[go: up one dir, main page]

RU2838883C1 - Polymer reinforced pipe with transparent reinforcing frame and its diagnostics method - Google Patents

Polymer reinforced pipe with transparent reinforcing frame and its diagnostics method Download PDF

Info

Publication number
RU2838883C1
RU2838883C1 RU2024120643A RU2024120643A RU2838883C1 RU 2838883 C1 RU2838883 C1 RU 2838883C1 RU 2024120643 A RU2024120643 A RU 2024120643A RU 2024120643 A RU2024120643 A RU 2024120643A RU 2838883 C1 RU2838883 C1 RU 2838883C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reinforcing
polymer
pipe
reinforcing frame
reinforced pipe
Prior art date
Application number
RU2024120643A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Анатольевич Червов
Original Assignee
Антон Анатольевич Червов
Filing date
Publication date
Application filed by Антон Анатольевич Червов filed Critical Антон Анатольевич Червов
Application granted granted Critical
Publication of RU2838883C1 publication Critical patent/RU2838883C1/en

Links

Abstract

FIELD: pipelines.
SUBSTANCE: invention relates to oil and gas industry, in particular to multilayer polymer reinforced pipes that can be used for collection and transportation of oil, water, gas, chemical reagents. Reinforced polymer pipe contains successively applied on inner polymer thermoplastic shell outer surface reinforced layer and outer polymer thermoplastic shell, wherein said reinforcing layer is composed of unidirectional tapes consisting of materials sintered by polymer matrix.
EFFECT: pipeline design, which allows its diagnostics, due to which operation reliability is increased.
8 cl, 3 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к многослойным полимерным армированным трубам, которые могут быть использованы для сбора и транспортировки нефти, воды, газа, химических реагентов. Техническим результатом заявленного изобретения является конструкция трубопровода, которая позволяет проводить ее диагностирование, за счет чего повышается надежность эксплуатации. Полимерная армированная труба содержит последовательно нанесенные на наружную поверхность внутренней полимерной термопластичной оболочки армированный слой и внешнюю полимерную термопластичную оболочку, при этом армирующий слой выполнен из однонаправленных лент, состоящих из материалов, спеченных между собой полимерной матрицей.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to multilayer polymer reinforced pipes that can be used to collect and transport oil, water, gas, and chemical reagents. The technical result of the claimed invention is a pipeline design that allows for its diagnostics, thereby increasing the reliability of operation. The polymer reinforced pipe contains a reinforced layer and an external polymer thermoplastic shell sequentially applied to the outer surface of the inner polymer thermoplastic shell, wherein the reinforcing layer is made of unidirectional tapes consisting of materials sintered together by a polymer matrix.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART

Известны композитные термопластичные трубы, описанные в API Specification 15S, «Spoolable Reinforced Plastic Line Pipe», 2-е издание, март 2016 г. и ГОСТ Р 59834-2021 «Промысловые трубопроводы. Трубы гибкие полимерные армированные и соединительные детали к ним. Общие технические условия». Трубы, изготавливаемые в соответствии с данными требованиями, представляют собой внутреннюю трубу, состоящую из термопластичного полимера, на которую нанесен композитный армирующий слой, имеющий когезионное соединение с внутренним слоем и внешним термопластичным слоем полимера. В некоторых случаях на внутреннюю трубу без образования связи, наматывается полимерная лента, армированная однонаправленными волокнами.Composite thermoplastic pipes are described in API Specification 15S, "Spoolable Reinforced Plastic Line Pipe", 2nd edition, March 2016 and GOST R 59834-2021 "Field pipelines. Flexible polymer reinforced pipes and fittings to them. General specifications". Pipes manufactured in accordance with these requirements are an inner pipe consisting of a thermoplastic polymer, onto which a composite reinforcing layer is applied, having a cohesive connection with the inner layer and the outer thermoplastic polymer layer. In some cases, a polymer tape reinforced with unidirectional fibers is wound onto the inner pipe without forming a bond.

Согласно стандартам, срок эксплуатации трубы определяется на основании длительных гидростатических испытаний, условия проведения которых не покрывают все возможные условия эксплуатации трубопроводов и, соответственно, не могут обеспечить достоверность информации по фактическому сроку эксплуатации таких труб.According to standards, the service life of a pipe is determined on the basis of long-term hydrostatic tests, the conditions of which do not cover all possible operating conditions of pipelines and, accordingly, cannot ensure the reliability of information on the actual service life of such pipes.

