多功能非金属复合管的制作方法

本实用新型涉及管体装备技术领域，尤其涉及一种多功能非金属复合管。

背景技术：

现有聚乙烯复合管虽然在抗冲击强度、抗拉强度、承压能力、耐磨性、耐化学腐蚀等方面有所提高，但仍然存在如下缺点：1、在低温输送原油时会出现凝固现象，不能很好地进行解堵；2、用途比较单一、保温性能差、运输、施工成本高；3、特别是在地形复杂、气候恶劣及潜海环境下铺设使用，铺设难度大，4、管线接头多，导致存在管线的多处泄漏隐患，既耗材、耗能，又造成管线使用质量差，维护成本高、寿命短。为了适应石油、化工、食品工业及国防工业对新型管材的需求，开发一种多功能非金属管材具有十分重要的社会意义和经济意义。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述技术缺陷，本实用新型提供了“一种多功能非金属复合管”，由于本实用新型结构的设计和材料上的选择，使本实用新型具备了生产工艺简单、用途广泛；接头少、防泄漏；保温性能好、承受压力高，耐腐蚀，抗蠕变；使用方便，大幅度降低生产和使用施工成本等诸多优点。可广泛应用于输送气体、液体、井下注入和排出及信号传输等高压高温输送领域。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：主要的技术方案是，一种多功能非金属复合管，包括保护层、抗拉层部件、功能缆、增强层及芯管层，所述芯管层由芯管1及芯管2组成，其中芯管2与芯管1为一体挤出成型结构，所述保护层与增强层之间、增强层与芯管层之间采取加热粘接或经包裹缠绕挤压成一体。

进一步的技术方案是，所述抗拉层部件由抗拉层或由抗拉层及功能缆组成。

进一步的技术方案是，所述抗拉层部件由抗拉层及功能缆组成，所述抗拉层为轴向等距离设置结构，所述功能缆轴向设置在抗拉层中，采用束缚带定位固定。

进一步的技术方案是，所述功能缆为信号缆、动力缆中的一种或二者的组合。

进一步的技术方案是，所述芯管2均匀设置在芯管1的内圆周面上。

进一步的技术方案是，所述增强层为交叉缠绕结构，其所用材质为钢丝带、钢丝绳带、玻璃纤维、涤纶纤维、芳纶纤维中的一种或几种的组合。

进一步的技术方案是，所述抗拉层其所用材质为玻璃纤维带、涤纶纤维、芳纶纤维中的一种或几种的组合。

进一步的技术方案是，所述保护层、芯管1及芯管2其所用材质为耐热聚乙烯、交联聚乙烯、PE80、PE100、改性PPO或超高分子量聚乙烯中的一种，其耐温强度小于等于130℃。

进一步的技术方案是，所述束缚带所用材质为玻璃纤维带或PE膜中的一种。

再进一步的技术方案是，所述保护层、芯管1及芯管2所设置管径的大小、壁厚及所用材质与所设计管材公称压力大小相匹配。

本实用新型与现有复合管材结构相比具有如下优点：由于本实用新型结构的设计和材料上的选择，使本实用新型具备了生产工艺简单、用途广泛；接头少、防泄漏；保温性能好、承受压力高，耐腐蚀，抗蠕变；使用方便，大幅度降低生产和使用施工成本等诸多优点。可广泛应用于输送气体、液体、井下注入和排出等高压高温输送领域。

1.本实用新型可根据管线的实际使用需求决定复合管的长度，可连续加工及布置管线，接头少、不动焊、防泄漏、保温性能好，大幅度降低生产和使用施工成本。

2.因所述芯管层所用材质为耐热聚乙烯、交联聚乙烯、PE80、PE100、改性PPO、超高分子量聚乙烯等，该管材耐磨耐腐蚀性能强，其内壁光滑、不结垢，流动摩阻糸数小，显著提高输送介质流通速度，达到节省能源的目的。

3.因所述增强层所用材质为由钢丝带、钢丝绳带、玻璃纤维、涤纶纤维、芳纶纤维中的一种或几种的组合构成。可根据不同工况要求，灵活设计选择材料种类，可设计生产公称压力为2.5-32MPa的各种规格的复合管材。

