一种耐高温非粘结挠性复合管线及制造方法与流程
1.本发明涉及一种管线及制造方法，特别是涉及一种耐高温非粘结挠性复合管线及制造方法，属于海洋油气介质输送技术领域。
背景技术：
2.海底管线是海洋油气输送的主要载体，挠性管线作为钢管的升级换代产品，具有柔韧性高、施工成本低、抗腐蚀性强、地形适应性强和可重复使用的特点，适用于海上油气开采的混输、输油、输气、注水、化学药剂、深海立管和跨接管等各类管线应用，目前越来越多的油田开发中会考虑到采用非粘结挠性管线来代替钢管，因为挠性管线较钢管安装方便快捷，如果在油田开发中用挠性管线来代替钢管，将节省大量海上施工的费用。
3.海洋挠性管线常规的内压密封层材料为非金属材料，该材料选择受管线内部输送介质的温度影响，针对高温介质输送常用的非金属材料为聚偏氟乙烯，由于该材料的特殊性，在选择该层材料时，为保证管线使用的安全性，需要设计两层结构，其中一层作为牺牲层，由于聚偏氟乙烯材料成本高，采用聚偏氟乙烯材料的牺牲层增加了整条管线的成本。
4.本专利申请正是在这一背景下提出了一种耐高温非粘结挠性复合管线及制造方法。
技术实现要素：
5.本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种耐高温非粘结挠性复合管线及制造方法。
6.本发明是由以下技术方案实现的：一种耐高温非粘结挠性复合管线，包括骨架层、牺牲层、内压密封层、抗压铠装层、第一辅助层、第一抗拉铠装层、第二辅助层、第二抗拉铠装层、第三辅助层、外包覆层；所述骨架层位于管线最内部，所述骨架层采用s型互锁不锈钢带制成，所述骨架层宽度在20~60毫米范围内可调节，所述骨架层缠绕角度为90度；所述牺牲层非粘结缠绕于所述骨架层外侧，所述牺牲层采用聚四氟乙烯耐高温带制成，所述牺牲层宽度在50~90毫米范围内可调节，所述牺牲层厚度在0.4~2毫米范围内可调节；所述内压密封层通过挤塑非粘结包覆于所述牺牲层外侧，所述内压密封层采用聚偏氟乙烯制成；所述抗压铠装层采用碳钢钢带制成，所述抗压铠装层由碳钢钢带正反交替螺旋非粘结缠绕于所述内压密封层外侧，所述抗压铠装层缠绕角度在80~90度范围内可调节，所述抗压铠装层宽度在20~90毫米范围内可调节，所述抗压铠装层厚度在0.5~1.5毫米范围内可调节；所述第一辅助层螺旋非粘结缠绕于所述抗压铠装层外侧，所述第一辅助层采用塑带制成，所述第一辅助层宽度在60~90毫米范围内可调节，所述第一辅助层厚度在0.1~1毫
米范围内可调节，所述第一辅助层缠绕角度在50~90度范围内可调节；所述第一抗拉铠装层采用扁钢钢带制成，所述第一抗拉铠装层由扁钢钢带正反交替螺旋非粘结缠绕于所述第一辅助层外侧，所述第一抗拉铠装层宽度在5~15毫米范围内可调节，所述第一抗拉铠装层厚度在2~7毫米范围内可调节，所述第一抗拉铠装层缠绕角度在20~55度范围内可调节；所述第二辅助层非粘结缠绕于所述第一抗拉铠装层外侧，所述第二辅助层为玻纤带、涤纶带和芳纶带的任意一者制成，所述第二辅助层宽度在60~90毫米范围内可调节，所述第二辅助层厚度在0.3~1毫米范围内可调节，所述第二辅助层缠绕角度在50~90度范围内可调节；所述第二抗拉铠装层采用扁钢钢带制成，所述第二抗拉铠装层由扁钢钢带正反交替螺旋非粘结缠绕于所述第二辅助层外侧，所述第二抗拉铠装层宽度在5~15毫米范围内可调节，所述第二抗拉铠装层厚度在2~7毫米范围内可调节，所述第二抗拉铠装层缠绕角度在20~55度范围内可调节；所述第三辅助层非粘结缠绕于所述第二抗拉铠装层外侧，所述第三辅助层为玻纤带、涤纶带和芳纶带的任意一者制成，所述第三辅助层宽度在60~90毫米范围内可调节，所述第三辅助层厚度在0.3~1毫米范围内可调节，所述第三辅助层缠绕角度在50~90度范围内可调节；所述外包覆层通过挤塑非粘结包覆于所述第三辅助层外侧，所述外包覆层采用中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和尼龙的任意一者制成。
