[发明专利]用于制造柔性管的设备及方法

说明书

公开了一种用于制造柔性管的复合物层的方法及设备。该设备包括层检测站，其包括至少一个传感器，层检测站定位在用于经由连续过程在下面的大致柱状的表面上提供管状复合物层的挤制站或拉挤站或卷绕站或沉积站的下游且与它们成联机构造。当管状复合物层输送至检测站附近时，检测站自动地且连续地在管状复合物层的至少一个区域中确定管状复合物层的至少一个参数是否满足相应预定条件，且实时指示管状复合物层中的缺陷的类型、尺寸和/或位置中的至少一者。

技术领域

本发明涉及用于制造柔性管的复合物层的方法及设备。具体而言但非排他地，本发明涉及经由连续联机过程制造柔性管本体，在该过程期间，检测站提供管本体的管状复合物层中的任何缺陷的类型、尺寸和/或位置的实时指示，故可作为连续过程的一部分来校正缺陷。

背景技术

传统上，柔性管用于将生产流体(诸如油和/或气体和/或水)从一个位置输送到另一个位置。柔性管在海底位置(其可为深水下，即1000米或更深)与海平面位置的连接中特别有用。该管可具有通常直到大约0.6米的内径(例如，直径可范围从0.05m直到0.6m)。柔性管大体上形成为柔性管本体以及一个或多个端部配件的组件。管本体通常形成为分层材料的组合，其形成包含压力的管道。管结构允许较大的偏转，而不会引起在其寿命内削弱管的功能性的弯曲应力。存在不同类型的柔性管，诸如，根据API 17J制造的未粘合的柔性管，或复合物类型的柔性管等。管本体大体上构造为组合结构，包括聚合物层和/或复合物层和/或金属层。例如，管本体可包括聚合物和金属层，或聚合物和复合物层，或聚合物、金属和复合物层。取决于使用的柔性管的层和柔性管的类型，一些管层可粘合在一起或保持未粘合。

一些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)的开发。石油需求的增长引起钻探发生在越来越大的深度处(例如，超过8202英尺(2500米))，在那里环境因素更为极端。例如，在此深水和超深水的环境中，海床温度提高了生产流体冷却至可导致管堵塞的温度的风险。实际上，柔性管通常设计成在-30℃到+130℃的操作温度下执行。增大的深度也增大了与柔性管必须在其中操作的环境相关联的压力。例如，柔性管可能需要在范围从0.1 MPa到30 MPa的外部压力作用到管上的情况下操作。同样，输送油、气体或水也可能引起从内作用于柔性管上的高压力，例如，其中来自作用于管上的钻孔流体的内部压力范围从零到140 MPa。结果，增加了对柔性管本体的压力防护和张力防护层的高性能水平的需要。出于完备性的原因值得注意的是，柔性管还可用于浅水应用(例如，小于大约500米深度)，或甚至用于岸上(陆上)应用。

不管制造的柔性管本体的类型，每当制造柔性管本体的复合物层时，缺陷可在制造复合物层的制造步骤中发生。例如，由于带的相继绕组之间和/或相邻层之间缺少熔合引起的空隙或由于使用的原材料中的缺陷引起的多孔性的局部区域可导致复合物层在一个或多个区域中包含一个或多个缺陷。通常，如果未探测到，则这些缺陷可引起最终结合此层的任何柔性管中的故障。常规解决方案可能涉及耗时且因此高成本的事件之后的分析和矫正工作。

在柔性管本体的制造期间，管本体的各层经由一定范围的处理步骤而制造。例如，聚合物层可为挤制的，或层可通过固结卷绕的带而形成，或聚合物材料层可为拉挤或沉积的。不管使用的制造技术，已知有时保持层的任何截面中的期望形状可能有问题。例如，层的截面的圆度或椭圆度应当保持在预定期望的极限内。理想地，管状层的截面应当是完美圆形。实际上，根据常规技术，一些管状层易于下垂，这导致随时间变为椭圆截面。这可当后续层在非圆形层上制造时引起问题，其中最终结果在于最终产品(即，柔性管本体)不具有期望的形状。

发明内容

本发明的目的在于至少部分地减轻以上提到的问题。

本发明的某些实施例的目的在于提供一种作为制成柔性管本体的过程的一部分的用于制造复合物层的设备及方法。

本发明的某些实施例的目的在于提供一种用于制造未粘合的柔性管或粘合的柔性管的管状复合物层的方法及设备。