对软管的改进的制作方法

专利名称：对软管的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及软管，更具体地，涉及超长软管以及用于制造超长软管的 方法和装置。本发明尤其涉及可以在低温状态下使用的软管。
背景技术：
软管的常规应用包括在压力下从流体贮存器中泵送流体。实例包括向 锅炉供给家庭取暖用油或LPG;从固定或浮动采油平台向轮船货舱或从轮 船货舱向岸基存储单元输送所产生的油田液体和/或气体；尤其在一级方程 式的加燃料过程中向赛车输送燃料；以及输送腐蚀性流体例如硫酸。
众所周知的是在低温下采用软管输送流体例如液化气。这种软管通常 被用于输送液化气例如液化天然气(LNG)和液化丙垸气(LPG)。
软管的许多应用要求软管沿其长度得到支承。这一点尤其适用于输送 上述所生产的液体和/或气体。在没有附加支承件的情况下，常规软管经常 不能支承其自身的重量，或者其中含有的流体的重量。
用于在升高的压力(例如至少2barg)下输送流体的大孔径应用现在使 用三种主要类型的软管。这些软管是
1. 橡胶(橡胶包套得到硫化以形成软管主体)。
2. 波纹管(旋绕形钢管)。
3. 复合物(在两个螺旋线之间的薄膜和纤维)。
本发明涉及波纹软管。橡胶软管与复合软管和波纹软管的不同之处在 于它们在内表面上不具有钢成分。
橡胶软管通常通过绕涂有脱模剂的心轴包套多层橡胶材料以及一些钢 和织物层而制成。 一些橡胶软管在心轴上采用挤压橡胶内衬套作为最内层 并随后在那一层之上进行包套。其它橡胶软管包括在衬套内用于耐外挤的 互锁构架。最终的结构之后得到硫化，由此使橡胶包套物结合在一起。最 终的软管组件包括也在心轴上并包套在软管主体结构内的终端接头，通过拉动和旋转将该软管组件从心轴上取下。在此抽取过程中软管和心轴由一
系列滚子支承。橡胶软管通常被制成长度达到12m并且孔径达到至少1.2m。 实质上，波纹软管和复合软管的常规制造方法与橡胶软管的制造方法 相同。波纹软管由支承在钢心轴上的几部分形成并且如果需要绝缘或保护 层，则绕波纹管包套这些层。复合软管通常由螺旋缠绕在钢心轴上的钢丝 以及之后的多个薄膜和织物层来形成。随后通过应用第二螺旋线来形成软 管主体。
可以广泛利用孔径达到200mm并且长度达到大约30m的波纹和复合 软管。然而，采用常规的制造技术难以以大于10m的合理长度制造和抽出 任意一种类型的大于400mm的大孔径的软管。橡胶软管不是这样，因为它 们不具有内部钢成分。
目前波纹和复合软管都被制造在钢心轴上，钢心轴对于小直径非常有 效并且是行业标准，但随着直径增大，摩擦效应急剧增大。软管与心轴之 间的接触表面面积随着直径的增大线性增加，但心轴的重量大致随着直径 的平方而增加。这两个因素的乘积就是随着在抽出过程中穿过软管抽出心 轴重量时软管与心轴之间的摩擦。
.影响顺利抽出的其它因素包括
钢心轴与钢丝之间的磨损。
.两种材料之间的摩擦系数。
软管的重量。
.采用被用于控制心轴偏斜的支承滚子。 试图采用常规技术制造软管己经得到具有所需的孔径但太短或者具有 所需孔径和长度但在抽出过程中受到损坏的软管。还存在的情况是心轴在 抽出过程中已经受到损坏，因此在工业装配中这一过程将是不实用且不经 济的。
在许多现有技术的文献例如包括US2004112454和US2004146676中描 述了波纹软管。如上所述，波纹软管的特征在于在制造过程中难以从心轴 上取下内部金属结构。因此对现有技术能够生产的软管的尺寸同时对保持 在不利环境中例如在低和高温状态下以及在海上应用中进行操作的能力存 在实际的限制。还在US3538728、 US5893681和SU396271中描述了柔性管路。
GB2303574、 DE2948416、 JP08336845、 JP08011138和JP03075132公
开了制造软管或管路的方法，但它们没有公开波纹软管的制造。
