一种用于海洋复合软管的X型异型材和抗压铠装层制造技术

本发明专利技术涉及一种用于海洋复合软管的X型异型材、抗压铠装层及软管，该异型材包括横截面呈X型的钢带，钢带包括第一U型长臂、第一U型短臂、第二U型短臂、第二U型长臂和连接臂；该抗压铠装层由若干上述异型材缠绕互锁而成；海洋复合软管包括由内至外依次设置的骨架层、内衬层、抗压铠装层、第一耐磨层、第一抗拉铠装层、第二耐磨层、第二抗拉铠装层、防径向屈曲层和外包覆层。本发明专利技术的异型材通过缠绕互锁连接，可有效防止抗压铠装层相邻钢带间发生滑脱，互锁结构之间有间隙允许相对滑动，保证海洋复合软管具有良好的柔性，通过发生动态移动变形来抵御内压载荷，适用于深海恶劣的海洋环境。适用于深海恶劣的海洋环境。适用于深海恶劣的海洋环境。

【技术实现步骤摘要】
一种用于海洋复合软管的X型异型材和抗压铠装层


[0001]本专利技术涉及一种海洋复合软管，具体涉及一种用于海洋复合软管的X型异型材和抗压铠装层，属于海洋油气资源运输


技术介绍

[0002]随着近年来海洋油气资源开发力度的不断加大，开发重心逐渐转向深海区域。油气输送管道需要应对更为复杂、恶劣的深海环境，陆上大规模使用的传统刚性管道难以胜任深海油气输送任务。海洋复合软管由于具有柔性良好、耐腐蚀性能强、适应性强等优点，近年来逐渐取代刚性管成为海洋油气田开发领域的关键输送装备。
[0003]海洋复合软管由金属和非金属聚合物复合而成，层与层之间可相对位移，因此具有良好的柔性。受到环境载荷时可产生较大的弯曲、压缩和拉伸变形，能够更好地适应海洋复杂的环境。典型的海洋复合软管结构从里至外依次为骨架层、内衬层、抗压铠装层、第一耐磨层、第一抗拉铠装层、第二耐磨层、第二抗拉铠装层以及外包覆层。其中，抗压铠装层作为重要的一层金属层，用于承受管道内压，为管道提供足够的径向刚度。抗压铠装层由一系列钢带沿管轴依次互锁而成，相邻钢带间存在间隙可相对移动。运行过程中钢带间会不断发生相互碰撞，产生微动疲劳，严重影响钢带的使用寿命。此外，内衬层可能会被夹入抗压铠装层钢带的间隙中，发生破损进而导致管内流体泄漏。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的其中一个目的是提供一种用于海洋复合软管的X型异型材，该异型材之间互锁缠绕连接，互锁单元间留有一定间隙允许其进行相对移动，使得海洋复合软管具有良好的柔性，又不容易发生解锁，通过一定的变形来抵御外压载荷，能应用于复杂的深水环境；本专利技术的第二个目的是提供一种由若干上述异型材缠绕互锁形成的抗压铠装层；本专利技术的第三个目的是提供一种包含上述抗压铠装层的海洋复合软管。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种用于海洋复合软管的X型异型材，包括横截面呈X型的钢带，所述钢带包括一体设置的第一U型长臂、第一U型短臂、第二U型短臂、第二U型长臂和连接臂；
[0006]其中，所述第一U型长臂的开口朝下，包括第一横臂以及相互平行并连接于所述第一横臂两端的第一竖臂和第二竖臂；
[0007]所述第一U型短臂的开口朝上且与所述第一U型长臂相对设置，包括第二横臂以及相互平行并连接于所述第二横臂两端的第三竖臂和第四竖臂；
[0008]所述第二U型短臂的开口朝下且与所述第一U型长臂相邻设置，包括第四横臂以及相互平行并连接于所述第四横臂两端的第五竖臂和第六竖臂；
[0009]所述第二U型长臂的开口朝上且与所述第二U型短臂相对设置，包括第五横臂以及相互平行并连接于所述第五横臂两端的第七竖臂和第八竖臂；
[0010]所述连接臂设置在所述第一U型长臂、第一U型短臂、第二U型短臂和第二U型长臂
之间，所述连接臂的左端与所述第二竖臂和第四竖臂垂直连接，所述连接臂的右端与所述第五竖臂和第七竖臂垂直连接；
[0011]所述第一U型长臂、第一U型短臂与第二U型短臂、第二U型长臂关于所述连接臂呈中心对称布置；
[0012]所述第一竖臂的宽度小于所述第二竖臂与所述第五竖臂的横向间距，所述第八竖臂的宽度小于所述第四竖臂与所述第七竖臂的横向间距；所述第三竖臂的宽度小于所述第五竖臂与所述第六竖臂的横向间距，所述第六竖臂的宽度小于所述第三竖臂与所述第四竖臂的横向间距；所述第二横臂的宽度小于所述第六竖臂下端面与所述第五横臂上端面的竖向间距，所述第四横臂的宽度小于所述第三竖臂上端面与所述第一横臂下端面的竖向间距；
[0013]所述第一竖臂与所述第八竖臂的长度相等，所述第三竖臂与所述第六竖臂的长度相等；所述第一横臂与所述第五横臂的长度相等，所述第二横臂与所述第四横臂的长度相等；所述第二竖臂与所述第七竖臂的长度相等，所述第四竖臂与所述第五竖臂的长度相等；
[0014]所述第一竖臂、第二竖臂、第三竖臂、第四竖臂、第五竖臂、第六竖臂、第七竖臂、第八竖臂、第一横臂、第二横臂、第四横臂和第五横臂的宽度相等，均为所述连接臂宽度的九分之五。
[0015]所述的X型异型材，优选地，所述第一竖臂的角边均采用圆角过渡，所述第一竖臂和第一横臂之间的连接处均采用圆角过渡；所述第八竖臂的角边采用圆角过渡，所述第八竖臂和第五横臂之间的连接处均采用圆角过渡。
[0016]所述的X型异型材，优选地，所述第三竖臂的角边均采用圆角过渡，所述第三竖臂和第二横臂之间的连接处均采用圆角过渡；所述第六竖臂的角边均采用圆角过渡，所述第六竖臂和第四横臂之间的连接处均采用圆角过渡。
[0017]所述的X型异型材，优选地，所述第一横臂和第二竖臂之间的连接处均采用圆角过渡；所述第五横臂和第七竖臂之间的连接处均采用圆角过渡；所述第二横臂和第四竖臂之间的连接处均采用圆角过渡；所述第四横臂和第五竖臂之间的连接处均采用圆角过渡。
[0018]所述的X型异型材，优选地，所述第二竖臂、第四竖臂、第五竖臂、第七竖臂与所述连接臂之间的连接处均采用圆角过渡。
[0019]一种用于海洋复合软管的抗压铠装层，由若干上述的X型异型材缠绕互锁形成，即第二个X型异型材的第一竖臂嵌设于第一个X型异型材的第二竖臂、连接臂、第五竖臂形成的凹槽中，所述第二个X型异型材的第三竖臂与所述第一个X型异型材的第六竖臂相互扣合，所述第一个X型异型材的第八竖臂嵌设于所述第二个X型异型材的第四竖臂、连接臂、第七竖臂形成的凹槽中，以此类推进而形成缠绕互锁结构。
[0020]所述的抗压铠装层，优选地，当所述第一个X型异型材与所述第二个X型异型材缠绕互锁时，所述第一个X型异型材的第二竖臂右端面与所述第二个X型异型材的第一竖臂左端面保留横向间隙，所述第一个X型异型材的连接臂上端面与所述第二个X型异型材的第一竖臂下端面保留竖向间隙，所述第一个X型异型材的第五竖臂左端面与所述第二个X型异型材的第一竖臂右端面保留横向间隙，所述第一个X型异型材的第四横臂上端面与所述第二个X型异型材的第一横臂下端面保留竖向间隙，所述第一个X型异型材的第六竖臂右端面与所述第二个X型异型材的第二竖臂、第四竖臂左端面保留横向间隙，所述第一个X型异型材
的第六竖臂下端面与所述第二个X型异型材的第二横臂上端面保留竖向间隙，所述第一个X型异型材的第六竖臂左端面与所述第二个X型异型材的第三竖臂右端面保留横向间隙，所述第一个X型异型材的第四横臂下端面与所述第二个X型异型材的第三竖臂上端面保留竖向间隙，所述第一个X型异型材的第五竖臂、第七竖臂右端面与所述第二个X型异型材的第三竖臂左端面保留横向间隙，所述第一个X型异型材的第五横臂上端面与所述第二个X型异型材的第二横臂下端面保留竖向间隙，所述第一个X型异型材的第八竖臂左端面与所述第二个X型异型材的第四竖臂右端面保留横向间隙，所述第一个X型异型材的第八竖臂上端面与所述第二个X型异型材的连接臂下端面保留竖向间隙，所述第一个X型异型材的第八竖臂右端面与所述第二个X型异型材的第七竖臂左端面保留横向间隙；
