密封环元件的制作方法_2

文档序号:9602292阅读:来源:国知局
051]适当地,端接头还包括密封座和主套环本体部分的抵接表面上的相关联的密封环元件。
[0052]适当地,端接头还包括聚合物套筒,其包括可定位在内端接头部件或端接头本体与密封环元件之间的环形凹口中的聚合物材料整体地形成的环形本体。
[0053]适当地,端接头还包括从端接头本体的入口区域处的入口延伸至鼻形区域上的相应出口的至少一个流体连通通路。
[0054]适当地,出口定位在鼻形区域的顶点区域处。
[0055]根据本发明的第四方面,提供了一种用于柔性管的端接头,其包括端接头本体和内端接头部件;其中至少一个流体连通通路从端接头本体的入口区域处的入口延伸至位于邻近端接头本体与密封环元件之间的界面区域的出口。
[0056]根据本发明的第五方面,提供了一种将柔性管体端接在端接头中的方法,还包括以下步骤:将柔性管体的一个或更多个层中的每一个切割成相应的预定长度;在柔性管体的外层上提供内端接头部件;在柔性管体的层上提供密封环元件;在柔性管体的切割端处提供端接头本体;以及将内端接头部件固定到端接头本体上,同时相对柔性管体的聚合物层和包括内端接头部件或端接头本体的聚合物套筒或表面的径向外本体同时地激励具有包括两个臂的截面的密封环元件。
[0057]根据本发明的第六方面,提供了一种大致如下文参照附图所述构造和布置的设备。
[0058]根据本发明的第七方面,提供了一种大致如上文参照附图所述的方法。
[0059]本发明的某些实施例提供了一种密封环,其具有带有包括远离主密封环本体零件延伸的两个臂的截面的环形本体。臂和本体有效地形成V形密封环,使得在流体压力施加到密封环的臂之间的内表面上时,合力趋于打开密封件,使各个臂向外偏转,因此有助于增大由端接头的相邻金属或聚合物零件上的臂和柔性管本体的聚合物层施加的任何接触力。
[0060]本发明的某些实施例提供了一种提供两个单独的密封表面的密封环。一个产生内表面上的标准聚合物金属密封件,而另一个产生外表面上的金属对金属密封件。金属对金属密封件在水平面中,且因此不易在端接头的固持部分存在任何移动的情况下失去接触压力。
[0061]本发明的某些实施例使用端接头的零件的凹口中的附加的聚合物套筒。套筒通过组件时(端部端接在端接头中)密封环的臂的外缘来压缩以产生双重金属对聚合物密封。结果,避免了任何密封表面的精密加工,且提供了更容易组装的密封机构。
[0062]本发明的某些实施例有助于使用典型地在使用中施加到内开孔上的内部压力来提高密封接触压力。
[0063]本发明的某些实施例提供了一种在柔性管的聚合物层与端接头之间提供流体密封的方法。端接头的内件固定到端接头本体上时,环形密封环的第一臂被沿径向向内推动,同时密封环的另一个臂被沿径向向外推动。
【附图说明】
[0064]现在将仅以举例的方式参照附图来在下文中描述本发明的某些实施例,在附图中:
图1示出了柔性管体; 图2示出了柔性管的使用;
图3示出了端接于端接头的柔性管体的端部;
图4示出了端接头本体;
图5示出了密封环;
图6示出了密封环预挤锻;
图7示出了图6中所示的密封环后挤锻;
图8示出了备选的密封环预挤锻;
图9示出了如图8中所示的密封环后挤锻;以及图10示出了在柔性管体端接于端接头中时用于密封环的备选位置。
【具体实施方式】
[0065]在附图中,相似的参考标号表不相似的部分。
[0066]遍及该说明书将参照柔性管。将理解的是,柔性管为管体和一个或更多个端接头的组件,管体的相应端端接于各个端接头中。图1示出了管体100如何由形成压力容纳导管的层合材料的复合物形成。尽管图1中示出了一定数目的特定层,但应当理解的是,本发明广泛适用于包括两个或更多个层的复合管体结构。
[0067]如图1中所示,管体100典型地包括最内侧的骨架层101。骨架提供了联锁金属构造,其可用作最内层,以完全地或部分地防止内部压力护套102由于管减压、外部压力、拉伸护甲压力和机械破坏负载引起的崩溃。
[0068]内部压力护套102典型地包括确保内部流体完整性的聚合物层。因此,该层为流体固持层。将理解的是,该层自身可包括一定数目的子层。当使用骨架层时,该层常常称为阻隔层。当未使用骨架时,该层常常称为内衬。