在金属心轴上专门制造波纹软管；心轴可以排他地包括不锈钢或者可 以由不锈钢覆盖。在2005年，碳钢心轴成本通常大约为￡25,000并且在其 工作寿命中其能够被用于制造大约25-30个单个的软管。然而，由于软管 的金属内部元件经常由不锈钢制成，因此碳钢心轴存在问题。当采用碳钢 心轴制造这种软管时，碳钢的一部分会被转移到不锈钢内部元件的表面， 这样出现了腐蚀内部元件的部位，从而导致在极端环境下的快速失效。为 此，在波纹软管和复合软管中采用的心轴通常必须由不锈钢制成。不锈钢 软管的成本是碳钢心轴的三到四倍。
现在我们已经发现了制造软管的改进方法，这种方法可以制造长度和 直径在之前未能实现的有效软管。因而，本发明实质上包含制造软管的方 法、制造软管的装置以及软管。

发明内容
根据本发明的一方面，提供一种软管，包括在两个端部接头之间连续 延伸的管形软管部分，所述管形软管部分包括首尾相连固定的多个管形波 纹或旋绕部分以及绕所述波纹或旋绕部分布置的至少一个保护和/或加强 层，其中软管部分的内径为至少200mm并且软管部分的长度为至少30m。
应该认识到软管部分在端部接头之间连续延伸。因而，根据本发明的 软管不同于现有技术的软管，现有技术的软管包括通过将端部接头连接在 一起而依次连接在一起的更短长度的软管。
在优选实施方式中，软管部分的长度为至少31m，更优选为至少32m。 软管部分理想的是长度为至少35m。按照要求，软管部分的长度可以比30m 更长。因而，软管部分可以具有达到50m或者甚至达到60m的长度。软管 部分的长度通常位于上述范围内，最小为至少30m。
软管部分的内径优选为至少100mm，或者为至少150mm，或者为至少 200mm，或者为至少250mm，更优选为至少300mm,更优选为至少350mm 并且最优选为至少400mm。根据本发明的优选实施方式，软管部分的内径
ii为至少450mm，至少500mm，至少550mm或至少600mm。直径超过750mm 的软管部分不可能是所需要的，通常软管直径不超过600mm。
更优选地，软管部分的长度从30m或35m直到大约50m，与从200m 到600mm，优选从300mm到600mm，更优选从400mm到600mm的内径
相结合。
根据本发明的另一方面，提供一种软管，其包括在两个端部接头之间 连续延伸的管形软管部分，所述管形软管部分包括首尾相连固定的多个管 形波纹或旋绕部分以及绕所述波纹或旋绕部分布置的至少一个保护和/或 加强层，其中软管部分的内径为至少300mm并且软管部分的长度为至少 5m。
在优选实施方式中，软管部分的长度为至少8m，更优选为至少10m， 更优选为至少15m，还更优选为至少20m，或至少25m。在尤其优选的实 施方式中，软管部分的长度可以为至少30m。按照要求，软管部分的长度 可以比30m大得多。因而，软管部分的长度可以达到50m，或者甚至达到 60m。
软管部分的内径优选为至少350mm，更优选为至少400mm。根据本发 明的优选实施方式，软管部分的内径可以为至少450mm,至少500mm，至 少550mm或至少600mm。软管部分的直径超过750mm不可能是所需要的， 通常软管部分的直径不超过600mm。
更优选地，软管部分的长度从8m或10m达到大约50m，与内径从 400mm到600mm相结合。
根据本发明的软管部分的内径与其上形成软管部分的非金属心轴的外 径相对应。软管部分的长度与制造软管之后端部接头之间的距离相对应。 还应该指出，由于材料的属性和制造过程，软管尺寸通常存在大约+/-3%的 误差。
重要的是认识到本发明提供一种长度和/或直径比现有技术中可以得 到的更大的作业波纹软管。在现有技术的软管中存在直径和/或长度落入上 述范围内的实例，但这些软管并不是作业软管，也就是说它们不能在它们 的常规操作压力下操作而不发生泄漏。
根据本发明的软管可以具有较高或较低的作业温度，包括低温作业温度。
例如，当软管在高温下使用时，软管的作业温度可以为至少40。C，或
至少60°C，或至少80°C或至少100°C，最大达到200°C或300°C。