Наиболее вероятной причиной отказа данных трубопроводов является снижение прочности армирующего слоя в процессе эксплуатации, вызванной процессами деструкции армирующих волокон вследствие диффузии среды транспортирующего потока, которые могут проявиться как общее снижение прочности стекловолокна, либо в виде разрушения отдельных волокон.The most likely cause of failure of these pipelines is a decrease in the strength of the reinforcing layer during operation, caused by the processes of destruction of the reinforcing fibers due to the diffusion of the transport flow medium, which can manifest itself as a general decrease in the strength of the fiberglass, or in the form of destruction of individual fibers.

Ввиду того, что основные напряжения, возникающие в процессе эксплуатации, воспринимает на себе армирующий каркас трубы, задача диагностирования технического состояния армирующего каркаса является наиболее значимой для оценки состояния полимерных армированных труб в целом.Due to the fact that the main stresses arising during operation are absorbed by the reinforcing frame of the pipe, the task of diagnosing the technical condition of the reinforcing frame is the most significant for assessing the condition of polymer reinforced pipes as a whole.

Известна конструкция армированной полимерной нефтепромысловой трубы по патенту WO1995007428, которая состоит из сердечника на основе термопласта, к которому бесшовно присоединен композитный материал, состоящий из армирующих волокон и термопласта.A design of a reinforced polymer oil field pipe is known according to patent WO1995007428, which consists of a core based on thermoplastic, to which a composite material consisting of reinforcing fibers and thermoplastic is seamlessly attached.

Известна конструкция армированной полимерной нефтепромысловой трубы по патенту RU 204558 U1, которая состоит из внутренней трубы из термопластичного полимера, окружающего ее композитного материала, состоящего из термопластичного полимера композитного материала и однонаправленных непрерывных армирующих волокон, и наружной полимерной оболочки, в которой внутренняя труба, композитный материал и наружная оболочка плавно сплавлены друг с другом посредством нагрева, отличающаяся тем, что композитный материал композитной трубы содержит по меньшей мере одну эластичную прослойку из термопластичного полимерного материала, модуль упругости которого меньше на 20…3600 МПа, чем модуль упругости термопластичного полимера композитного материала, причем эластичная прослойка сплавлена с композитным материалом посредством нагрева.A design of a reinforced polymer oil field pipe is known according to patent RU 204558 U1, which consists of an inner pipe made of a thermoplastic polymer, a composite material surrounding it, consisting of a thermoplastic polymer of a composite material and unidirectional continuous reinforcing fibers, and an outer polymer shell, in which the inner pipe, the composite material and the outer shell are smoothly fused together by means of heating, characterized in that the composite material of the composite pipe contains at least one elastic interlayer made of a thermoplastic polymer material, the elastic modulus of which is 20...3600 MPa less than the elastic modulus of the thermoplastic polymer of the composite material, wherein the elastic interlayer is fused with the composite material by means of heating.

Известна конструкция гибкой магистрали для транспортировки различных сред и трубы для ее изготовления RU 7245550, которая предназначена для транспортировки различных сред по суше с укладкой на поверхности суши, в траншею, в насыпь, на эстакаде или в гильзу. Гибкая полимерная армированная труба содержит внутренний лайнер, армирующий слой, разделительный слой, надармировочную оболочку. Армирующий слой может содержать такие элементы как металлические ленты, металлические проволоки, полимерные ленты и полимерные нити в любом сочетании или состоять только из одного наименования. Дополнительно поверх надармировочной оболочки может быть расположена многослойная вспомогательная оболочка, содержащая по крайней мере один разделительный слой и защитную оболочку. Вспомогательная оболочка может содержать слой проводников и теплоизоляционный слой. Слой проводников может содержать электрические сигнальные, силовые, нагревательные, оптические проводники и канал связи, а также длинномерный датчик контроля наличия повреждения трубы.A design of a flexible pipeline for transporting various media and a pipe for its manufacture RU 7245550 is known, which is intended for transporting various media overland with laying on the land surface, in a trench, in an embankment, on an overpass or in a sleeve. The flexible polymer reinforced pipe contains an internal liner, a reinforcing layer, a separating layer, a lining shell. The reinforcing layer may contain such elements as metal tapes, metal wires, polymer tapes and polymer threads in any combination or consist of only one item. Additionally, a multilayer auxiliary shell may be located over the lining shell, containing at least one separating layer and a protective shell. The auxiliary shell may contain a conductor layer and a heat-insulating layer. The conductor layer may contain electrical signal, power, heating, optical conductors and a communication channel, as well as a long pipe damage monitoring sensor.

