CN101415986A - 具有集成端部配件的挠性管 - Google Patents
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Abstract
挠性管包括挠性圆柱形管状管本体(1),该挠性圆柱形管状管本体在其每个端部连接至套筒形式的刚性连接器端部配件(2),该管本体的壁通过具有较高牵引强度的至少一个较小厚度的丝线(4)的牵引层得到机械增强,该丝线牵引层螺旋缠绕该管的纵向轴线(X-X');该管的特征在于,所述层包括不间断丝线的阵列(4.1,4.2,4.3),当紧固在所述端部配件上时,所述不间断丝线的阵列使得两个端部配件(2)交替地在一个方向并接着在另一个方向相互连接。更加具体地,这种管用于石油产业,用于输送液体或气体。
Description
技术领域
本发明涉及挠性管,更加具体地说,涉及具有集成端部配件的挠性管。
其结构特别地但非必需地适用于石油产业中输送液体或气体的应用。
背景技术
这种挠性管通常相对较短,其长度很少超过大约十二米,它们使得装备的固定部分之间能够建立挠性连接。
当需要比可获得的长度更长的长度时,可将多个挠性管连接在一起。
特别是在石油产业环境中,这些挠性管能够承受非常高的应力水平。
它们输送的流出物的压力可超过1000巴(即100兆帕(MPa)),其温度可超过150℃。流出物可以由可能具有高度腐蚀性的液体或气体构成,例如石油、芳香物族化合物液体、水、硫化氢(H2S)或二氧化碳气体(CO2)。
这种管能够承受较宽范围的外部应力,特别包括:装配过程中加在其端部的牵引力;暴露于-40℃到+70℃范围内的温度;与地面的磨损。
根据它们所进行的应用,它们的寿命是可变的,但通常应该大于10年,并且在建筑物中它们必须能够保证对于人员和装备的安全性。
它们必须具有较轻的重量,以有利于运输和处理。
它们必须安装有保护装置,以避免由过小的曲率半径产生的损害。
在下面的描述中,术语“挠性管”表示由“管本体”(柔软圆柱形管状主要部分)以及两个连接器端部配件组成的组件,所述主要部分的每一端部安装一个连接器端部配件。
在横截面中,从内侧到外侧,管本体通常由以下部分构成:“构架”;“衬套”;可选的“排放层”;“增强层”;可选的一个或多个“牵引层”;以及外部“盖子”。
构架通常由紧固以形成连续圆筒的成型金属带构成。其作用是在突然减压的情况下(所谓的“起泡”现象)防止衬套中形成泡沫;此外,它起到在施加比内部压力大的外部压力时避免管本体坍塌的作用。最后,它通过防止其直径减小并进而防止管本体被损害,起到吸收施加至管的轴向负载的作用。该构架必须足够柔软,以保证管具有所需的挠性程度。
“衬套”通常由热塑性材料或者弹性体制成。其作用是提供从内侧到外侧的气密性和液密性,并且保证内部流体整体性(internal fluidintegrity)。该层必须具有较小的膨胀系数(通常小于10%),并具有较低的渗透性。
在其存在的地方,“排放层”起到将通过衬套扩散的任何气体排放至位于挠性管的端部配件处的通风孔的作用。从而它们起到避免在外部保护套中形成任何水泡或泡沫的作用。
“增强层”承受衬套上的流体建立的压力,并且通常由一个或多个交叉层的螺旋线圈构成。
这些层可以要么具有较短的节距(即,相对于管的轴线的缠绕角度接近90°),要么具有较长的节距,当其承受内部压力时接近结构的平衡值,即54.7°。
在其存在的地方,“牵引层”(常常为两个交叉片的形式)通常由螺旋线圈增强件构成,该螺旋线圈增强件以较长的节距缠绕,其相对于管的轴线的缠绕角度在20°到50°的范围内,起到吸收施加在管上的轴向力的作用。这些层可以位于增强层的内侧或外侧。
外部保护盖子由热塑性材料或者弹性体制成;其作用是保护管免受外部冲击(例如,水或者含盐的条件)。