当软管在低温下使用时，软管的作业温度可以从0°C降到-200。C或
-220°C。通常作业温度为-20。C或以下，-40°C或以下，-60。C或以下，或
者-80。C或以下。对于低温场合，作业温度通常从-100。C至I卜170。C、 -200°C
或-220。C。范围从-100。C至lj-220。C的作业温度适于大多低温场合，包括输
送LNG、液氧(沸点-183。C)或液氮(沸点-196。C)。
通常，软管的作业压力处于大约500kPa表压，或l，000kPa表压，达到
大约2，000kPa表压，或可以达到大约2，500kPa表压。这些压力与软管的操
作压力相关，但不是破裂压力(必须大几倍)。
作业容积流速取决于流体介质、压力和内径。通常作业流速从1 ，OOOmVh
到12，000m3/h。
优选的作业温度和压力在从500kPa表压，优选l，OOOkPa表压，达到 2，000kPa表压或2，500kPa表压的压力下可以从-100。C到-200。C。 根据本发明的软管还可以被用于腐蚀性材料例如强酸。 根据本发明的另一方面，提供上述软管在上述作业温度、作业压力和/ 或作业流速下使用以穿过软管输送液体而不会发生任何液体穿过软管的泄 漏。
波纹或旋绕部分可以是正弦形、U形或类似希腊字母Q的形状。波纹 或旋绕可以沿每个部分的长度圆周布置，或者可以沿每个部分的长度成螺 旋形布置。通常，仅以螺旋形式布置正弦形波纹。
将设置足够数量(例如3个，4个，5个等)的波纹或旋绕部分以形成 所需长度的软管。
在一种实施方式中，软管包括第二层，其具有绕第一层波纹或旋绕部 分布置的多个波纹或旋绕部分。
软管优选包括至少一个加强层，以及通常为外层的至少一个保护层。 可以设置另外的保护和/或加强层。通常，保护层包括被设置成软管外层的 铠装层。
当设置两个波纹或旋绕层时，可以在两层之间设置绝缘。另外，或作为替代，可以在两层之间的空间中提供真空以提供绝缘。
第一和/或第二波纹或旋绕层可以由金属优选为不锈钢制成。 上述软管可以通过下文进一步描述的方法和装置制成，所述方法和装 置可以使软管的长度和直径比之前可以得到的更大。
根据本发明的另一方面，提供一种制造上述软管的方法，该方法包括 沿心轴滑动第一管形波纹或旋绕部分，沿心轴滑动第二波纹或旋绕部分， 使得第二波纹或旋绕部分的一端与第一波纹或旋绕部分的一端接合，固定 各波纹或旋绕部分的端部，在波纹或旋绕部分上施加至少一个保护和/或加 强层，向软管部分的每一端施加相应一个端部接头，以及从心轴上取下软 管。
优选在从心轴上取下软管之前施加端部接头，尽管如此在一些情形下 也可以在从心轴上取下软管之后施加端部接头。
将会认识到可以在心轴上滑动第三、第四、第五波纹或旋绕部分等以 形成所需长度的软管部分。
可以在已经形成第一波纹或旋绕层的底层部分之后以与第一层相同的 方式形成第二波纹或旋绕层。
优选地，心轴由纸基材料、木基材料或塑料聚合物基材料例如高密度 聚乙烯、或它们的混合物制成。在一种尤其有利的实施方式中，心轴是纸 板，也就是由纸浆制成的板。
在波纹管的制造过程中，尤其重要的是确保心轴具有足够的弯曲刚度 以保持其足够的直，从而各相邻部分可以基本上绕其端部的整个圆周形成 实质上的对准。端部通常通过焊接相互固定，并且如果基本上绕整个圆周 未形成实质上的对准，则端部不会准确地相互固定，在软管使用过程中出 现失效的危险将会提高。为实现这一目的，在一种有利的实施方式中，心
轴由弹性模量(E)与密度(p)比率在0.1-10GPa.mVMg (也就是千兆帕斯 卡X米3/兆克)范围内的材料制成。优选地，E/p的比率大于0.3 GPa.mVMg， 更优选大于0.5GPa.m3/Mg，最优选大于0.8GPa.m3/Mg。优选地，E/p的比 率小于10GPa.m3/Mg，更优选小于5GPa.m3/Mg,最优选小于3GPa.m3/Mg。 因而，将会认识到最优选的E/p的比率从0.8GPa.m3/Mg到3GPa.m3/Mg。 尤其优选用于心轴的两种材料一纸板和高密度聚乙烯的E/p值分别为
