一种用于单层海底保温配重管接头补口结构及其施工方法与流程

本发明适用于海底喷涂聚氨酯单层保温配重管现场接头补口的技术领域，尤其涉及一种用于单层海底保温配重管接头补口结构及其施工方法。

背景技术：

石油和天然气的管道输送是石油工业发展与能源市场供应的重要环节。不同于陆地油气输送管线，海底油气管线长期服役于海洋冷水环境，对于一些较高稠度的原油(如含蜡、含胶质等高凝点原油)，在管道输送过程中，如不采取特殊措施，当温度降低到一定值时，必然会因原油结蜡凝管，或在高压天然气条件下，使气体水合物以似冰结晶形式析出，导致管道堵塞等事故。因此海底管道通常需要进行保温。

高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制保温配重管，即传统单层保温配重管，采用混凝土配重层替代外套钢管，可以节省约三分之二的钢材和重防腐材料，海上铺管焊接工作量小，接口时间短(约为双层钢管结构的1/3)，最大限度地提高了海上铺设速度，降低了管线系统造价，成为了常用的海底管道形式，但是该工艺成型的保温管道端需要手动安装防水帽，安装质量难以控制，往往成为整条海洋管线的薄弱环节，综合各项指标，该工艺的管线适用水深不超过60m。

随着海洋油气开发向较深水域挺近，中海油能源发展管道工程公司已成功开发了新型单层保温配重管，即海洋喷涂聚氨酯保温配重管，利用“喷涂”代替“浇注”工艺生产聚氨酯泡沫，在保温层外面在线缠绕一层聚乙烯外护层，对保温层进行保护，表面均匀喷洒聚乙烯防滑颗粒，最外层利用喷涂混凝土配重。相对于传统单层保温配重管，喷涂聚氨酯保温配重管保温聚氨酯泡沫密度均匀，强度高，而且管端密封采用一次成型工艺，管端与主体涂层保持一致，防水性能优异，适用水深可达100m。但要将聚氨酯喷涂保温管应用于海底油气输送的流动性保障工程，同时确保节点位置的保温性能和密封性能，则仍面临保温管节点补口材料及结构的整体性防水问题。

目前国内还没有针对海底喷涂聚氨酯保温配重管的接头补口结构，因此为配合喷涂聚氨酯保温配重管的应用，需要开发适用于该新型保温配重管的节点补口技术，以实现节点部位良好的防水密封和保温效果。

技术实现要素：

针对现有技术存在技术问题，本发明提供一种用于单层海底保温配重管补口结构及其施工方法，本发明提高了海底管道接头防腐保温效果和强度，减少了海底管道接口失效率。

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明采用如下技术方案予以实施：

一种用于单层海底保温配重管补口结构，由补口本体构成，所述补口本体包括一对由聚氨酯泡沫制成的分体式环状半瓦；每片所述半瓦一端设置有凸部，其另一端设置有凹部；每片所述半瓦内圆周上等距设置有接触部；所述半环表面中心处纵向等距设置有至少3个以上的通孔。

所述半瓦径向断面外沿直角边结构为圆倒角。

所述接触部为条形尖刺状。

所述接触部之间夹角为90°。

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明还采用如下技术方案予以实施：第一，将两根预制的具有保温层和防腐层的配重管端口通过焊接进行对接，并在配重管对接处涂覆防腐层；调整半瓦内部的接触部使之与配重管接口处充分接触，每根所述配重管的保温层与其上的混凝土层外环面直径之间缠绕由聚乙烯材料构成的第一防护层，在第一防护层上设置有

第一防水粘剂层；

第二，在焊接后配重管的接口处对接两片半瓦，保证两片半瓦的两端中凸凹部插接完整形成一体；

第三，在半瓦与配重管2接口的缝隙间涂覆第二防水粘剂层；

第四，在半瓦外部与混凝土层形成的空腔内浇注聚氨酯弹性体形成第二防护层，在浇注过程中使聚氨酯弹性体填满整个接口处空腔，保证第二防护层与接口处的混凝土层平齐。

本发明有益效果：

第一，本发明采用的复合防腐保温结构，提高了海底管道接头防腐保温效果和强度，减少了海底管道接口失效率。

第二，本发明结构简单，安装方便，提高了海上施工效率，降低用料成本。

附图说明

图1是本发明一种用于单层海底保温配重管补口结构径向剖面图。

图2是本发明一种用于单层海底保温配重管补口结构中半瓦结构示意图。

图3是本发明一种用于单层海底保温配重管补口结构轴向剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做出详细地说明：

