用于海上应用的温度可调的管道制造技术

本发明专利技术涉及用于海上应用的温度可调的管道。具体地，本发明专利技术涉及柔性管，其从内到外包含下面的层：内衬，以及至少一个加固层，其中在两个层之间另外存在额外的由缠绕带构成的层，其中所述带包含下面的层：a)由非导电性的塑料成型物料构成的第一外层，b)由导电性塑料成型物料构成的中间层，其体积电阻率根据IEC60093为10-3至1010Ωm的范围，其中在中间层中沿着所述带如此嵌入至少两个金属导体：使得所述至少两个金属导体在整个长度上不相接触，以及c)由非导电性的塑料成型物料构成的第二外层，该柔性管允许有效地加热，使得其能够在寒冷地区用于输油。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及温度可调的多层结构的柔性管，其具有未粘合的层。为了简要起见，这种管在下文中被称为未粘合的柔性管(英文Unbonded Flexible Pipe)。它对于来自传输流体的气体扩散具有高的阻力，并因此能够用于传输液态或者气态介质，并且能够特别有利地用于传输原油或者天然气。
技术介绍
未粘合的柔性管本身是现有技术的。这种类型的管包含通常是塑料管形式的内衬(inner Auskleidung)(其作为防止传输流体逸出的阻挡层)，以及包含在所述的内衬外面上的一个或多个加固层(Armierungsschicht)。未粘合的柔性管可以包含另外的层,例如在内衬的内侧上的一个或多个加固层，来防止内衬在高的外压下塌陷。这种类型的内加固通常称作骨骼(Karkasse)。此外还可以存在外包封(jiu β er Umhiil lung),来提供防止来自外部环境的液体进入到加固层或者其他内部的聚合物或者金属功能层的阻挡层。在许多情况中，热塑性塑料层(例如处于缠绕的“抗磨损带”的形式)被引入到外加固层之间，来防止该金属结构由于摩擦而被磨损。典型的未粘合的柔性管作为举例已经描述在W001/61232，US6123114和US6085799 中；它们此外更详细地表征在 API Recommended Practice 17B “RecommendedPractice for Flexible Pipe”，第 3 版，2002 年 3 月，和在 API Specification 17J“Specification for Unbonded Flexible Pipe” 第 2 版，1999 年 11 月中。术语“未粘合的”在上下文中表示了至少两个层，包括加固层和塑料层，被设计成不是彼此粘合的。该管因此能够弯曲，并且足够柔性，以致可以为了运输目的将其卷绕起来。这种类型的未粘合的柔性管被用于海上应用(Offshore-Anwendung)和不同的陆上应用的不同的实施方案中，用于传输液体，气体和浆体。作为举例，它们可以用于传输跨管子的长度存在非常高的或者极为不同的水压的流体，例如呈上升管(Steigleitung)的形式，其从海底延伸到处于海平面或者接近海平面的设备上，并且它们通常还可以作为用于在不同设备之间传输液体或者气体的管，或者作为处于很深的海底的管，或者作为接近于海平面的设备之间的管。常规柔性管中的(一个或多个)加固层主要由螺旋形排列的金属丝，型钢，或者钢带构成，这里各个层可以以相对于所述管的轴不同的缠绕角度来形成。在现有技术中，内衬通常由下面物质构成聚烯烃例如聚乙烯(所述聚烯烃也可以是交联的)，聚酰胺例如PAll或者PA12，或者聚1，I-偏二氟乙烯(PVDF)。除了这些，还已知的是单-或者多层衬底，其也可以包含由其他材料制成的层。在低于大约40°C的温度，一些成分会从原油中析出。这里特别重要的是蜡和可能的水合物的析出，这会减小所述管的横截面积。为了即使在低温也确保运输功能，该管应当是可加热的，目的是抑制这种现象。有不同的加热这种类型管的方式。W091/18231描述了一种可加热的柔性管系统，其包含电缆，其连接到导电性的电源上，并且通过电阻加热的原理来产生热。这种理念的缺点是复杂的设计和在整个长度上无规律的调温。此外，W097/20162描述了一种柔性管系统，这里柔性的内部管道被多个更小的管道所包围。它们可以用于传输工艺介质或者电流。对于控制管系统温度还可想到的是，让温度经调节的介质流过。这种理念的缺点同样是复杂的设计，热损失和在整个长度上无规律的调温。其他申请(W092/11487，W08 5/04941, W02000/66934, W02000/66935 和W02001/07824)涉及到热绝缘的主题，来作为被动稳定介质温度的手段。但是，这里问题是经常使用的发泡结构的压缩稳定性。在深水和与之相关的高外压下，这会降低绝缘效果。W02006/097765, W02006/090182、US2008202616 和 US4874925 描述另外一种可能的加热方法。这种方法包括多层管，在其中作为举例存在着两个导体，其嵌入到导电层中，并且沿着所述管彼此错位180°。基于从一个导体流向另一个导体的电流，在导电层中引起加热。对于均匀加热来说，重要的是导体与导电层的连接或者均匀接触。该导电层向外热绝缘和任选的电绝缘。向内朝向原油的另外的层对于电绝缘是可取的或者必需的。W02008/005829描述了汽车领域的可加热的导管，这里它们可以包含导电性聚合物层；该层充当了电阻加热单元。