应该注意到,挠性管的两个种类之间存在区别,在称为“结合”的一类中各种上述层互相结合,在称为“不结合”的一类中各种层是独立的。
本发明的主题更特别适合于结合的挠性管,然而它也可以应用于非结合的管。
端部配件起到使得管能够与装备的各种部分连接的作用。它们承受较高的应力水平,并且它们必须表现出不小于管本体的机械强度。
管本体可以使用连续制造工艺制造为较大长度,主要依赖于热塑性塑料;或者制造为较短的长度,通常为6米(m)至12m,使用支撑杆上的制造方法并且常常需要硫化,主要依赖于弹性体作为其材料。
非常常见的是,对于所有这些类型的挠性管,牵引层的缠绕节距等于管的整体长度,并且端部配件在管本体制造之后装配到其上。
因此,为了制造这种挠性管,首先需要将管本体切割至需要的长度,然后将端部配件固定到其上。
应该注意的是,在管本体和端部配件之间的连接处,在增强层中以及在牵引层中有中断,因此需要使用合适的机械连接方法将它们连接至端部配件,例如通过适合于将应力从管本体传递至端部配件的结构的卷边(crimping)、楔入,和/或粘性结合。
此外,需要在端部配件和管的衬套之间建立密封(leaktight)连接。
由于在挠性管的整个寿命中都必须保持完美的密封性,这些连接是特别重要的;遗憾的是,这些连接必须自然地承受与主要管本体所承受的应力相同的应力,特别是在压力和温度方面。
应该理解的是,制造这种端部配件是很困难的,并且它们的设计带来严重的困难,所述困难首先涉及相关机械力的大小,其次涉及保持密封的问题。
内部压力产生的牵引力可能非常大。
作为示例,对于具有100毫米(mm)直径并且承受700巴的内部压力的管来说,其可以达到55,000十牛顿(decanewtons,daN)量级的值。对于这个力来说,必须增加依赖于应用(例如,安装悬挂管)的牵引力。因此,非常高的应力水平施加至系统,以将端部配件保持在牵引层上(通常是缆绳或者金属部分构件(metal section members))。因此,保持系统必须是非常可靠的,并且必须能够无损地承受非常大数量的加载和卸载周期(几百万个周期)。
关于密封,这是通过将衬套按压在增强层上来实现的,并且与端部的密封连接常常通过粘合剂或者通过箍缩(pinching)实现。为了保持密封,就需要衬套的粘性或弹性(以保持箍缩力)在管的整个寿命期间得以延续。适合于满足这些条件的端部配件很重,并且它们常常需要在昂贵的适当机械装置的帮助下手动装配。
发明内容
本发明的目的是提供具有端部配件的上述类型的挠性管,其重量比传统挠性管轻并且其强度比传统挠性管大,所述端部配件在管本体的制造中形成整体部分,增强层,该层由缠绕每个端部的不中断纺线或缆绳的阵列制成,这些纺线或缆绳可能具有变化的节距并且同时起到保证相对于端部配件上的衬套和机械紧固件的密封性的作用。
图1是表示现有技术的状态的图。
它显示了传统挠性管的片段,顶部半视图为轴向截面,底部半视图为管的“剖开”视图。
其中的附图标记a、b、c和d分别表示构架、衬套、增强层(在此情况下由两个重叠丝线层构成)以及外部保护盖子。
该图并未表示排放层(位于层a和b之间),也未表示牵引层。
在以下的说明书中以及在权利要求书中,通用术语“丝线”常规地用于等同地表示缆绳、纺线、粗纱、纤维或纳米(nanometric)纤维。
这些术语按以下方式使用:
·“纤维”,直径非常小的个体圆柱形形式,一般为合成的、有机的或者钢材料,并且通常与其它纤维组合以形成纺线或粗纱;该术语“纤维”也包括术语“纳米纤维”,该纤维由多个纳米纤维组成,例如碳纳米管,每个都具有纳米量级的直径,即10-6mm。
·“粗纱”,由平行纤维构成的较小截面的长股;
·“纺线”,由多个扭在一起并且纺在一起的纤维构成的较小直径的长股;以及
·“缆绳”,编织在一起的合成的或钢材料的纺线的束。