7.本发明还涉及一种耐高温非粘结挠性复合管线制造方法，所述制造方法，包括以下步骤：步骤s1：耐高温非粘结挠性复合管线由内至外逐层生产；步骤s2：所述骨架层采用不锈钢带制造，通过锁扣机压型和互锁成型实现制造；步骤s3：所述牺牲层采用聚四氟乙烯耐高温带制造，在骨架层生产工序后，通过高温带缠绕机将聚四氟乙烯耐高温带螺旋缠绕至所述骨架层外侧；步骤s4：所述内压密封层采用聚偏氟乙烯粒料制成，在牺牲层生产工序后，通过挤塑机将聚偏氟乙烯粒料融化，通过模具将聚偏氟乙烯包覆至所述牺牲层外侧；步骤s5：所述抗压铠装层采用碳钢钢带制造，在内压密封层生产工序后，通过钢带缠绕机将碳钢钢带正反交替螺旋缠绕至所述内压密封层外侧；步骤s6：所述第一辅助层采用塑带制造，在抗压铠装层生产工序后，通过绕包机将塑带螺旋缠绕至所述抗压铠装层外侧；步骤s7：所述第一抗拉铠装层采用扁钢钢带制造，在第一辅助层生产工序后，通过扁钢缠绕机将扁钢钢带正反交替螺旋缠绕至所述第一辅助层外侧；步骤s8：所述第二辅助层采用玻纤带、涤纶带和芳纶带任意一者的高强度塑带制造，在第一抗拉铠装层生产工序后，通过绕包机将高强度塑带螺旋缠绕至所述第一抗拉铠装层外侧；步骤s9：所述第二抗拉铠装层采用扁钢钢带制造，在第二辅助层生产工序后，通过扁钢缠绕机将扁钢钢带正反交替螺旋缠绕至所述第二辅助层外侧；步骤s10：所述第三辅助层采用玻纤带、涤纶带和芳纶带任意一者的高强度塑带制
造，在第二抗拉铠装层生产工序后，通过绕包机将高强度塑带螺旋缠绕至所述第二抗拉铠装层外侧；步骤s11：所述外包覆层采用中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和尼龙的任意一者的高分子聚合物材料粒料制成，在第三辅助层生产工序后，通过挤塑机将高分子聚合物粒料融化，通过模具将高分子聚合物包覆至所述第三辅助层外侧。
8.本发明的有益效果：本发明公开的一种耐高温非粘结挠性复合管线及制造方法，应用螺旋缠绕的聚四氟乙烯耐高温带作为牺牲层替代挤塑成型的聚偏氟乙烯材料制成的牺牲层，减少了管线生产工艺中的一道聚偏氟乙烯挤塑工序，同时由于聚四氟乙烯耐高温带厚度薄，使管线各层整体内缩即管线整体截面面积减小，进而进一步减轻管线重量，降低管线材料成本，在保证管线高温介质水下输送的安全性、有效性的基础上，有效降低海底非粘结挠性复合管线的生产成本。
9.下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
10.图1是本发明的优选实施例管线示意图。
11.附图中各部件的标记如下：1、骨架层；2、牺牲层；3、内压密封层；4、抗压铠装层；5、第一辅助层；6、第一抗拉铠装层；7、第二辅助层；8、第二抗拉铠装层；9、第三辅助层；10、外包覆层。
具体实施方式
12.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
