专利名称：一种气凝胶海洋保温输送管道的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输送管道，特别是关于一种气凝胶海洋保温输送管道。
背景技术：
在管道输送过程中，当流体温度降低到一定值时，一些较高稠度的原油，会陆续析 出高分子量及低分子量的蜡组分；或在高压长距离输送天然气条件下，天然气水合物会以 似松散冰的固态形状析出。这些物质不仅容易堵塞管道，并且容易在输送设备和油罐内沉 积，过度的沉积会影响阀门和仪器的正常工作，甚至导致生产事故的发生。因此，目前普遍 采用保温技术、或者在输送管道中注入化学剂技术或者采用清管技术，以防止水合物和蜡 组分引起的管道堵塞。其中，保温技术包括为输送管道设置保温层、电伴热系统或热流体 等。电伴热系统的伴热功率相对较小，电源供电点较多，且很难保证电伴热系统自身完全形 成绝缘结构，以使输送管道和伴热管道外表面不带电。一旦外管发生破损，铺设的电伴热系 统就意味着报废。而对输送管道进行热流体保温(蒸汽伴热和导热油伴热)，则需要增加 许多配套设施，投资大，且使用寿命短，施工难度也非常大。目前，在深水油气田的开发过 程中，使用的保温输送管道为聚氨酯泡沫保温输送管道，由于该管道的外管管径比较大，因 此，对铺管船提出了苛刻的要求，并且这种保温输送管道只能在低于115°C的环境下服役， 无法满足超高温高压油气的输送要求。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构合理，施工简单，保温效果好， 耐高温的气凝胶海洋保温输送管道。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案一种气凝胶海洋保温输送管道，其 特征在于它包括输送流体用的钢质内管和作为保护层的钢质外管，所述钢质内管与所述钢质 外管之间设置有若干固定在所述钢质内管上的中心定位器，所述钢质内管的外表面涂敷有防 腐涂层，所述防腐涂层的外表面与所述钢质外管之间通过包覆气凝胶绝热毯形成保温层。所述气凝胶绝热毯为气凝胶与聚酯纤维、玻璃纤维、碳化纤维及硅纤维中的一种 材料相结合而成的毯状复合保温材料。所述气凝胶绝热毯的导热系数为0. 014 0. 017ff/m ·Κ，适用温度范围为-200°C 200 "C。每一所述中心定位器的材料为工程塑料。所述防腐涂层的材料为熔结环氧粉末。本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本实用新型由于采用钢 质内管穿设在钢质外管中的管中管结构，安装施工时进行气凝胶绝热毯的包覆，中心定位 器的安装以及钢质外管的穿管作业，因此，设备简单，操作方便，不受内管管径大小的影响。 2、本实用新型由于采用导热系数较低的气凝胶绝热毯作为保温材料，因此，可以为管道系 统提供良好的保温性能，并且在管道系统保温性能目标总传热系数值要求一定时，可减小外管管径尺寸，节省管线钢材耗费量，进而可以使用较小吨位的铺管船，降低船舶的作业费 用。3、本实用新型采用的气凝胶绝热毯可在很大的温度范围内，例如-200°C 200°C，保持 良好的保温性能，具有耐高温的特点，因此，可以应用于超高温高压油气田开发的管道输送 过程中。4、本实用新型由于在钢质内管与钢质外管之间采用导热系数较低的气凝胶绝热毯 作为保温材料，因此，总传热系数小，可应用于需要较长回接管线的项目，以减少平台的建 造数量以及开发边际油田。本实用新型结构简单，加工方便，可广泛用于输送海底原油或天 然气介质等的过程中。
