专利名称：一种纤维增强柔性管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于多种流体运输的管道，尤其是一种纤维增强柔性管，属于运输管道技术领域。
背景技术：
随着石油天然气行业的发展，性能优良的新型管道不断被研发出来，而海洋管道主要是钢管、柔性管两类，其中钢管是由金属材料制成，柔性管是由金属和聚合物复合而成。与钢管相比柔性管具有可设计性、易弯曲、可回收等优点，经济环保，尤其适用海洋环境。在边际油田开发中多采用柔性管，由于其易铺设、可回收、工期短，可显著降低工程建设及运营成本，由于上述柔性管的优点，柔性管在海洋立管和边际油田等领域得到应用，可以实现长距离、超深水、多方向的输送油气资源，现有的海洋立管约85%为柔性管。但是大部分的柔性管中含有部分金属，因此在使用过程中柔性管易腐蚀，而且其刚度和强度低，易折断。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提出一种抗腐蚀，能够提高强度和刚度的纤维增强柔性管。为了达到以上目的，本实用新型提供的一个技术方案是纤维增强柔性管包括内衬层，缠绕在内衬层上的多层增强层，以及套在增强层外的保护套，所述增强层由内至外依次包括耐压层、箍强化层和抗张层，在所述箍强化层和抗张层之间设有衬套。上述技术方案中，其中所述耐压层和抗张层均由偶数层纤维层组成，所述每层纤维层由螺旋缠绕在管内层的纤维组成。上述技术方案中，其中所述相邻两纤维层的纤维螺旋缠绕方向是相反的，所述相邻两纤维层之间设有聚合物膜。上述技术方案中，其中所述所述耐压层由第一纤维层和第二纤维层组成，所述第一纤维层的纤维缠绕角度为50 60°，所述第二纤维层的缠绕角度为120 130°。上述技术方案中，其中所述抗张层由第四纤维层和第五纤维层组成，所述第四纤维层的纤维缠绕角度为20 30°，所述第五纤维层的纤维缠绕角度为150 160°。上述技术方案中，其中所述箍强化层由第三纤维层组成，所述第三纤维层由螺旋缠绕在耐压层上的纤维组成，其纤维缠绕角度为80 90°，所述第三纤维层与耐压层之间设有聚合物膜。上述技术方案中，其中所述第三纤维层外设有衬套，所述衬套与第三纤维层之间设有聚合物膜。上述技术方案中，在其中所述保护套、衬套和聚合物膜上具有若干个气孔。本实用新型的优点在于本实用新型的纤维增强柔性管结构简单，设计合理，具有无金属、耐压、耐腐蚀和易弯曲等优点，可以用于多种流体尤其是石油的运输，并用于陆地表面及地下深埋，近海尤其是大于一百米的深海环境中。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型实施例一的原理图。
具体实施方式
实施例一本实施例的纤维增强柔性管，其结构如
图1所示，包括聚合物内衬层1，缠绕在聚合物内衬层I上的多层增强层，以及套在增强层外的聚合物保护套6，聚合物内衬层I和聚合物保护套6为柔性管提供了耐腐蚀的内外表面，其中增强层由内至外依次包括耐压层2、箍强化层3和抗张层5，在箍强化层3和抗张层5之间设有聚合物衬套4，聚合物衬套4可以防止海水进入管内，同时又可排出气体。耐压层2和抗张层5均由至少两层的偶数层纤维层组成，每层纤维层由螺旋连续缠绕在柔性管内层的纤维组成，相邻两纤维层的纤维螺旋缠绕方向是相反的，且在相邻两纤维层之间设有聚合物膜8，以减少纤维层之间的磨损，起到保护纤维层的效果。