一种协调型深海输油管道的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种协调型深海输油管道，包括内管、外管及填充于内外管之间的保温材料，所述保温材料为聚氨酯泡沫材料或发泡水泥，所述内管的外壁设置有防腐层，所述防腐层上等间距的缠绕有防滑垫，所述防滑垫上对接有具有连续凹槽结构的对中环。本发明具有良好协调作用和抗屈曲性能，保温性能好、用钢量低、弯曲刚度大，适合于深海及超深海的油气开发环境。
【专利说明】一种协调型深海输油管道
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种海洋石油传输设备，更具体的说，是涉及一种协调型深海输油管道。
【背景技术】
[0002]深海输油管道是深海油气开采过程中重要环节，一旦发生破坏将造成难以恢复的损失。深海输油管道与一般水下输油管道具有如下特点:1、高油压、高水压；2、高油温、低水温。上述特点导致深水输油管道需要优秀的结构性能以及极佳的保温性能。在深海及超深海领域，传统单层管道已经不能满足结构及保温等性能要求，管中管体系成为首选深海管道体系。
[0003]现有管中管体系中，外管和内管在长度方向往往不能协调运动，导致其不能充分发挥内外管抗弯性能；同时，外管和内管在径向为分段协调运动，不能连续传递内、外管压力，导致其外管需要很大壁厚来克服巨大的海水压力；另外，填充在外管和内管间的保温层不具有结构性能，只能发挥保温作用，这也增加了外管的结构负担。以上三个因素导致管中管系统各个部件不能协调工作，用钢量较大且不能发挥全部结构性能造成浪费。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种具有良好协调作用和抗屈曲性能，保温性能好、用钢量低、弯曲刚度大的协调型深海输油管道，该管道特别适合于深海及超深海的油气开发环境。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种协调型深海输油管道，包括内管、外管及填充于内外管之间的保温材料，所述保温材料为聚氨酯泡沫材料或发泡水泥，所述内管的外壁设置有防腐层，所述防腐层上等间距的缠绕有防滑垫，所述防滑垫上对接有具有连续凹槽结构的对中环。
[0007]所述防腐层为熔结环氧粉末。
[0008]所述防腐层的厚度为0.06-0.15臟。
[0009]所述对中环通过螺栓相互连接。
[0010]所述对中环沿管道轴向间距为400-600臟。
[0011]所述对中环厚度为30-100臟。
[0012]所述内管和外管均为钢制套管。
[0013]所述对中环由聚酰胺尼龙制成。
[0014]一种制作协调型深海输油管道的方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0015](1)在内管的外表面涂敷熔结环氧粉末作为防腐层，对涂敷完成的熔结环氧粉末层进行表面清洁和干燥处理，保持熔结环氧粉末层清洁、无油污、无灰尘；
[0016](2)使用干净的毛刷或滚子，在熔结环氧粉末层上等间距的均匀涂布胶黏剂，确保胶黏剂不出现凝块或流挂缺陷；
[0017](3)等候5-10分钟，待胶黏剂表面干燥后，在涂布有胶黏剂的部位表面缠绕防滑垫，缠绕时保持防滑垫表面平整，与胶黏剂接触紧密且无气泡；
[0018](4)定位并将对中环对接安装在防滑垫上，通过螺栓穿过对中环的连接孔固定连接上下两个对中环，拧紧螺栓，依此循环完成各个对中环的固定安装；
[0019](5)安装外管，安装过程中确保内外管处于相同的中轴线；
[0020](6)在内管和外管之间的结构空隙中喷射聚氨酯泡沫材料或发泡水泥作为保温材料；
[0021]与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是:
[0022]1.本发明保温材料聚氨酯泡沫或发泡水泥具有很强的粘结作用，可以有效协调内、外管在长度方向的变形，从而提高抗弯刚度。
[0023]2.本发明保温材料具有一定的抗压强度，能够有效传递内、外管压力，从而提高管道抗压能力。
[0024]3.本发明对中环使用的聚酰胺尼龙具有强度高、机械强度高、耐久性好、韧性好、不易变形的特点，而且高结晶性聚酰胺尼龙的热变形温度很高，可在1501:下长期使用，尤其适用于海底高温管线。
[0025]4.本发明输油管道中的对中环能够有效提高管道抗局部屈曲能力，且具有止屈器的功能，此外对中环的存在能够有效增加保温材料和内管的协调作用，从而增加管道整体的抗弯性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明的轴向剖视结构示意图。
