用于装配铠装线层的组件的引导轮以及相关安装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工具，其意图用于绕管状芯部铺设铠装丝、以制造适于输送碳氢化物的柔性管状管道的机器。
[0002]特别地，本发明所涉及的工具可被用于铺设碳铠装丝。
【背景技术】
[0003]包括具有碳丝的增强层的柔性管状管道的构思是已知的。可参考文献FR2776358，其描述了这样的管状管道。碳丝或碳复合物部分实际上具有优异的机械拉伸属性，几乎是钢线的两倍，除此之外，相比之下，它们还轻得多。由于离岸油生产在越来越大的深度进行，例如超过3000m，柔性管状管道的总重量变得越来越大，且由于此，用于支撑其的器件一一主要是浮子一一变得越来越大且非常昂贵。
[0004]在传统柔性管状管道的情况下，大多数钢铠装线绕管状芯部螺旋地缠绕，且同时具有长的节距，以制造铠装线层。这些线是扁平的，且以关于柔性管道轴线例如20°至60°的角倾斜。例如40至90根线可由此同时绕管状芯部缠绕。管状芯部包括由聚合物材料制成的密封护套和绕密封护套以短节距缠绕的铠装线的层，从而管道可抵抗由所输送的石油流体施加的径向压力。除此之外，第二层铠装线绕第一层以相反方向缠绕。
[0005]铠装线通过包括支撑轮的组件而装配，所述支撑轮具有中央凹部，以允许管状芯部通过所述轮。所述轮包括存放多个铠装线的线轴，和绕所述中央凹部安装的多个引导组件。管状芯部和轮则被同时拖动，管状芯部通过中央凹部且轮绕管状芯部旋转，以便将铠装线以长节距螺旋地在芯部上缠绕，同时每个所述铠装线被平移地拖动通过引导组件。铠装线由此分别在引导组件和管状芯部之间延伸，导致铠装线弯曲。将参考文献W02010/012897，其描述了这样一种传统机器。
[0006]当然，设想碳铠装丝的层可利用上述类型的传统机器制造。但是，尽管存在由这样的机器提供的调整可能性，但碳铠装丝没有正确地装配到管状芯部上，且除此之外，该碳丝在绕线速度增加时容易破坏。
【发明内容】
[0007]再次，所产生的且也是本发明意图克服的问题是提供一种引导轮，所述引导轮使得可以以足够速度铺设碳铠装丝的层而没有对制造成本具有不利影响且不会损坏铠装丝。
[0008]考虑到这点，根据第一目的，本发明提供了一种引导轮，其意图用于绕管状芯部铺设碳铠装丝的层，以制造适于运输碳氢化物的柔性管状管道，所述引导轮具有中央凹部和界定所述中央凹部的内圆形边缘，以及周边圆形边缘，所述周边圆形边缘距所述圆形内边缘以一距离同轴地延伸，所述引导轮具有多个引导组件，所述引导组件能够引导多个碳铠装丝分别平移通过所述周边圆形边缘，引导组件绕所述中央凹部安装，以当所述管状芯部被驱动平移通过所述中央凹部时引导碳铠装丝，同时所述引导轮被驱动旋转，使得其可绕所述管状芯部同时螺旋地缠绕所述碳铠装丝。根据本发明，每个所述引导组件包括周边复位构件，其安装在所述周边圆形边缘中，以引导碳铠装丝朝向所述内圆形边缘通过第一弯曲通路；以及中央复位构件，其安装在所述内圆形边缘中，以从所述轮中的第二相反的弯曲通路引导所述碳铠装丝。
[0009]由此，本发明的一个特征在于提供一种引导组件，其至少部分地从引导轮的周边圆形边缘朝向管状芯部延伸，限定出总体上双弯曲S形通路。以此方式，在平着施加到芯部之前，铠装丝沿该总体上S形通路被拖动平移，如条或带绕铠装层缠绕时发生的一样。其由此被完美地引导且至少部分地被该通路保护。因此，碳铠装丝在引导轮和芯部之间在比现有技术的组件所允许的更短距离上保持自由。如将在说明书其余部分更详细解释的，沿双弯曲通路施加在碳铠装丝上的曲率比它们的弹性极限明显小得多。
[0010]根据本发明的特别有利的实施例，所述周边复位构件和所述中央复位构件通过直引导构件连接在一起。该特征使得可以为引导组件提供更大的刚性且为碳铠装丝提供更多保护，甚至在它们通过S形通路时。