13.如图1所示，一种耐高温非粘结挠性复合管线，包括骨架层1、牺牲层2、内压密封层3、抗压铠装层4、第一辅助层5、第一抗拉铠装层6、第二辅助层7、第二抗拉铠装层8、第三辅助层9、外包覆层10，以上各层非粘结连接；骨架层1位于管线最内部，该层起到支撑管线整体结构的作用，骨架层1采用s型互锁不锈钢带制成，骨架层1宽度在20~60毫米范围内可调节，骨架层1缠绕角度为90度；牺牲层2非粘结缠绕于骨架层1外侧，该层为了减少内压密封层挤塑时的应力集中影响，牺牲层2采用聚四氟乙烯耐高温带制成，牺牲层2宽度在50~90毫米范围内可调节，牺牲层2厚度在0.4~2毫米范围内可调节；内压密封层3通过挤塑非粘结包覆于牺牲层2外侧，该层对输送介质起到密封作用，内压密封层3采用聚偏氟乙烯制成；抗压铠装层4采用碳钢钢带制成，该层起到承担内部及外部压力的作用，抗压铠装层4由碳钢钢带正反交替螺旋非粘结缠绕于内压密封层3外侧，抗压铠装层4缠绕角度在80~90度范围内可调节，抗压铠装层4宽度在20~90毫米范围内可调节，抗压铠装层4厚度在0.5~1.5毫米范围内可调节；第一辅助层5螺旋非粘结缠绕于抗压铠装层4外侧，该层起到对内层结构的束缚作用，同时，避免生产转运过程中对内层结构的磨损，第一辅助层5采用塑带制成，第一辅助层5宽度在60~90毫米范围内可调节，第一辅助层5厚度在0.1~1毫米范围内可调节，第一
辅助层5缠绕角度在50~90度范围内可调节；第一抗拉铠装层6采用扁钢钢带制成，第一抗拉铠装层6由扁钢钢带正反交替螺旋非粘结缠绕于第一辅助层5外侧，该层承担轴向拉力，第一抗拉铠装层6宽度在5~15毫米范围内可调节，第一抗拉铠装层6厚度在2~7毫米范围内可调节，第一抗拉铠装层6缠绕角度在20~55度范围内可调节；第二辅助层7非粘结缠绕于第一抗拉铠装层6外侧，第二辅助层7为玻纤带、涤纶带和芳纶带的任意一者制成，该层起到束缚第一抗拉铠装层的作用，防止第一抗拉铠装层发生屈曲或是“鸟笼”失效，第二辅助层7宽度在60~90毫米范围内可调节，第二辅助层7厚度在0.3~1毫米范围内可调节，第二辅助层7缠绕角度在50~90度范围内可调节；第二抗拉铠装层8采用扁钢钢带制成，第二抗拉铠装层8由扁钢钢带正反交替螺旋非粘结缠绕于第二辅助层7外侧，该层承担轴向拉力，第二抗拉铠装层8宽度在5~15毫米范围内可调节，第二抗拉铠装层8厚度在2~7毫米范围内可调节，第二抗拉铠装层8缠绕角度在20~55度范围内可调节；第三辅助层9非粘结缠绕于第二抗拉铠装层8外侧，第三辅助层9为玻纤带、涤纶带和芳纶带的任意一者制成，，该层起到束缚第二抗拉铠装层的作用，防止第二抗拉铠装层发生屈曲或是“鸟笼”失效，第三辅助层9宽度在60~90毫米范围内可调节，第三辅助层9厚度在0.3~1毫米范围内可调节，第三辅助层9缠绕角度在50~90度范围内可调节；外包覆层10通过挤塑非粘结包覆于第三辅助层9外侧，外包覆层10采用中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和尼龙的任意一者制成，该层起到隔绝外部海水与内部的铠装层，防止海水腐蚀铠装层材料。
14.一种耐高温非粘结挠性复合管线制造方法，步骤如下：耐高温非粘结挠性复合管线由内至外逐层生产；骨架层1采用不锈钢带制造，通过锁扣机压型和互锁成型实现制造；牺牲层2采用聚四氟乙烯耐高温带制造，在骨架层生产工序后，通过高温带缠绕机将聚四氟乙烯耐高温带螺旋缠绕至骨架层1外侧；内压密封层3采用聚偏氟乙烯粒料制成，在牺牲层生产工序后，通过挤塑机将聚偏氟乙烯粒料融化，通过模具将聚偏氟乙烯包覆至牺牲层2外侧；抗压铠装层4采用碳钢钢带制造，在内压密封层生产工序后，通过钢带缠绕机将碳钢钢带正反交替螺旋缠绕至内压密封层3外