[实用新型]一种高压柔性橡胶软管

说明书

技术领域

本实用新型属于橡胶制品技术领域，涉及一种高压柔性橡胶软管的结构与安装制造方法。 

背景技术

在石油钻探和开采中，需要一种大口径(51～127mm)用于输送气体、液体或气体液体混合体的高压软管。这类软管有两个显著的特点，一是由于气体中含有H₂S类的腐蚀性气体，这类气体对于通常类的橡胶有很强的腐蚀作用，会透过内胶渗透到高压软管管体中去，当管体内的压力降低时，内胶外面集聚的高压气体会形成气泡，将内胶向内孔推出，堵塞管体，致使软管早期损坏。二是该软管在易燃环境下使用，为安全起见要求软管表面具有防火、阻燃和隔热性能，一旦发生火灾时，在高温下，能延续工作一段时间，保证设备的安全关闭。 

在输送气体或气液混合体高压软管的现有技术中，一般采用的是热塑性塑料的非粘合工艺结构，在内部塑料层的外面分别为方钢小螺距缠绕的支撑骨架层、方钢大螺距缠绕的承压骨架层和外塑料层，各层之间都是不粘合的，只是形成一个组合体，在软管运动时相邻层间可以相互移动。其优点是工艺简单，生产效率高，可以实现大长度的生产。其缺点为弯曲半径大，内外均为热塑性塑料层，没有弹性，容易产生蠕变，特别是高温高压影响下，往往是蠕变造成密封失效。同时内外用塑料，中间各层均是缠绕组合，没有密封，可以渗透，如果外覆盖层破损进入海水，将导致环形空间的金属材料的腐蚀而失效。特别是容易在高温影响、外力抻拉、脉冲压力下的骨架层滑移时，引起内塑料层的伸长和起皱，更是导致软管失效的因素。 

还有一种结构工艺是橡胶型的，内衬层采用橡胶弹性体，橡胶弹性体抵抗输送气液混合体介质的能力弱，在软管的使用中不可避免的会有渗透，在 压力交变的情况下造成内部气泡，即使在有不锈钢内衬的情况下，也会产生气泡，并致使内衬的不锈钢套失效。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用在石油钻探和开采中，用于输送气体、液体或气体液体混合体的大口径高压软管，该软管采用橡胶与塑料相结合的技术思路，采用塑料内衬有效的防御气体的渗透，并与橡胶硫化交联成一体，采用隔热和耐火阻燃的外部保护，是一种新型的软管技术。 

本实用新型采用如下技术方案： 

软管结构如图1所示，自内向外包括内不锈钢螺旋衬套、粘合及缓冲层、半晶状热塑性塑料衬套、粘合及缓冲层、内胶布层、钢丝绳增强层、粘合缓冲中胶层、隔热层、耐火阻燃层，不锈钢外保护层。 

在有些环境下也可不用内外的不锈钢螺旋套的结构，如图2所示，没有内不锈钢螺旋衬套1、粘合及缓冲层2和不锈钢外保护层10。 

软管的端部插入到接头的连接和密封区，与密封部件、起交联作用的树脂、金属接头完全连接成一体，如图3、图4所示。 

其中，内不锈钢螺旋衬套1，是用不锈钢片将其弯曲到一定形状后，经螺旋缠绕、扣合压制的柔性管套，起到隔离输送介质与支撑塑料内衬的作用； 

半晶状热塑性塑料衬套3，可以在塑料中选取，其中烯烃类的最好，利于与橡胶接枝交联，如聚丙烯、聚乙烯，其次是不同分子量的聚酰胺类的，如尼龙1～尼龙12，其余的可以选择热塑性的聚酯类弹性体，本设计采用的是聚偏氟乙烯(PVDF)，采用预挤出或现场挤出的工艺。使内衬层具有优良的耐化学腐蚀性、优良的耐高温变型和耐氧化性，具有优良的耐磨性、柔韧性、很高的抗涨强度和耐冲击性强度。 

粘合及缓冲层2，是粘合剂与缓冲胶的组合体，粘合剂采用开姆洛克涂刷在不锈钢螺旋套的外面和塑料内衬套的内外表面，利于缓冲胶与金属的粘合，缓冲胶是橡胶弹性体。在图2中没有内不锈钢螺旋套的情况下，也没有 粘合及缓冲层2。 

内胶布层5，可以是纤维帘布或帆布，经浸涂或粘贴橡胶后缠绕在管体上，起到缓冲、衬垫、和抗爆破强力的作用。 

钢丝绳增强层6，根据软管的压力需求，可以是多层胶粘结构的钢丝、钢丝绳材料，起到管体的抗耐压力作用。通常为2～8层的交叉缠绕。 

粘合缓冲中胶层7是氯丁胶与天然胶并用混炼胶，在钢丝绳缠绕中，铺设在钢丝绳中，具体可以铺设在钢丝绳的层间和钢丝绳内外，经硫化后充满在钢丝绳缝隙中，粘合在钢丝绳的表面，起到缓冲衬垫与粘合作用。 

隔热层8，是用玻璃纤维纺织的帘布或帆布，经涂胶或贴胶后缠绕在管体上，起到耐火隔热的保护作用。 

耐火阻燃层9，是用氧指数高的合成胶，如氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、三元已丙橡胶等，经添加阻燃剂的混合橡胶或塑料弹性体。 

不锈钢外保护层10，材质与加工方法与1相同，用于外部的防损伤保护，可以根据使用环境放弃与添加。