[0011 ]此外，根据一个优选特征，所述直引导构件可伸缩地调整。因此，周边复位构件和中央复位构件之间的距离可被容易地调整，按不同铺设直径部分地更好调整，且部分地调整管状芯部上的碳铠装丝，如将在说明书其余部分中更详细解释的。
[0012]除此之外，所述周边复位构件和所述中央复位构件可有利地沿所述直引导构件的轴线相对于彼此旋转调整。由此，由于此可能性，碳铠装丝可在两个复位构件之间明显扭转，且由于此，由第二弯曲通路限定的平面关于由第一弯曲通路限定的平面倾斜。该特征还允许碳铠装丝施加到管状芯部上的更佳调整，且特别地铠装丝关于管状构件铺设的角度的更佳调整。
[0013]除此之外，这些引导组件每个包括附连板，所述附连板枢转地安装在所述中央复位构件上，还包括用于调整所述中央复位构件和所述附连板的相对位置的构件。由于此，更容易保持中央复位构件关于周边复位构件的角位置。
[0014]关于周边复位构件，这优选地包括上游引导构件，其意图跨过所述周边圆形边缘固定。该上游引导构件一一还称为供给器头部一一具有正好对应于碳铠装丝横截面的横截面，且允许所述丝滑动。优选地，所述上游引导构件包括管状引导端部构件，其被安装为使得其可旋转，所述管状引导端部构件具有入口槽。由于此，当进入上游引导构件时，管状引导端部构件按丝的取向调整。
[0015]另外，所述中央引导构件包括下游引导构件，所述下游引导构件包括下游管状引导部分，其被安装为使得其可旋转。由此，铠装丝在中央复位构件和管状芯部之间的取向由引导组件的相对取向限定，并且通过芯部表面形状的明显异质性(heterogeneity)限定，丝沿扭转方向的张力通过下游引导构件来平衡。
[0016]此外，在每个所述引导组件中的所述周边复位构件和所述中央复位构件作为彼此的延伸部沿所述轮的弦被调整，更具体地沿由所述引导轮限定的圆的弦被调整。如之后将在说明书更详细解释的，该特征使得可以关于丝的数量和关于丝的几何增加铠装丝和管状芯部之间的角度。
[0017]根据另一目的，本发明涉及一种用于安装绕管状芯部铺设碳铠装丝层的组件、以制造意图用于输送碳氢化物的柔性管状管道的方法，所述方法中，设置一机器，所述机器包括至少一个具有中央通路的支撑轮，以允许管状芯部通过所述至少一个支撑轮，所述至少一个支撑轮包括存储器件，其能够存储多个碳铠装丝，使得所述碳铠装丝可绕所述管状芯部被驱动旋转，同时所述管状芯部被驱动移动通过所述至少一个支撑轮，以将所述碳铠装丝螺旋地缠绕到所述芯部上。根据本发明，上述特征中的引导轮也被设置，所述引导轮同轴地安装在所述至少一个支撑轮上。碳铠装丝以长节距螺旋地缠绕。优选地，所述机器包括两个相继的支撑轮，它们沿相反方向被驱动，使得可以提供交叉的两层铠装丝。并且，设置本发明的两个引导轮，所述两个引导轮分别安装在支撑轮上。
[0018]此外，根据本发明的特别有利的特征，设置有组装框架，其包括锁定器件，从而所述引导轮可被安装和锁定在所述组装框架上。以此方式，所述轮可被容易地运输而没有被损坏的风险。优选地，组装框架设计为能够将两个引导轮背靠背地安装，从而机器的两个支撑轮可分别装配。
[0019]并且，根据变体实施例，所述组装框架包括马达驱动器件，以驱动所述引导轮。马达驱动器更具体地使得可以在组装框架上驱动所述轮旋转，使得引导组件可一个接一个地安装，如以下解释的。
[0020]还有利地，装配所述引导轮的阶段包括以下步骤:所述组装框架布置在所述机器的附近;所述锁定构件被锁定;所述引导组件被装配;所述引导组件被调整；凸起支撑件被装配在所述至少一个支撑轮上，且所述引导轮布置在所述至少一个支撑轮上，以通过所述凸起支撑件附连其。当然，当机器包括两个支撑轮时，凸起支撑件装配到所述两个支撑轮，且两个引导轮分别安装在支撑轮上，以通过凸起支撑件附连它们。
【附图说明】
[0021]本发明的其它特征和优