Известна конструкция армированной полимерной нефтепромысловой трубы по патенту RU 7245550, которая обеспечивает высокотемпературные армированные волокнами полимерные нефтепромысловые трубы и способ выполнения таких труб. Нефтепромысловые трубы образуются из композитного материала, содержащего высокопрочный волоконный материал и высокотемпературную термоотверждаемую смолу. Способ содержит стадии, на которых совмещают высокопрочный волоконный материал и высокотемпературную термоотверждаемую смолу для создания высокоэффективного композитного материала, и навивают такой композитный материал вокруг сердечника при подведении достаточного тепла к этому материалу в месте наматывания для поддержания температуры термоотверждаемой смолы выше ее температуры плавления. Дополнительно, в конструкции могут быть использованы материалы покрытия, которые наносятся на композитный материал таким образом, что предотвращает внешнее и внутреннее воздействие среды на композитный материал. Между материалом покрытия и композитным материалом могут быть встроены датчики, включающие беспроводные датчики, провода, оптоволокна и другие устройства.A design of a reinforced polymer oil field pipe according to patent RU 7245550 is known, which provides high-temperature fiber-reinforced polymer oil field pipes and a method for producing such pipes. The oil field pipes are formed from a composite material containing a high-strength fiber material and a high-temperature thermosetting resin. The method comprises stages in which the high-strength fiber material and the high-temperature thermosetting resin are combined to create a highly effective composite material, and such a composite material is wound around a core while supplying sufficient heat to this material at the winding location to maintain the temperature of the thermosetting resin above its melting point. Additionally, the design may use coating materials that are applied to the composite material in such a way that external and internal effects of the environment on the composite material are prevented. Sensors may be embedded between the coating material and the composite material, including wireless sensors, wires, optical fibers and other devices.

Известные конструкции не позволяют достоверно диагностировать состояние трубы на всем его протяжении. Оптические волокна, применяемые в конструкции трубопровода, расположены над армирующим кордом и служат для передачи информации между датчиками.Known designs do not allow for reliable diagnostics of the pipe condition along its entire length. Optical fibers used in the pipeline design are located above the reinforcing cord and serve to transmit information between sensors.

Задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции трубы, которая обеспечит возможность диагностировать армирующий каркас.The objective of this utility model is to develop a pipe design that will provide the ability to diagnose the reinforcing frame.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF INVENTION

Задачей изобретения является разработка конструкции полимерной армированной трубы, позволяющей своевременно диагностировать деструкцию армирующего каркаса, как наиболее ответственной части конструкции.The objective of the invention is to develop a design for a polymer reinforced pipe that allows for timely diagnosis of the destruction of the reinforcing frame, as the most critical part of the structure.

Техническим результатом заявленного изобретения является полимерная армированная труба, состоящая из внутренней и внешней полимерной термопластичных оболочек и расположенного между оболочками армирующего каркасом, состоящего из сплавленных между собой армирующих лент. Армирующий каркас образован повивом армирующих лент вокруг внутренней оболочки. Армирующие ленты состоят из однонаправленных волоконных материалов (стекловолокна, углеволокна, карбона, кевлара, арамида, но не ограничиваясь) находящегося в термопластичной матрице, схожей по составу с внутренней и внешней оболочкой, для обеспечения спекания. Для обеспечения возможности диагностирования в состав армирующей ленты включены оптические светопроницаемые волокна (кварцевые, пластиковые, но не ограничиваясь), которые обеспечивают светопропускание на протяжении всего участка трубы. В результате получается армирующий каркас, в который равномерно интегрированы оптические волокна.The technical result of the claimed invention is a polymer reinforced pipe consisting of an internal and external polymer thermoplastic shells and a reinforcing frame located between the shells, consisting of reinforcing tapes fused together. The reinforcing frame is formed by a winding of reinforcing tapes around the internal shell. The reinforcing tapes consist of unidirectional fiber materials (fiberglass, carbon fiber, carbon, Kevlar, aramid, but not limited to) located in a thermoplastic matrix similar in composition to the internal and external shells, to ensure sintering. To ensure the possibility of diagnostics, optical translucent fibers (quartz, plastic, but not limited to) are included in the reinforcing tape, which provide light transmission along the entire section of the pipe. The result is a reinforcing frame in which optical fibers are uniformly integrated.