侧；第一辅助层5采用塑带制造，在抗压铠装层生产工序后，通过绕包机将塑带螺旋缠绕至抗压铠装层4外侧；第一抗拉铠装层6采用扁钢钢带制造，在第一辅助层生产工序后，通过扁钢缠绕机将扁钢钢带正反交替螺旋缠绕至第一辅助层5外侧；第二辅助层7采用玻纤带、涤纶带和芳纶带任意一者的高强度塑带制造，在第一抗拉铠装层生产工序后，通过绕包机将高强度塑带螺旋缠绕至第一抗拉铠装层6外侧；第二抗拉铠装层8采用扁钢钢带制造，在第二辅助层生产工序后，通过扁钢缠绕机将扁钢钢带正反交替螺旋缠绕至第二辅助层7外侧；第三辅助层9采用玻纤带、涤纶带和芳纶带任意一者的高强度塑带制造，在第二抗拉铠装层生产工序后，通过绕包机将高强度塑带螺旋缠绕至第二抗拉铠装层8外侧；外包覆层10采用中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和尼龙的任意一者的高分子聚合物材料粒料制成，在第三辅助层生产工序后，通过挤塑机将高分子聚合物粒料融化，通过模具将高分子聚合物包覆至第三辅助层9外侧。
15.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征：
1.一种耐高温非粘结挠性复合管线，其特征在于，包括骨架层（1）、牺牲层（2）、内压密封层（3）、抗压铠装层（4）、第一辅助层（5）、第一抗拉铠装层（6）、第二辅助层（7）、第二抗拉铠装层（8）、第三辅助层（9）、外包覆层（10）；所述骨架层（1）位于管线最内部，所述骨架层（1）采用s型互锁不锈钢带制成，所述骨架层（1）宽度在20~60毫米范围内可调节，所述骨架层（1）缠绕角度为90度；所述牺牲层（2）非粘结缠绕于所述骨架层（1）外侧，所述牺牲层（2）采用聚四氟乙烯耐高温带制成，所述牺牲层（2）宽度在50~90毫米范围内可调节，所述牺牲层（2）厚度在0.4~2毫米范围内可调节；所述内压密封层（3）通过挤塑非粘结包覆于所述牺牲层（2）外侧，所述内压密封层（3）采用聚偏氟乙烯制成；所述抗压铠装层（4）采用碳钢钢带制成，所述抗压铠装层（4）由碳钢钢带正反交替螺旋非粘结缠绕于所述内压密封层（3）外侧，所述抗压铠装层（4）缠绕角度在80~90度范围内可调节，所述抗压铠装层（4）宽度在20~90毫米范围内可调节，所述抗压铠装层（4）厚度在0.5~1.5毫米范围内可调节；所述第一辅助层（5）螺旋非粘结缠绕于所述抗压铠装层（4）外侧，所述第一辅助层（5）采用塑带制成，所述第一辅助层（5）宽度在60~90毫米范围内可调节，所述第一辅助层（5）厚度在0.1~1毫米范围内可调节，所述第一辅助层（5）缠绕角度在50~90度范围内可调节；所述第一抗拉铠装层（6）采用扁钢钢带制成，所述第一抗拉铠装层（6）由扁钢钢带正反交替螺旋非粘结缠绕于所述第一辅助层（5）外侧，所述第一抗拉铠装层（6）宽度在5~15毫米范围内可调节，所述第一抗拉铠装层（6）厚度在2~7毫米范围内可调节，所述第一抗拉铠装层（6）缠绕角度在20~55度范围内可调节；所述第二辅助层（7）非粘结缠绕于所述第一抗拉铠装层（6）外侧，所述第二辅助层（7）为玻纤带、涤纶带和芳纶带的任意一者制成，所述第二辅助层（7）宽度在60~90毫米范围内可调节，所述第二辅助层（7）厚度在0.3~1毫米范围内可调节，所述第二辅助层（7）缠绕角度在50~90度范围内可调节；所述第二抗拉铠装层（8）采用扁钢钢带制成，所述第二抗拉铠装层（8）由扁钢钢带正反交替螺旋非粘结缠绕于所述第二辅助层（7）外侧，所述第二抗拉铠装层（8）宽度在5~15毫米范围内可调节