14大约1.20 &1113舰8和1.0GPa.mVMg。现有技术的心轴材料一不锈钢的值为 大约20GPa.m3/Mg。
在一些情形下，采用复合材料也就是布置在基体内的织物作为心轴是 符合要求的。复合材料具有接近不锈钢的E/p比率，但密度低的多。因而 在备选实施方式中，心轴的材料的E/p处于20-22GPa.m3/Mg的范围内并且 密度处于1.0-3.0Mg/mS的范围内。通常，复合材料包括布置在适当聚合物 基体内的碳、玻璃或聚合织物。
当然将会认识到尽管心轴由非金属材料制成，但心轴优选可以包括金 属或陶瓷填充物。因而本发明包括采用具有金属或陶瓷填充物的纸板心轴。 然而，心轴的大部分仍保持为非金属。
心轴可以设置为一个连续长度，或者可以设置成具有更短长度的多个 心轴部分，它们现场组装以形成最终的心轴。这样的目的是便于心轴的运 输。
通常心轴基本上为圆柱形。
心轴的长度通常比需要在心轴上制成的软管部分的长度大大约 1000mm到2000mm。心轴的外径通常与需要在心轴上制成的软管部分的内 径基本上相等。因而，心轴通常具有200mm或300mm到600mm的外径。
有利地，心轴是中空的，从而驱动轴可以沿纵向布置在心轴内。另外， 插塞优选布置在心轴的至少一端，这种布置使得插塞可以牢固地固定在心 轴上，由此插塞的旋转促使心轴旋转。优选地，所述插塞中的一个布置在 心轴的每一端。当心轴为中空时，心轴的厚度(也就是其内径与外径之间 的差值)通常为大约10mm到25mm。
如上所述，非金属心轴应该由足够强度的材料制成，使得心轴可以在 软管构造过程中准确支承软管。此外，除了可以设置在金属内或外表面上 的任何涂层之外，整个心轴优选由同一非金属材料制成。
驱动轴优选固定在所述插塞或每个插塞上，并且符合要求的是具有可 以与驱动电机相连的突出端，由此驱动轴的旋转促使每个插塞旋转并由此 促使心轴旋转。本发明的优选特征是心轴旋转同时一部分或全部的内部和/ 或外部结构在心轴上布置就位。优选地，驱动电机具有变速箱。
在备选方案中，可以不存在驱动轴，并且可以通过利用驱动电机使一个插塞或两个插塞(如果存在)旋转来驱动心轴旋转。
在一种优选实施方式中，心轴是牺牲心轴，从而有助于从心轴上取下 软管。在该实施方式中，通过牺牲心轴并将其从软管内取出而从心轴上取
下软管；在牺牲心轴之前可以取下任何插塞和驱动轴。可以通过以下方法 使心轴牺牲，例如使心轴具有预先弱化的区域，其承受应力以促使心轴牺 牲；或者使心轴具有穿孔，心轴可以沿其被撕开；或者使心轴具有拉链结 构，由此沿心轴长度拖动拉链会促使心轴牺牲。用于使心轴成为牺牲心轴 的确切方式是常规的，可以代替采用以上未描述的其它常规技术。要指出 的是，心轴的牺牲导致其被破坏，这意味着其不能重新使用。由于本发明 的心轴是由廉价可循环利用的材料制成，因此是非常经济的。
当心轴由因接触适当选择的流体而弱化的材料制成时，用于取下心轴 的另一技术是使心轴润湿以使其由流体弱化，随后取出弱化的心轴。使心 轴润湿的一种方式是将整个软管和心轴结构浸入流体罐中。优选的流体是 水，但可以采用其它流体例如弱醋酸或乙醇溶液。
在另一优选实施方式中，通过从软管上旋下心轴来将其取下。这一点 符合要求的是通过向驱动轴施加转矩同时防止软管旋转来实现。当软管内 部结构包括螺旋形元件时，这一技术尤其合适，因为螺旋形元件可以在心 轴上形成微小压痕，这样有助于从软管上旋下心轴。
应该指出心轴的旋转仅在波纹管的旋绕被布置成螺旋形的情况下是有 利的。对于圆周旋绕来说，在软管构造过程中或在从心轴上取下软管的过 程中不可能对心轴的旋转形成任何有利条件。
在一种实施方式中，心轴可以在软管组装之前具有预涂层，以有助于 从心轴上取下制成的软管。预涂层可以用于降低心轴与制成的软管之间的 摩擦。
在软管的构造过程中，波纹管的短区段被拉到心轴上方，随后被焊接 在一起。波纹管(例如l-2mm厚)的焊接会导致心轴的燃烧，因此为了防 止这一点，使心轴在其外表面上具有防热层和/或耐火层是符合要求的。