Включение оптических волокон в армирующие ленты происходит в процессе изготовления путем чередования армирующих и оптических волокон.The inclusion of optical fibers in reinforcing tapes occurs during the manufacturing process by alternating reinforcing and optical fibers.

Прочность и диаметр армирующих и оптических волокон необходимо выбирать максимально соответствующие друг другу, для обеспечения равнозначных напряжений, испытываемых армирующими и оптическими волокнами в процессе эксплуатации трубы.The strength and diameter of the reinforcing and optical fibers must be selected to match each other as closely as possible to ensure equivalent stresses experienced by the reinforcing and optical fibers during pipe operation.

В зависимости от необходимого уровня контроля армирующего корда количество интегрированных оптических волокон в препрег может варьироваться.Depending on the required level of reinforcement cord control, the number of integrated optical fibers in the prepreg can vary.

Угол повива армирующих от 1 до 89° к оси трубы армирующие препреги (по крайней мере, один повив армирующего препрега имеет противоположное к оси трубы направление намотки).The angle of the winding of the reinforcing prepregs from 1 to 89° to the axis of the pipe (at least one winding of the reinforcing prepreg has a winding direction opposite to the axis of the pipe).

Количество слоев армирующих лент и направления повивов выбирается исходя из требуемых характеристик трубы.The number of layers of reinforcing tapes and the direction of the layers are selected based on the required characteristics of the pipe.

Внутренняя и внешняя оболочки могут быть изготовлены из термопластичных полимеров (полиэтилен (РЕ, HDPE, LDPE), полиэтилен высокой (повышенной) термостойкости PE-RT (Polyethylene of Raised Temperature resistance), сшитый полиэтилен (PE-X или XLPE, ПЭ-С), полипропилен (РР, PP-R), сополимеры полипропилена, полибутен (РВ, РВ-1), сополимеры полибутена, поливинилхлорид (PVC, HPVC), акрилонитрил бутадиен стирол (ABS), полиамид (РА), полифталамид (РРА), полиэтиленнафталат (PEN), полиэтилентерефталат (PET), полибутиленнафталат (РВТ), фторполимер (PFA), фторэтилен-пропилен (FEP), поливинилиденфторид (PVDF), а также смеси и композиции вышеперечисленных полимеров, но не ограничиваясь ими), химический состав которых выбирается исходя из требуемых температурных, механических и газобарьерных свойств. В случае необходимости комбинирования механических, температурных и эрозионных свойств, оболочки могут состоять из нескольких спеченных между собой слоев, количество которых может быть от 1 до 7 и толщина каждого слоя от 0,2 мм и более. Совокупная толщина как внутренней, так и внешней оболочек должна быть не менее 1 мм.The inner and outer shells can be made of thermoplastic polymers (polyethylene (PE, HDPE, LDPE), polyethylene of high (increased) heat resistance PE-RT (Polyethylene of Raised Temperature resistance), cross-linked polyethylene (PE-X or XLPE, PE-C), polypropylene (PP, PP-R), polypropylene copolymers, polybutene (PB, PB-1), polybutene copolymers, polyvinyl chloride (PVC, HPVC), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyamide (PA), polyphthalamide (PPA), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene naphthalate (PBT), fluoropolymer (PFA), fluoroethylene propylene (FEP), polyvinylidene fluoride (PVDF), as well as mixtures and compositions of the above polymers, but not limited to them), the chemical composition of which is selected based on the required temperature, mechanical and gas barrier properties. If it is necessary to combine mechanical, temperature and erosion properties, the shells can consist of several layers sintered together, the number of which can be from 1 to 7 and the thickness of each layer from 0.2 mm or more. The total thickness of both the inner and outer shells must be at least 1 mm.

