[发明专利]鞘保护

说明书

技术领域

本发明涉及用于保护柔性管的方法和设备。特别但不专有地，本发明涉及将保护性套管定位在柔性管的外层上面，由此柔性管的被套管覆盖的部分得到保护，以在磨损危害部(wear hazard)和柔性管在一起摩擦时，阻止相邻磨损危害部损伤外层。

背景技术

传统上，利用柔性管来将生产流体(诸如油和/或气体和/或水)从一个位置输送到另一个位置。已经发现柔性管可用于将海底位置连接到海平面位置。柔性管一般形成为柔性管本体和一个或多个端部配件的组件。管本体传统上形成为一组分层材料，它们形成承压管道。管结构允许在使用中有较大偏转，而不引起弯曲应力，弯曲应力会损害管在其使用寿命中的功能性。管本体一般建设成组合结构，包括典型地未结合的管状金属层和聚合物层。

这样的未结合的柔性管已经用于深水(小于3300英尺(1005.84米))和超深水(大于3300英尺(1005.84米))开采。当然，柔性管也可用于浅水应用(例如小于大约500米深)或者甚至岸上(陆地)应用。

有时，已知柔性管位于磨损危害部上或其附近。也就是说，柔性管可位于柔性管的外表面(典型地被称为外部鞘)将往往摩擦或撞击到附近物体上的位置处。例如，磨损危害部可为石质海床，或立管触地位置，或碰撞区域，或管路相交区，或浮力元件上的接触表面。在跨接件铺设在水中(mid-water)拱(MWA)和摩擦套筒上的情况下也会产生磨损危害部，摩擦套筒用来承受轴向载荷，并且隔开鹅颈管与由于漂浮式生产存储和卸载(FPSO)系统移动而产生的使用载荷。虽然因为存在摩擦套筒而几乎没有轴向相对移位的发生，但可出现显著的相对移位，因为FPSO和漂浮装置沿横向移动以及水流作用可牵拉管线。这个相对移位可导致柔性立管外部鞘在显著摩擦之后破裂。这可潜在地使抗拉铠装线材直接接触MWA浮筒，不会用任何种类的聚合物鞘覆盖MWA浮筒，而是可仅用几毫米厚的环氧基涂料涂MWA浮筒。

这个问题的解决方案包括沿着管的整个长度在柔性管的外部鞘外部的额外牺牲层。但是，这种解决方案会导致刚度提高，以及制造柔性管的成本增加。

发明内容

本发明的目标是至少部分地减轻上面提到的问题。

本发明的某些实施例的目标是对相邻磨损危害部对柔性管引起的问题提供局部化解决方案。

本发明的某些实施例的目标是提供用于保护柔性管的外层的设备和方法。

本发明的某些实施例的目标是提供用于以可改装到现场柔性管上的方式保护柔性管的外部鞘的方法和设备。

本发明的某些实施例的目标是提供可容易和快速地装配以及如有必要可更换的解决方案。

根据本发明的第一方面，提供一种用于保护柔性管的外层的设备，包括：

保护性套管本体，其包括第一端部区域和另一个端部区域；以及

至少一个连接器元件，其可固定到第一端部区域上，以相对于位于磨损危害部附近的柔性管固定套管本体；其中

套管本体可以不覆盖(uncovered)的方式在柔性管的外部鞘的一部分上面固定在所述外部鞘和所述磨损危害部之间，以使柔性管的受保护部分的弯曲刚度基本等于柔性管的未被所述套管本体覆盖的其余部分的弯曲刚度。

适当地，套管本体的外表面和内表面是基本平滑和圆柱形的。

适当地，套管本体是具有共同横截面厚度和刚度，以及沿着套管本体的整个长度具有基本圆形横截面的整体元件。

适当地，开口在套管本体的第一端和另一端之间延伸通过套管本体。

适当地，连接器元件是可连接到被固定到柔性管上的摩擦夹具上的中间连接器。

适当地，套管本体包括单个牺牲材料层，其随着柔性管相对于套管本体沿轴向或侧向移位而在外部鞘磨蚀之前磨蚀。

适当地，牺牲层是聚合物层。

适当地，套管本体是单层耐磨材料，其在柔性管被反复地推靠在磨损危害部上时抵抗由磨损危害部引起的磨蚀。

适当地，耐磨层的材料具有复合结构。

适当地，保护性套管本体是多层本体，多层本体包括内部牺牲层和外部耐磨层，内部牺牲层随着柔性管相对于套管本体沿轴向或侧向移位而在外部鞘磨蚀之前磨蚀，而外部耐磨层则抵抗随着柔性管被反复地推靠在磨损危害部上而由磨损危害部引起的磨蚀。

适当地，套管本体是成条带的双稳态材料。

适当地，条带具有第一状态和另一个状态，在第一状态中，材料围绕垂直于条带的纵向轴线的滚动轴线卷曲，而在另一个状态中，材料围绕基本平行纵向轴线的夹持轴线而包绕。