细长带元件和方法_2

文档序号:9756102阅读:来源:国知局
伸远离外表面。
[0049]适当地,该方法进一步包括:在骨架带和细长带经由各自的引导辊缠绕时,支撑骨架带和细长带,该引导辊各自包括各自的引导轮廓。
[0050]适当地,该方法进一步包括:通过经由骨架成形站的多对相对的成形辊来用平板形成细长带元件,来在该骨架成形站处提供细长带元件。
[0051]适当地,该方法进一步包括:通过将具有大体上均匀的厚度以及体部分和至少一个翼部分的预成形带元件运输至骨架成形站,来在该骨架成形站处提供细长带元件。
[0052]适当地,该方法包括在体部分中形成褶皱区域或者竖立区域。
[0053]适当地,该褶皱区域是通过使体部分沿在偏移的体成形辊之间的弯曲通道穿过的步骤来提供。
[0054]适当地,体成形辊具有截头圆锥形成形表面。
[0055]适当地,该竖立区域是通过以选择间隔切断在所述体部分中的间隙来提供。
[0056]根据本发明的第四个方面,提供了一种细长带元件,该细长带元件用于桥接在柔性管体层的绕组之间的间隙,并且具有截面轮廓,其包括:
体部分,该体部分可至少部分地位于在一层柔性管的相邻绕组之间的间隙中;以及至少一个第一翼部分,该至少一个第一翼部分从体部分延伸到第一翼端;其中,
细长带元件具有跨截面轮廓的大体上均匀的厚度。
[0057]适当地,该带进一步包括另一翼部分,该另一翼部分从体部分延伸到另一翼端。
[0058]根据本发明的第五个方面,提供了一种细长带元件,该细长带元件用于桥接在柔性管体层的绕组之间的间隙,并且具有截面轮廓,其包括:
体部分,该体部分可至少部分地位于在一层柔性管的相邻绕组之间的间隙中;以及至少一个第一翼部分,该至少一个第一翼部分从体部分延伸到第一翼端;其中体部分是褶皱的或者包括竖立区域,从而易于在底层圆柱形表面周围形成细长带。
[0059]适当地,该带元件进一步包括另一翼部分,该另一翼部分从体部分延伸到另一翼端。
[0060]根据本发明的第六个方面,提供了一种用于在下层上螺旋地缠绕的设备,其包括至少一个细长带元件,该至少一个细长带元件具有截面轮廓,该截面轮廓是褶皱的和/或包括沿该带元件的长度的至少一部分的竖立区域。
[0061 ]适当地,体部分是裙皱的和/或包括沿带元件的整个长度的竖立区域。
[0062]适当地,截面轮廓进一步包括至少一个第一翼部分,该至少一个第一翼部分从体部分的端延伸。
[0063]根据本发明的第七个方面,提供了如之前参照附图在本文中描述的大体上构建和设置的设备。
[0064]根据本发明的第八个方面,提供了如之前参照附图在本文中大体上描述的方法。
[0065]本发明的某些实施例提供了这样的优点:带元件可以螺旋地缠绕以形成铠装层的绕组,从而使在铠装层下方(径向向内)的层不经受在层中的接触应力和应变的大幅度变化。
[0066]本发明的某些实施例提供了这样的优点:减小了或者防止了在相邻聚合物阻隔层或者衬垫中的突然应变变化。
[0067]本发明的某些实施例提供了一种桥接元件,该桥接元件用于在铠装线之间缠绕以形成铠装层。可以制造一种具有铠装层和径向内聚合物阻隔层或者衬垫的柔性管体。利用这种桥接元件,在聚合物层与铠装层之间的接触应力是大体上均匀的。
[0068]本发明的某些实施例提供了这样的优点:提供了一种具有改进的性能和寿命跨度的柔性管体。特别地,避免了流体保持层被冲破的可能性。
[0069]本发明的某些实施例提供了一种细长带,该细长带可以在抗塌层的绕组之间缠绕以桥接在相邻绕组之间的间隙。
[0070]本发明的某些实施例使在骨架层的径向内侧上的相邻绕组之间的间隙通过缠绕带而被桥接,以有助于在产出流体流动期间完全避免或者至少部分地减少涡旋脱落。
