专利名称：用于卷轴应用的抗压缩漂浮软管的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于巻轴应用的抗压縮漂浮软管。
背景技术：
从离岸位置生产石油在当今世界上正变得越来越重要。这是因为在世界上的许多地方，大量的石油储藏都位于水下，包括在北海下、墨西哥湾下、巴西的远离沿岸处以及加利福尼亚的远离沿岸处。浮式
储藏。FPSO可以从已经在水下钻出的许多油井中汲取油。
在被泵送之后，原油临时存储在FPSO中。然后将该原油传输到穿梭油轮上，以便传送到期望的位置，例如炼油厂。然而，将原油从FPSO传输到海上的穿梭油轮是一项要求极高的工作，因为在容器之间有持续的相对运动。在不利的天气条件-例如高浪、大风以及海上有暴风雨-时期期间，该工作就变得更加困难了。漂浮软管典型地用于将原油从FPSO传输到穿梭油轮。
漂浮软管典型地从FPSO的首部和/或尾部延伸到穿梭油轮。现代穿梭油轮可具有用于充原油的首部歧管，但是许多传统的穿梭油轮具有包括用于油负荷进入的船体中部歧管的充油装置。因此需要较长的装载软管-从FPSO容器到穿梭油轮上的船体中部歧管。FPSO的尾部与穿梭油轮的首部之间的、容器之间的间隔大体为大约50到200来，且漂浮软管的延伸长度通常在大约150和300米之间。漂浮软管的内
4径将通常在6和24英寸之间，且更典型地适于对于正在充装的油的 实际泵送速率。传统地，通过称为供应船的专用辅助船只使装载软管 的前端部到达穿梭油轮。
当漂浮软管不是用来传输石油时，可容许它们在从油轮上释放之 后保持漂浮在水上。然而，在漂浮软管留在水上的这样的情况下，漂 浮软管可能由于被船撞击或者由于在暴风雨天气中来自波动的震动 而损坏。无论如何，软管都会由于持续的波动作用而发生磨损。这可 能会引起浮力损失，且随着时间的过去该软管可能会开始下沉。
在备选方式中，漂浮软管可被吊到FPSO上以便储存，直到再次 需要将原油卸载到穿梭油轮上。这可通过使用绞车将漂浮软管拉到巻 轴上来完成。这就保护软管免于暴露于波浪和与其相关联的固有的磨 损。其还消除了漂浮软管当其在海上漂浮时^皮船撞击的危险。然而， 将软管拉到巻轴上并不是一种没有问题的程序。例如，软管可能在其
被拉到巻轴上且后续存储在其上时由于压缩而受到损坏。
漂浮软管通常包括覆盖有泡沫层以便提供浮力的构架。泡沫可由 于在高轴向力(巻轴力加上软管重量)的条件下重复地巻到滚筒上而变 形和压缩。在软管存储在巻轴上长期的时间且在巻轴中多于其在水中 的典型条件下，泡沫层变得被压缩的倾向加剧。当需要时，漂浮软管 展开，并且几乎在此后立即进入水中。这样几乎没有给软管时间来从 其在巻轴上时所承受的压缩下回复。无论如何，临时和永久压缩损坏 都致使软管放松浮力且可最终导致软管在正常使用条件下下沉。因 此，将希望开发抵抗由于被吊起和存储在巻轴上而引起的损坏的漂浮 软管。
发明内容
本发明的漂浮软管对可由轴向和横向力(例如当收集在巻轴上时 所遇到的那些)所引起的损坏有抗性。更具体地，本发明的漂浮软管不 像传统的漂浮软管那样容易受由压缩引起的损坏的影响。这是由于本
5发明的漂浮软管包括保护其中的漂浮介质不受可能在日常使用期间 发生的过度压缩影响的防压缩套环。这就延长了本发明的漂浮软管的 使用寿命，且减小了其随着时间的过去而损失浮力的倾向。
本发明更具体地公开了漂浮软管，其包括具有内侧和外侧的构
架；在构架周围间隔开的多个防压缩套环；围绕所述软管构架和所述 防压缩套环的漂浮介质，以及外套，其中，所述外套覆盖所迷漂浮介 质和所述防压缩套环。
图1是不具有本发明的防压缩套环的漂浮软管的示意性截面图， 其显示了由外部负荷引起的变形。
图2是本发明的漂浮软管的示意性截面图，其示意了用来为软管 提供浮力的漂浮介质以及起保护漂浮介质的作用的防压缩套环。