，所述第二抗拉铠装层（8）厚度在2~7毫米范围内可调节，所述第二抗拉铠装层（8）缠绕角度在20~55度范围内可调节；所述第三辅助层（9）非粘结缠绕于所述第二抗拉铠装层（8）外侧，所述第三辅助层（9）为玻纤带、涤纶带和芳纶带的任意一者制成，所述第三辅助层（9）宽度在60~90毫米范围内可调节，所述第三辅助层（9）厚度在0.3~1毫米范围内可调节，所述第三辅助层（9）缠绕角度在50~90度范围内可调节；所述外包覆层（10）通过挤塑非粘结包覆于所述第三辅助层（9）外侧，所述外包覆层（10）采用中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和尼龙的任意一者制成。2.一种耐高温非粘结挠性复合管线制造方法，采用如权利要求1所述的一种耐高温非粘结挠性复合管线，其特征在于：所述一种耐高温非粘结挠性复合管线制造方法，包括以下步骤：步骤s1：耐高温非粘结挠性复合管线由内至外逐层生产；
步骤s2：所述骨架层（1）采用不锈钢带制造，通过锁扣机压型和互锁成型实现制造；步骤s3：所述牺牲层（2）采用聚四氟乙烯耐高温带制造，在骨架层生产工序后，通过高温带缠绕机将聚四氟乙烯耐高温带螺旋缠绕至所述骨架层（1）外侧；步骤s4：所述内压密封层（3）采用聚偏氟乙烯粒料制成，在牺牲层生产工序后，通过挤塑机将聚偏氟乙烯粒料融化，通过模具将聚偏氟乙烯包覆至所述牺牲层（2）外侧；步骤s5：所述抗压铠装层（4）采用碳钢钢带制造，在内压密封层生产工序后，通过钢带缠绕机将碳钢钢带正反交替螺旋缠绕至所述内压密封层（3）外侧；步骤s6：所述第一辅助层（5）采用塑带制造，在抗压铠装层生产工序后，通过绕包机将塑带螺旋缠绕至所述抗压铠装层（4）外侧；步骤s7：所述第一抗拉铠装层（6）采用扁钢钢带制造，在第一辅助层生产工序后，通过扁钢缠绕机将扁钢钢带正反交替螺旋缠绕至所述第一辅助层（5）外侧；步骤s8：所述第二辅助层（7）采用玻纤带、涤纶带和芳纶带任意一者的高强度塑带制造，在第一抗拉铠装层生产工序后，通过绕包机将高强度塑带螺旋缠绕至所述第一抗拉铠装层（6）外侧；步骤s9：所述第二抗拉铠装层（8）采用扁钢钢带制造，在第二辅助层生产工序后，通过扁钢缠绕机将扁钢钢带正反交替螺旋缠绕至所述第二辅助层（7）外侧；步骤s10：所述第三辅助层（9）采用玻纤带、涤纶带和芳纶带任意一者的高强度塑带制造，在第二抗拉铠装层生产工序后，通过绕包机将高强度塑带螺旋缠绕至所述第二抗拉铠装层（8）外侧；步骤s11：所述外包覆层（10）采用中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和尼龙的任意一者的高分子聚合物材料粒料制成，在第三辅助层生产工序后，通过挤塑机将高分子聚合物粒料融化，通过模具将高分子聚合物包覆至所述第三辅助层（9）外侧。
技术总结
本发明公开了一种耐高温非粘结挠性复合管线及制造方法，管线由内至外依次设置有骨架层、牺牲层、内压密封层、抗压铠装层、第一辅助层、第一抗拉铠装层、第二辅助层、第二抗拉铠装层、第三辅助层、外包覆层，各层非粘结连接，并由内至外逐层生产；本发明通过应用聚四氟乙烯耐高温带作为牺牲层替代挤塑成型的聚偏氟乙烯材料制成的牺牲层，减少了管线生产中的一道偏氟乙烯挤塑工序，由于聚四氟乙烯耐高温带厚度薄，使管线各层整体内缩即管线整体截面面积减小，进而进一步减轻管线重量，降低管线材料成本，在保证管线高温介质水下输送的安全性、有效性的基础上，有效降低海底非粘结挠性复合管线的生产成本。管线的生产成本。管线的生产成本。