[0071]本发明的某些实施例提供了一种方法,该方法使用相对便宜的起始板来形成用于减少由骨架层造成的振鸣的带,并且使用极少的形成步骤来形成该板,以便可以将制造步骤降至最少,并且因此可以将成本降至最低。可选地,可以在制造柔性管或者可以按照盘绕形式来预先构建和储存该柔性管时‘现场’制造桥接元件以供后续使用。
[0072]本发明的某些实施例提供了一种桥接带,该桥接带总是与抗塌层接触以避免分开,从而避免管在使用中出现故障。
[0073]本发明的某些实施例提供了一种桥接元件,该桥接元件可以使用截面形状来制造,该截面形状不会产生于制造期间在带的材料中形成应力裂缝的风险。这种裂缝可能在使用中在其他方面引起故障。
【附图说明】
[0074]参照附图在下文中进一步描述本发明的实施例,在附图中:
图1示出了柔性管体;
图2示出了提升器组件;
图3示出了柔性管体的一部分;
图4示出了在图3中示出的部分A的放大视图;
图5示出了柔性管的一部分;
图6示出了在图5中示出的部分B的放大视图;
图7示出了替代的桥接元件;
图8示出了替代的桥接元件;
图9示出了替代的桥接元件;
图10a、图1 Ob和图1 Oc示出了替代的桥接元件;
图1 la、图1 Ib和图1 Ic示出了替代的桥接元件;
图12a、图12b和图12c示出了替代的桥接元件;
图13a、图13b和图13c示出了替代的桥接元件;
图14示出了替代的桥接元件;
图15a和图15b示出了替代的桥接元件;
图16a和图16b示出了替代的桥接元件;
图17a和图17b示出了替代的桥接元件;
图18示出了替代的桥接元件;
图19示出了一种制造在图18中示出的桥接元件的方法;
图20a、图20b、图20c和图20d示出了一种制造细长带的方法;
图21示出了提供了在骨架层的径向内侧上的相邻绕组之间的桥接元件;
图22示出了一种缠绕带以形成骨架层的方法;
图23示出了桥接元件的替代的截面轮廓;
图24示出了桥接元件的替代的截面轮廓;
图25示出了桥接元件的替代的截面轮廓;
图26示出了桥接元件的替代的截面轮廓; 图27示出了替代的桥接元件,该替代桥接元件具有在骨架层的相邻绕组之间的更深体部分;
图28示出了具有褶皱体部分的桥接元件;以及图29示出了缠绕在弓形表面上的在图28中示出的桥接元件。
[0075]在附图中,相同的附图标记指的是相同的部件。
【具体实施方式】
[0076]贯穿本说明书,将参考柔性管。应该理解,柔性管是管体的一部分和一个或者多个端部接头的组件,管体的各自端终止于该一个或者多个端部接头中的每个端部接头中。图1示出了管体100如何由形成承压导管的层状材料的组合形成。虽然在图1中示出了许多特定层,但是需要理解,本发明广泛适用于包括由多种多样的可能材料制造的两层或者更多层的同轴管体结构。需要进一步注意,仅仅为了说明的目的,示出层厚度。如本文所使用,术语“复合材料”用于广泛涉及由两种或者更多种不同材料形成的材料,例如,由基体材料和增强纤维形成的材料。
[0077]如图1所示,管体包括最内骨架层101。骨架为抗压层,该抗压层提供了联锁构造,该联锁构造可以用作最内层以完全地或者部分地防止因管解压缩、外部压力以及拉力铠装压力负荷和机械破碎负荷而产生的内部压力护套102的倒塌。要了解,本发明的某些实施例因此适用于‘粗孔’应用(具有骨架)。适当地,骨架层为金属层。适当地,骨架层由不锈钢、耐腐蚀镍合金等形成。适当地,骨架层由复合材料、聚合物、或者其他材料、或者上述材料的组合形成。