[0021]并且，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于海洋复合软管的X型异型材，其特征在于，包括横截面呈X型的钢带(10)，所述钢带(10)包括一体设置的第一U型长臂(110)、第一U型短臂(120)、第二U型短臂(140)、第二U型长臂(150)和连接臂(130)；其中，所述第一U型长臂(110)的开口朝下，包括第一横臂(112)以及相互平行并连接于所述第一横臂(112)两端的第一竖臂(111)和第二竖臂(113)；所述第一U型短臂(120)的开口朝上且与所述第一U型长臂(110)相对设置，包括第二横臂(122)以及相互平行并连接于所述第二横臂(122)两端的第三竖臂(121)和第四竖臂(123)；所述第二U型短臂(140)的开口朝下且与所述第一U型长臂(110)相邻设置，包括第四横臂(142)以及相互平行并连接于所述第四横臂(142)两端的第五竖臂(141)和第六竖臂(143)；所述第二U型长臂(150)的开口朝上且与所述第二U型短臂(140)相对设置，包括第五横臂(152)以及相互平行并连接于所述第五横臂(152)两端的第七竖臂(151)和第八竖臂(153)；所述连接臂(130)设置在所述第一U型长臂(110)、第一U型短臂(120)、第二U型短臂(140)和第二U型长臂(150)之间，所述连接臂(130)的左端与所述第二竖臂(113)和第四竖臂(123)垂直连接，所述连接臂(130)的右端与所述第五竖臂(141)和第七竖臂(151)垂直连接；所述第一U型长臂(110)、第一U型短臂(120)与第二U型短臂(140)、第二U型长臂(150)关于所述连接臂(130)呈中心对称布置；所述第一竖臂(111)的宽度小于所述第二竖臂(113)与所述第五竖臂(141)的横向间距，所述第八竖臂(153)的宽度小于所述第四竖臂(123)与所述第七竖臂(151)的横向间距；所述第三竖臂(121)的宽度小于所述第五竖臂(141)与所述第六竖臂(143)的横向间距，所述第六竖臂(143)的宽度小于所述第三竖臂(121)与所述第四竖臂(123)的横向间距；所述第二横臂(122)的宽度小于所述第六竖臂(143)下端面与所述第五横臂(152)上端面的竖向间距，所述第四横臂(142)的宽度小于所述第三竖臂(121)上端面与所述第一横臂(112)下端面的竖向间距；所述第一竖臂(111)与所述第八竖臂(153)的长度相等，所述第三竖臂(121)与所述第六竖臂(143)的长度相等；所述第一横臂(112)与所述第五横臂(152)的长度相等，所述第二横臂(122)与所述第四横臂(142)的长度相等；所述第二竖臂(113)与所述第七竖臂(151)的长度相等，所述第四竖臂(123)与所述第五竖臂(141)的长度相等；所述第一竖臂(111)、第二竖臂(113)、第三竖臂(121)、第四竖臂(123)、第五竖臂(141)、第六竖臂(143)、第七竖臂(151)、第八竖臂(153)、第一横臂(112)、第二横臂(122)、第四横臂(142)和第五横臂(152)的宽度相等，均为所述连接臂(130)宽度的九分之五。2.根据权利要求1所述的X型异型材，其特征在于，所述第一竖臂(111)的角边(1111、1112)均采用圆角过渡，所述第一竖臂(111)和第一横臂(112)之间的连接处(1121、1122)均采用圆角过渡；所述第八竖臂(153)的角边(1531、1532)均采用圆角过渡，所述第八竖臂(153)和第五横臂(152)之间的连接处(1521、1522)均采用圆角过渡。3.根据权利要求1所述的X型异型材，其特征在于，所述第三竖臂(121)的角边(1211、
1212)均采用圆角过渡，所述第三竖臂(121)和第二横臂(122)之间的连接处(1221、1222)均采用圆角过渡；所述第六竖臂(143)的角边(1431、1432)均采用圆角过渡，所述第六竖臂(143)和第四横臂(142)之间的连接处(1421、1422)均采用圆角过渡。4.根据权利要求1所述的X型异型材，其特征在于，所述第一横臂(112)和第二竖臂(113)之间的连接处(1131、1132)均采用圆角过渡；所述第五横臂(152)和第七竖臂(151)之间的连接处(1511、1512)均采用圆角过渡；所述第二横臂(122)和第四竖臂(123)之间的连接处(1231、1232)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈严飞，何明畅，董绍华，阎宇峰，宗优，张晔，刘昊，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：