1.本发明涉及复合管材技术领域，具体地涉及一种可盘卷管材。
背景技术：2.增强热塑性塑料管(reinforced thermoplastic pipes，简称rtp)根据应用场景可以分为石油开采井口管(应用于油井到分离站、集输站、注水站之间)、井下管、海洋输送管、海洋石油平台用管等。国家能源局相继发布了sy/t6662.1-2012、sy/t6794-2018以及sy/t6662.2-2020等标准，上述标准中不仅规范了石油天然气等行业中非金属复合管的使用，而且提高了对rtp管性能的要求。
3.现有技术中无保护层的rtp管在海洋平台或海洋输送中在浪的反复冲击下，增强层性能易受损失效。此外，井下管在安装及使用过程中由于受到自身竖直向下的重力等轴向拉力，容易导致井下管结构被破坏。
4.因此，需要提供一种管材在满足国家标准的要求下，进一步提高管材的性能。
技术实现要素：5.本发明的目的是为了克服现有技术存在的管材性能较差问题，提供一种可盘卷管材，该可盘卷管材具有能够提高管材的抗拉、抗压等性能的优点。
6.为了实现上述目的，本发明一方面提供一种可盘卷管材，所述管材包括具有等截面介质流通通道的芯管以及套设于该芯管外侧的波纹保护层，所述芯管的外表面与所述波纹保护层的最小内径处贴合，所述波纹保护层至少包括由内至外布置的金属波纹保护层、防腐层以及塑料外保护层。
7.可选地，所述芯管为纯塑料芯管。
8.可选地，所述波纹保护层包括位于所述防腐层与所述塑料外保护层之间的聚酯薄膜层，所述聚酯薄膜层缠绕于防腐层的外侧。
9.可选地，所述芯管由内至外依次为塑料内层、增强层以及塑料外层，其中，所述增强层缠绕于所述塑料内层的外侧。
10.可选地，所述芯管包括位于所述塑料内层内侧的耐磨层，并且/或者，所述塑料内层与所述塑料外层的材质均为高密度聚乙烯。
11.可选地，所述耐磨层材质为尼龙，并且，所述耐磨层通过粘合剂与所述塑料内层的内表面粘接。
12.可选地，所述塑料内层由内至外依次为第一塑料内层、阻隔层以及第二塑料内层，所述阻隔层内外两侧分别通过粘合剂与所述第一塑料内层以及所述第二塑料内层粘接，其中，所述第一塑料内层、第二塑料内层以及所述塑料外层的材质均为高密度聚乙烯。
13.可选地，所述塑料外层的外侧设置有滑动层以使得所述波纹保护层能够相对于所述芯管轴向移动。
14.可选地，所述滑动层为丝材、薄带或薄膜中的至少一种。
15.可选地，所述增强层为钢带、钢丝、钢帘丝、钢帘带或非金属增强带中的至少一种。
16.可选地，所述可盘卷管材包括位于所述芯管与所述波纹保护层之间且沿所述芯管外表面轴向布置的能量传输装置。
17.可选地，所述能量传输装置布置为单根、成束或扁带形式中的至少一种，并且/或者，所述能量传输装置为通讯电缆、检测电缆、光缆或加热丝中的至少一种。
18.可选地，所述防腐层与所述塑料外保护层之间设置有保温层，并且/或者，所述芯管与所述波纹保护层之间设置有保温层。
19.可选地，所述波纹保护层的外轮廓形状为环状波纹、螺旋型波纹、圆弧型波纹、波谷有直线段的圆弧形波纹、矩形波纹、梯形波纹、无尖角的折形波纹中的至少一种。
20.可选地，所述防腐层的材料为环氧沥青、沥青布或重防腐漆中的至少一种，或者，所述防腐层为单层防腐或多层防腐中的一种。
21.通过上述技术方案，本发明中通过在芯管的外侧设置波纹保护层，提高了管材的刚度，增加了管材的轴向抗拉能力以及抗外压能力，保证了芯管的圆度，使得管材在盘卷、放卷和敷设时不损坏芯管。并且，本发明中的波纹保护层在金属波纹保护层和防腐层的外侧设置塑料外保护层，利用塑料材质的抗划伤以及抗磨损的特性，进一步保护防腐层和金属波纹外保护层。
附图说明
22.图1是本发明中可盘卷管材的一种实施方式的半剖图；