技术实现思路
本专利技术的目标在于提供多层结构的柔性管，在其中能够电加热传输介质，同时其另外在构造上不是过于复杂的。在这里应当可以仅仅在管道的具体需要区段有针对性地加热该管。这个目标已经通过这样的柔性管来实现，其从内到外包含下面的层 -内衬， -至少一个加固层，以及 -任选的外包封， 其中在两个层之间另外存在额外的由缠绕带构成的层， 其中所述带包含下面的层 a)由非导电性的塑料成型物料构成的第一外层(1)， b)由导电性塑料成型物料构成的中间层(2)，其体积电阻率根据IEC60093为10_3至IO10Qm的范围，优选10_2至IO8 Ωπι的范围，特别优选10-1至IO7 Ω m的范围，更特别优选IO0至IO6Qm的范围，其中在中间层中沿着所述带如此嵌入至少两个金属导体(4):使得所述至少两个金属导体(4)在整个长度上不相接触，以及 c)由非导电性的塑料成型物料构成的第二外层(3)。在附图标记方面参见图I和2。该内衬通常是塑料管，其提供防止所传输的流体逸出的阻隔。根据应用技术的要求，这种管可以是单层的或者可以由多个层构成，所述多个层由各自不同的成型物料制成。在这种情况中，它作为举例是两层，三层或者四层系统，或者在个别情况可以由甚至更多的层构成。这种类型的衬底是现有技术。在另外一种实施方案中，该内衬还可以由皱纹化(gewellt)的薄壁金属管构成。该一个或多个加固层通常由螺旋形排列的钢丝，型钢或者钢带构成。所述的加固层的设计是现有技术。优选的是这些加固层至少之一是这样构造的，即，它经受了内压力，和这些加固层至少另一种是这样构造的，即，它经受了张力。通常存在着大于两个加固层。在大多情况下，与加固层相邻的是外包封，其通常的形式是由热塑性成型物料制成的或者由弹性体制成的管或者柔性管。附图说明图I示出在所述带的边缘露出各层的实施方案。 图2示出根据a)和c)的层在边缘处彼此连接的实施方案，以此方式实现对加固层的尽可能的电绝缘。具体实施例方式在一种可能的实施方案中，在未粘合的柔性管的内衬的内侧上具有骨骼。这些骨骼及其设计是现有技术。在另外一种可能的实施方案中，该未粘合的柔性管不包含骨骼，特别是当它不打算在高的外压下运行时更是如此。对于导电性塑料成型物料以及对于两个非导电性塑料成型物料的合适材料彼此独立的是例如基于如下的成型物料烯属聚合物，聚酰胺，含氟聚合物，聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯，聚2，6-萘二甲酸丁二醇酯，聚苯砜，聚亚芳基醚酮，聚苯硫醚，或者聚亚芳基醚酮/聚苯硫醚共混物。烯属聚合物可以首先是聚乙烯，特别高密度聚乙烯(HDPE)，或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
柔性管，其从内到外包含下面的层：？？内衬，以及？？至少一个加固层，其中在两个层之间另外存在额外的由缠绕带构成的层，其特征在于，所述带包含下面的层：a)？由非导电性的塑料成型物料构成的第一外层(1)，b)？由导电性塑料成型物料构成的中间层(2)，其体积电阻率根据IEC？60093为10？3至1010Ωm的范围，其中在中间层中沿着所述带如此嵌入有至少两个金属导体(4)：使得所述至少两个金属导体(4)在整个长度上不相接触，以及c)？由非导电性的塑料成型物料构成的第二外层(3)。

【技术特征摘要】
2011.05.06 DE 102011075383.41.柔性管，其从内到外包含下面的层 -内衬，以及 -至少一个加固层， 其中在两个层之间另外存在额外的由缠绕带构成的层， 其特征在于， 所述带包含下面的层 a)由非导电性的塑料成型物料构成的第一外层(1)， b)由导电性塑料成型物料构成的中间层(2)，其体积电阻率根据IEC60093为10_3至IOuiQm的范围，其中在中间层中沿着所述带如此嵌入有至少两个金属导体(4):使得所述至少两个金属导体(4)在整个长度上不相接触，以及 c)由非导电性的塑料成型物料构成的第二外层(3)。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：R格林，A多韦，K库曼，M格鲁恩，J弗拉诺施，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：