构成本发明主题的挠性管包括挠性管本体,该挠性管本体在其每个端部连接至套筒形式的刚性连接器端部配件,该管本体的壁通过具有较高牵引强度的至少一个较小厚度的丝线牵引层得到机械增强,该丝线牵引层螺旋缠绕该管的纵向轴线。
如上面所述,本发明的目的通过以下特征来实现:所述层包括不间断丝线的阵列,当紧固在所述端部配件上时,所述不间断丝线的阵列使得两个端部配件交替地在一个方向并接着在另一个方向相互连接。
通过这种布置方式,端部配件集成在管本体的结构中,所述管能够承受非常高的牵引力。
此外,根据有利的但并非限制性的本发明的一定数量的特征:
-所述丝线通过机械捆绑构件紧固在端部配件上,所述机械捆绑构件设置在其外围并且大约位于丝线的队列中,例如肩部和/或一组销,所述丝线绕机械捆绑构件通过并且与其接合。
术语“位于丝线的队列中”表示使得丝线能够绕端部配件转动而没有危险的滑动的捆绑构件(例如销、钩子、齿和/或垛口)大致位于圆柱形外壳的表面并且并不从其上显著地脱离,丝线层内接于所述圆柱形外壳中。
-所述丝线通过例如胶水和或树脂的结合剂紧固在端部配件上,丝线嵌入其中;
-所述丝线具有小于4mm的厚度,并且优选地处于0.5mm至1mm的范围内;
-所述丝线由合成材料制成;
-所述丝线由多个纳米纤维制成;
-至少在管状管本体中,丝线相对于母线的缠绕角度为大约55°;
-在端部配件处,丝线相对于母线的缠绕角度大于54.7°,并且有利地处于56°至65°的范围内,从而在挠性管内的内部压力的作用下,丝线上产生的牵引力倾向于将牵引层更紧地夹在端部配件上,从而在该位置上改善或者甚至保证密封以及每个端部配件上的机械紧固;
-丝线阵列的缠绕节距是变化的,在端部配件处小于在管本体中;
-所述丝线通过机械捆绑构件紧固在端部配件上,所述机械捆绑构件设置在其外围,例如肩部和/或一组销,所述层向该管的端部延伸超过所述捆绑构件一点,在这种情况下,丝线圆周地或者近似圆周地在所述区域中缠绕;
-成组的丝线有利地缠绕端部部分(end pieces)至少超过半圈(例如超过一圈至一圈半),从而施加在丝线上的力由于“绞盘”效应而向着端部部分的末端逐渐减小;
-挠性管包括嵌入诸如橡胶的挠性和弹性材料的壁中的多个丝线的同轴层。
在本发明的优选实施方式中,管包括挠性圆柱形管状管本体,该挠性圆柱形管状管本体在其每个端部连接至套筒形式的刚性连接器端部配件,该管本体的壁(从径向上内侧到外侧)包括:
a)构架;
b)热塑性材料或者弹性体构成的衬套;
c)由多个同轴牵引层制成的增强层,所述牵引层由具有较高牵引强度的小厚度丝线构成,这些层结合在诸如橡胶的挠性和弹性材料的壁中;以及
d)热塑性材料或者弹性体构成的保护盖子;
并且其具有以下特征:首先,构成每个牵引层的丝线具有小于4mm的厚度并且以变化的节距螺旋缠绕管的纵向轴线,所述节距在端部配件的区域中比在管本体中小,其次,所述端部配件在其外围具有紧固装置,例如捆绑构件和/或结合剂,每个层包括不中断丝线的阵列,当通过所述紧固装置紧固在它们上面时,所述不间断丝线的阵列使得两个端部配件交替地在一个方向并接着在另一个方向相互连接。
有利地,在管本体中丝线相对于母线的缠绕角度为大约55°,而在端部配件处其处于56°至65°的范围内,从而在管内的内部压力的作用下,丝线上产生的牵引力倾向于将牵引层夹在衬套上并且夹在端部配件上,从而在该位置上改善或者保证密封以及每个端部配件上的机械紧固。
附图说明
本发明的其它特征和优点存在于以下以附图为参考给出的描述中,其中:
·图2和图3是显示缠绕丝线以制成增强层的两种可能的方式的概略立体图;
·图4是显示构成增强层并且完全覆盖挠性管的表面的丝线线圈的类似的图;
·图5是用于解释由具有缠绕节距的丝线构成的牵引层的具体线圈的类似的图,所述缠绕节距沿挠性管的轴线根据位置而有所不同;
