生产柔性管主体的方法和柔性管主体技术

公开了一种柔性管主体（100）和生产这种柔性管的方法。该方法包括：提供一段热塑性（302）或热固性材料的复合材料（300），其中分散有导电材料（304）；将该段施加到心轴（401）上或柔性管主体的层上；以及通过感应加热线圈（403）的感应加热来加热该段以使热塑性或热固性材料固化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】公开了一种柔性管主体（100）和生产这种柔性管的方法。该方法包括：提供一段热塑性（302）或热固性材料的复合材料（300），其中分散有导电材料（304）；将该段施加到心轴（401）上或柔性管主体的层上；以及通过感应加热线圈（403）的感应加热来加热该段以使热塑性或热固性材料固化。【专利说明】生产柔性管主体的方法和柔性管主体
本专利技术涉及柔性管主体和生产柔性管主体的方法。特别地,但非排它性地,本专利技术涉及将包括热塑性材料或热固性材料和导电材料的复合物用于形成管主体的一个或多个层。
技术介绍
传统地，柔性管用于将生产流体(诸如油和/或气和/或水)从一个位置运输到另一位置。柔性管特别适用于将海下位置(其可以在水下深处，例如1000米或更深)连接到海平面位置。管可以具有通常高达约0.6米的内径。柔性管通常形成为柔性管主体和一个或多个端部配件的组件。管主体通常形成为形成了压力承受管道的分层材料的组合。管结构允许大的偏转而不会造成有损管在其寿命期间的功能的弯曲应力。管主体通常被构建为包括金属层和聚合物层的组合结构。 未结合的(unbonded)柔性管已用于深水(小于3300英尺(1005.84米)和超深水(大于3300英尺)开发。对石油不断增加的需求导致在越来越深处进行勘探，其中，环境因素更加极端。例如，在这样的深和超深水环境中，海底温度增加了生产流体冷却到可能导致管堵塞的温度的风险。增加的深度也增加了与其中柔性管必须操作的环境相关联的压力。因此,增加了对于柔性管主体的层的高水平性能的需要。 柔性管也可以用于浅水应用(例如，小于约500米深度)或者甚至用于岸上(陆上)应用。 在柔性管中，常常使用聚合物层，诸如PVDF (聚偏二氟乙烯)。然而，大部分聚合物将具有特定的最大可容许的应变，闻于这个最大可容许的应变，损坏材料的风险更闻。柔性管层常常被形成为在一个或多个聚合物层内具有残余应力。PVDF常常经受由于挤压层被冷却之后的热冲击所造成的高残余应力。当在高温挤压(例如约215°C)时挤压也可能在PVDF中造成裂开问题。 在过去用于以某种方式缓解应力和应变减小强度问题的一种技术是使用纤维加强的聚合材料(或复合物)作为柔性管中的结构元件。与已知的金属材料相比，复合物提供高比强度和刚度并且能减小管重量(减小最高张力)并且增加管的耐化学性。复合物可以最初被设置为“预浸体”，即，利用纤维预浸溃。 然而，当缠绕所形成的带材以形成管状管主体的层时，将应变引入到了材料内，这影响了性能。 US2003/0026928公开了一种柔性管，其包括纤维和热固性树脂的复合带材。带材由通过粘合剂结合在一起的薄、叠置的层合件形成。当层弯曲到管主体表面上时，使用薄层合件帮助减小应变。然而，应变并未被完全排除，而且也必须谨慎地控制层厚度、粘合剂覆盖和施加时间。而且，在使用中，结合的层合件的层将易于受到层合件间剪切影响，因为在管移动或层扭转期间，界面相互作用。 而且，当制备复合带材层时，带材可以使用例如红外辐射而加热。然而，这种技术可能对管层的外部造成损坏，同时，管层的内部并未被充分加热。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少部分地减轻上文所提到的问题。 本专利技术的实施例的目的在于在柔性管主体中提供复合材料的层，复合材料的层给予管强度和刚度，同时也在管弯曲时给予管充分的柔性。 本专利技术的实施例的目的在于在复合材料的柔性管主体中提供防护层，其基本上没有残余应变。 本专利技术的实施例的目的在于提供一种形成聚合物层的方法，其比已知的方法更加可控。 本专利技术的实施例的目的在于提供一种加热聚合物层的方法，其允许比已知方法更均匀的加热。 