Ввиду того, что основным элементом, обеспечивающим прочность трубопровода, является армирующий каркас, его диагностирование позволит обеспечить высокую степень оценки остаточной прочности (долговечности) трубы.Considering that the main element that ensures the strength of the pipeline is the reinforcing frame, its diagnostics will provide a high degree of assessment of the residual strength (durability) of the pipe.

Диагностирование армирующего каркаса заключается в оценке снижения светопропускаемости армирующего каркаса, которое происходит вследствие деструкции волокон или их разрыва. Величина снижения светопропускаемости определяется при квалификационных испытаниях на заводе-изготовителе.The diagnostics of the reinforcing frame consists of assessing the reduction in the light transmittance of the reinforcing frame, which occurs due to the destruction of fibers or their rupture. The magnitude of the reduction in light transmittance is determined during qualification tests at the manufacturer.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Полимерная армированная труба (Фиг. 1) содержит последовательно нанесенные на наружную поверхность внутренней полимерной термопластичной оболочки (1) армирующий каркас (3) и внешнюю полимерную термопластичную оболочку (2), при этом армирующий каркас выполнен из спирально намотанных армирующих лент, в который встроены оптические светопропускаемые волокна (4). При этом оболочки и ленты армирующего каркаса спечены в единую конструкцию.The polymer reinforced pipe (Fig. 1) contains a reinforcing frame (3) and an external polymer thermoplastic shell (2) sequentially applied to the outer surface of the inner polymer thermoplastic shell (1), wherein the reinforcing frame is made of spirally wound reinforcing tapes, into which optical light-transmitting fibers (4) are built in. In this case, the shells and tapes of the reinforcing frame are sintered into a single structure.

Угол намотки армирующих лент составляет от 1 до 89° и по крайней мере один повив армирующих лент имеет противоположное направление намотки по сравнению с ниже намотанным повивом. Армирующие ленты (Фиг. 2) состоят из однонаправленных армирующих нитей (5) и однонаправленных оптических волокон (4), спеченных с полимерной термопластичной матрицей (6). После нанесения армирующих лент осуществляется процесс термического спекания между лентами, внутренней и внешней оболочками.The winding angle of the reinforcing tapes is from 1 to 89° and at least one winding of the reinforcing tapes has an opposite winding direction compared to the winding below. The reinforcing tapes (Fig. 2) consist of unidirectional reinforcing threads (5) and unidirectional optical fibers (4) sintered with a polymer thermoplastic matrix (6). After applying the reinforcing tapes, a thermal sintering process is carried out between the tapes, the inner and outer shells.

Включение оптических волокон позволяет измерять изменение светового потока армирующего каркаса трубы, вследствие чего и обеспечивается диагностирование. Для обеспечения замеров светопропускаемости во время эксплуатации трубы (Фиг. 3) в соединительные фитинги (7, 9), которые устанавливаются в начале и конце трубы (8) (фитинги необходимы для соединения труб между собой), встроены источник света и датчики измерения светового потока соответственно. Световой поток проходит от фитинга, в котором расположен источник света (9) через армирующий каркас трубы (8) и принимается датчиками измерения светового потока, расположенными в фитинге, напрессованном на противоположный конец трубы (7). Для удобства передачи сигналов к источнику света и датчикам измерения светового потока, сигнальные и питающие кабели (10) выводятся на поверхность в шкафы управления (11).The inclusion of optical fibers allows measuring the change in the luminous flux of the pipe reinforcing frame, as a result of which diagnostics is ensured. To ensure measurements of light transmittance during pipe operation (Fig. 3), a light source and luminous flux measurement sensors are built into the connecting fittings (7, 9), which are installed at the beginning and end of the pipe (8) (fittings are necessary for connecting pipes to each other), respectively. The luminous flux passes from the fitting in which the light source (9) is located through the reinforcing frame of the pipe (8) and is received by the luminous flux measurement sensors located in the fitting pressed onto the opposite end of the pipe (7). For the convenience of transmitting signals to the light source and the luminous flux measurement sensors, the signal and power cables (10) are brought to the surface into control cabinets (11).