图3是包括防压缩套环的本发明漂浮软管的示意性截面图，其显 示了由外部负荷引起的变形。
图4是本发明的漂浮软管的示意性截面图，其示意了用来为软管 提供浮力的漂浮介质，其装有起保护漂浮介质的作用的渐缩的防压缩 套环。
图5是联接于FPSO与穿梭油轮之间的本发明漂浮软管的示意图。
具体实施例方式
如图1中所描绘的本发明的漂浮软管1包括具有内侧和外侧的构 架2,在构架周围间隔开的多个防压缩套环3，围绕软管构架和防压 缩套环3的漂浮介质4,以及外套5。这种类型的漂浮软管典型地具 有在约15cm到60cm的范围内的内径，以及在大约25cm到大约100 的范围内的外径。其更典型地具有在大约30cm到60cm范围内的内径 以及在大约40cm到大约100cm的范围内的外径。例如，许多这种类 型的商用漂浮软管具有50cm(20英寸)的内径和95cm(38英寸)的外径。部配件的基础水下软
管。软管构架2由典型地包括若干闭孔泡沫层的漂浮介质4围绕。闭 孔泡沫可以是多层聚合物泡沫，例如聚氨酯泡沫。漂浮介质将具有在 填充有处于0%到40%的范围内的海水时足以为漂浮软管1提供储备 浮力的密度和总体积。漂浮软管将在填充有10%到40%的范围内的海 水时典型地具有^f渚备浮力，且将更典型地具有15%到35%的卩诸备浮力。 在大多数情况下，漂浮软管在填充有大约25%的海水时将具有储备浮 力。事实上，许多规定要求至少20%的储备浮力。
本发明的漂浮软管将包括构架且可以可选地包括第二构架以获 得更高水平的性能和更好的耐用性。软管构架2典型地包括可以用织 物-例如尼龙或聚酯和/或钢增强物来增强的固化橡胶。例如，软管构 架可用Kevlar⑧芳族聚酰胺纤维来增强。软管构架将典型地包括固化 橡胶，例如天然橡胶，合成聚异戊二烯橡胶，丁苯橡胶(SBR)，聚氯 丁橡胶，苯乙烯异戊二烯橡胶，聚丁二烯橡胶，苯乙烯-丁二烯橡胶， 腈橡胶，羧化腈橡胶，乙烯丙烯二烯单体橡胶(EPDM)，或者其组合。 软管构架还将典型地包括一个或多个村套。为了提供期望的耐化学性 水平，这样的衬套将大体包括腈橡胶。为了获得优良的耐热性、耐油 性以及化学性，可在制造衬套时使用含氟弹性体，例如Viton⑧含氟弹 性体。
漂浮介质可通过在软管构架周围包覆多层闭孔泡沫来提供。薄的 橡胶层优选介于构架和漂浮介质之间。漂浮介质将通常为大约lcm到 大约20cm厚。换句话说，漂浮介质将从构架向外延伸大约lcm到大 约20cm。漂浮^h质将优选为大约10cm到大约15cm厚，且将最优选 地为大约12cm到大约14cm厚。
防压缩套环以通常相隔大约0.25米到5米(且更典型地为相隔大 约0.5米到5米)的间隔沿着漂浮软管的长度隔开。防压缩套环更优选 地以0.75米到3米的间隔沿着软管的长度隔开。防压缩套环更优选地 相隔大约1米到2米而隔开。防压缩套环可由提供保护漂浮介质所需的刚度水平的任何聚合物材料制成。在制造防压缩套环中所使用的材 料优选具有t支低的密度。本发明的防压缩套环通常包括共同固化到软 管的构架上的较硬的固化橡胶。
防压缩套环最优地从构架向外延伸了漂浮介质从该构架向外延
伸的距离的大约60%到大约100%。在许多情况下，防压缩套环最优 地从构架向外延伸了漂浮介质从该构架向外延伸的距离的大约70%到 大约90%。防压缩套环的形状并不关4走。然而，在许多情况下，防压 缩套环3优选随着它们朝向漂浮软管的外壁5向外延伸而自构架2渐 缩。图4中显示了渐缩的防压缩套环3。
漂浮介质最优地围绕软管构架和防压缩套环。漂浮介质由软管的 外套向外围绕。该外套通常包括带有橡胶套(纺织品增强的橡胶套)的 纺织品断开器。该外套可以可选地包括聚氨酯涂层。无论如何，该外 套都设计成以便包含漂浮介质和保护漂浮介质免受水损坏和环境条 件的影响。