4、所述芯管2与芯管1为一体挤出成型结构，芯管2根据使用工况而定，均匀设置在芯管1的内圆周面上，可在同一根管线内根据实际应用环境进行各种介质的输送，实现多功能目的，还能很好地解决原油凝固堵塞现象。

5、所述抗拉层为轴向等距离设置结构，所述功能缆轴向设置在抗拉层中，所述功能缆为信号缆、动力缆中的一种或二者的组合，有效实现控制信号、动力信号的传输。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的径向剖视图。

图3是图1的轴向剖视图。

图中：1.保护层，2.抗拉层、3、功能缆、4.增强层，5.芯管1，6、芯管2。

具体实施方式

下面通过非限制性实施例，进一步阐述本实用新型，理解本实用新型。

根据不同工况和用户实际使用要求，灵活设计选择材料种类、功能缆及芯管2个数，可设计生产其公称压力为2.5-32MPa的各种规格的复合管材。

本实用新型提供的一种多功能非金属复合管可以连续生产，其长度不受加工限制，在复合管的布置过程中，可以通过增加复合管的长度从而减少其需要接头的个数，进而减少复合管之间相互连接的操作及接头增多之后所带来的安全隐患，甚至可以通过一根复合管完成对于多种介质的输送任务，避免多根复合管之间相互连接操作。

本实用新型如图1、图2、图3所示，该多功能非金属复合管，主要的技术方案是，一种多功能非金属复合管，包括保护层、抗拉层、功能缆、增强层及芯管层，所述芯管层主要由芯管1及芯管2组成，所述芯管2均匀设置在芯管1的内圆周面上，芯管2所设置根数根据使用工况而定，其中芯管2与芯管1为一体挤出成型结构；所述保护层与增强层之间、增强层与芯管层之间采取加热粘接或经包裹缠绕挤压成一体。

所述抗拉层为轴向等距离设置结构，所述功能缆轴向设置在抗拉层中，采用束缚带定位固定。所述功能缆为信号缆、动力缆中的一种或二者的组合，根据使用工况而定。所述抗拉层其所用材质为玻璃纤维带，PE膜、涤纶纤维、芳纶纤维中的一种或几种的组合。束缚带采用玻璃纤维带或PE膜中的一种或其二者的组合结构，所述玻璃纤维带其厚度为0.2mm,宽度为20mm，节距为100mm；PE膜其厚度为0.3mm,宽度为20mm，节距为100mm。

所述增强层为交叉缠绕结构，其所用材质为钢丝带、钢丝绳带、玻璃纤维、涤纶纤维、芳纶纤维中的一种或几种的组合。

所述保护层、芯管1及芯管2其所用材质为耐热聚乙烯、交联聚乙烯、PE80、PE100、改性PPO或超高分子量聚乙烯中的一种，其耐温强度小于等于130℃。

管材设计参数表1至管材设计参数表10中其芯管内径、芯管壁厚均表述为芯管2内径、芯管2壁厚。

实施例1 如管材设计参数表1所示，

技术要求：

芯管1内径：50mm(2英寸)、芯管2(2根)内径10mm；井深：1600m；温度：井口26℃，3.5℃/100m；介质：盐卤；输送方式：注入；设计压力：10MPa；轴向承受拉力：9T；动力缆：1根；每卷长度：400m；连接方式：不锈钢悬挂接头。管材标识：RFLXG-Ⅰ-73*11.5-10-A

管材设计参数表1：

实施例2 如管材设计参数表2所示，

技术要求：

芯管1内径：50mm(2英寸)、芯管2(2根)内径10mm；井深：1600m；温度：井口26℃，3.5℃/100m；介质：盐卤；输送方式：注入；设计压力：10MPa；轴向承受拉力：5T；信号缆：1根；动力缆2根；每卷长度：400m；连接方式：不锈钢悬挂接头。管材标识：RFLXG-Ⅰ-73*11.5-10-B

管材设计参数表2：

实施例3 如管材设计参数表3所示，

技术要求：芯管1内径：100mm(4英寸)、芯管2(2根)内径16mm；井深：1000m；温度：井口26℃，3.5℃/100m；介质：盐卤；输送方式：注入；设计压力：6.4MPa；轴向承受拉力：9T；动力缆：1根；每卷长度：200m；连接方式：不锈钢悬挂接头。管材标识：RFLXG-Ⅰ-130*15-6.4-A