23.图2是图1中i处的放大示意图；
24.图3是图1中可盘卷管材的一种实施方式的a-a处剖视图；
25.图4是图1中可盘卷管材的另一种实施方式的a-a处剖视图；
26.图5是本发明中可盘卷管材的另一种实施方式的半剖图；
27.图6是图5中ii处的放大示意图；
28.图7是本发明中可盘卷管材的又一种实施方式的半剖图；
29.图8是图7中iii处的放大示意图；
30.图9是本发明中可盘卷管材的再一种实施方式的半剖图；
31.图10是图9中iv处的放大示意图；
32.图11是本发明中可盘卷管材的再一种实施方式的半剖图；
33.图12是图11中v处的放大示意图；
34.图13是图12中b-b处的剖视图；
35.图14是本发明中波纹保护层外轮廓形状的一种实施方式；
36.图15是本发明中波纹保护层外轮廓形状的另一种实施方式；
37.图16是本发明中波纹保护层外轮廓形状的又一种实施方式；
38.图17是本发明中波纹保护层外轮廓形状的再一种实施方式；
39.图18是本发明中波纹保护层外轮廓形状的再一种实施方式。
40.附图标记说明
41.10-波纹保护层；11-金属波纹保护层；12-防腐层；13-塑料外保护层；14-聚酯薄膜层；20-芯管；21-纯塑料芯管；22-塑料内层；221-第一塑料内层；222-阻隔层；223-第二塑料
内层；224-粘合剂；23-增强层；24-塑料外层；25-耐磨层；26-滑动层；30-能量传输装置。
具体实施方式
42.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。
43.本发明提供一种可盘卷管材，所述管材包括具有等截面介质流通通道的芯管20以及套设于该芯管20外侧的波纹保护层10，所述芯管20的外表面与所述波纹保护层10的最小内径处贴合，所述波纹保护层10至少包括由内至外布置的金属波纹保护层11、防腐层12以及塑料外保护层13。其中，所述防腐层12的材料可以为环氧沥青、沥青布或重防腐漆中的至少一种。此外，所述防腐层12也可以为单层防腐或多层防腐中的一种，其中，多层防腐可以例如为多层缠绕防腐布的多种防腐结构的组合。
44.通过上述技术方案，本发明中通过在芯管20的外侧设置波纹保护层10，提高了管材的刚度，增加了管材的轴向抗拉能力以及抗外压能力，保证了芯管20的圆度，使得管材在盘卷、放卷和敷设时不损坏芯管。并且，本发明中的波纹保护层10在金属波纹保护层11和防腐层12的外侧设置塑料外保护层13，利用塑料材质的抗划伤以及抗磨损的特性，进一步保护防腐层12和金属波纹外保护层11。
45.具体地，在本发明的一种实施方式中，芯管20的外表面与所述波纹保护层10的最小内径处贴合，且不粘接，并且塑料外保护层13与防腐层12之间贴合，且不粘接。此外，本技术中的管材为柔性的，可盘卷的管材，外径为2英寸至8英寸，6英寸(含)以下国际和国内通常采用盘卷。为了减少管材之间的接头，1根盘卷管大于200米。
46.如图1至图3所示，在本发明的一种实施方式中，所述芯管20可以为纯塑料芯管21。
47.本发明中的可盘卷管材作为井口输送管、井下管应用至石油、海洋钻井平台等场景时，有时会需要对芯管20内传输的介质进行加热，或将通讯检测等电缆随管材一同下放至井中或平台。因此，如图4所示，在本发明的一种优选实施方式中，所述可盘卷管材包括位于所述芯管20与所述波纹保护层10之间且沿所述芯管20外表面轴向布置的能量传输装置30。其中，根据应用场景，所述能量传输装置30的布置形式可以为单根、成束或扁带中的至少一种。此外，根据所要传输的信号或能量的不同，所述能量传输装置30可以为通讯电缆、检测电缆、光缆或加热丝中的至少一种。可以理解的是，所述芯管20与所述波纹保护层10之间可以布置有多个沿所述芯管20外表面轴向延伸的能量传输装置30，并且能量传输装置30的种类可以为一种或多种。