图1是本实用新型的结构示意图具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型进行详细的描述。如图1所示，本实用新型包括输送流体用的钢质内管1，钢质内管1的外表面涂敷 有熔结环氧粉末防腐涂层2，防腐涂层2的外表面通过包覆气凝胶绝热毯3形成保温层，钢 质内管1和气凝胶绝热毯3穿设在作为保护层的钢质外管4内。钢质内管1与钢质外管4 之间设置有若干中心定位器5，每一中心定位器5与钢质内管1固定。中心定位器5之间 的间隔距离视管道截面的载荷情况而定，对于卷筒法管道铺设，间隔为2m左右；对于S型或 J型管道铺设，则为4m或6m的间距。中心定位器5的作用是维持钢质内管1与钢质外管4 同心，防止气凝胶绝热毯3在安装和铺设过程中遭受破坏，以及在钢质内管1与钢质外管4 之间传递载荷。本实用新型的制作方法为1)钢质内管1的外表面经抛丸除锈处理后，采用静电喷涂熔结环氧粉末防腐材 料，在钢质内管1的外表面形成熔结环氧粉末防腐涂层2。2)在钢质内管1上固定设置有若干中心定位器5。3)在钢质内管1防腐涂层2的外表面包覆气凝胶绝热毯3形成保温层。4)将钢质内管1和气凝胶绝热毯3形成的保温层穿入钢质外管4中，钢质外管4 作为保护层，具有抗静水压性能，耐冲击性能，抗潮湿性能等特点。上述实施例中，气凝胶绝热毯3为气凝胶与聚酯纤维、玻璃纤维、碳化纤维及硅纤 维等其中的一种材料相结合而成的毯状复合保温材料；气凝胶绝热毯3的导热系数低，在 室温时约为0. 014 0. 017ff/m · K，适用温度范围为_200°C 200°C，即能在很大的温度范 围内(-200°C 200°C )保持良好的保温性能。上述实施例中，中心定位器5的制作材料为工程塑料。上述实施例中，钢质内管1和钢质外管4均采用碳钢制成，钢质外管4作为保护层 具有很好的抗静水压性能，耐冲击性能，抗潮湿性能等特点。上述实施例中，保温层和保护层的厚度可以根据实际工程项目任意确定。上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以 有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在 本实用新型的保护范围之外。
权利要求一种气凝胶海洋保温输送管道，其特征在于它包括输送流体用的钢质内管和作为保护层的钢质外管，所述钢质内管与所述钢质外管之间设置有若干固定在所述钢质内管上的中心定位器，所述钢质内管的外表面涂敷有防腐涂层，所述防腐涂层的外表面与所述钢质外管之间通过包覆气凝胶绝热毯形成保温层。
2.如权利要求1所述的一种气凝胶海洋保温输送管道，其特征在于所述气凝胶绝热 毯为气凝胶与聚酯纤维、玻璃纤维、碳化纤维及硅纤维中的一种材料相结合而成的毯状复 合保温材料。
3.如权利要求1所述的一种气凝胶海洋保温输送管道，其特征在于所述气凝胶绝热 毯的导热系数为0. 014 0. 017ff/m · K，适用温度范围为_200°C 200°C。
4.如权利要求2所述的一种气凝胶海洋保温输送管道，其特征在于所述气凝胶绝热 毯的导热系数为0. 014 0. 017ff/m · K，适用温度范围为_200°C 200°C。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种气凝胶海洋保温输送管道，其特征在于每 一所述中心定位器的材料为工程塑料。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种气凝胶海洋保温输送管道，其特征在于所 述防腐涂层的材料为熔结环氧粉末。
7.如权利要求5所述的一种气凝胶海洋保温输送管道，其特征在于所述防腐涂层的 材料为熔结环氧粉末。
专利摘要本实用新型涉及一种气凝胶海洋保温输送管道，其特征在于它包括输送流体用的钢质内管和作为保护层的钢质外管，所述钢质内管与所述钢质外管之间设置有若干固定在所述钢质内管上的中心定位器，所述钢质内管的外表面涂敷有防腐涂层，所述防腐涂层的外表面与所述钢质外管之间通过包覆气凝胶绝热毯形成保温层。本实用新型结构简单，加工方便，可广泛用于输送海底原油或天然气介质等的过程中。
文档编号F16L59/02GK201757249SQ20102022282
公开日2011年3月9日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者张恩勇, 张晓灵, 曹静, 杜宝银, 杨加栋, 沙勇, 相政乐, 蒋晓斌 申请人:中国海洋石油总公司;中海石油研究中心;中海油能源发展股份有限公司