·图6是用于解释如何根据管内的压力和丝线的铺设角度来计算施加在丝线上的力的图;
·图7是施加在以角度α铺设的丝线上的力F在平面上的投影,该图显示了铺设角度的影响;
·图8是在挠性管的一个端部的半剖视图,显示了具有变化的缠绕节距的丝线;
·图9是根据本发明的挠性管的一个端部部分的轴向剖视图;以及
·图10是图9中标记为A的圆圈中细节的放大比例的图。
具体实施方式
图2是显示本发明的原理的图。其显示了固定至均为套筒形式的两个端部配件2的挠性管的管本体1的壁。
每个端部配件2均具有置于其外围的多个捆绑构件。在所示的实施方式中,这些是相对于管的纵向轴线X-X’径向布置并且以常规方式按一定角度分布的短指件或者销3。
该图显示了构成缠绕管的圆柱形管本体及其端部的增强层(或者牵引层其中之一)的丝线4。可以看出,去股(go strand)4.1、来股(returnstrand)4.2以及新的去股4.3处于缠绕的过程中。
丝线以确定的节距连续地铺设在管本体上。
每股螺旋缠绕并且接近先前放置的股。
在管端部的每个后转(about-turn)处,丝线股围绕过销3并且形成将其捆绑至销的回路,并且继续如此直到建立牵引层;丝线的自由端部连接至各个销。
这在管本体及其端部配件之间建立了连续连接。
在所示的图中,丝线在每一端部形成一个完整的圈(turn)并且改变其旋转方向,从而平行于先前铺设的丝线铺设。
该图仅显示了正在缠绕的一个丝线;然而,可以平行缠绕多个丝线而不超出本发明的范围。
图3是类似于图2的图,但在该图中铺设丝线4而不改变其旋转方向,从而它以规则间隔与其自身交叉。
图4显示了构成增强层并且覆盖管的整个表面的丝线线圈。
图5是高度示意性的,并且显示了由具有缠绕节距的一个或多个丝线构成的牵引层的具体线圈,所述缠绕节距沿管的轴线根据位置而有所不同。
当一个牵引层制成的时候,它被类似的层所包围,但以相反的方向缠绕,等等。
在区域Z3中,其相当于管本体1的实际上的全部部分,除去在端部配件2附近的其端部区域,丝线43相对于管本体的母线(对应于轴线X-X’)以54.7°的角度缠绕,从而使得圆周和轴向力由于施加在管内的内部压力而平衡。
本领域技术人员公知的是,该值54.7°是针对按这种方式定向的丝线制成的牵引层的平衡值。并不具有在内部压力的作用下在长度方面或者在直径方面变形的任何趋势,所述内部压力由出现在管内部的处于压力下的流体产生。
在位于端部的区域Z2中,标记为42的丝线的缠绕角度,逐渐地从54.7°的值变化到较大的值,例如65°。这种角度上的增大起到在与衬套的连接处提供良好密封的作用,如下文所述。
在位于超过销3的区域Z1中,在它们和端部之间,标记为41的丝线的缠绕节距通过零点,以围绕端部并且继续绕管的本体缠绕。
图6是用于解释如何根据管内的压力和丝线的铺设角度计算施加在丝线上的力的图。
对于具有节距L和缠绕直径D的螺旋缠绕丝线4,Fa和Fc分别表示在挠性管内的压力P的作用下施加在丝线上的力F的轴向分量和圆周分量。α是丝线相对于挠性管的轴线的铺设角度。
对于端部封闭并且在与丝线的缠绕直径相同的直径上承受的所施加的内部压力的挠性管,纤维相对于管的轴线以平衡角度α定向,其满足如下关系:
给定了54.7°的角度。
当丝线以此平衡角度定向时,管处于平衡状态,并且不论施加在挠性管内部的压力如何(自然地,在由材料所能够接受的应力所确定的极限之内)都不会在长度方面或者在直径方面变形。
图7是施加在分别以角度α1或α2铺设的丝线上的力F1和力F2在平面上的投影。该图显示了铺设角度的影响。当丝线的铺设角度增大而从α1变到α2时,圆周力从Fc1增大到Fc2。如果这些力施加到单个丝线,则力F1和F2具有相同的值但以不同的方向定向。
在这种情况下,力Fc1和Fc2具有如下关系:
