包括构架层的柔性管制造技术

公开了一种用于从海下位置输送流体的柔性管本体，包括具有相邻互锁环形元件的构架层，每个环形元件包括围绕孔区域的内周边延伸的本体部分和设置在本体内的通道区域。还公开了制造柔性管本体的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及提供具有构架层的柔性管本体的方法和设备。具体地，但非排他地，本专利技术涉及提供构架层，其中，在形成构架层的相邻环形元件中设置通道区域。通道区域可以是中空的或者可选地用在安装之后溶解的材料填充或者可选地用绝热材料填充或者可选地用增强材料填充。
技术介绍
传统上，柔性管被用于将生产流体(例如油和/或气体和/或水)从一个位置输送到另一个位置。柔性管在将海下位置连接到另一个海下位置或海平面位置时特别有用。柔性管一般被形成为柔性管本体以及一个或多个端部配件的组件。管本体通常被成形为构成 容纳流体和压力的导管的分层材料组件。管结构允许有大幅度的偏转而不会在其寿命内造成削弱管功能性的弯曲应力。管本体一般但非必要地构建为包括未结合金属层和聚合物层的复合结构。这种未结合柔性管已经允许深水(小于3300英尺(1005. 84米))和超深水(大于3300英尺)开发超过15年。可用技术允许该行业在90年代初期最初在深水中生产且在90年代后期在高达大约6500英尺(1981. 2米)的超深水中生产。大于6500英尺的水深度推动典型自由悬置式立管配置和柔性管通常可操作的范围。关于柔性管在这种水深度下经受的外部压力，柔性管必须承受显著的挤压力是熟知的。为此，流体保持层通常由称为构架的底层支撑。对于这种粗糙孔使用，流体保持层通常称为屏障层。在现有技术中，构架层通过沿柔性管本体的长度螺旋形卷绕有轮廓带来提供。有轮廓带具有钩和谷部区域，从而在带卷绕时，相邻卷绕物通过将第一卷绕物的钩区域嵌套到随后相邻卷绕物的谷部区域中而互锁在一起。然而，这种现有技术存在问题。可以注意到，轮廓带的生产是耗时而昂贵的过程。通常，从平坦带开始，然后置于一系列滚轮中，滚轮逐渐改变带的轮廓。在生产这种带之后，在柔性管本体的制造期间必须包括卷绕步骤。这将带的每个卷绕物在轴向和径向方向两者锁定到下一个。一些已知技术的另一缺陷在于，由于与制造构架带有关的制造过程，对可以使用的材料以及经由该方法可以获得的轮廓形状具有限制。因而，引入与卷绕物有关的第二惯性力矩(在评估构架层的效率时的关键参数)的限制。如果带使用与滚动方法不同的技术制造，那么这种带的制造过程极度复杂和昂贵。通常，在用于生产带的材料的延展性和最终结果提供的强度之间达到折衷。与已知构架层有关的另一问题在于，在对柔性管本体的叠置层的绝热方面其提供很少或没有保护。通常，将理解的是，带卷绕物从作为良好热导体的金属材料制成。因而，如果孔温度相对高，那么叠置聚合物层必须能够承受这种升高温度。由于在较高温度下气体更好地渗透穿过聚合物材料，因而期望在使用期间降低屏障层或其它外围聚合物层经受的温度。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分地缓解上述问题。本专利技术的某些实施例的目的是在柔性管本体中提供能够增加使用管本体制成的柔性管的操作范围的构架层。本专利技术的某些实施例的目的是提供构架层，在相邻卷绕物或箍元件中包括通道，从而通道可以用于根据预期用途定制构架层的物理属性。本专利技术的某些实施例的目的是提供构架层，其中，跨过构架层发生显著的温降。本专利技术的某些实施例的目的是在柔性管本体中提供构架层，其具有由适合于特定目的的第一材料制成的元件和由提供用于最大化其它特性的不同材料制成的其它元件。 根据本专利技术的第一方面，提供一种用于从海下位置输送流体的柔性管本体，包括 包括相邻互锁环形元件的构架层，每个环形元件包括围绕孔区域的内周边延伸的本体部分和设置在本体部分内的通道区域。根据本专利技术的第二方面，提供一种用于从海下位置输送流体的柔性管，包括 根据前述权利要求中任一项所述的柔性管本体；以及 一个或多个端部配件。根据本专利技术的第三方面，提供一种制造柔性管本体的方法，包括以下步骤 以并排同轴关系定位独立箍元件； 通过将相邻箍元件推动到一起从而将第一箍元件的钩区域嵌套在相邻元件的谷部区域中，将相邻箍元件互锁；以及 经由每个箍元件提供环形通道区域，所述通道区域包围柔性管本体的孔。根据本专利技术的第四方面，提供一种制造柔性管本体的方法，包括以下步骤 螺旋形地卷绕构架带，从而提供构架层，所述构架带包括容纳通道区域的本体部分。本专利技术的某些实施例具有这样的优点，包括通道的带可以螺旋形地卷绕以形成构架层或者包括通道的独立箍元件可以行的形式连接在一起以提供构架层。在任一情况下，通道可用于根据设计要求来提供特定期望特性。本专利技术的某些实施例提供由密封的中空箍构成的构架层，可以使用钢条或其它这种合适材料制造。中空部分可以用任何合适材料填充或者可以敞开，其可以提供额外强度或绝热属性。本专利技术的某些实施例提供由相邻卷绕物或箍形成的构架层，各个部分由任何材料、复合物、聚合物、金属或类似物制成。