48.进一步地，为了对芯管20内传输的介质进行保温，所述防腐层12与所述塑料外保护层13之间可以设置有保温层，此外，所述芯管20与所述波纹保护层10之间也可以设置有保温层。
49.作为一种优选实施方式，参照图5和图6，所述芯管20由内至外依次为塑料内层22、增强层23以及塑料外层24，其中，所述增强层23缠绕于所述塑料内层22的外侧，并且，所述塑料内层22与所述塑料外层24的材质均为高密度聚乙烯(high density polyethylene，缩写为hdpe)，高密度聚乙烯具有耐酸碱，耐有机溶剂，电绝缘性优良，低温时，仍能保持一定的韧性等优点。此外，所述增强层23为钢带、钢丝、钢帘丝、钢帘带或非金属增强带中的至少
一种，所述非金属增强带可以为玻纤、涤纶或芳纶等。
50.如图7至图13所示，在本发明的另一种实施方式中，所述波纹保护层10包括位于所述防腐层12与所述塑料外保护层13之间的聚酯薄膜层14，所述聚酯薄膜层14缠绕于防腐层12的外侧。其中，聚酯薄膜层14用于包裹防腐层12，进而有利于与塑料外保护层13结合。
51.如图7至图13所示，在本发明的一种优选实施方式中，所述塑料外层24的外侧设置有滑动层26以使得所述波纹保护层10能够相对于所述芯管20轴向移动。其中，滑动层26可以为丝材、薄带或薄膜中的至少一种。滑动层26的主要作用是让芯管20与波纹外保护层10之间具有一定的相对位移的可能，防止在管材盘卷、放卷或柔性敷设中形成应力或直接摩擦损伤。
52.如图9和图10所示，在一种实施方式中，所述芯管20包括位于所述塑料内层22内侧的耐磨层25。其中，耐磨层25的材质可以为尼龙，并且，所述耐磨层25可以通过粘合剂与所述塑料内层22的内表面粘接。
53.如图11至图13所示，在本发明的一种优选实施方式中，所述塑料内层22由内至外依次为第一塑料内层221、阻隔层222以及第二塑料内层223，所述阻隔层222内外两侧分别通过粘合剂224与所述第一塑料内层221以及所述第二塑料内层223粘接，其中，所述第一塑料内层221、第二塑料内层223以及所述塑料外层24的材质优选为高密度聚乙烯。其中，所述阻隔层222是能够阻隔例如氢气或其它小分子物质的材料，防止小分子物质透过高密度聚乙烯分子间隙而腐蚀外侧的结构。
54.进一步地，本发明中的波纹保护层10的外轮廓形状可以为环状波纹或螺旋型波纹，在如图14至图18所示的波纹保护层10的外轮廓形状的实施例中，波纹保护层10的外轮廓形状可以为波峰和波谷为圆弧型并且波峰和波谷通过直线段连接的波纹(参见图14)、拐点处为圆弧型的折形波纹(参见图15)、波峰和波谷为半圆型并且波峰和波谷通过竖直的直线段连接的波纹(参见图16)、拐点处为圆弧型的矩形波纹(参见图17)、拐点处为圆弧型的梯形波纹或波峰为圆弧型波谷为直线段、波峰与波谷通过直线段连接且波谷与直线段连接处为圆弧型的波纹(参见图18)。
55.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
技术特征：1.一种可盘卷管材，其特征在于，所述管材包括具有等截面介质流通通道的芯管(20)以及套设于该芯管(20)外侧的波纹保护层(10)，所述芯管(20)的外表面与所述波纹保护层(10)的最小内径处贴合，所述波纹保护层(10)至少包括由内至外布置的金属波纹保护层(11)、防腐层(12)以及塑料外保护层(13)。2.根据权利要求1所述的可盘卷管材，其特征在于，所述芯管(20)为纯塑料芯管(21)。3.