Fc2=Fc1×sinα2/sinα1
此外,丝线相对于管的轴线X-X’的密度随角度α的增大而增大。
分别以角度α1和α2铺设的纤维的密度的比率记为Δ2/1,该比率由如下关系确定:
Δ2/1=cosα1/cosα2
表示区域Z2的端部上的夹紧比率的比率P2/P1是以上两种关系的函数,因此为以下形式:
P2/P1=sinα2/cosα2×cosα1/sinα1=tanα2/tanα1
如果角度α1=54.7°并且如果角度α2如下表中所示变化,则比率P2/P1如下:
α2 | P2/P1 |
54.7° | 1.00 |
58° | 1.13 |
60° | 1.22 |
65° | 1.51 |
因此,丝线的铺设角度的增大使得所述丝线施加在挠性管的内侧的压力增大(以与夹紧相当的比率P2/P1增大)。
从而,这就实现了一种自夹紧现象,当待密封的压力增大时所述自夹紧现象使得密封力(由衬套和端部配件之间的增强层产生)增大。
这表示在图8中,其显示了承受内部压力P的根据本发明的管的端部配件。
在区域Z3中,丝线铺设角度为54.7°。在该区域中,管在形状上是稳定的;它并不在直径上增大也不变短。力Fc1被压力P平衡;这种平衡由如下关系表示:
Fc1=k×P
其中k为常数。Fc1与压力P成正比。
在区域Z2中,丝线铺设角度为58°。其中的力Fc2以1.13的比率大于力Fc1。
从而,力Fc2在衬套上施加径向压力q,该径向压力q以如下方式给出:
q=0.13×P
例如,如果管中的压力为350巴(35 MPa),则作为示例,由在衬套和端部配件之间的分界面上以58°铺设的丝线结构施加在区域Z2中的压力为0.13×350=45巴。
该力足以在衬套和端部配件之间保持极好的密封而不需要依靠以诸如夹紧圈和/或结合(bonding)这样的外部装置。
压力增加得越多,衬套和端部配件之间的连接就得到越牢固的密封。
此外,以图7为参考,当角度从α1变为α2时,轴向力的值从Fa1变为Fa2。在其在端部配件上的位置,这两个值之间的差异由其支架的丝线在例如橡胶上的黏着所产生。
此外,由于“绞盘”效应,一旦丝线缠绕在端部配件上,施加在每个丝线上的力就会减小。
该效应在下面解释。
考虑螺旋缠绕在以端部配件2为例的圆柱形支架上的丝线。它与支架的轴线,即管本体的轴线成一定角度缠绕。其位于具有给定摩擦系数μ的支撑材料上。
β是绕端部配件的轴线X-X’的缠绕角度的值。
假定给定的牵引力Ft施加在丝线的一个端部上。
为了使得丝线保持在静止状态(不在其支架上运动),与Ft相反的阻力Fr必须施加在其另一个端部。
Ft和Fr都作用在与圆柱形本体相切的方向,与其母线形成一个角度。
丝线的平衡由如下关系表示:
Fr=Ft/eμβ,其中“e”是自然对数的底(e=2.718282)。
例如,如果丝线绕本体缠绕通过一圈半,则β=3π。
如果假定本体覆盖具有摩擦系数μ=0.8的橡胶,则:
Fr=Ft/e0.8×3π≈Ft/1,900
其表示力Fr比力Fr小,因子为1,900。
作为示例,如果这个规则应用于具有100毫米直径并承受700巴(70Mpa)的内部压力的挠性管,在管本体中施加在丝线上的牵引力作为整体为96,000十牛顿(daN)。在每个端部配件的入口,在绕端部配件上缠绕通过一圈半以后,该力仅为50十牛顿(daN)。
总之,由丝线的阵列施加在捆绑构件上的力由于施加至缠绕在端部配件上的丝线的“绞盘效应”而显著减小。
图9和图10显示了以上述方式设计的变化节距挠性管的一个端部配件。
端部配件2包括由形成保护壳的外部部分21覆盖的内部部分或插件20,以及通过焊接安装并固定的凸出连接构件22;该构件具有标准化的轮廓,使其能够连接至互补的凹入端部配件。
这些元件由金属制成,标记为5的构架也是如此。