根据本发明的另一方面，提供一种用于制造软管的装置，所述软管包 括在两个端部接头之间连续延伸的管形软管部分，其中所述管形软管部分 包括首尾相连固定的多个管形波纹或旋绕部分以及绕所述波纹或旋绕部分
16布置的至少一个保护和/或加强层，所述装置包括基本上为圆柱形的非金属 中空心轴，在其周围可以布置软管，插塞布置在心轴的每一端，插塞固定 在心轴上，由此施加在插塞上的转矩被传递到心轴以使心轴绕其纵向轴线 旋转，并且驱动轴沿心轴内部纵向延伸，驱动轴与插塞相连，由此施加在 驱动轴上的转矩被传递到插塞以使插塞旋转，驱动轴在心轴的至少一端从 插塞和心轴向外突出。
心轴优选具有与上述相对于本发明的方法所述的心轴相同的构造。 优选地，驱动轴在心轴的每一端从插塞和心轴向外突出。 在优选实施方式中，所述装置还包括布置成使驱动轴旋转的驱动电机。 在现有技术中，采用碳钢或更通常的不锈钢心轴排他地实施波纹软管 的制造，还没有人想到任何其它材料是合适的。但我们已经出人意料地发
现其它材料是合适的，它们与现有技术相比具有许多优点。因而，在2005 年，与用于碳钢心轴的至少￡25，000和用于不锈钢心轴的至少￡75,000相比， 以大约￡150的成本获得合适的纸板心轴。尽管根据本发明通常使用不超过 一次，但仍然相当节省成本。
此外，与现有技术的钢心轴相比，可以更容易地从制成的软管中取出 根据本发明的非金属心轴。
根据本发明的非金属心轴比在现有技术中采用的钢心轴更轻。这意味 着它们更容易操纵和运输。还意味着非金属心轴不需要支承与钢心轴所需 相同的量级。这样使软管的制造过程更容易。
根据本发明的心轴的一个尤其重要的优点在于实践中可以使它们比现 有技术的钢心轴更长和/或直径更大。因而，如上所述，之前不能制造长度 在大约25m到30m之上或直径在大约200mm到300mm之上的作业波纹或 复合软管。作业软管是可以在通常操作状态下使用而不会泄漏的软管。
因此，之前不能制造具有任何有效直径、长度大于25m到30m的作业 波纹软管。


现在参照附图，图中-
图1是根据本发明的波纹软管的示意性横截面图；图2是在图1所示的波纹软管上采用的波纹层之一的横截面端视图； 图3A, 3B， 3C和3D表示根据本发明的软管的四个应用； 图4是根据本发明用于制造软管的装置的透视图；以及 图5是在图4中所示的装置的横截面图。
具体实施例方式
在图1中总体由210表示根据本发明的波纹软管。
软管210包括内管形波纹层212和外管形波纹层214，它们各自由首尾 相连布置并相互靣定的多个波纹部分212a和214a鉱成。层ZT2軒214各 自具有正弦形(或U形或Q形)波纹。绝缘层216设置在波纹管212与214 之间。此外，波纹管212与214之间的空间置于真空中，以进一步提高绝 缘。在外波纹管214周围设置铠装层218，以进一步提高绝缘。设置泵送口 220用于从层212与214之间排出空气，以形成真空。软管210还在波纹软 管的每一端包括端部接头222 (在图1中仅示出一个端部接头222)。
图3A-3D表示软管10的三个应用。在图3A-3C中，浮式采油、存储 和卸载船只(FPSO) 102通过本发明的软管10与LNG承载器104相连。 软管10承载从FPSO 102的存储罐到LNG承载器104的存储罐的LNG。 在图3A中，软管10位于海平面106之上。在图3B中，软管10浸没在海 平面106以下。在图3C中，软管IO在海表面附近浮动。在每种情形下， 软管10承载LNG无需任何中间支承件。在图3D中，LNG承载器经由软 管10与岸基存储设备108相连。
软管10可以被用于图3A-3D所示应用之外的许多其它场合。软管可 以用于低温和非低温状态下。
图4和5表示根据本发明的装置300。可以在用于制造本发明的软管的 本发明的方法中采用装置300。
