一种智能监测型旧管线修复用柔性复合管制造技术

本发明专利技术公开了一种智能监测型旧管线修复用柔性复合管，具备实时监测、无线传输和远程控制。主要应用于市政、油田、工业、生态保护区等多地域流体输送领域，同时该型管线的特性在于对腐蚀破损严重的旧制钢管线进行原位修复，避免大批量新管线替换更新、开沟开挖等成本投入，可以在原有旧管线基础上引入该管线，实现非开挖、非更换作业，该管线具备高承压、高抗拉、耐腐蚀、防结垢、高柔性、易盘卷等特性，管道内嵌入多种传感器(压力传感器、温度传感器、流量检测传感器等)可以对管线状态达到实时监测、检测，并可将信息通过内置光纤实时回传至接收终端进行处理，还可通过地面站点GPRS系统远程传输至中控，实现远程传输、控制一体化。

A flexible composite pipe for intelligent monitoring of old pipeline repair

The invention discloses a flexible composite pipe for intelligent monitoring of old pipeline repair, which has the functions of real-time monitoring, wireless transmission and remote control. Mainly used in municipal, industrial, oil, ecological protection zone and other geographical areas of fluid transport, and characteristics of the pipeline is of serious corrosion and damage the old steel pipe line in situ repair, avoid large quantities of new pipeline replacement, ditching excavation cost, can be introduced into the pipeline based on the original old pipeline. Non excavation, non replacement work of the pipeline with high pressure, high tensile strength, corrosion resistance, anti fouling, high flexibility, easy volume and other characteristics, a variety of embedded sensor in pipeline (pressure sensor, temperature sensor, flow sensor etc.) can achieve real-time monitoring, detection of pipeline, and the information to the receiving terminal processed through the built-in optical fiber real-time feedback, but also through the GPRS system ground station remote transmission to the control, realize the remote transmission and control integration.