Световой поток проходящий через армирующий каркас попадая в датчики измерения светового потока (как правило, используются фотоэлементы, но не ограничиваясь) преобразует его в электрический сигнал, который пропорционален интенсивности светового потока и более удобен для дальнейшей передачи данных и их интерпретации.The light flux passing through the reinforcing frame, entering the light flux measurement sensors (usually photocells are used, but not limited to) converts it into an electrical signal, which is proportional to the intensity of the light flux and is more convenient for further data transmission and interpretation.

Для определения отбраковочных значений снижения светопропускаемости армирующего каркаса, после выпуска трубы на заводе-изготовителе необходимо провести замеры светопропускаемости армирующего каркаса, чтобы зафиксировать ее до начала эксплуатации, а затем определить разрушающее давление. Для оценки возможного снижения светопропускаемости армирующего каркаса базовой трубы, необходимо провести квалификационные испытания, для чего необходимо изготовить партии трубопроводов со снижением количеством армирующих слоев (или их толщины, при этом необходимо сохранить базовое соотношение количества армирующих и оптических светопропускаемых волокон в армирующей ленте), вследствие чего получится продукция с пониженной прочностью, относительно базовой трубы. Далее необходимо определить светопропускаемость и разрушающие давления для труб с сниженным количеством армирующих слоев, и на основании полученных данных построить зависимость снижения прочности трубопровода от светопропускаемости, которая позволить интерпретировать результаты снижения светопропускаемости на снижение разрушающего давления трубы.To determine the rejection values of the reduction in light transmittance of the reinforcing frame, after the pipe is released at the manufacturing plant, it is necessary to measure the light transmittance of the reinforcing frame in order to record it before the start of operation, and then determine the breaking pressure. To assess the possible reduction in the light transmittance of the reinforcing frame of the base pipe, it is necessary to conduct qualification tests, for which it is necessary to manufacture batches of pipelines with a reduction in the number of reinforcing layers (or their thickness, while it is necessary to maintain the basic ratio of the number of reinforcing and optical light-transmitting fibers in the reinforcing tape), as a result of which we will get products with reduced strength, relative to the base pipe. Next, it is necessary to determine the light transmittance and breaking pressures for pipes with a reduced number of reinforcing layers, and based on the data obtained, construct a dependence of the reduction in pipeline strength on light transmittance, which will allow interpreting the results of the reduction in light transmittance on the reduction in the breaking pressure of the pipe.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Полимерная армированная труба (Фиг. 1) содержит последовательно нанесенные на наружную поверхность внутренней полимерной термопластичной оболочки (1) армирующий каркас (3) и внутреннюю полимерную термопластичную оболочку (2).The polymer reinforced pipe (Fig. 1) contains a reinforcing frame (3) and an internal polymer thermoplastic shell (2) sequentially applied to the outer surface of the internal polymer thermoplastic shell (1).

Армирующий каркас (Фиг. 2) состоит из армирующих лент, которые в свою очередь состоят из однонаправленных армирующих нитей (5) с оптических волокон (4) в полимерной термопластичной матрице (6).The reinforcing frame (Fig. 2) consists of reinforcing tapes, which in turn consist of unidirectional reinforcing threads (5) with optical fibers (4) in a polymer thermoplastic matrix (6).

Для обеспечения диагностирования во время эксплуатации трубы (Фиг. 3) в соединительные фитинги (7, 9), которые устанавливаются в начале и конце трубы (8) (фитинги необходимы для соединения труб между собой) встроены источник света и датчики измерения светового потока соответственно. Световой поток проходит от фитинга, в котором расположен источник света (9) через армирующий каркас трубы (8) и принимается датчиками измерения светового потока расположенные в фитинге, напрессованном на противоположный конец трубы (7). Для удобства передачи сигналов к источнику света и датчикам измерения светового потока сигнальные и питающие кабели (10) выводятся на поверхность в шкафы управления (11).To ensure diagnostics during operation of the pipe (Fig. 3), a light source and light flux measurement sensors are built into the connecting fittings (7, 9), which are installed at the beginning and end of the pipe (8) (fittings are necessary for connecting the pipes to each other), respectively. The light flux passes from the fitting in which the light source (9) is located through the reinforcing frame of the pipe (8) and is received by the light flux measurement sensors located in the fitting pressed onto the opposite end of the pipe (7). For the convenience of transmitting signals to the light source and the light flux measurement sensors, the signal and power cables (10) are brought to the surface into the control cabinets (11).

