[发明专利]弯曲限制器

说明书

一种用于弯曲限制器的元件(1)，该元件(1)包括第一部件(2)和第二部件(3)，该第一部件和该第二部件一起提供用于接纳挠性管的腔，在使用中，两个部件(2、3)在两个部件的第一部分(4；6)处以可枢转的方式连接在一起、并且在两个部件的第二部分(5；7)处能够联接在一起或以可释放的方式联接在一起。连续的元件可以紧固在一起以形成弯曲限制器。

技术领域

本发明涉及弯曲限制器、特别地涉及用于弯曲限制器的元件以及由该元件制成的弯曲限制器。

背景技术

传统上，挠性管用来将流体产物、比如油和/或气体和/或水从一个位置运输至另一位置。挠性管在连接海底位置(可能在深海处)与海平面位置时特别有用。管道的内径通常可高达约0.6米(例如，直径范围可能从0.05m到0.6m)。挠性管总体上形成为挠性管本体与一个或更多个端部配装件的组件。管本体通常形成为层叠的材料的组合，该层叠的材料形成承压管道。在管道的整个使用寿命内在不产生损害该管道的功能性的弯曲应力的情况下，管道结构允许大的挠度。管本体通常被构建成包括聚合物、和/或金属、和/或复合材料层的组合结构。例如，管本体可以包括聚合物及金属层、或聚合物及复合材料层、或聚合物、金属及复合材料层。管道可以是结合式类型或非结合式类型。

标题为“挠性管用推荐实施规程”的第5版API推荐规程17B提供了针对陆上、海底和海洋应用的挠性管和挠性管系统的设计、分析、制造、测试、安装和操作的指南。

标题为“挠性管辅助设备规范”的第1版API规范17L1定义了针对按照统一的规格和标准而设计及制造的安全的、尺寸可互换的挠性管辅助设备的技术要求。

标题为“挠性管辅助设备的推荐实施规程”的第1版API推荐规程17L2提供了挠性管辅助设备的设计、材料选择、分析、测试、制造、处理、运输、安装和完整性管理的指南。

在许多已知的挠性管设计中，管本体包括一个或更多个压力防护层。这些层上的主要载荷是由径向力形成的。压力防护层通常具有特定的横截面轮廓以互锁，以便能够维持和吸收由管道外部或内部压力产生的径向力。因此，防止管道由于压力而塌陷或破裂的卷绕线材的横截面轮廓有时被称为耐压轮廓。当压力防护层由形成箍状部件的螺旋卷绕线材形成时，由管道外部或内部压力产生的径向力会导致箍状部件膨胀或收缩，从而对线材施加张力载荷。

在许多已知的挠性管设计中，管本体包括一个或更多个张力防护层。在这种层上的主要载荷是张力。在高压应用下，比如处于深水或超深水环境下，张力防护层遭受由内部压力端部盖载荷以及挠性管的自身支承重量组合而成的高的张力载荷。这可能会导致挠性管出现故障，因为这种情况会持续很长时间。

非结合式的挠性管已经用于深水(小于3300英尺(1,005.84米))和超深水(大于3300英尺)开发。对石油日益增加的需求导致开采发生在环境因素更加恶劣的越来越大的水深处。例如，在这种深水和超深水环境中，海床温度增加了流体产物冷却至能够导致管道堵塞的温度的风险。增加的深度还增加了与下述环境相关联的压力：挠性管必须在所述环境中操作。例如，挠性管可能需要在作用于该管的外部压力为0.1MPa至30MPa的范围内操作。同样地，运输油、气或水时很可能会从内部产生作用在挠性管上的高压，例如，作用在该管上的来自孔流体的内部压力范围为0至140MPa。因此，对挠性管本体的各层的高水平性能的需求增加。

挠性管还可以用于浅水应用(例如，深度小于500米左右)，甚至用于海岸(陆上)应用。

在某些情况下，例如，在上述类型的挠性管在诸如井口连接处、刚性管交叉处及J型管出口处自由跨越的情况下应保护上述类型的挠性管免于过度弯曲(这可能导致该管损坏)。这种过度弯曲将包括使挠性管弯曲超过其允许的最小弯曲半径(该弯曲半径由该管的尺寸和组成确定)。