[发明专利]一种大口径高柔性智能管道及其制作工艺

说明书

本发明涉及一种大口径高柔性智能管道，由内至外依次包括内层、防渗漏层、增强层和外层，内层、防渗漏层、增强层和外层之间粘结为一体；外层外侧均匀分布有若干根光纤，光纤延伸方向与智能管道的延伸方向一致，光纤外侧设有光纤覆盖层，光纤覆盖层与外层之间形成光纤的安装通道。由于本发明中智能管道各层通过蒙皮拼接的方式制作，与传统挤出成型的柔性非金属管道相比，口径大，可适用于大口径运输管道，能够减缓大口径运输管道内部腐蚀；由于智能管道的层与层之间通过粘结方式连接，避免了各层分离堵塞运输管道，使用效果好，使用寿命长；由于管道内安装有光纤，能够实时对管道的运行状态进行检测，提高了管道运行状态监测的精确度。

技术领域

本发明涉及管道连接技术领域，尤其涉及一种大口径高柔性智能管道及其制作工艺。

背景技术

在油气开发行业中，现已在服役的运输管道主要为钢管，钢管在服役15年以上会面临严重的金属腐蚀问题，因此非常有必要对钢管采取防腐措施来减轻内部运输介质对钢管的腐蚀作用。现有的钢管，一般有三种，第一种是油田内部的输油管道，其口径为6-12英寸，长度一般为0.5公里至15公里之间；第二种是海上油田到陆地终端的集输管道，其口径为20-24寸，长度一般为150-200公里之间；第三种是陆地长距离大口径集输管道，其口径一般为32-42寸，比如中国的西气东输管道、中缅管道、中俄管道等，长度一般为300公里以上。

目前世界上很多油田使用第一种与第二种钢管，其大部分服役严重超过了该钢管的设计寿命20年，这就导致了严重的腐蚀，也给钢管的完整性带来了很大的影响，管道泄露或爆炸时有发生。

为了预防腐蚀，目前工业界采用的方法是添加化学抑制剂，采用新材料非金属管道进行替换，以及采用非金属内衬管进行穿插延长钢管寿命。其中采用非金属内衬管由于其施工成本低被广泛的应用，但是现有的非金属内衬管，最大内径为20英寸，口径超过20英寸的非金属内衬管属于空白区域，无法满足长距离大口径输油输气管道内衬穿插修复需求，且现有的非金属内衬管为非粘接结构，在运行过程中容易导致各层的分离，从而内层堵住油管，导致整根管道的失效，实际油气运输过程中已经发生多起事故。

另外，针对第三种钢管，其一般采用螺旋焊钢管，相对于直缝埋弧焊钢管以及无缝钢管，第三种钢管存在更多的焊缝以及焊接缺陷，这些焊接缺陷会加速钢管的腐蚀，同时造成钢管在运行条件下的应力集中现象，降低钢管在偶然荷载下的极限承载能力，引起管内运输介质的泄漏。所谓的偶然载荷指的是某个地方地质滑坡导致了钢管的轴向位移，这些偶然载荷的监测对于第二种以及第三种钢管来说显得异常重要，由于土壤滑坡的位移实际并不等于钢管的位移，滑坡导致的钢管变形，到目前为止，还没有一个成熟的低成本方案进行时实时监测，传统在管外布置光纤的监测方法无法合理的反应钢管的真实位移以及应变。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大口径高柔性智能管道及其制作工艺，以适应大口径的运输管道，并对运输管道的运行状态进行实时监测。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种大口径高柔性智能管道，由内至外依次包括内层、防渗漏层、增强层和外层，所述内层、防渗漏层、增强层和外层之间粘结为一体；所述外层的外侧均匀分布有若干根光纤，所述光纤延伸方向与所述智能管道的延伸方向一致，所述光纤的外侧设有光纤覆盖层，所述光纤覆盖层与所述外层之间形成所述光纤的安装通道。

作为优选的技术方案，所述内层和外层是热塑性树脂材质。

作为优选的技术方案，所述增强层为编织芳纶纤维增强层。

一种大口径高柔性智能管道的制作工艺，包括以下步骤：生成蒙皮，所述蒙皮由内至外依次包括所述内层、防渗漏层、增强层和外层；将一块蒙皮卷成筒形或由2块以上的蒙皮拼接成筒形，形成大口径高柔性智能管道。

作为优选的技术方案，所述增强层与所述外层之间，以及所述增强层与所述防渗漏层之间通过粘结剂粘结。