【技术实现步骤摘要】
一种智能监测型旧管线修复用柔性复合管
本专利技术涉及流体输送
，特别涉及一种智能监测型旧管线修复用柔性复合管。
技术介绍
钢制管线在经过长时间的流体输送后，输送介质会对管道造成不同规模程度的腐蚀破损影响，由于安全生产运行要求，需要将原有旧管线再进行管沟开挖、旧管道起出、新管道铺设、安装、焊接、检测、回填等多步骤、繁琐工序，同时也为成本投入带来极大程度的增加。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种智能监测型旧管线修复用柔性复合管，可压制变形后置于旧管线内实现修复，步骤较少，工序简单，成本不高。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能监测型旧管线修复用柔性复合管，包括：内芯管、抗压层、抗拉层、固定层和外包覆层；所述抗压层由纤维干丝缠绕于所述内芯管外壁构成；所述抗拉层由纤维带沿所述内芯管轴向敷设在所述抗压层外构成；所述固定层由编制成型的带状纤维围绕所述抗拉层构成；所述外包覆层设置在所述固定层外。优选的，所述抗压层的纤维干丝与所述内芯管轴向呈一定夹角交叉缠绕于其外壁。优选的，所述抗压层由所述纤维干丝交叉缠绕2-4层构成。优选的，所述抗拉层的纤维带由涤纶纤维、尼龙纤维、玻璃纤维、聚乙烯纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维或碳纤维通过编织或者成捻、成束的结构组成。优选的，还包括传感器和光纤线缆植入层；所述传感器设置于所述内芯管；所述光纤线缆植入层位于所述抗压层外表面，所述固定层将所述抗压层、光纤线缆植入层和所述抗拉层缠绕在其中；所述传感器连接于所述光纤线缆植入层。优选的，所述传感器布置在所述内芯管的内壁、管壁内或管壁外。优选的，所述光纤线缆植入层沿所述内芯管轴向敷设在所述抗压层外表面。优选的，所述抗拉层与所述光纤线缆植入层在所述内芯管周向上保持一定的间隔。优选的，所述抗拉层沿所述内芯管周向均布。优选的，所述内芯管和所述外包覆层均为挤出成型。从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供的智能监测型旧管线修复用柔性复合管，其特性在于对腐蚀破损严重的旧制钢管线进行原位修复，避免大批量新管线替换更新、开沟开挖等成本投入，可以在原有旧管线基础上引入该管线，实现非开挖、非更换作业；该管线具备高承压、高抗拉、耐腐蚀、防结垢、高柔性、易盘卷等特性；管道内嵌入传感器可以对管线状态达到实时监测、检测，并可将信息通过内置光纤实时回传至接收终端进行处理，还可通过地面站点GPRS系统远程传输至中控，实现远程传输、控制一体化。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的管道结构构成的示意图；图2为本专利技术实施例提供的管道修复过程中“U”型结构的示意图。其中，1、内芯管；2、传感器；3、抗压层；4、光纤线缆植入层；5、抗拉层；6、固定层；7、外包覆层。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供的智能监测型旧管线修复用柔性复合管，其核心改进点在于，包括：内芯管1、抗压层3、抗拉层5、固定层6和外包覆层7，其结构可以参照图1所示，上述各管层由内至外依次设置；其中，抗压层3由纤维干丝缠绕于内芯管1外壁构成，保证管体的环向承压能力，主要针对抗外压功能；抗拉层5由纤维带沿内芯管1轴向敷设在抗压层3外构成，具有厚度薄、强力高和柔韧性好等特性，能够达到良好的管体抗拉性能；固定层6由编制成型的带状纤维围绕抗拉层5构成；由于该型管道在结构上属于层间非粘接结构，因此在各结构层之间存在相互滑移、磨损，为了将纤维带抗拉层5固定，采用编制成型的带状纤维围绕管体缠绕用以固定保护；外包覆层7设置在固定层6外，用以对管体内部功能层进行相应的防护以及对整管道的保护，以防止外来因素对管道造成的破坏。本专利技术实施例提供的智能监测型旧管线修复用柔性复合管，在结构上属于非粘接结构管道，功能层之间允许存在滑移，在施工时可根据具体施工情况压制成“U”型结构(如图2所示)后，再通过将管线牵引、穿插进旧管线内，在经过高温、高压气体使该“U”型柔性复合管恢复至原有圆形结构，使得柔性管道外壁紧密贴合在原有旧制管线的内壁上，形成“管中管”结构，该种结构不仅可以便于流体介质的输送，同时还省去了原有旧制管线的开挖、更换，同时也将旧制管线用作新引入的柔性管线的外部保护。从上述的技术方案可以看出，本复合管具备高承压、高抗拉、耐腐蚀、防结垢、高柔性、易盘卷等特性，可压制变形后置于旧管线内实现修复，步骤较少，工序简单，成本不高。作为优选，抗压层3的纤维干丝与内芯管1轴向呈一定夹角交叉缠绕于其外壁，其结构可以参照图1所示。纤维缠绕抗压层3主要用纤维干丝缠绕于内芯管1外壁，其沿管体轴向一定角度于芯管外壁进行缠绕成型。鉴于该型管道主要用于替换原有破损、废弃管道的修复使用，如果壁厚太大就会造成相应管道内径减小，导致流量输送降低、输送压力升高，为油气田的开发成本增加；同时也给制造单位成本增加带来很大影响，原有的结构、性能优势就会被降低。因此，进一步的，抗压层3由纤维干丝交叉缠绕2-4层构成。成型缠绕步骤重复正反2-4次，形成正反方向2-4层增强抗压层，缠绕纤维干丝不宜过多，壁厚不宜过厚。在本方案提供的具体实施例中，采用特制高强抗拉纤维带用于管道的抗拉层5，该纤维带可由涤纶纤维、尼龙纤维、玻璃纤维、聚乙烯纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维或碳纤维通过编织或者成捻、成束等结构组成，具有厚度薄、强力高、柔韧性好等特性。本专利技术实施例提供的智能监测型旧管线修复用柔性复合管，还包括传感器2和光纤线缆植入层4，其结构可以参照图1所示；其中，传感器2设置于内芯管1，为嵌入式结构；光纤线缆植入层4位于抗压层3外表面，固定层6将抗压层3、光纤线缆植入层4和抗拉层5缠绕在其中，实现固定保护；具体的，固定层6的带状纤维由涤纶纤维、尼龙纤维、聚酯纤维等材料组成编制成型，牢固可靠；传感器2连接于光纤线缆植入层4，嵌入式结构的传感器2可以稳定将对管线状态实时监测、检测的信息通过内置光纤实时回传至接收终端进行处理，还可通过地面站点GPRS系统远程传输至中控，实现远程传输、控制一体化。传感器2的布置位置优选地放置在管道内芯管1内壁或芯管管壁内、管壁外，不影响管道内芯管1的结构连续性，检测效果良好；同时在本实施例中所采用传感器2导体可以单独放置也可进行串联、平行连接，根据具体工况需要的数量和种类确定。本专利技术在工艺实现上，采取先进的传感器2嵌入内芯管1成型方法，通过对挤出工艺、设备改进，在内芯管1挤出未冷却硬化时，将监测传感器2贴放、嵌入到内芯管管壁中，再通过高温填充，以达到传感器2的内嵌、贴合。上述方法可以实现监测传感器的优良嵌入管道内壁、内芯管管壁中层或者外层而不影响管道内芯管的结构连续性，同时可稳定的将监测信息通过内置光纤进行信息传递。在本实施例中，光纤线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能监测型旧管线修复用柔性复合管，其特征在于，包括：内芯管(1)、抗压层(3)、抗拉层(5)、固定层(6)和外包覆层(7)；所述抗压层(3)由纤维干丝缠绕于所述内芯管(1)外壁构成；所述抗拉层(5)由纤维带沿所述内芯管(1)轴向敷设在所述抗压层(3)外构成；所述固定层(6)由编制成型的带状纤维围绕所述抗拉层(5)构成；所述外包覆层(7)设置在所述固定层(6)外。

【技术特征摘要】
1.一种智能监测型旧管线修复用柔性复合管，其特征在于，包括：内芯管(1)、抗压层(3)、抗拉层(5)、固定层(6)和外包覆层(7)；所述抗压层(3)由纤维干丝缠绕于所述内芯管(1)外壁构成；所述抗拉层(5)由纤维带沿所述内芯管(1)轴向敷设在所述抗压层(3)外构成；所述固定层(6)由编制成型的带状纤维围绕所述抗拉层(5)构成；所述外包覆层(7)设置在所述固定层(6)外。2.根据权利要求1所述的智能监测型旧管线修复用柔性复合管，其特征在于，所述抗压层(3)的纤维干丝与所述内芯管(1)轴向呈一定夹角交叉缠绕于其外壁。3.根据权利要求2所述的智能监测型旧管线修复用柔性复合管，其特征在于，所述抗压层(3)由所述纤维干丝交叉缠绕2-4层构成。4.根据权利要求1所述的智能监测型旧管线修复用柔性复合管，其特征在于，所述抗拉层(5)的纤维带由涤纶纤维、尼龙纤维、玻璃纤维、聚乙烯纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维或碳纤维通过编织或者成捻、成束的结构组成。5.根据权利要求1所述的智能监测型旧管线修复用柔性复合管，其特征在于，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆义，崔晓轩，孟宇，刘茹军，
申请(专利权)人：浙江恒安泰石油工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33