装置300包括长度和直径与软管10和200所需长度和直径相一致的心 轴302。心轴302的外径与软管10或200的内径相一致。心轴302的长度 通常比软管10或200的长度大大约l-2m。心轴300基本上为圆形横截面， 尽管如此，在一些情形下其它形状也是合乎要求的。
转矩传递插塞304固定在心轴300的每一端，并且驱动轴306在插塞
18304之间沿心轴长度延伸，并沿心轴302的端部向外延伸。驱动电机308 可以是电动机，其被设置成驱动驱动轴306旋转。将会认识到驱动轴306 可以向插塞304传递转矩，插塞304又可以将转矩传递到心轴302以使心 轴302旋转。通常心轴将以10-60rpm的速度旋转。
软管210应用到心轴300上导致因软管210重量引起的较大的弯曲力 沿心轴300的长度导向心轴。因而，重要的是心轴300具有足够的弯曲强 度，使软管部分可以形成在心轴上而不会引起心轴沿其纵向轴线发生任何 实质的弯曲。这一点是重要的，因为如果心轴弯曲，则软管部分的波纹或 旋绕部分不会形成准确对准，并且不能得到准确固定，这样将导致更可能 在使用过程中失效。选择适当弯曲刚度的心轴的一种方式是如上所述选择 具有适当弹性模量(E)与密度(p)比率的材料，但其它技术对本领域技 术从而而言也是显而易见的。
现在将参照波纹软管210对利用装置300制造软管进行描述。首先， 装置300被设置在适当位置，并且操作驱动电机308使心轴302以所需速 率旋转。
作为第一步骤，波纹部分212a中的一段被拉到心轴302上。如上所述， 心轴302的外径与软管210的所需内径相一致。波纹部分212a中的第二段 被拉到心轴上并与第一部分212a形成接合。每个部分212a的端部如图2 中所示基本上为圆形横截面。心轴302具有足够的弯曲刚度，其以部分212a 的邻接端部处基本上整个圆周212b相互形成接合的方式支承部分212a，从 而可以例如通过焊接将端部准确固定在一起。可以将其它部分212a拉到心 轴302上并焊接到波纹层212的其余部分上，直至达到所需长度。
随后在内波纹层212周围缠绕绝缘层216，并将外波纹部分214a拉到 绝缘层216上并以与内层212相同的方式被固定在一起。
铠装层随后被拉到外波纹管212上。波纹管212与214之间的空气随 后通过泵送口 220被排空。随后向软管210的端部施加端部接头222。
当端部接头222处于适当位置时，可以通过任何所需装置从心轴302 上取下软管210。在一种实施方式中，可以例如通过撕裂破坏心轴302。在 另一实施方式中，操作驱动电机308使心轴302旋转以使心轴302从软管 210上旋下。在已经从心轴302上取下软管210之后，可以丢弃心轴302。插塞304、 驱动轴306和驱动电机308可以保留以与另一心轴302 —起使用。
将会认识到在权利要求的范围内可以对以上描述的本发明进行修改。
权利要求
1. 一种软管，包括在两个端部接头之间连续延伸的管形软管部分，所述管形软管部分包括首尾相连固定的多个管形波纹或旋绕部分以及绕所述波纹或旋绕部分布置的至少一个保护和/或加强层，其中软管部分的内径为至少200mm并且软管部分的长度为至少30m。
2. 如权利要求1所述的软管，其特征在于，软管部分的长度为至少35m。
3. 如权利要求l所述的软管，其特征在于，软管部分的长度为从30m到50m。
4. 如权利要求l， 2或3所述的软管，其特征在于，软管部分的内径为至少300mm。
5. 如权利要求l， 2或3所述的软管，其特征在于，软管部分的内径为至少400mm。
6. 如权利要求l, 2或3所述的软管，其特征在于，软管部分的内径为从400mm到600mm。
7. 如权利要求l， 2或3所述的软管，其特征在于，软管部分的长度从30m到50m，并且软管部分的内径从400mm到600mm。
8. —种软管，包括在两个端部接头之间连续延伸的管形软管部分，所述管形软管部分包括首尾相连固定的多个管形波纹或旋绕部分以及绕所述波纹或旋绕部分布置的至少一个保护和/或加强层，其中软管部分的内径为至少300mm并且软管部分的长度为至少5m。