[0069]压力护甲层103为带有接近90°的放置角的结构层,其增大柔性管对内部和外部压力和机械破坏负载的抵抗力。该层还在结构上支承内部压力护套,且典型地由联锁的金属构造构成。
[0070]柔性管体还可包括一个或更多个带层104,以及第一拉伸护甲层105和第二拉伸护甲层106。各个拉伸护甲层为带有典型地在20°到55°之间的放置角的结构层。各个层用于维持拉伸负载和内部压力。拉伸护甲层典型地成对反卷。
[0071]柔性管体还典型地包括隔离层107和外护套108,其包括用于保护管免受海水渗透和局部环境引起的其它外部因素的聚合物层。此因素可为腐蚀、磨损和/或机械损伤等。
[0072]各个柔性管包括与定位在柔性管的至少一端处的端接头在一起的管体100的节段。端接头提供机械装置,其形成柔性管体与连接器之间的过渡。例如,如图1中所示的不同的管层以一种方式端接在端接头中,使得在柔性管与连接器之间传递负载。另外,必须保持流体固持能力。
[0073]图2示出了立管组件200,其适用于将例如油和/或气体和/或水的采出流体从海底位置201输送至浮动设施202。例如,在图2中,海底位置201为海底流线。柔性流动203包括完全地或部分地留在海床204上或埋在海床下且用于静态应用的柔性管。浮动设施可通过平台和/或浮筒或如图2中所示的船舶提供。立管200提供为柔性立管,即是说,将船舶连接到海床安装点的柔性管。柔性管包括柔性管体205glj 205 2的两个节段,以及管体的相邻节段之间的一个接头206。
[0074]将认识到的是,如本领域的技术人员公知那样,存在不同类型的立管。本发明的某些实施例可结合任何类型的立管使用,诸如自由悬置的立管(自由、悬链立管)、一定程度上受约束的立管(浮筒、链),或完全受约束的立管或包围在管中(I或J形管)。还将认识到的是,本发明的某些实施例可用于单个节段的立管,其例如具有在一端或两端处与端接头端接的管体的单个较长长度,或可用于具有一个以上的节段的多节段立管。
[0075]还将认识到的是,尽管本发明的某些实施例可用于提供立管,但某些实施例通常适用于端接头必须用于端接柔性管体的一部分的端部的任何情况。
[0076]图3示出了用于柔性管的端接头300。图3有助于示出柔性管体的节段的一端可如何端接于端接头。端接头300包括端接头本体301,其包括沿其长度行进的内部开孔302。开孔的尺寸大致匹配柔性管的柔性管体的开孔尺寸。端接头本体由钢或一些其它刚性材料制成。端接头本体301的第一端305限定开口区域306 (也见图4),柔性管体100的节段的一端位于且然后端接于该区域306中。连接器312在端接头本体301的另一端310处。该连接器形成为端接头本体的大致凸缘状外扩区域。连接器312可直接地连接到柔性管的相邻节段的另一端接头本体的匹配连接器上。这可使用螺栓或螺钉或一些其它此类形式的固定机构来完成。在此构造中,端接头将以所谓的背对背布置定位。作为备选,连接器312可连接到浮动或静止结构上,诸如柔性管将固定到其上的船舶、平台或其它结构。
[0077]内骨架层101和阻隔层102通过在特定位置处切割来将端部315提供至柔性管体而端接。密封环320位于端接头本体的梯级区域330的端部处,以便有助于密封阻隔层的端部326。当柔性管体的设计需要由聚合物挤出的多层制成时,或当没有骨架存在于结构(所谓光滑开孔)中时,刚性套筒可分别插入这些层中的一些之间,或内衬内,以通过将附加的支承提供至邻近阻隔层的端部326的位置中的聚合物来便于密封环与阻隔层之间的密封。
[0078]内套环332为环形元件,其具有第一端处的套环本体335,其经由颈部337远离端接头的连接器端310延伸。该内套环332可经由螺栓338或螺钉等固定到端接头本体的面上。当内套环332相对端接头本体驱动时,密封环320被激励,且有助于阻隔层102的外表面与端接头或图3中所示的位于端接头本体中的凹口中的环形聚合物套筒340之间的密封。
[0079]图3有助于示出护甲层绕组的线342可如何剥离柔性管体且端接于端接头本体和管与外夹套355之间的空间350内。空间可选地填充环氧树脂。图3还有助于示出由另一个环形密封环360形成的另一个密封件在端板370固定到接合密封环360的本体375的夹套355的端部上时通过外套环
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