐层1为再生碳纤维粉末尼龙的复合材料，具体的制备方法是：
[0017]步骤一：制备再生碳纤维；
[0018]步骤二：将再生碳纤维粉碎研磨，至50μm-600μm长度；
[0019]步骤三：将再生碳纤维粉末与尼龙材料混合造粒，其中再生碳纤维比例在5％-60％之间；
[0020]步骤四：将再生碳纤维粉末尼龙颗粒，通过螺杆进行挤出成型，制备得到外层防腐层1。
[0021]所述的中层缓冲层2为再生碳纤维粉末尼龙发泡的复合材料，具体的制备方法是：
[0022]步骤一：制备再生碳纤维；
[0023]步骤二：将再生碳纤维粉碎研磨，至50μm-600μm长度；
[0024]步骤三：将再生碳纤维粉末与尼龙材料混合造粒，其中再生碳纤维比例在5％-60％之间；
[0025]步骤四：将再生碳纤维粉末尼龙颗粒以及发泡剂颗粒，放入加强网板4，通过螺杆进行挤出成型，制备得到中层缓冲层2。
[0026]所述的内层抗压层3为再生碳纤维毡尼龙复合材料，具体的制备方法是：
[0027]步骤一：制备再生碳纤维；
[0028]步骤二：选取长度为10mm-100mm再生碳纤维，将再生碳纤维与尼龙纤维通过制毡工艺，制备成再生碳纤维尼龙纤维毡，规格为200g/m
2-1000g/m2，其中再生碳纤维比例在5％-60％之间。
[0029]步骤三：将再生碳纤维尼龙纤维毡通过热压，制备成内层抗压层3。
[0030]三层结构层叠成型。如果要设有S钩5，则在各层挤出成型后在材料还为冷却时候立刻层叠压紧，将S钩5嵌入外层防腐层1、内层抗压层3。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.再生碳纤维复合材料海底管道保护壳，其特征在于，为半圆筒形状，由外到内依次包括外层防腐层(1)、中层缓冲层(2)和内层抗压层(3)，所述的外层防腐层(1)、中层缓冲层(2)和内层抗压层(3)均同轴线设置；所述的中层缓冲层(2)内设置有加强网板(4)，所述的加强网板(4)与中层缓冲层(2)同轴线，并位于中层缓冲层(2)内。2.根据权利要求1所述的再生碳纤维复合材料海底管道保护壳，其特征在于，所述的加强网板(4)上均匀的设置有多个S钩(5)，所述的S钩(5)中部固定在加强...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，翁亚楠，李鑫，倪静娴，翟律军，陈俐，韩建国，
申请(专利权)人：南通复源新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：