[发明专利]一种大直径高承压海洋输油软管

说明书

本发明公开了一种海洋输油软管，所述海洋输油软管由内向外，依次包括热塑塑料内管、外缠绕预浸带、编织套管和外层涂覆，各层之间呈粘结状态。与现有技术相比，采用本发明制备的海洋输油软管，方便海底复杂地形地貌的铺设；该管道非工作状态下可盘卷，便于储存运输，工作时通过加热加压，使管道恢复工作状态，回收时通过抽真空，使管道再次盘卷，可多次使用。该管道具有良好的力学性能，管道直径可达400‑1000mm，长时间承受内压力55MPa，瞬时承压100Mpa；该管道具有良好的可加工性，可连续生产，接口少，单根管长度可达1公里以上，可在工厂预制或现场加工。该软管各层材料均具有良好的耐化学腐蚀性能，在海底能长时间使用。

技术领域

本发明属于海洋输油软管技术领域，具体地，涉及一种大直径高承压海洋输油软管。

背景技术

海洋管道按照材质分类来说，主要分为钢管、软管两类，其中软管由金属和聚合物复合而成。相比钢管，软管有易弯曲、易铺设、可回收、更经济、更适合海洋环境等特点。因此，软管材在我国海洋立管和边际油田领域已经逐步开始应用，例如流花11－1和陆丰13－1油田。在国外，软管道已经在陆地及浅水、深水和超深水区域得到了广泛的应用，可以实现长距离、超深水、多方向的输送油气资源。现在海洋立管约85％为软管。

目前的软管一般采用多层复合材料制造，主要由保证液体密闭性的热塑性聚合物材料层以及螺旋结构缠绕的保证管材强度的扁钢组成。热塑性聚合物材料层不仅具有良好的密闭性，还具有良好的耐腐蚀性能；螺旋结构使得软管不仅能承受高压，还能保持弯曲特性，每一层相对独立、但又和其它层相互作用提供需要的结构抗力，使得每一条软管都可以达到不同的力学特性，受到国内外学者及工程界的关注。

但是软管仍然存在一些问题，一方面，管的直径和承压能力仍然不能满足使用需求。目前，代表软管先进水平的康迪泰克公司，生产的软管内径为7英寸时，工作承压达34.5MPa；但当内径到15英寸时，工作承压仅为5MPa。法国Technip公司，生产的软管内径为6英寸时，最大承压120MPa，而当内径为10英寸时，最大承压为72MPa；美国Magma公司，生产的软管直径为2-6英寸，最大承压138MPa。仅通过改变材料属性，很难满足更高的使用需求，必须对结构进行创新；另一方面，当用作海洋输油管时，受其内部传输介质影响，如CO₂、H₂S等含量生产过程中大幅超出设计值等原因，软管中金属结构极易发生腐蚀，降低了软管的使用寿命。因此，亟需一种大直径、高承压、耐腐蚀的软管用于海底输油。

发明内容

发明目的：针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种大直径高承压海洋输油软管，本发明选用了绿色环保的纤维和热塑树脂作为软管主要材料，实现了管道高温充气工作、低温盘卷回收，具有良好的便捷性；并且制备的管道直径大，力学性能高。

技术方案：为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种海洋输油软管，所述海洋输油软管由内向外，依次包括热塑塑料内管、外缠绕预浸带、编织套管和外层涂覆。

作为优选或者具体实施方案：

所述热塑塑料内管选用高密度聚乙烯HDPE、聚丙烯PP、尼龙PA、聚偏二氟乙烯PVDF、聚苯硫醚PPS、聚醚醚酮PEEK材料的热塑塑料管，具有良好的密封性及耐腐蚀性能，是主要的结构支撑层；该热塑塑料管高温下可二次成型，平时可压缩盘卷，方便运输；工作时通过高温加压，使其成管状；使用完毕后通过负压压缩盘卷。

所述外缠绕预浸带为玄武岩纤维增强或玄武岩纤维与其他纤维混杂增强的热塑塑料预浸带，所述热塑塑料选自高密度聚乙烯HDPE、聚丙烯PP、尼龙PA、聚偏二氟乙烯PVDF、聚苯硫醚PPS或聚醚醚酮PEEK材料，且与热塑塑料内管的材质相同。玄武岩纤维强度高，绿色环保，且具有良好的耐腐蚀性；热塑塑料普遍具有良好的耐腐蚀性能。

进一步优选的，所述其他纤维选自芳纶纤维、碳纤维或玻璃纤维中的一种或几种。