根据本专利技术的第一方面，提供一种生产柔性管主体的方法，包括:提供一段热塑性或热固性材料的复合材料，其中分散有导电材料；将该段施加到心轴或柔性管主体的层上；以及通过感应加热来加热该段以使热塑性或热固性材料固化。 根据本专利技术的第二方面，提供一种柔性管主体，包括:热塑性或热固性材料的复合材料层，其中分散有导电材料；其中通过将复合材料施加到心轴或柔性管主体的另一层上并且通过感应加热来加热复合材料以固化热塑性或热固性材料而形成该层。 本专利技术的某些实施例提供以下优点:减小或排除了在所形成的管主体层中的残余应力。这导致在例如强度和寿命方面更高的性能，改进的卷绕性和改进的柔性。 本专利技术的某些实施例提供以下优点，提供形成柔性管主体的方法，其得到对于聚合物材料加热更高度的控制，无论材料从内侧向外加热，还是仅在外侧加热。 本专利技术的某些实施例可以容易地合并到现有的管形成设备内。本专利技术的某些实施例提供在成本效益和易于使用方面的改进。 【专利附图】【附图说明】 还在下文中参考附图进一步描述了本专利技术的实施例，在附图中:图1示出了柔性管主体；图2示出了立管组件；图3示出了本专利技术的带材元件；图4示出了管层形成设备；图5示出了本专利技术的另一带材；图6示出了另一管层形成设备；图7为本专利技术的方法的流程图；以及图8为本专利技术的一种方法的另一流程图。 在附图中，相似的附图标记指代相似零件。 【具体实施方式】 贯穿本描述，将参考柔性管。应了解柔性管为管主体的一部分和一个或多个端部配件的组件，在端部配件的每一个中端接管主体的相应端部。图1示出了如何由形成压力承受管道的分层材料的组合形成根据本专利技术的实施例的管主体100。尽管在图1中示出了多个特别层，但应了解本专利技术广泛地适用于包括由多种可能材料制成的两个或更多个层的同轴管主体结构。还应指出的是，只是为了说明性目的示出了层厚度。 如图1所示，管主体100包括可选的最内构架层101。构架101提供联锁构造，其可以用作最内层以完全地或部分地防止内部压力护套102由于管减压、外部压力和拉伸防护压力和机械破碎负荷而塌缩。应认识到本专利技术的某些实施例适用于‘平滑管腔’操作(即，无构架层)以及‘粗糙管腔’应用(具有构架层)。 内部压力护套102充当流体保持层并且包括聚合物层，聚合物层确保了内部流体完整性。应了解该层本身可以包括多个子层。应认识到当利用可选的构架层时，内部压力护套常常被本领域技术人员称作阻挡层。在无构架层的操作(被称作平滑管腔操作)中，内部压力护套可以被称作衬套。 可选的压力防护层103为结构层，其具有接近90°的捻角，这增加了柔性管对于内部压力和外部压力和机械破碎负荷的耐受性。该层也在结构上支承内部压力护套并且通常具有联锁构造。 柔性管主体还包括可选第一拉伸防护层105和可选的第二拉伸防护层106。每个拉伸防护层为结构层，结构层具有通常在10°与55°之间的捻角。每个层用来维持拉伸负荷和内部压力。拉伸防护层常常成对相互缠绕。 如图所示的柔性管主体还包括可选的带材层104，其帮助容纳下面的层并且在某种程度上防止在相邻层之间的磨损。 柔性管主体还通常包括可选的绝缘层107和外护套108，外护套包括用于保护管防止海水的渗透和其它外部环境、腐蚀、磨损和机械破坏的聚合物层。 每个柔性管包括管主体100的至少一部分(有时被称作区段或部段)以及位于柔性管的至少一端的端部配件。端部配件提供一种机械装置，其形成在柔性管主体与连接器之间的过渡。例如，如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产柔性管主体的方法，包括：提供一段热塑性或热固性材料的复合材料，其中分散有导电材料；将所述段施加到心轴上或柔性管主体的层上；以及通过感应加热来加热所述段以使所述热塑性或热固性材料固化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GS格雷厄姆，
申请(专利权)人：韦尔斯特里姆国际有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB