柔性管子和用于其的耦合器的制造方法_4

文档序号:9203637阅读:来源:国知局
度挤出。例如,以UHmwPE (超高分子量聚乙烯)带的形式的抗冲击层19可以被施用以提供额外的抗冲击性和抗磨损特性。可选择的安排(在图Sb中示出的)可以采用纤维强化的或混合钢/纤维织物层26,与带共同地或代替带作为抗冲击层。外部层延伸越过被附接的软管耦合器的耦合器主体13。
[0141]用于柔性软管的外部层的可选择的安排被在图5中示出,其中不锈钢互锁部21被应用在中间橡胶缓冲层20上方。这种安排在钻井船或平台的月形开口区(moon pool area)内可能比在图1中示出的可选择的安排更易于遭受损伤。
[0142]产生软管和金属耦合构件之间的密封的连接部的可选择的方式将现在参照图6至12b被描述。图6是示出了软管的组成层的横截面示意图,其实质上相似于在图1和5中图示的那个。在为以下文描述的方式把软管耦合器装配到软管的准备中,组成层已经被朝向软管的自由端部(即在图6的左侧)渐进地剥开。
[0143]柔性软管的最内的层是半结晶的聚合物内衬垫I’,加强材料2’被内嵌在该内衬垫I’内。内衬垫I’被在软管的自由端部暴露并且被形成为具有在其的远端端部处的有角度的倒角,该倒角在形状上与被在软管耦合器13’中形成的环形座互补(见图1la至12b中的凹陷部的左侧)。内衬垫I’可以由任何合适的类型的半结晶的热塑性塑料形成,例如从聚烯烃衍生的聚合物,如已经在上文参照图1的实施方案描述的。围绕内衬垫I’的各种层也在上文参照图1的实施方案描述并且所以不需要在此被重复。然而,如在图6至12b中示出的,除去织物层8(在图1至5的实施方案中示出)是可能的,因为内加强部2’可以被设计为承担其的结构功能。
[0144]图7示出了被在软管的自由端部可滑动地安装在内衬垫I’的被暴露的部分上的可熔融的密封环23。可熔融的密封环23是半结晶的热塑性材料(优选地与内衬垫相同的类型)和选自包括以下项目的组的一种或多种的金属颗粒的混合:纤维、粗晶粒、碎肩、或细粉末。颗粒可以作为不同的大小的混合物被提供以确保遍及固态的可熔融的密封体的均勾的分布O
[0145]图8a示出了已经被推入配合在软管的自由端部上并且被与中央纵向轴线100’合适地对准的环形的软管耦合器13’。软管耦合器13’可以被结合到柔性软管的被剥开的层。这被以已知的方式实现,通过首先加热软管耦合器13’(例如借助于感应线圈)以及把环氧树脂经过端帽12’引入。为了防止环氧树脂进入密封区域中,承载弹性体密封表面22’的金属或聚合物环25’被安装在内衬垫I’上方毗邻于钢套筒7’。环形的软管耦合器13’的内径从左至右以大体上台阶式的方式增加,如在图8a中察看的。凹陷的部分3’被设置在软管耦合器13’的主体的最邻近其的最窄的内径的一个端部处并且界定密封区域。
[0146]术语“凹陷的部分”在本文语境中将被理解为定义了界限被软管耦合器主体和柔性软管的内衬垫I’界定的内放大直径空间,即包括固态的可熔融的密封环23被坐落在其内的体积。被端帽5’封闭的径向通路是初始地空的,如在图1la中更清楚地示出的。短节连接器4’被设置在该通路内侧以允许真空软管的连接。凹陷的部分可以设置有环形座,固态的可熔融的密封环23的端部部分可以被接收在该环形座内(见图8至12b中的凹陷的部分23’的左侧)。这确保在其如下文描述的被加热之前的在环形的软管耦合器13’和可熔融的密封环23之间的安全的机械锁定。
[0147]图Sb相似于图8a,但是示出了可选择的安排,其中可熔融的密封环23’在横截面中是L形状的,从而在软管的自由端部处延伸越过内衬垫I’的外表面和远端端部二者。这种安排被在图12a和12b中更详细地示出,分别在感应加热器的激活之前和之后。
[0148]图9示出了与图8a相同的安排,其中支撑构件(以结合有可加热的感应线圈的密封的硅橡胶软管的形式)已经被引入内衬垫I’下方。在使用中,密封的硅橡胶软管使用空气供应线29被充气从而施加抵抗内衬垫I’的圆柱形的内壁的径向支撑压力。在可加热的感应线圈的通过电连接部28的激活之前和/或期间,实质上所有的空气被从凹陷的部分3’除去。通过当可加热的感应线圈被激活时通过短节连接器4’保持凹陷的部分3’内的真空条件,所有的空气气泡被除去。加热过程继续,直到固态的可熔融的密封环23成为熔融的并且在体积上增加以填充凹陷的部分3’至预确定的水平,如在图1lb中更清楚地示出的。这可以通过检查经过端帽5’的密封材料的水平被视觉地验证。加热的持续时间和温度将变化,取决于软管设计和材料选择。在该过程期间,被充气的橡胶软管确保固化的密封部被正确地对准。
[0149]束缚层14’可以被施用于软管耦合器13’的内表面以提供在密封材料和金属(例如钢)软管耦合器之间的更可靠的粘合性的粘合部。束缚层14’的选择将变化,取决于在密封材料中使用的热塑性材料的化学成分。在密封区域内的在密封材料和软管耦合器13’的表面之间的粘合性的粘合部必须能够抵抗内衬垫I’在高的温度和/或压力下蠕变的趋势。
[0150]图10是相应于图8b的横截面示意图,现在示出了在结合有如在图9中示出的可加热的感应线圈的密封的硅橡胶软管的移除之后的在密封区域中的化学结合的建立。
[0151]将意识到,本发明的各种实施方案提供相对于现有的用于把柔性软管连接到软管耦合器的安排的多种优点。最显著地,通过提供在密封区域内的与柔性软管的内衬垫的材料相同的(或化学地相似的)非弹性体的半结晶的密封材料,均质的聚合物结构从柔性软管延伸一直进入软管耦合器中,即衬垫成为密封部并且密封部是衬垫。这种结构提供比已知的现有技术产品更能够抵抗恶劣的生产环境的防潮的并且气密的阻挡层。
[0152]此外,通过把加强材料内嵌在柔性软管的内衬垫层内,柔性软管与软管耦合器的连接可以被进一步强化和改进。加强材料的向更靠近于柔性软管的芯部的内衬垫层中的集成使被粘合的软管是强度更高的并且因此如果期望的话能够使外防护层的缩小规模成为可能。例如,橡胶外加强层的数量或其的大小可以被减少。因此,成为可能的是实现更轻重量的和/或柔性的软管系统。被合适地设计的被加强的内层可以也代替对于内骨架的需要,因为支撑功能现在被结合在内衬垫层自身内。
[0153]图6至Ilb的实施方案提供从密封区域消除所有的气穴的另外的优点。这种安排还排除对于插入在图1至3和5中示出的内圆柱形的支撑套筒6的需要。套筒的为了型锻覆盖的密封区域的扩展的过程也被消除。代替地,柔性软管的内衬垫I’成为密封部的一部分并且所以工艺步骤被显著地简化和缩短。
[0154]本发明的各种实施方案提供密封安排,该密封安排克服或至少改良的与弹性体的密封部相关联的以下问题中的一个或多个。首先,高的温度导致弹性体的软化,这导致液体/气体扩散的增加的速率,从而加速化学降解。这种与温度相关的问题可以独立于高压力考虑地出现,虽然当然地高的压力将进一步恶化该问题。
[0155]修改和改进可以对于以上的被作出,而不偏离本发明的如被伴随的权利要求限定的范围。例如,用于上文提到的可熔融的密封体的可能的替代形式是可以在软管耦合器的装配之前被围绕柔性软管和其的衬垫的外表面缠绕的基座带(susceptor tape)。
【主权项】
1.一种合成聚合物柔性管子,包括: (i)围绕所述柔性管子的端部的防护层; (ii)管子耦合器,所述管子耦合器被布置在所述管子的所述端部处并且围绕所述防护层; (iii)被所述管子耦合器的凹陷的部分界定的密封区域;以及 (iv)被布置在所述密封区域中的密封材料; 其中所述管子端部延伸入所述密封区域中并且被结合到所述密封材料,并且其特征在于所述密封材料是非弹性体的并且所述密封材料和所述柔性管子二者都包含选自包括热塑性塑料和热固性塑料的组的同一个类别的合成聚合物。2.根据权利要求1所述的柔性管子,其中所述柔性管子和所述密封材料中的每个包含半结晶的热塑性材料。3.根据权利要求1或2所述的柔性管子,其中所述密封材料作为可注射的流体或熔融的合成聚合物被提供。4.根据权利要求1或2所述的柔性管子,其中所述密封材料作为固态的可熔融的密封体被提供。5.根据权利要求4所述的柔性管子,其中所述固态的可熔融的密封体包括选自包括以下项目的组的一种或多种的金属颗粒:纤维、粗晶粒、碎肩、或细粉末。6.根据权利要求5所述的柔性管子,其中不同的大小的金属颗粒被分布遍及所述固态的可熔融的密封体。7.根据前述权利要求中任一项所述的柔性管子,其中仅所述柔性管子的内衬垫层包含延伸入所述密封区域中的半结晶的热塑性材料。8.根据前述权利要求中任一项所述的柔性管子,其中加强材料被设置在所述内衬垫层内但是不被结合到所述内衬垫层的半结晶的热塑性材料。9.根据权利要求1至7中任一项所述的柔性管子,其中加强材料被设置在所述内衬垫层内,所述加强材料借助于粘合性束缚层被完全地结合到所述内衬垫层的半结晶的热塑性材料。10.根据权利要求8或9所述的柔性管子,其中所述加强材料包括被螺旋地缠绕的钢索和/或钢丝。11.根据权利要求10所述的柔性管子,其中两个或两个以上单独的被螺旋地缠绕的钢索和/或钢丝被以互锁方式安排。12.根据权利要求8至11中任一项所述的柔性管子,其中所述加强材料被以缠绕方式以相对于所述柔性管子的纵向轴线的在25度至85度之间的角度安排在所述内衬垫层内。13.根据权利要求8至12中任一项所述的柔性管子,其中所述加强材料包括选自包括以下项目的列表的一种或多种纤维线和/或粗纱:玻璃纤维、碳纤维、UHmwPE (超高分子量聚乙烯)纤维和芳香聚酰胺纤维。14.根据权利要求7至13中任一项所述的柔性管子,其中电加热元件被设置在所述内衬垫层内。15.根据权利要求14所述的柔性管子,其中所述电加热元件包括选自包括以下项目的列表的一种或多种材料:传导性的线、传导性的电缆、传导性的织物或传导性的复合物。16.根据权利要求7至15中任一项所述的柔性管子,其中所述内衬垫层的所述半结晶的热塑性材料通过聚合物至聚合物结合被直接地结合到所述密封材料的所述半结晶的热塑性材料。17.根据权利要求7至16中任一项所述的柔性管子,其中所述密封材料的所述半结晶的热塑性材料通过聚合物至金属结合被直接地结合到所述管子耦合器。18.根据权利要求7至16中任一项所述的柔性管子,其中所述密封材料的所述半结晶的热塑性材料经过中间粘合性束缚层被间接地结合到所述内衬垫层和/或所述管子耦合器。19.根据权利要求18所
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1