Claims (8)

1. Полимерная армированная труба, содержащая последовательно нанесенные на наружную поверхность внутренней полимерной термопластичной оболочки армированный каркас и внешнюю полимерную термопластичную оболочку, которые спечены между собой, при этом армирующий каркас выполнен из последовательно спирально намотанных и спеченных между собой и внутренней и внешней оболочками армирующих лент, которые, в свою очередь, состоят из однонаправленных армирующих волокон и светопропускающих оптических волокон, которые обеспечивают светопропускание на расстояние не менее длины трубы, при этом армирующие и оптические волокна включены в армирующий каркас путем чередования и спечены с полимерной матрицей.1. A polymer reinforced pipe containing a reinforced frame and an outer polymer thermoplastic shell sequentially applied to the outer surface of an inner polymer thermoplastic shell, which are sintered together, wherein the reinforcing frame is made of reinforcing tapes sequentially spirally wound and sintered together and with the inner and outer shells, which, in turn, consist of unidirectional reinforcing fibers and light-transmitting optical fibers that provide light transmission over a distance of not less than the length of the pipe, wherein the reinforcing and optical fibers are included in the reinforcing frame by alternation and sintered with the polymer matrix. 2. Полимерная армированная труба по п. 1, отличающаяся тем, что внутренняя и внешняя оболочки состоят из слоев, количество которых может быть для каждой из оболочек от 1 до 7 и толщина каждого слоя составлять от 0,5 мм и более.2. A polymer reinforced pipe according to paragraph 1, characterized in that the inner and outer shells consist of layers, the number of which for each shell can be from 1 to 7 and the thickness of each layer can be from 0.5 mm or more. 3. Полимерная армированная труба по п. 1, отличающаяся тем, что слои внутренней и внешней полимерных термопластичных оболочек связаны между собой (спечены).3. A polymer reinforced pipe according to item 1, characterized in that the layers of the inner and outer polymer thermoplastic shells are connected to each other (sintered). 4. Полимерная армированная труба по п. 1, отличающаяся тем, что угол намотки армирующих лент армирующего каркаса относительно оси трубы имеет величину от 1° до 89°.4. A polymer reinforced pipe according to item 1, characterized in that the winding angle of the reinforcing tapes of the reinforcing frame relative to the axis of the pipe has a value from 1° to 89°. 5. Полимерная армированная труба по п. 1, отличающаяся тем, что по крайней мере один повив армирующих лент имеет противоположное к оси трубы направление намотки.5. A polymer reinforced pipe according to item 1, characterized in that at least one winding of the reinforcing tapes has a winding direction opposite to the axis of the pipe. 6. Полимерная армированная труба по п. 1, отличающаяся тем, что для соединения трубопроводов используются фитинги, в которые на противоположных концах трубы встроены источник света с одной стороны и датчики измерения светового потока с другой стороны.6. A polymer reinforced pipe according to paragraph 1, characterized in that fittings are used to connect pipelines, into which a light source is built on one side and sensors for measuring the luminous flux on the other side at opposite ends of the pipe. 7. Полимерная армированная труба по п. 1, отличающаяся тем, что толщина армирующей ленты составляет 0,1-4 мм, а ширина составляет от 20 до 500 мм.7. A polymer reinforced pipe according to item 1, characterized in that the thickness of the reinforcing tape is 0.1-4 mm, and the width is from 20 to 500 mm. 8. Способ диагностирования армирующего каркаса полимерной армированной трубы, характеризующийся тем, что световой поток пропускается через армирующий каркас, выполненный из последовательно спирально намотанных и спеченных между собой и внутренней и внешней оболочками армирующих лент, состоящих из однонаправленных армирующих волокон и светопропускающих оптических волокон, от начального торца трубы до конечного торца трубы и оценивают снижение светопропускаемости армирующего каркаса, от начального значения, определенного для новой трубы при изготовлении, до фактической светопропускаемости, измеренной в процессе эксплуатации, которая соответствует степени деструкции волокон или количеству разрывов армирующих волокон.8. A method for diagnosing the reinforcing frame of a polymer reinforced pipe, characterized in that a light flux is passed through the reinforcing frame made of successively spirally wound and sintered together and with the inner and outer shells of reinforcing tapes consisting of unidirectional reinforcing fibers and light-transmitting optical fibers, from the initial end of the pipe to the final end of the pipe, and the reduction in the light transmittance of the reinforcing frame is assessed, from the initial value determined for a new pipe during manufacture, to the actual light transmittance measured during operation, which corresponds to the degree of destruction of the fibers or the number of breaks in the reinforcing fibers.
RU2024120643A 2024-07-12 Polymer reinforced pipe with transparent reinforcing frame and its diagnostics method RU2838883C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2838883C1 true RU2838883C1 (en) 2025-04-23

