[发明专利]管道系统

权利要求书

1.一种管道系统，其特征在于，所述管道系统包括多个管道段，每个管道段包括：

内部金属管段；

外部非金属管段，由纤维复合材料构成，该外部非金属管段缠绕在内部金属管段上，使得内部金属管段从外部非金属管段的两端伸出预定距离以形成外部补口段，其中，相邻的内部金属管段彼此焊接起来以形成内部金属管道，纤维复合材料缠绕在所述外部补口段上形成外部补口层，以与外部非金属管段一起形成外部非金属管道；

导线，在预定位置连接到所述内部金属管道。

2.如权利要求1所述的管道系统，其特征在于，所述管道系统还包括测试装置，所述导线的延伸出地面的部分容纳在测试装置内。

3.如权利要求1或2所述的管道系统，其特征在于，所述管道系统还包括排流器，导线连接到排流器，所述排流器还连接到排流床。

4.如权利要求1所述的管道系统，其特征在于，还包括串联或并联的多个去耦合器，导线连接到所述串联或并联的多个去耦合器，所述去耦合器还连接到接地。

5.如权利要求1所述的管道系统，其特征在于，还包括管道破损检测和监测装置，导线连接到管道破损检测和监测装置，以检测外部非金属管道的破损点。

6.如权利要求5所述的管道系统，其特征在于，所述管道破损检测和监测装置构造成计算出预定长度的内部金属管道的面电阻率，进而确定外部非金属管道是否发生破损。

7.如权利要求6所述的管道系统，其特征在于，当计算出的面电阻率小于预定阈值时，确定外部非金属管道出现破损，所述预定阈值为100000Ω·m²，优选为50000Ω·m²，更优选为10000Ω·m²。

8.如权利要求6所述的管道系统，其特征在于，所述管道破损检测和监测装置基于四电极法或电流环法进行测试并计算出面电阻率。

9.如权利要求1所述的管道系统，其特征在于，所述管道系统还包括防雷接地装置，所述导线还能够连接到防雷接地装置，所述防雷接地装置包括避雷件以及串联或并联连接的去耦合器，避雷件连接到内部金属管道，并通过去耦合器接地。

10.如权利要求1所述的管道系统，其特征在于，所述管道系统还包括监控系统，所述导线还能够连接到监控系统，该监控系统通信地连接到测试装置、排流器、管道破损检测和监测装置与防雷接地装置，以监测内部金属管道的对地电位、排流器、管道破损检测和监测装置与防雷接地装置的工作状态并在检测到异常工作状态时发出报警信号。

11.如权利要求1所述的管道系统，其特征在于，缠绕在所述外部补口段上的纤维复合材料的厚度与外部非金属管段的厚度相同。

12.如权利要求1所述的管道系统，其特征在于，所述管道系统还包括围绕外部补口层缠绕的纤维复合材料增强层，该纤维复合材料增强层的长度设置成大于所述外部补口层的长度，以覆盖外部补口层与外部非金属管段之间的接缝。

13.如权利要求12所述的管道系统，其特征在于，纤维复合材料增强层的厚度按照如下方式计算，以使增强层的轴向承力强度不小于外部非金属管道的承力强度：

其中，t_co是纤维复合材料增强层的厚度，t_cc是外部非金属管道的厚度，σ_c是外部非金属管道的材料强度，σ_o是纤维复合材料增强层的材料强度，f是增强系数，取值大于0.01，优选大于等于1。

14.如权利要求13所述的管道系统，其特征在于，外部非金属管道的材料强度是抗拉强度或屈服强度，纤维复合材料增强层的材料强度是抗拉强度或屈服强度。