附图说明现在将在下文中参照附图仅作为示例来介绍本专利技术的实施例，在附图中 图I示出了柔性管本体； 图2示出了悬链线式立管、流送管和跨接管； 图3示出了包括绝热材料区域的构架层； 图4示出了图3的构架层中的卷绕物；图5示出了包括绝热材料区域的可选构架层； 图6示出了包括绝热材料区域的构架层； 图7示出了图6的构架层中的卷绕物； 图8示出了构架层卷绕物的互锁； 图9示出了绝热带； 图10示出了图9所示的绝热带可以如何卷绕； 图11示出了图9所示的绝热带可以如何卷绕； 图12示出了构架层； 图13示出了图12的构架层，包括经填充的通道区域； 图14示出了可选构架层； 图15示出了箍元件； 图16示出了互锁箍元件； 图17示出了可选的互锁箍元件； 图18示出了可选的互锁箍元件； 图19示出了互锁箍元件； 图20示出了具有翅片的箍；和 图21示出了具有增强梁的箍。在附图中，同样的附图标记表示同样的部件。具体实施例方式在本说明书中将参考柔性管。应该理解，柔性管是一部分管本体以及一个或多个端部配件的组件,管本体的相应端部终止于每一个端部配件中。图I示出了根据本专利技术实施例如何由构成压力容纳导管的分层材料复合物来形成管本体100。尽管在图I中示出了多个特定层，但是应该理解，本专利技术可宽泛地应用于包括由各种可能材料制成的两层或更多层的复合管本体结构。另外要注意，层厚度仅仅是出于说明目的示出的。如图I所示，管本体包括任选的最内部构架层101。构架提供互锁结构，能够被用作最内层以完全或部分地防止内部压力护套102由于管减压、外部压力、以及拉伸防护压力和机械挤压载荷的原因而塌缩。应该意识到，本专利技术的某些实施例可应用于“光滑孔”以及这样的“粗糙孔”应用。内部压力护套102用作流体保持层并且包括确保内部流体完整性的聚合物层。应该理解的是，该层本身可以包括多个子层。应该意识到，当使用了任选构架层时，内部压力护套经常被本领域技术人员称为屏障层。在没有这种构架的操作(所谓的光滑孔操作)中，内部压力护套可以被称作衬套。任选压力防护层103是具有接近90度铺设角的结构层，该铺设角提高了柔性管对内部压力和外部压力以及机械挤压载荷的抵抗力。该层还在结构上支承内部压力护套。柔性管本体还包括任选第一拉伸防护层104和任选第二拉伸防护层105。每个拉伸防护层都是具有通常介于20度和55度之间铺设角的结构层。每个层都被用于承受拉伸载荷和内部压力。拉伸防护层是成对地反向卷绕的。柔性管本体还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.18 GB 0922122.71.ー种用于从海下位置输送流体的柔性管本体，包括 包括相邻互锁环形元件的构架层，每个环形元件包括围绕孔区域的内周边延伸的本体部分和设置在本体部分内的通道区域。2.根据权利要求I所述的柔性管本体,还包括 所述环形元件包括构架带的相邻卷绕物。3.根据权利要求I所述的柔性管本体,还包括 所述环形元件包括沿孔区域以并排同轴的关系设置的多个独立箍元件，每个箍元件的本体部分设置成将相邻箍元件互锁在一起。4.根据前述权利要求中任一项所述的柔性管本体，还包括 所述通道区域是中空的或者基本上用在预定时间段内溶解的材料填充。5.根据权利要求I至3中任一项所述的柔性管本体，还包括 所述通道区域基本上用绝热材料或增强材料填充。6.根据权利要求2所述的柔性管本体，还包括 所述构架带包括第一带元件和另ー带元件，第一带元件和另ー带元件以隔开的大致平行关系设置在每个带元件的中心区域处，且在中心区域的任一侧紧固在一起，从而在带元件之间限定所述通道区域。7.根据权利要求6所述的柔性管本体，还包括 每个带元件的截面具有大致恒定厚度。8.根据权利要求6或7所述的柔性管本体，还包括 第一带元件和另ー带元件经由另一帯元件的边缘区域和第一带元件的中间区域在通道区域的第一侧紧固在一起，所述中间区域延伸到第一带元件的钩区域。9.根据权利要求8所述的柔性管本体，还包括 第一带元件和另ー带元件经由第一带元件的边缘区域和另ー带元件的中间区域在通道区域的第二侧紧固在一起，另ー带元件的所述中间区域延伸到另ー带元件的钩区域。10.根据权利要求9所述的柔性管本体，还包括 第一带元件和另ー带元件的钩区域朝向延伸跨过构架带截面的假想中心线转向，从而第一卷绕物的第一带元件的钩区域与相邻卷绕物的另ー带元件的钩区域互锁。11.根据权利要求6至10中任一项所述的柔性管本体，还包括 构架带的宽度-厚度比大于2:1。12.根据权利要求3所述的柔性管本体，还包括 每个箍元件的本体部分是具有圆形外表面的封闭环。13.根据权利要求3或12所述的柔性管本体，还包括 所述本体部分还包括设置在中心壳体区域任一侧上的凸连接区域和凹连接区域，所述中心壳体区域包围所述通道区域，第一箍元件的凸连接区域能定位在相邻箍元件的凹区域中，从而将相邻箍元件互锁。14.根据权利要求13所述的柔性管本体，还包括 所述本体部分是包围所述通道区域的大致Z形壳体，在Z形的第一端和另一端中的每一端上，鼻部区域朝向延伸跨过本体部分截面的假想中心线向内转向。15.根据权利要求14所述的柔性管本体，还包括所述构架层还包括具有大致H形截面的多个连接环，相应连接环位于相邻箍元件之间。16.根据权利要求15所述的柔性管本...

【专利技术属性】
技术研发人员：GS格雷厄姆，G卡拉贝拉斯，
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：