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204611109U (en) * 2015-02-10 2015-09-02 航天晨光股份有限公司 A kind of reinforced thermoplastics composite pipe of pre-buried fiber optic cable
RU2665776C1 (en) * 2017-05-26 2018-09-04 Общество с ограниченной ответственностью "Промтехнологии" Polymeric reinforced pipe with electric heat tracing
CN110131486A (en) * 2019-04-17 2019-08-16 北京百世通管道科技有限公司 Optical fiber compound pipeline complex pipeline and its monitoring system and method for early warning
RU2738915C1 (en) * 2019-09-24 2020-12-18 ООО "Геотехнологии" Reinforced pipe and control and monitoring system for reinforced pipes
RU213281U1 (en) * 2021-12-14 2022-09-05 Михаил Алексеевич Попов THERMOPLASTIC REINFORCED TAPE WITH BARRIER PROPERTIES

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204611109U (en) * 2015-02-10 2015-09-02 航天晨光股份有限公司 A kind of reinforced thermoplastics composite pipe of pre-buried fiber optic cable
RU2665776C1 (en) * 2017-05-26 2018-09-04 Общество с ограниченной ответственностью "Промтехнологии" Polymeric reinforced pipe with electric heat tracing
CN110131486A (en) * 2019-04-17 2019-08-16 北京百世通管道科技有限公司 Optical fiber compound pipeline complex pipeline and its monitoring system and method for early warning
RU2738915C1 (en) * 2019-09-24 2020-12-18 ООО "Геотехнологии" Reinforced pipe and control and monitoring system for reinforced pipes
RU213281U1 (en) * 2021-12-14 2022-09-05 Михаил Алексеевич Попов THERMOPLASTIC REINFORCED TAPE WITH BARRIER PROPERTIES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3744499B1 (en) Nonmetallic flexible pipe and manufacturing method thereof
US9556977B2 (en) Apparatus for flexible pipe body and method of producing same
US6361299B1 (en) Composite spoolable tube with sensor
US8839822B2 (en) Dual containment systems, methods and kits
US9587773B2 (en) Unbonded flexible pipe with an optical fiber containing layer
US9395023B2 (en) Flexible pipe and end fitting with integrated sensor
US6026862A (en) Double containment pipe sections
AU2014294864B2 (en) Method and installation for fabrication of an instrumented pipe
US20150136264A1 (en) Flexible pipe body and method
CN105683733A (en) Pipeline apparatus and method
BR112014022140B1 (en) reinforcement element for a flexible line, flexible line intended to be placed in an extension of water, method of controlling the properties of a flexible line and the manufacturing process of a reinforcement element
US10221983B2 (en) Subsea pipe-in-pipe structures
CN120100973B (en) Intelligent leakage warning flexible composite pipeline system and warning method
CN111512122B (en) Down-the-hole pipe or umbilical with sensor and method of making same
CN114391077A (en) Annular connection
RU2838883C1 (en) Polymer reinforced pipe with transparent reinforcing frame and its diagnostics method
US9651176B2 (en) Elongate element for flexible pipe body and method
CN223282704U (en) Intelligent flexible pipe
RU232422U1 (en) Translucent reinforcing tape
WO2025170488A9 (en) Reinforced polymeric pipe with insulated rovings and method of inspecting same
US11460126B2 (en) Detecting apparatus and method
CA2582213A1 (en) Dual containment systems, methods and kits