图2是不具有本发明的防压缩套环的漂浮软管的示意性截面图， 其显示了由外部负荷引起的变形。在所描绘的外部负荷下，外套和泡 沫漂浮介质朝向软管的构架向内移位了移位距离"x"。在该压缩区域 中，泡沫漂浮介质可能受到永久地损坏，且不能回复回到其初始大小 和形状。在泡沫漂浮介质随着时间的过去而变得进一步压缩时，其体 积减'J、且其提供浮力的能力受损。这可最终导致软管下沉到在其中使 用该软管的水面之下。
图3是包括防压缩套环的本发明漂浮软管的示意性截面图，其中， 该软管处在导致外套和泡沫漂浮介质变形的外部负荷下。在这种情况 下，外套和泡沫漂浮介质朝向软管的构架向内移位了移位距离"z"。将 注意到，在带有防压縮套环的软管的情况下，移位距离z小于如图2 所示不带有它们的时候所经历的移位距离x。通过减小移位距离而减 小了泡沫漂浮介质变得永久地压缩以及浮力损失的倾向。因此，防压 缩套环起到保护漂浮软管在正常使用期间免受损坏的作用。虽然已经为了示意本发明的目的而显示了某些代表性的实施例 和细节，但是对本领域技术人员将显而易见的是可在其中进行各种改 变和修改而不脱离本发明的范围。
权利要求
1.一种漂浮软管，其具有带有内侧和外侧的构架，围绕所述软管构架的漂浮介质，以及外套；其中，所述外套覆盖所述漂浮介质，所述漂浮软管特征在于进一步包括在所述构架周围间隔开的多个防压缩套环，其中，所述防压缩套环由所述漂浮介质围绕且由所述外套覆盖。
2. 根据权利要求1所述的漂浮软管，其特征在于，所述防压缩套 环包括硬化到所述软管构架上的固化橡胶。
3. 根据权利要求2所述的漂浮软管，其特征在于，所述漂浮^^质 是泡沫。
4. 根据权利要求3所述的漂浮软管，其特征在于，所述漂浮软管 在填充有海水时具有至少15%的储备浮力。
5. 根据权利要求4所述的漂浮软管，其特征在于，所述构架呈管 道的形式。
6. 根据权利要求5所述的漂浮软管，其特征在于，所述防压缩套 环自所述构架向外延伸至少远至所述漂浮介质自所述构架的向外延 伸的60%。
7. 根据权利要求6所述的漂浮软管，其特征在于，所述防压缩套 环以大约0.5米到5米的间隔沿着所述漂浮软管的长度隔开。
8. 根据权利要求6所述的漂浮软管，其特征在于，所述防压缩套 环以1米到2米的间隔沿着所述漂浮软管的长度隔开。
9. 根据权利要求7所述的漂浮软管，其特征在于，所述漂浮介质 从所述构架向外延伸6cm到18cm。
10. —种用于制造漂浮软管的方法，其特征在于以下步骤 将防压缩套环放置在软管构架周围，使得所述防压缩套环沿着所述软管的长度而间隔开；以及用漂浮介质来围绕所述软管构架和所述防压缩部件；以及，用外套围绕所述漂浮介质,
全文摘要
本发明涉及用于卷轴应用的抗压缩漂浮软管。本发明的漂浮软管对可能由于轴向力而引起的损坏有抵抗性。更具体地，本发明的漂浮软管不像传统的漂浮软管那样容易受到由压缩导致的损坏的影响。这是由于本发明的漂浮软管包括保护其中的漂浮介质免受在日常使用期间可能发生的损坏影响的防压缩套环。这就延长了本发明的漂浮软管的使用寿命且减小了其随着时间过去而损失浮力的倾向。本发明更具体地公开了一种漂浮软管，其包括具有内侧和外侧的构架；在构架周围间隔开的多个防压缩套环；围绕所述软管构架和所述防压缩套环的漂浮介质，以及外套，其中，所述外套覆盖所述漂浮介质和所述防压缩套环。
文档编号F16L11/00GK101666400SQ20091017058
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月4日 优先权日2008年9月4日
发明者M·博伦赫兹, R·M·谢瓦利耶, 卢塞纳 W·P·德 申请人:维扬斯科技公司