[0078]内部压力护套102作为流体保持层,并且包括确保内部流体完整性的聚合物层。需要理解,这种层本身可以包括许多子层。要了解,当使用骨架层时,本领域技术人员通常将内部压力护套称为阻隔层。在没有这种骨架的操作(所谓的光滑孔操作)中,内部压力护套可以被称为衬垫。
[0079]压力铠装层103为抗压层,该抗压层提供了结构层,该结构层使柔性管的阻力增加至内部压力、和外部压力、和机械破碎负荷。层还在结构上支撑内部压力护套,并且通常由具有接近90°的捻角的线的联锁构造组成。适当地,压力铠装层为金属层。适当地,压力铠装层由碳钢、铝合金等形成。适当地,压力铠装层由复合材料、聚合物、或者其他材料、或者上述材料的组合形成。
[0080]柔性管体还包括可选第一拉力铠装层105和可选第二拉力铠装层106。每个拉力铠装层用于保持拉力负荷和内部压力。拉力铠装层通常由多条金属线(为了加强层的强度)形成,该多条金属线位于内层上,并且以通常在约10°至55°之间的捻角沿管的长度螺旋缠绕。拉力铠装层通常成对地逆缠绕。适当地,拉力铠装层为金属层。适当地,拉力铠装层由碳钢、铝合金等形成。适当地,拉力铠装层由复合材料、聚合物、或者其他材料、或者上述材料的组合形成。
[0081]所示的柔性管体还包括可选的带层104,这些可选层有助于包括底层,并且在一定程度上防止在相邻层之间的磨损。该带层可能可选地为聚合物、或者复合材料、或者材料的组合。
[0082]柔性管体通常还包括可选的绝缘层107和外护套108,该外护套108包括聚合物层,该聚合物层用于保护管不受海水和其他外部环境的渗透、腐蚀、磨损和机械损伤。
[0083]每个柔性管包括至少一个部分,有时称为管体100的部段或者部分,其连同位于柔性管的至少一端的端部接头。端部接头提供了机械装置,该机械装置在柔性管体和连接件之间形成过渡。如例如在图1中所示的不同管层按照这种方式终止于端部接头中,以在柔性管与连接件之间转移负荷。
[0084]图2示出了提升器组件200,该提升器组件200适合于将产出流体(诸如,石油、和/或天然气、和/或水),从海底位置221输送到浮式设施222。例如,在图2中,海底位置221包括海底流线。柔性流线225包括柔性管,该柔性管完全地或者部分地被安设在海床224上或者埋在该海床下面,并且用于静态应用。浮式设施可以由平台和/或浮标、或者,如在图2中所示的船提供。提供提升器组件200作为柔性提升器,S卩,柔性管223将船连接至海床安装。柔性管可以在具有连接端接头的柔性管体的部段中。
[0085]要了解,存在如本领域技术人员所熟知的不同类型的提升器。本发明的实施例可以与任何类型的提升器(诸如,自由悬挂提升器(自由悬链线提升器)、一定程度上受限的提升器(浮标、链)、完全受限的提升器或者密封在管(I管或者J管)中的提升器)一起使用。
[0086]图2还示出了如何可以将柔性管部分用作流线225或者跳线226。
[0087]图3示出了已知柔性管体的一部分,该已知柔性管体包括压力铠装层和径向内聚合物流体保持层302的绕组30U—3。图4示出了图3的部分A的放大视图。当带缠绕以形成压力铠装层时,压力铠装层的内表面303通过重复的相邻绕组来由带轮廓的一个边缘形成。当然,单条带可以缠绕为重复绕组(如图3所示),或者数条带(可能为不同轮廓)可以连续缠绕,其中,每个带轮廓的一个边缘形成铠装层的内表面。不管怎样,每个轮廓的底座接触表面形成铠装层的内表面303。
[0088]在沿每个绕组的边缘304的长度的连续绕组集合的区域中,通常是这样的情况:形成内(底座)表面的带轮廓的边缘以小的恒定曲率半径3054A带轮廓的每个侧壁
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