[发明专利]海底环境中输送流体用软管和相关方法

说明书

本发明涉及用于在海底环境输送流体的软管(10)，软管具有纵向轴线(A)，软管具有防液体渗透的一外层(20)，其厚度在外层(20)内径的1/125至1/75之间，以及软管具有至少一条条带(22)，条带成螺旋形卷绕形成多个螺旋圈，所述条带(22)是由多个加强件(26)加强的聚合物基体(24)形成。

技术领域

本发明涉及海底环境中输送流体用软管的技术领域。

特别是，本发明涉及用于在海底环境输送油气的非粘结软管。

背景技术

海底环境输送流体用软管淹没在水域中，深度可超过3000米。其尤其有利于在海底设备与海面设备之间输送水和/或油气。其也可用于连接两个海底设备。某些软管还可用于连接两个海面设备。

软管的结构例如在美国石油研究所于2014年5月公布的第5版标准文献API RP17B和2014年5月公布的第4版标准文献API 17J中述及。

通常，软管具有一个内密封套，在本发明技术领域其称为“压力套”。内密封套形成流体的内部流通通道，从而确保其进行密封输送。

尤其是当软管延伸通过深水域时，会对软管施加很大的拉伸作用力。成对的拉伸加固层围绕内套布置，以承受这些拉伸作用力。成对的拉伸加固层通常由金属线组成，金属线按长螺距卷绕成螺旋形，即螺旋角的绝对值在20°至55°之间。

为了预防水域的水进入软管内，软管一般具有一个聚合物外护套，其围绕成对的拉伸加固层进行布置。外套的厚度一般为10毫米。

内套和外套限定一个空隙，其称为环形空隙。成对的拉伸加固层布置在环形空隙内。

输送的流体一般由原油气组成。这些油气一般具有气体合物，例如二氧化碳、甲烷或者硫化氢。输送的流体也包括水，可能带有砂粒。

输送流体中含有的气体扩散穿过内套，积聚在环形空隙内。环形空隙也具有水，其起因是外套的密封性意外受损，和/或输送流体中含有的水穿过内套扩散和冷凝。环形空隙内水和这些气体的存在，使环形空隙内的金属构件出现各种腐蚀现象。因此，加固线例如可能出现应力腐蚀裂纹。

为了减小加固线的腐蚀，上述文献API 17B中例如提出增大外套的厚度。这可减小外套的破裂危险，从而减小水进入环形空隙导致腐蚀现象的可能性。

但是，该解决方案不完全令人满意。实际上，尽管外套的破裂危险得以减少，但是，输送流体中含有的水始终会扩散穿过内套，冷凝在环形空隙内。存在扩散穿过内套的气体时，这会导致加固线腐蚀。另外，增大外套的厚度，会增加软管的制造成本，因为必须使用较多的原材料。

因此，需要提供金属构件防腐蚀的软管，以及可简单和低成本制造这种软管的方法。

发明内容

为此，本发明涉及用于在海底环境输送流体的软管，软管具有纵向轴线，且软管从内向外具有：

-聚合物制的内套，其用于形成流体流通通道，

-至少一对拉伸加固层，其用于加强软管以抗轴向作用力，

-抗液体渗透的一外层，内套和外层限定环形空隙，环形空隙中布置所述至少一对拉伸加固层，

-所述外层的厚度为外层内径的1/125至1/75之间，且外层具有至少一条卷绕成螺旋形、形成多个螺旋圈的条带，所述条带是由多个加强件加强的聚合物基体形成。

本发明外层的厚度，有利于气体例如二氧化碳、硫化氢和/或甲烷，向软管外部扩散穿过外层。因此，环形空隙内气体浓度降低，成对的拉伸加固层防腐蚀。

相反，应当指出，在软管卷绕在贮存装置例如卷筒上时，因为外层厚度薄，所以外层变形，形成折叠(英文为“folding”)。这些折叠会可能不可逆地损坏外层，造成断裂。