钢带增强柔性管的典型结构

图1.3　钢带缠绕非粘结柔性管结构

管道公司为了节省成本，开发研制出一些适应不同环境下结构更为简洁、生产工艺也更为简单的非常规柔性管。本研究研发的非粘结管（钢带缠绕增强复合管，SSRTP），如图1.3所示。该种管道主要用于陆地和浅海水域，并在委内瑞拉海岸成功试用。

相较于其他类型的非粘结柔性复合管，SSRTP不仅能够继承它们绝大部分的优点，比如良好的顺应性、较强的耐腐能力、灵活的布置形式、方便的储存方式、廉价的安装费用等特性，SSRTP还具有合适的重量，能够很好地解决RTP中由于质量密度过小而出现海底在位不稳定的问题。SSRTP中不包括骨架层及抗压铠装层，这种设计大大降低了其生产成本，简化了生产流程，并能够满足相应的性能要求。因此在未来的海洋油气资源开采中，SSRTP凭借其优良的性能，将会受到管道工程师们的青睐，拥有广阔的市场空间。

一般来说，SSRTP主要组成部分包括内、外PE管及钢带增强层。其中外层PE管主要是用来保护管道结构不受外部环境的损伤；内层PE管能够传输介质，防止泄露和防腐蚀；钢带增强层主要是用来提供管道抗内压能力及提供一定的拉伸刚度。SSRTP的增强层主要包含了两种规格，一种是四层钢带加强层，另一种是六层钢带加强层，该种管道在前一种钢带加强层的基础上额外增加了最内两层抵抗内压的大角度螺旋缠绕钢带层。(www.xing528.com)

SSRTP生产时，首先将HDPE颗粒料加热至熔融状态，再将其通过环形出口挤出形成初始套管，熔融状态的套管通过定径环后即可确定内层HDPE的外径，内层HDPE厚度可通过调整牵引速度控制。通过定径环并冷却后的内套管由牵引机牵引继续向前移动到达缠绕工位。工位上的钢带通过旋转缠绕工艺被包覆在套管的外表面。位于钢带前方的轱轮用于抚平并压紧缠绕后表面不平整的钢带。按照所生产管道的口径区分，不同口径的管道每层增强层缠绕的钢带数量也不同。缠绕好增强层后的管道在被包覆上外层HDPE层之前，需要在最外层增强层上缠绕两层PET层。由于在每一层增强层中钢带与钢带之间存在间隙，间隙宽度与钢带宽度比为1∶9，若此时直接将挤出的熔融状态的外层HDPE包覆在最外层增强层上，冷却后外层HDPE层收缩，则其表面会留下螺旋状的凹槽。PET层的作用是覆盖增强层形成的不光滑表面，以便下一步工艺的实施。不缠绕PET与缠绕PET所形成的外层HDPE外观效果对比示意图如图1.4所示。

图1.4　包含/不包含PET层形成的外层HDPE外观效果示意图

为了保护在拉伸载荷作用下外层PE不被翘曲起来的钢带割破和防止钢带层在扭转作用下的退卷行为，一般情况下，在生产过程中会将高强度薄聚酯带大角度螺旋缠绕在钢带层的外侧。