管材参数表3

实施例4如管材设计参数表4所示，

技术要求：

芯管1内径：100mm(4英寸)、芯管2(2根)内径16mm；井深：1000m；温度：井口26℃，3.5℃/100m；介质：盐卤；输送方式：注入；设计压力：6.4MPa；轴向承受拉力：5T；信号缆：1根；动力缆2根；每卷长度：200m；连接方式：不锈钢悬挂接头。管材标识：RFLXG-Ⅰ-130*15-6.4-B。

管材参数表4：

实施例5 如管材设计参数表5所示，

技术要求：芯管1内径：50mm(2英寸)、芯管2(2根)内径10mm；井深：1600m；温度：井口26℃，3.5℃/100m；介质：盐卤；输送方式：注入；设计压力：10MPa；轴向承受拉力：9T；每卷长度：400m；连接方式：不锈钢悬挂接头。管材标识RFLXG-Ⅰ-73*11.5-10。

管材设计参数表5

实施例6 如管材设计参数表6所示,

技术要求：芯管1内径：100mm(4英寸)、芯管2(2根)内径16mm；井深：1000m；温度：井口26℃，3.5℃/100m；介质：盐卤；输送方式：注入；设计压力：6.4MPa；轴向承受拉力：9T；每卷长度：200m；连接方式：不锈钢悬挂接头。RFLXGⅠ-130*15-6.4。

管材参数表6

实施例7 如管材设计参数表7所示,

技术要求：芯管1内径：50mm(2英寸)、芯管2(2根)内径10mm；井深：1600m；温度：井口26℃，3.5℃/100m；介质：盐卤；输送方式：注入；设计压力：10MPa；轴向承受拉力：5T；信号缆：1根；动力缆2根；每卷长度：400m；连接方式：不锈钢悬挂接头。管材标识：RFLXG-Ⅰ-73*11.5-10-B。

管材参数表7

实施例8 如管材设计参数表8所示,

技术要求：芯管1内径：100mm(4英寸)、芯管2(2根)内径16mm；井深：1000m；温度：井口26℃，3.5℃/100m；介质：盐卤；输送方式：注入；设计压力：6.4MPa；轴向承受拉力：9T；动力缆：1根；每卷长度：200m；连接方式：不锈钢悬挂接头。管材标识：RFLXG-Ⅰ-130*15-6.4-A。

管材参数表8

实施例9 如管材设计参数表9所示,

管材参数表9

技术要求：芯管1内径：50mm(2英寸)、芯管2(2根)内径10mm；井深：1600m；温度：井口26℃，3.5℃/100m；介质：盐卤；输送方式：注入；设计压力：10MPa；轴向承受拉力：5T；信号缆：1根；动力缆2根；每卷长度：400m；连接方式：不锈钢悬挂接头。管材标识：RFLXG-Ⅰ-73*11.5-10-B

管材参数表9

实施例10 如管材设计参数表10所示,

技术要求：芯管1内径：100mm(4英寸)、芯管2(2根)内径16mm；井深：1000m；温度：井口26℃，3.5℃/100m；介质：盐卤；输送方式：注入；设计压力：6.4MPa；轴向承受拉力：9T；动力缆：1根；每卷长度：200m；连接方式：不锈钢悬挂接头。管材标识：RFLXG-Ⅰ-130*15-6.4-A。

管材设计参数表10

本多功能非金属复合管具体制造步骤：芯管1、芯管2一体挤出→真空箱定型→冷却成型→缠绕增强层→缠绕抗拉层、束缚带束缚功能缆→外敷保护层→冷却箱成型→收卷→切割→盘卷打包。

根据本实用新型设计结构所生产的多功能非金属复合管材，经本公司检测中心理化性能检测，检测结果其各项性能指标均能达到设计技术要求，经试用使用效果良好。

综上所述，本实用新型具有结构设计合理、生产工艺简单、用途广泛；芯管可同时满足至少2种不同介质的输送(如：原油、水、牛奶、氧气)；功能缆可同时满足控制信号、动力信号的传输；管材接头少、防泄漏；保温性能好、承受压力高，耐腐蚀，抗蠕变；使用方便，大幅度降低生产和使用施工成本。