[发明专利]一种用于动态软管的异型材、骨架层及含该骨架层的产品

说明书

本发明涉及一种用于动态软管的异型材和骨架层，该异型材包括呈双C形横截面的金属带，其包括顺序连接为一体的第一C形部件、中间横梁和第二C形部件，两C形部件开口沿中间横梁相向设置；第一C形部件内外壁设置为光滑面，第二C形部件内壁面设置为光滑面，外壁面设置为花瓣状结构；将第一C形部件宽度定义为标准宽度，第一C形部件开口宽度为两个标准宽度，中间横梁宽度为一个标准宽度，第二C形部件最大宽度为标准宽度的三分之二，开口宽度为一个标准宽度。该骨架层由若干异型材嵌套互锁连接形成，骨架层的嵌套互锁空间留有一定空隙允许其进行相对移动，使得动态软管具有良好柔性，并通过一定的变形来抵御外界载荷，使其能应用于复杂的深水环境。

技术领域

本发明涉及一种动态软管，具体涉及一种用于动态软管的异型材、骨架层及含该骨架层的产品，属于海洋油气资源运输技术领域。

背景技术

目前，石油和天然气分别是我国的第二和第三大能源品种，是重要的基础性能源。国内油气生产是国家能源安全的重要“压舱石”，油气是国内油气生产的重要组成部分。而动态软管是海上油气集输的关键装备，动态软管使海上油气生产装备相互连接，相互协作，形成了目前普遍采用且高效可靠的运输方式。

传统的海上油气集输设施以单壁钢管为主，管道的安装和后期维护困难，因此近些年国内外开始在海上油气集输关键部位使用柔性复合管道进行油气水的管道输送。柔性复合管道有粘接性和非粘结两种：粘接性的复合软管一般使用聚合物和金属层挤压在一起，挤压成型后可以在两层间形成较大的粘结强度；非粘结的复合软管一般采用物理方式将聚合物层和金属层组合在一起，层间通过相互摩擦和挤压传递载荷。

非粘结的复合软管从内层到外层一般由骨架层、内衬层、抗压铠装层、耐磨层、抗拉铠装层、绝缘层、外包覆层等多层功能结构组成。其中，抗拉铠装层主要用于抵抗径向应力，相邻部件采用嵌套互联形式构成骨架层，可以有效地防止内压和外压过高对复合管道造成破坏。复合软管接头和抗压铠装层端部的固定对于保障管道安全来说至关重要。由于骨架层部件间的间隙，容易使相邻部件相互滑脱，当管道弯曲过大时，相邻部件相对位移过大，导致互锁结构失效。

发明内容

针对上述问题，本发明的第一个目的是提供一种用于动态软管的异型材，该异型材的横截面为双C形，能够相互嵌套；本发明的第二个目的是提供一种由若干上述异型材嵌套互锁连接形成的骨架层，该骨架层的嵌套互锁空间留有一定空隙允许其进行相对移动，使得动态软管具有良好的柔性，并通过一定的变形来抵御外界载荷，使其能应用于复杂的深水环境；本发明的第三个目的是提供一种包含上述骨架层的动态软管。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于动态软管的异型材，其特征在于，包括呈双C形横截面的金属带，所述金属带包括在水平方向顺序连接为一体的第一C形部件、中间横梁和第二C形部件，且所述第一C形部件和第二C形部件的开口沿所述中间横梁的轴线相向设置；所述第一C形部件的内壁为光滑弧面，外壁为位于所述中间横梁两侧的两段光滑弧面和；所述第二C形部件的内壁为光滑弧面，外壁为位于所述中间横梁两侧的两段花瓣状弧面，且所述第二C形部件的最大外径小于所述第一C形部件的内径；将所述第一C形部件的宽度定义为标准宽度，则所述第一C形部件的开口宽度为两个标准宽度，所述中间横梁的宽度为一个标准宽度，所述第二C形部件的最大宽度为标准宽度的三分之二，所述第二C形部件的开口宽度为一个标准宽度。

所述的异型材，优选地，所述第一C形部件的开口端部为两个半圆弧形的光滑面，所述第二C形部件的开口端部亦为两个半圆弧形的光滑面。

所述的异型材，优选地，所述第二C形部件的两段外壁面均由沿圆周方向均布的若干段外凸光滑弧面组成的复合结构，以形成所述花瓣状弧面。

所述的异型材，优选地，所述第一C形部件与所述中间横梁的上下连接处形成两段短圆弧，所述第二C形部件与所述中间横梁的上下连接处为两段短圆弧。

所述的异型材，优选地，所述第二C形部件的最大外径小于所述第一C形部件的内径约标准宽度的三分之一。