[0027]图2是图1中八向的剖视结构示意图。
[0028]图3是图1中8-8向的剖视结构示意图。
[0029]图4是对中环的结构示意图。
[0030]附图标记:1-内管2-外管3-保温材料4-防腐层5-防滑垫6-对中环7-螺栓
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对本发明作进一步的描述:
[0032]如图1至图4所示，一种协调型深海输油管道，包括内管1、和外管2，内管1和外管2均由钢制套管制成，内管1和外管2之间填充有保温材料3构成结构保温层，保温层的厚度通常为30-150臟，保温材料3由聚氨酯泡沫材料或发泡水泥构成，内管1的外壁涂布有防腐层4，防腐层4由熔结环氧粉末构成，厚度为0.06-0.15111111，防腐层4上等间距的缠绕有防滑垫5，防滑垫5上设置有对中环6。对中环6由聚酰胺尼龙制成，具有连续凹槽的半圆形结构，两侧设置有连接孔，如图3所示，两个对中环6围绕防滑垫5相互对接在一起，然后通过螺栓7将其紧固，对中环6的厚度为30-100111111，沿管道轴向间距为400-600111111。
[0033]本发明的预制方法如下:
[0034]1)在钢质内管1的外表面涂敷熔结环氧粉末层，对涂敷完成的熔结环氧粉末层进行表面清洁和干燥处理，熔结环氧粉末层应清洁、无油污、无灰尘或其他污染物。如果熔结环氧粉末层存在诸如:孔隙、凹坑等缺陷，应当修补熔结环氧粉末层存在的缺陷；
[0035]2)使用干净的毛刷、滚子或其他方式，在熔结环氧粉末层上间隔一定距离的均匀涂布胶黏剂，胶黏剂不能出现凝块或流挂等缺陷；
[0036]3)涂布胶黏剂后5-10分钟，待胶黏剂表面干燥后，在涂布胶黏剂的部位表面缠绕防滑垫5。缠绕时，防滑垫5必须拉紧、压平，使其表面平整，与胶黏剂接触紧密无气泡。防滑垫5的最好浸入胶黏剂中，在首尾相贴形成环状稳定结构；
[0037]4)对切割成型的对中环6定位安装，将对中环6两两对接布置在防滑垫5上，通过螺栓7连接上下两个对中环6，拧紧螺栓7使对中环6固定在防滑垫5上；
[0038]5)安装钢制外管2，注意安装过程中保持中轴线的一致性和稳定性；
[0039]6)在整体结构空隙中喷射聚氨酯泡沫材料或发泡水泥。
【权利要求】
1.一种协调型深海输油管道，包括内管、外管及填充于内外管之间的保温材料，其特征在于，所述保温材料为聚氨酯泡沫材料或发泡水泥，所述内管的外壁设置有防腐层，所述防腐层上等间距的缠绕有防滑垫，所述防滑垫上对接有具有连续凹槽结构的对中环。
2.根据权利要求1所述的一种协调型深海输油管道，其特征在于，所述防腐层为熔结环氧粉末。
3.根据权利要求1或2所述的一种协调型深海输油管道，其特征在于，所述防腐层的厚度为 0.06 - 0.15mm。
4.根据权利要求1所述的一种协调型深海输油管道，其特征在于，所述对中环通过螺栓相互连接。
5.根据权利要求1所述的一种协调型深海输油管道，其特征在于，所述对中环沿管道轴向间距为400 - 600mm。
6.根据权利要求1或4或5所述的一种协调型深海输油管道，其特征在于，所述对中环厚度为30 -1OOmmo
7.根据权利要求1所述的一种协调型深海输油管道，其特征在于，所述内管和外管均为钢制套管。
8.根据权利要求1所述的一种协调型深海输油管道，其特征在于，所述对中环由聚酰胺尼龙制成。
9.一种制作协调型深海输油管道的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在内管的外表面涂敷熔结环氧粉末作为防腐层，对涂敷完成的熔结环氧粉末层进行表面清洁和干燥处理，保持熔结环氧粉末层清洁、无油污、无灰尘； (2)使用干净的毛刷或滚子，在熔结环氧粉末层上等间距的均匀涂布胶黏剂，确保胶黏剂不出现凝块或流挂缺陷； (3)等候5-10分钟，待胶黏剂表面干燥后，在涂布有胶黏剂的部位表面缠绕防滑垫，缠绕时保持防滑垫表面平整，与胶黏剂接触紧密且无气泡； (4)定位并将对中环对接安装在防滑垫上，通过螺栓穿过对中环的连接孔固定连接上下两个对中环，拧紧螺栓8，依此循环完成各个对中环的固定安装； (5)安装外管，安装过程中确保内外管处于相同的中轴线； (6)在内管和外管之间的结构空隙中喷射聚氨酯泡沫材料或发泡水泥作为保温材料。
【文档编号】F16L59/05GK104500923SQ201410783826
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】陈志华, 赵思玥, 刘洪波, 王哲, 何永禹 申请人:天津大学