9. 如权利要求8所述的软管，其特征在于，软管部分的长度为至少10m。
10. 如权利要求8所述的软管，其特征在于，软管部分的长度为至少30m。
11. 如权利要求8， 9或10所述的软管，其特征在于，软管部分的内径为至少400mm。
12. 如权利要求8， 9或10所述的软管，其特征在于，软管部分的内径为从400mm到600mm。
13. 如权利要求8所述的软管，其特征在于，软管部分的长度为从10m到50m，并且软管部分的内径为从400mm到600mm。
14. 如在前任一权利要求所述的软管，其特征在于，还包括绕第一管形波纹管布置的第二管形波纹管。
15. 如权利要求14所述的软管，其特征在于，还包括在第一与第二波纹管之间的绝缘层，并且在第一与第二波纹管之间的空间中设置真空。
16. 如权利要求14或r5所述的软管，其特征在于，绕第二管形波纹管设置有铠装层。
17. 如权利要求14， 15或16所述的软管，其特征在于，在软管的每一端设置有端部接头。
18. 如在前任一权利要求所述的软管，其特征在于，所述软管能够在500kPa以上的压力下操作而不会泄漏。
19. 如在前任一权利要求所述的软管，其特征在于，所述软管能够在1000kPa以上的压力下操作而不会泄漏。
20. 如权利要求18或19所述的软管，其特征在于，所述软管能够在-100°C到-220。C的温度下操作而不会泄漏。
21. 如在前任一权利要求所述的软管的使用，其中所述软管在500kPa-2，500kPa压力下使用不会出现软管泄漏。
22. 如权利要求1-20中任意一项所述的软管的使用，其中所述软管在1，000kPa-2，000kPa的压力下使用不会出现软管泄漏。
23. 如权利要求21或22所述的使用，其特征在于，该使用处于-100。C到-220。C的温度范围内。
24. 如权利要求21或22所述的使用，其特征在于，该使用处于-100。C到-200。C的温度范围内。
25. —种制造软管的方法，所述软管包括在两个端部接头之间连续延伸的管形软管部分，所述管形软管部分包括首尾相连固定的多个管形波纹或旋绕部分以及绕所述波纹或旋绕部分布置的至少一个保护和/或加强层，所述方法包括沿心轴滑动第一管形波纹或旋绕部分，沿心轴滑动第二波纹或旋绕部分，使得第二波纹或旋绕部分的一端与第一波纹或旋绕部分的一端接合，固定各波纹或旋绕部分的端部，在各波纹或旋绕部分上施加至少一个保护和/或加强层，向软管部分的每一端施加相应的一个端部接头，以及从心轴上取下软管。
26. 如权利要求25所述的方法，其特征在于，心轴具有足够的弯曲刚度以保持其足够直，使得在将各波纹或旋绕部分固定在一起之前，软管部分的相邻波纹或旋绕部分可以基本上在其端部的整个圆周上形成大体上的对准。
27. 如权利要求25或26所述的方法，其特征在于，心轴由纸基材料、 木基材料或塑料聚合物基材料、或者它们的混合物制成。
28. 如权利要求25， 26或27所述的方法，其特征在于，心轴是纸板。
29. 如权利要求25-28中任意一项所述的方法，其特征在于，心轴由弹 性模量(E)与密度(p)的比率在0.3-10GPa，mVMg (也就是千兆帕斯卡X 米V兆克)范围内的材料制成。
30. 如权利要求25-28中任意一项所述的方法，其特征在于，心轴由具 有0.8-3GPa.m3/Mg的材料制成。
31. 如权利要求25或26所述的方法，其特征在于，心轴由弹性模量(E) 与密度(p)的比率在20-22 20GPa.m3/Mg范围内并且密度在1.0-3.0 20Mg/m3 范围内的材料制成。
32. 如权利要求25-31中任意一项所述的方法，其特征在于，心轴基本 上为圆柱形。
33. 如权利要求25-32中任意一项所述的方法，其特征在于，心轴是中 空的，使得驱动轴可以沿纵向布置在心轴内。
34. 如权利要求25-33中任意一项所述的方法，其特征在于，插塞布置 在心轴的至少一端，这种布置使得插塞牢固地固定在心轴上，由此插塞的 旋转促使心轴旋转。
