一種柔性立管鎧裝層用的“z”型鋼帶的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鋼材加工領域，具體的涉及一種“Z”型鋼。
【背景技術】
[0002]目前，海洋油氣開采作業深度已經達到3000米，其中柔性立管是連接水面浮式結構和海底終端設備的關鍵設施，所謂柔性立管是一種多層復壁結構的立管，其結構層大致分為兩類:一類是聚合材料經過拉伸工藝制造成的管層，如內壓防護套、抗磨層、外部保護套等;另一類是鋼材料的螺旋層，如骨架層、耐壓鎧裝層和抗拉鎧裝層。
[0003]其中的耐壓鎧裝層一般是由兩條C型或“Z”型鋼帶沿著與管軸近90度方向纏繞而成的互鎖結構層。文獻I《周佳.無粘結柔性立管的非線性遲滯特性研究[D].哈爾濱:哈爾濱工程大學，2012》第14頁和專利文件1CN201420045571中都各自提到了一種“Z”型鋼，這兩種“Z”型鋼相同的缺陷在于，兩條鋼帶咬合配置后互相咬合的“Z”型結構彼此的底板和翼板活動空間過大，使得在承受壓力時，咬合的“Z”型結構間會產生很大的相對動量，該動量會加速兩個拐點，即底板、翼板與腹板的連接位置的斷裂。
[0004]專利文件2CN01237376公開了一種“S”型或“Z”型鋼絲，該鉤頭嚙合嚴密，用于懸索主纜的密封。這種結構的不足在于，采用該結構密封的管道屬剛性管道，其耐壓強度有限，不適合用于深海采油作業。
【發明內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種具有雙向緩沖動量作用的柔性立管鎧裝層用的“Z”型鋼帶。
[0006]本實用新型公開的“Z”型鋼帶是由一條完整鋼帶加工而得，整體結構不存在焊縫，應力承受能力強，所述的“Z”型結構包括兩端翼板和連接兩端翼板的腹板，兩端翼板和腹板構成“Z”字型，且兩端翼板在尾端設有鉤頭，鉤頭與腹板之間形成溝谷，兩條鋼帶的“Z”型結構通過鉤頭和溝谷的配合實現咬合。
[0007]上述鉤頭和溝谷橫截面均為梯形，使得兩條鋼帶咬合后在受力時，互相咬合的鉤頭和溝谷可以沿梯形斜面發生滑移，以起到緩沖動量的作用。上述鉤頭的橫截面寬度小于溝谷橫截面的寬度，使得鋼帶在受到拉應力時，鉤頭可在溝谷底面發生短距離滑移，起到緩沖動量的作用，并且鉤頭與溝谷的垂直落差小于兩端翼板外緣到溝谷谷底的落差，這樣可以保證鋼帶在收到壓應力時，鉤頭與溝谷之間可發生短程的縱向滑移，起到緩沖動量的作用，同時，兩端翼板外緣到溝谷谷底的落差與兩端翼板外緣之間垂直距離的比為I?2:3，這一距離比例既可保證兩端翼板的厚度和腹板的寬度足夠大，不會發生拐點處的受力斷裂，又可保證鉤頭和溝谷咬合充分。
[0008]由上述本實用新型所提供的“Z”型鋼帶可實現縱橫雙向上的動量緩沖作用，從而提高柔性立管鎧裝層的耐壓性能，適合深海采油作業采用。
【附圖說明】
[0009]圖1實施例1中“Z”型鋼帶的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖，對本實用新型提供的“Z”型鋼帶做進一步說明，
[0011]實施例1
[0012]如圖1所示，本實用新型提供的“Z”型鋼帶包括兩端翼板2和連接兩端翼板的腹板I，兩端翼板2和腹板I構成“Z”字型，且兩端翼板2在尾端設有鉤頭3，鉤頭3與腹板I之間形成溝谷，兩條鋼帶的“Z”型結構通過鉤頭3和溝谷的配合實現咬合，依次將10條“Z”型鋼帶咬合匹配。
[0013]上述鉤頭3和溝谷橫截面均為梯形，鉤頭3的橫截面寬度小于溝谷橫截面的寬度，并且鉤頭3與溝谷的垂直落差小于兩端翼板2外緣到溝谷谷底的落差，同時，兩端翼板2外緣到溝谷谷底的落差與兩端翼板外緣之間垂直距離的比為1: 2，這一距離比例既可保證兩端翼板的厚度和腹板的寬度足夠大，不會發生拐點處的受力斷裂，又可保證鉤頭3和溝谷咬合充分，其抗拉強度為1820MPa。
[0014]實施例2
[0015]本實施例中，“Z”型鋼兩端翼板2外緣到溝谷谷底的落差與兩端翼板外緣之間垂直距離的比為1:3，其余同實施例1，其抗拉強度為1630MPa。
[0016]實施例3
[0017]本實施例中，“Z”型鋼兩端翼板2外緣到溝谷谷底的落差與兩端翼板外緣之間垂直距離的比為1:2.5，其余同實施例1，其抗拉強度為176010^。
【主權項】
1.一種柔性立管鎧裝層用的“Z”型鋼帶，是于一條完整鋼帶上加工出“Z”型結構而得，其特征在于，所述的“Z”型結構包括兩端翼板和連接兩端翼板的腹板，兩端翼板和腹板構成“Z”字型，且兩端翼板尾端設有鉤頭，鉤頭與腹板之間形成溝谷，其中鉤頭和溝谷橫截面為梯形，鉤頭的橫截面寬度小于溝谷橫截面的寬度，并且鉤頭與溝谷的垂直落差小于兩端翼板外緣到溝谷谷底的落差。2.根據權利要求1所述的柔性立管鎧裝層用的“Z”型鋼帶，其特征在于，所述的兩端翼板外緣到溝谷谷底的落差與所述的兩端翼板外緣之間垂直距離的比為I?2:3。3.根據權利要求2所述的柔性立管鎧裝層用的“Z”型鋼帶，其特征在于，所述的兩端翼板外緣到溝谷谷底的落差與所述的兩端翼板外緣之間垂直距離的比為1:2。
【專利摘要】本實用新型提供一種具有雙向緩沖動量作用的柔性立管鎧裝層用的“Z”型鋼帶，該“Z”型鋼帶是由一條完整鋼帶加工而得，整體結構不存在焊縫，應力承受能力強，所述的“Z”型結構包括兩端翼板和連接兩端翼板的腹板，兩端翼板和腹板構成“Z”字型，且兩端翼板在尾端設有鉤頭，鉤頭與腹板之間形成溝谷，兩條鋼帶的“Z”型結構通過鉤頭和溝谷的配合實現咬合，該“Z”型鋼帶用于柔性立管鎧裝層后，可明顯提高其耐壓性能，適合深海采油作業采用。
【IPC分類】F16L11/00
【公開號】CN205331630
【申請號】CN201620015678
【發明人】許振來, 其他發明人請求不公開姓名
【申請人】天津歐神科技有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月1日