[发明专利]用于形成管道的管状加强件的机器和相关方法

说明书

一种机器(100)，所述机器包括：﹣第一进给器(112)，其能够解绕第一带材(31)；﹣成型机设备(110)，其包括上游成型台(122A‑122G)，上游成型台能够使第一带材(31)成型以形成预成型的第一带材(31)；﹣第二进给器(114)，其能够解绕第二带材(48)，所述第二带材(48)是扁平带材；所述成型机设备(110)包括：﹣中间连结台(124)，其能够从第二进给器(114)接收作为扁平带材的第二带材(48)并且能够连结预形成的第一带材(31)和扁平的第二带材(48)；和﹣至少下游成型台(126A至126C)，其构造为使得从所述中间连结台(124)接收的第一带材(31)和第二带材(48)共同成型并且形成组合的成型条(196)。

技术领域

本发明涉及一种用于形成管道的管状加强件的机器，该机器包括：

﹣第一进给器，其能够解绕第一带材；

﹣成型机设备，其至少包括上游成型台，所述上游成型台能够从第一进给器接收第一带材并使第一带材成型以形成预成型的第一带材；

﹣第二进给器，其能够解绕第二带材，所述第二带材是扁平带材。

管道优选地是非粘结类型的挠性管道，其旨在用于穿过诸如大洋、海、湖泊或河流的水体来输送碳氢化合物。

背景技术

这种挠性管道例如是根据美国石油协会建立的标准API 17J(用于非粘结挠性管道的规范，第四版，2014年5月)和API RP 17B(用于挠性管道的推荐实施技术，第五版，2014年3月)所制造。

管道通常由同心和叠置的层的组件形成。如果在管道挠曲时，管道的至少一层能够相对于相邻层纵向地移动，则被视为“未非粘结”。特别地，非粘结管道是不具有连接形成管道的层的任何粘结材料的管道。

通常将管道穿过水体定位在底部组件和浮动或固定表面组件之间，所述底部组件旨在收集水体的底部处开采的流体，所述浮动或固定表面组件旨在收集和分配该流体。表面组件可以是可半潜水的平台、FPSO或其他浮动或固定组件。

在某些情况下，挠性管道包括定位于压力护套中的内构架层(carcass)。该构架层避免在外部压力的作用下(例如在内部通道减压以用于使由压力护套界定的流体进行循环时)压力护套发生塌陷收缩。

内构架层通常由成型的金属带材形成，该金属带材缠绕成螺旋形。带材的匝彼此互锁。所述匝在它们之间限定了螺旋形间隙，该螺旋形间隙径向向内敞开到用于流体的循环的中央通道中。

因此，构架层的内表面在轴向上具有一系列的凹陷和隆起。该管道于是通常被称为“粗糙管”。

在某些情况下，流体沿构架层的循环受到螺旋间隙在构架层上限定的凸起/凹陷部分的干扰。

这种流动扰动有时被认为是引发挠性管道内振动现象的原因，甚至被认为是在发生共振时由流体的循环引起脉动(“流动引起的脉动”或“鸣振”)的原因。

为了克服这个问题，已知制造没有内构架层的挠性管道。这些管道具有光滑的表面(“光滑的管”)，但是在减压的情况下会经受塌陷收缩。

WO 2014/135906中公开了该问题的另一种解决方案。在该文献中，挠性管道包括构架层，其中在该构架层的不同匝之间存在的螺旋间隙由S形成型带材所封闭，并且被插入至成型的互锁带材中。

这种构架层对于减少流动引起的振动是高效的。然而，其制造起来相当复杂。

实际上，需要两种不同的成型机设备来一方面成型形成互锁的构架层的第一带材，并且在另一方面成型形成了S形插入件的带材(所述封闭了互锁构架层的间隙)。

在分别对每个带材进行成型之后，使用连结设备来形成连结的成型条，该连结的成型条被螺旋地缠绕以形成管状加强件。