35. 如权利要求34所述的方法，其特征在于，当从属于权利要求33 时，驱动轴优选固定在每个插塞上，并具有可以与驱动电机相连的突出端部，由此驱动轴的旋转促使每个插塞旋转并由此促使心轴旋转。
36. 如权利要求25-35中任意一项所述的方法，其特征在于，心轴是牺 牲心轴，从而有助于从心轴上取下软管。
37. 如权利要求25-36中任意一项所述的方法，其特征在于，心轴在软 管组装之前具有预涂层以有助于从心轴上取下制成的软管。
38. 如权利要求25-37中任意一项所述的方法，其特征在于，心轴具有 至少200mm的外径。
39. 如权利要求25-38中任意一项所述的方法，其特征在于，心轴具有 至少300mm的外径。
40. 如权利要求25-39中任意一项所述的方法，其特征在于，心轴具有 至少5m的长度。
41. 如权利要求25-40中任意一项所述的方法，其特征在于，心轴具有 至少30m的长度。42. —种用于制造软管的装置，所述软管包括在两个端 部接头之间连续延伸的管形软管部分，其中所述管形软管部分包括首尾相 连固定的多个管形波纹或旋绕部分以及绕所述波纹或旋绕部分布置的至少 一个保护和/或加强层，所述装置包括基本上为圆柱形的非金属中空心轴， 在其周围可以布置软管，插塞布置在心轴的每一端，插塞固定在心轴上， 由此施加在插塞上的转矩被传递到心轴以使心轴绕其纵向轴线旋转，并且 驱动轴沿心轴内部纵向延伸，驱动轴与插塞相连，由此施加在驱动轴上的 转矩被传递到插塞以使插塞旋转，驱动轴至少在心轴的一端从插塞和心轴 向外突出。
42. 如权利要求41所述的装置方法，其特征在于，心轴具有足够的弯 曲刚度以保持其足够直，使得在将各波纹或旋绕部分固定在一起之前，软管部分的相邻波纹或旋绕部分可以基本上在其端部的整个圆周上形成大体 上的对准。
43. 如权利要求41或42所述的装置，其特征在于，心轴由纸基材料、 木基材料或塑料聚合物基材料、或者它们的混合物制成。
44. 如权利要求43所述的装置，其特征在于，心轴是纸板。
45. 如权利要求41-44中任意一项所述的装置，其特征在于，心轴由弹 性模量(E)与密度(p)的比率在0.3-10GPa.r^/Mg (也就是千兆帕斯卡X 米3/兆克)范围内的材料制成。
46. 如权利要求41-44中任意一项所述的装置，其特征在于，心轴由具 有0.8-3GPa.m3/Mg的材料制成。
47. 如权利要求41或42所述的装置，其特征在于，心轴由弹性模量(E) 与密度(p)的比率在20-22 20GPa.mVMg范围内并且密度在1.0-3.0 20Mg/m3范围内的材料制成。
48. 如权利要求41-47中任意一项所述的装置，其特征在于，心轴具有 至少200mm的外《5。
49. 如权利要求41-48中任意一项所述的装置，其特征在于，心轴具有 至少300mm的外径。
50. 如权利要求41-49中任意一项所述的装置，其特征在于，心轴具有 至少5m的长度。
51. 如权利要求41-50中任意一项所述的装置，其特征在于，心轴具有 至少30m的长度。
52. 如权利要求41-51中任意一项所述的装置，其特征在于，心轴在心 轴的每一端从插塞和心轴向外突出。
53. 如权利要求41-52中任意一项所述的装置，其特征在于，还包括布 置成使驱动轴旋转的驱动电机。
全文摘要
本发明涉及波纹软管(210)，其包括内管形波纹管(212)和外管形波纹管(214)。绝缘层(216)设置在波纹管(212和214)之间。绕外波纹管(214)设置铠装层(218)以进一步提高绝缘。软管长度在30m之上并且直径在400mm之上。还描述了用于制造软管的方法和装置，包括采用非金属心轴。
文档编号F16L11/15GK101523105SQ200780021620
公开日2009年9月2日 申请日期2007年5月8日 优先权日2006年5月8日
发明者D·考克斯, G·A·霍尔, J·A·维茨, R·史密斯 申请人:Bhp比尔利顿石油私人有限公司