其中，耐压层2由第一纤维层和第二纤维层组成，第一纤维层由螺旋缠绕在内衬层I上的纤维构成，其纤维缠绕角度为50 60°，第二纤维层由螺旋缠绕在第一纤维层上的纤维组成，其缠绕角度为120 130°，在第一纤维层与第二纤维层之间设有聚合物膜8 ;箍强化层3由第三纤维层组成，第三纤维层由螺旋缠绕在第二纤维层上的纤维组成，其纤维缠绕角度为80 90°，第三纤维层与第二纤维层之间设有聚合物膜8 ;第三纤维层外设有聚合物衬套4，在聚合物衬套4与第三纤维层之间设有聚合物膜8 ;抗张层5由第四纤维层和第五纤维层组成，第四纤维层由螺旋缠绕在聚合物衬套4上的纤维组成，其纤维缠绕角度为20 30°，第五纤维层由螺旋缠绕在第四纤维层上的纤维组成，其纤维缠绕角度为150 160°，第四纤维层与第五纤维层之间设有聚合物膜8。另外，为了防止气体分子蕴藏在柔性管的管层中，在上述聚合物保护套6、聚合物衬套4和聚合物膜8上具有若干个气孔7，可以使气体分子通过，避免其蕴藏在管层中。气孔7的孔径设计在保证高压气体通过的同时，避免管内外液体通过气孔7泄漏。使用时，内衬层I由聚乙烯PE、聚酰胺PA和聚偏氟乙烯PVDF等热塑性树脂直接挤出成型，而保护套6、衬套4及聚合物膜8均由高密度聚乙烯HDPE直接挤出成型，上述材料具有较好的耐腐蚀性；而纤维采用具有较好强度的芳纶纤维，该纤维可以是未处理的或处理过的干燥纤维，缠绕时保持一定的高张力，使得纤维层尽量贴近被缠绕层，同时每一层之间是相对移动的。另外，施加一定的配重时，该柔性管可以在海底使用，这种情况下，管道能够抵抗海水的外压和管道内的附压流体产生的内压，并且使用时耐一定程度的低温。除上述实施例外，本实用新型还可有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种纤维增强柔性管，其特征是包括内衬层，缠绕在聚合物内衬层上的多层增强层，以及套在增强层外的保护套，所述增强层由内至外依次包括耐压层、箍强化层和抗张层，在所述箍强化层和抗张层之间设有衬套。
2.根据权利要求1所述的纤维增强柔性管，其特征是所述耐压层和抗张层均由偶数层纤维层组成，所述每层纤维层由螺旋缠绕在管内层的纤维组成。
3.根据权利要求2所述的纤维增强柔性管，其特征是所述相邻两纤维层的纤维螺旋缠绕方向是相反的，所述相邻两纤维层之间设有聚合物膜。
4.根据权利要求3所述的纤维增强柔性管，其特征是所述耐压层由第一纤维层和第二纤维层组成，所述第一纤维层的纤维缠绕角度为50 60°，所述第二纤维层的缠绕角度为 120 130。。
5.根据权利要求3所述的纤维增强柔性管，其特征是所述抗张层由第四纤维层和第五纤维层组成，所述第四纤维层的纤维缠绕角度为20 30°，所述第五纤维层的纤维缠绕角度为150 160°。
6.根据权利要求1所述的纤维增强柔性管，其特征是所述箍强化层由第三纤维层组成，所述第三纤维层由螺旋缠绕在耐压层上的纤维组成，其纤维缠绕角度为80 90°，所述第三纤维层与耐压层之间设有聚合物膜。
7.根据权利要求6所述的纤维增强柔性管，其特征是所述第三纤维层外设有衬套，所述衬套与第三纤维层之间设有聚合物膜。
8.根据权利要求1-7所述的纤维增强柔性管，其特征是在所述保护套、衬套和聚合物膜上具有若干个气孔。
专利摘要本实用新型涉及一种纤维增强柔性管包括内衬层，缠绕在聚合物内衬层上的多层增强层，以及套在增强层外的保护套，所述增强层由内至外依次包括耐压层、箍强化层和抗张层，在所述箍强化层和抗张层之间设有衬套。本实用新型的有益效果是结构简单，设计合理，具有无金属、耐压、耐腐蚀和易弯曲等优点，可以用于多种流体尤其是石油的运输，并用于陆地表面及地下深埋，近海尤其是大于一百米的深海环境中。
文档编号F16L11/08GK202901581SQ201220577098
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月5日 优先权日2012年11月5日
发明者路勇, 张钰鹏, 杨红星, 张伟, 戴伟 申请人:南京晨光欧佩亚复合管工程有限公司