根据权利要求1所述的可盘卷管材，其特征在于，所述波纹保护层(10)包括位于所述防腐层(12)与所述塑料外保护层(13)之间的聚酯薄膜层(14)，所述聚酯薄膜层(14)缠绕于防腐层(12)的外侧。4.根据权利要求1所述的可盘卷管材，其特征在于，所述芯管(20)由内至外依次为塑料内层(22)、增强层(23)以及塑料外层(24)，其中，所述增强层(23)缠绕于所述塑料内层(22)的外侧。5.根据权利要求4所述的可盘卷管材，其特征在于，所述芯管(20)包括位于所述塑料内层(22)内侧的耐磨层(25)，并且/或者，所述塑料内层(22)与所述塑料外层(24)的材质均为高密度聚乙烯。6.根据权利要求5所述的可盘卷管材，其特征在于，所述耐磨层(25)材质为尼龙，并且，所述耐磨层(25)通过粘合剂与所述塑料内层(22)的内表面粘接。7.根据权利要求4所述的可盘卷管材，其特征在于，所述塑料内层(22)由内至外依次为第一塑料内层(221)、阻隔层(222)以及第二塑料内层(223)，所述阻隔层(222)内外两侧分别通过粘合剂(224)与所述第一塑料内层(221)以及所述第二塑料内层(223)粘接，其中，所述第一塑料内层(221)、第二塑料内层(223)以及所述塑料外层(24)的材质均为高密度聚乙烯。8.根据权利要求3-7中任意一项所述的可盘卷管材，其特征在于，所述塑料外层(24)的外侧设置有滑动层(26)以使得所述波纹保护层(10)能够相对于所述芯管(20)轴向移动。9.根据权利要求8所述的可盘卷管材，其特征在于，所述滑动层(26)为丝材、薄带或薄膜中的至少一种。10.根据权利要求4所述的可盘卷管材，其特征在于，所述增强层(23)为钢带、钢丝、钢帘丝、钢帘带或非金属增强带中的至少一种。11.根据权利要求1所述的可盘卷管材，其特征在于，所述可盘卷管材包括位于所述芯管(20)与所述波纹保护层(10)之间且沿所述芯管(20)外表面轴向布置的能量传输装置(30)。12.根据权利要求11所述的管材，其特征在于，所述能量传输装置(30)布置为单根、成束或扁带形式中的至少一种，并且/或者，所述能量传输装置(30)为通讯电缆、检测电缆、光缆或加热丝中的至少一种。13.根据权利要求1所述的可盘卷管材，其特征在于，所述防腐层(12)与所述塑料外保护层(13)之间设置有保温层，并且/或者，所述芯管(20)与所述波纹保护层(10)之间设置有保温层。14.根据权利要求1所述的可盘卷管材，其特征在于，所述波纹保护层(10)的外轮廓形状为环状波纹、螺旋型波纹、圆弧型波纹、波谷有直线段的圆弧形波纹、矩形波纹、梯形波纹、无尖角的折形波纹中的至少一种。
15.根据权利要求1所述的可盘卷管材，其特征在于，所述防腐层(12)的材料为环氧沥青、沥青布或重防腐漆中的至少一种，或者，所述防腐层(12)为单层防腐或多层防腐中的一种。
技术总结本发明涉及复合管材技术领域，公开了一种可盘卷管材。所述管材包括具有等截面介质流通通道的芯管(20)以及套设于该芯管(20)外侧的波纹保护层(10)，所述芯管(20)的外表面与所述波纹保护层(10)的最小内径处贴合，所述波纹保护层(10)至少包括由内至外布置的金属波纹保护层(11)、防腐层(12)以及塑料外保护层(13)。通过上述技术方案，本发明中通过在芯管的外侧设置波纹保护层，提高了管材的刚度，增加了管材的轴向抗拉能力以及抗外压能力，保证了芯管的圆度，使得管材在盘卷、放卷和敷设时不损坏芯管。并且，本发明中的波纹保护层在金属波纹保护层和防腐层的外侧设置塑料外保护层，进一步了保护防腐层和金属波纹外保护层。步了保护防腐层和金属波纹外保护层。步了保护防腐层和金属波纹外保护层。
技术研发人员：蒯一希
受保护的技术使用者：四川金石东方新材料科技有限公司
技术研发日：2022.07.11
技术公布日：2022/11/1