如图1所示，本发明提供一种用于单层海底保温配重管补口结构，由补口本体构成，所述装置本体包括一对由聚氨酯泡沫制成的分体式环状半瓦(11,12)；每片所述半瓦(11,12)一端设置有凸部(11a,12a)，其另一端设置有凹部(11b,12b)；每片所述半瓦内圆周上等距设置有接触部(111,121)；如图2所示，所述半环表面中心处纵向等距设置有至少3个以上的排气孔(112,122)。所述接触部(111,121)为尖刺状。所述接触部(111,121)之间夹角为90°。如图1所示，本发明用于海底保温配重管2的接头补口结构,所述保温配重管2由带防腐层21、保温层22和混凝土层3的钢管构成，所述防腐层21是在钢管的外圆周上涂覆采用熔结环氧粉末或无溶剂液态环氧防腐材料；所述保温层22是在防层的上表面喷涂聚氨酯材料。

为了解决现有技术中存在技术问题，本发明还提供如下技术方案予以实施：

一种用于单层海底保温配重管接头补口结构进行施工方法，包括如下步骤：

第一，将两根预制的具有保温层22和防腐层21的配重管2端口通过焊接进行对接，并在配重管对接处涂覆防腐层6；调整半瓦(11,12)内部的接触部使之与配重管2接口处充分接触，每根所述配重管2的保温层22与配重管上的混凝土层3之间的外环面直径缠绕由聚乙烯材料构成第一防护层4，在第一防护层4上设置有第一防水粘剂层5；第二，在焊接后的配重管2的接口处对接两片的半瓦(11,12)，保证两片半瓦的两端中凸凹部插接完整形成一体；第三，在半瓦(11,12)与配重管2接口的缝隙间涂覆第二防水粘剂层7；第四，在半瓦(11,12)外部与混凝土层3形成的空腔内浇注聚氨酯弹性体形成第二防护层8，在浇注过程中使聚氨酯弹性体填满整个接口处空腔，保证第二防护层8与接口处的混凝土层3平齐。

如图3所示，本发明实际施工过程为，两根预制的具有保温层22和防腐层21的配重管22对接是通过焊接完成，在配重管对接处上涂覆节点防腐层6；在其外部扣合一对半瓦(11,12)，在扣合过程中保证每片半瓦两端的凹凸(11a,12b)；(11b,12a)部对准；所述半瓦(11,12)与配重管2之间通过防水密封胶粘黏防水粘剂层7；在配重管2外部的保温层22与混凝土配层之间通过聚乙烯缠绕配重管构成第一防护层4；在第一防护层4即聚乙烯外周面缠绕两道界面防水密封胶构成第一粘剂层5。在半瓦(11,12)外部与混凝土层3形成的空腔内浇注聚氨酯弹性体形成第二防护层8，在浇注过程中使聚氨酯弹性体填满整个接口处空腔，保证第二防护层8与接口处的混凝土层3平齐。所述聚氨酯弹性体具有高密度、高强度和较低吸水率，因此设置在海底可以阻止水分渗入，保护内部结构不受海水侵蚀。

单层配重管复合涂层，包括从钢管从内到外依次涂覆在钢管外周的防腐层,喷涂聚氨酯保温层,缠绕聚乙烯防护层和混凝土配重层构成的喷涂聚氨酯保温管,所示喷涂聚氨酯保温层的接头从所述的混凝土配重层的外环面,所述配重层断面,所述缠绕聚乙烯外环面直至所示裸露钢管外环面形成空腔设置连续的补口结构。

上述实例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、材料、连接方式都是可以有所变化的，凡是在本发明技术基础上进行的等同变换和改进，均不应该排除在本发明的保护范围之外。