[发明专利]增强防护件

说明书

技术领域

本发明涉及可以被用于传输流体例如产品流体等的柔性管。具体而非排它性地，本发明涉及柔性管体以及一种用于制造具有一层或多层防护层的柔性管体的方法，防护层由卷绕在防护层上的增强带层加强。

背景技术

传统上，柔性管被用于将产品流体例如油和/或气体和/或水从一个位置输送到另一个位置。柔性管在将海底位置连接到另一个海底位置或海平面位置时特别有用。柔性管通常被成形为一定长度的柔性管体以及一个或多个端部配件的组件。管体典型地被成形为构成容纳流体和压力的导管的复合管状材料层。管结构允许有大幅度的变形而不会在期望寿命期间造成削弱管功能性的弯曲应力。管体一般但非必要地构建为包括金属层和聚合物层的复合结构。柔性管可以在陆地上和/或在海底位置被用作流送管。柔性管也可以被用作跨接管或立管。

在很多已知的这种类型的柔性管中，“压力防护层”被用于帮助加强内部压力护套例如流体屏障层或衬套以及防止由于跨管作用的压差条件而造成的径向膨胀和破裂。因此，压力防护层对于柔性管的压力保持能力来说很重要。压力防护层还可用作提供抗塌缩性的主要增强层。

通常，用作箍带强度层的压力防护层通过这样的方式成形：将一根或多根条带螺旋地卷绕在下面的层周围，由此邻接的带卷绕物通过带卷绕物的一个边缘处的爪或钩与邻接卷绕物中相对边缘处对应的凹陷或凹谷区域互锁来互锁。

已知的压力防护轮廓有多种，而且很多都具有Zeta形或S形。一个这样的示例在公开号为EP 0929767的欧洲专利申请中有所说明。该申请公开了一种成形为具有螺旋卷绕的金属条带以提供抗破裂压力性的柔性导管。该条带具有前缘唇部或钩以及后缘钩，在螺旋地卷绕条带时，前缘唇部或钩以及后缘钩接合并互锁。

柔性管经常的挠曲以及内腔区域和外界环境之间的压差会导致压力防护层内邻接的卷绕物变成以未互锁的方式分离。这样可能会由于下面的内部压力护套或者上覆层能够侵入卷绕物之间而导致柔性管的损坏。而在更多的情况下，即使在保持互锁设置时，卷绕物也不能够承受由柔性管外面的高压或者柔性管内腔中的过压或突发压降造成的过高压差。

与现有技术中的防护轮廓相关联的另一个问题是制成防护带的材料以及制造防护带的方法限制了能够由一层或多层互锁的卷绕物提供的支撑量。因此柔性管体的结构限制就成为否则就可以使用柔性管体的环境限制的原因所在。

已知防护层的另一个问题是彼此邻接的卷绕物的相对移动可能会随着时间的流逝而造成卷绕物的磨损。磨损可能会导致卷绕物的损坏并最终导致柔性管体的损坏。

发明内容

本发明的一个目标是至少部分地缓解上述问题。

本发明实施例的一个目标是提供柔性管体，具有即使在承受径向跨越管体的明显压差时或者在柔性管体高度挠曲时仍然能够有效工作的增强压力防护层。

本发明实施例的一个目标是提供一种用于加强压力防护层的方法和装置，由此以固定的关系将用于加强压力防护的增强带固定在压力防护层相应的卷绕物中。

本发明的一个目标是提供一根或多根增强带相对于下面的压力拱层的刚性轴向定位。

根据本发明的第一种应用，提供了一种用于输送产品流体的柔性管体，包括：

由包括至少一个防护定位元件的互锁防护带卷绕物构成的防护层；以及

位于防护层上由包括至少一个增强定位元件的增强带层构成的增强层；其中

防护定位元件和增强定位元件将增强带卷绕物相对于相应的防护带卷绕物进行定位。

根据本发明的第二种应用，提供了一种制造柔性管体的方法，包括以下步骤：

将包括至少一个增强定位元件的增强带卷绕在由包括至少一个防护定位元件的互锁防护带卷绕物构成的防护层上；以及

通过定位元件将防护层卷绕物相对于相应的增强层卷绕物进行定位。

本发明的某些实施例为卷绕下面的压力拱层的增强带提供了刚性轴向定位。增强带相对于下方压力防护层的定位避免了各层的总体相对移动，否则这种相对移动可能会造成其中任何一层的磨损。这就允许将增强层用于充分动态的应用，否则在这样的应用中压力拱层和增强层之间的相对移动将会达到最大。

本发明的某些实施例在增强层和下面的压力防护层之间提供了较小或者为零的相对移动量。这就允许使用彼此直接接触的两个金属层，并且消除了在各层之间对单独的条带或耐磨层的需要，并提高了各层之间可允许的工作接触应力以为柔性管体提供更高的加压能力。