附图标记7表示嵌入挠性管的管本体1的壁中的增强层,该增强层由上述丝线层的一组制成。
增强层7插在衬套6和外部保护盖子8之间,它们都由热塑性材料或者弹性体制成。
构架5、衬套6、增强层7以及盖子8优选地彼此结合。
构架5的端部部分结合在插件20的壁中的内部凹陷(setback)200中,从而使得流体流动直径在管本体1和端部配件之间的连接区域中保持恒定。
衬套6和盖子8的端部区域分别包覆成型(overmold)在端部配件2的部分20和21的适当的薄环状连接区域201和211上,覆盖所述环状区域。衬套6和盖子8在端部配件2中通过各个薄环状区域60和80延伸,所述薄环状区域60和80分别绕插件20的外侧壁和绕壳21的内侧壁构成覆盖物,这些覆盖物实际上延伸直到环状排列的捆绑销3。
都处在管本体中并且处于与端部配件2的过渡区域(直到销3)中的丝线43、42的不同同轴层由橡胶9的层分离(参考图10)。
两个邻近层中丝线的缠绕方向优选地相反。
该多层增强结构夹在衬套6和外部保护盖子8之间。在与端部配件2的过渡区域中,它插在上述覆盖物60和80之间。
超过销3,丝线41形成也可被纤维410的附加线圈覆盖的圆周线圈,可以具有包覆成型在其上的大量的塑料或者树脂材料。
在管的另一端部自然地具有类似的构造。
仅仅观察图9就显示出,管在其端部区域中的直径,与连接端部配件齐平,仅比其在管本体中的直径稍微大一点。
这种显著的紧凑性特别与如下事实有关:捆绑销相对于轴线X-X’径向布置并且仅从插件20凸出有限的长度(大致等于增强层的厚度)。丝线仅仅由于绕销通过而被捆绑,它们从圆柱形套移动出来,层在所述圆柱形套中铺设很少(如果有一点的话)。
在图9中可以观察到,越过具有销3的环状区域,端部配件2的部分20具有稍微小于所述环状区域直径的外部直径。
以这种方式,这些区域之间的过渡区域构成肩部,该肩部适合于将圆周线圈保持(或者有助于将圆周线圈保持)在部分20上。由于该区域具有减小的直径,丝线41的线圈以及围绕纤维410的存在并不影响端部配件的径向紧凑性。
销3的数量和尺寸自然地作为管所需的特征的函数而进行选择,具体来说,作为丝线的直径和实现的片的数量的函数来选择。
捆绑构件不一定是销,它们也不一定是圆柱形指件;例如,它们特别地可以由钩子、齿和/或垛口构成。
与仅具有一组置于单个横向平面中的销(或类似捆绑构件)不同,自然地可以提供多个类似的组,例如在轴向方向偏移一点的两个或三个组。
根据上面的解释,由于“绞盘效应”,丝线施加在捆绑构件上的力非常小。这就是所述捆绑构件可以具有小尺寸的原因。事实上,在挠性管的制造过程中,捆绑构件对于引导丝线来说在它们被缠绕的时候是特别有用的。一旦它们被合适地缠绕,通过嵌入树脂或另一结合剂中或者通过以夹紧为例的其它装置,它们可以简单地通过胶水紧固在端部配件上。
诸如销3的捆绑装置可以被移除。
它们可以在管的制造之前,轻易地(without play)插入刺入到端部配件中的径向接收孔中以便于丝线的缠绕,并且在将丝线缠绕并结合(例如通过粘接)在端部配件上的操作以后移除。丝线甚至可以在它们在端部配件上的位置处切断,因为结合装置的存在足够将它们保持住并且避免在端部配件上的滑动。
丝线可以具有圆形截面,但这不是必须的。
它们由具有高牵引强度的材料制成。
作为合适的材料,可以提及合成材料,特别是芳香材料以及碳、玻璃和钢。这也包括纳米纤维(例如碳纳米管)。
丝线必须足够纤细并且具有足够的挠性,以能够尽可能紧密地围绕捆绑构件、销或者其它构件(如果有的话),并接受具有变化节距的线圈。
Claims (13)
1、一种挠性管,包括挠性圆柱形管状管本体(1),该挠性圆柱形管状管本体在其每个端部连接至套筒形式的刚性连接器端部配件(2),该管本体的壁通过具有较高牵引强度的至少一个较小厚度的丝线(4)的层得到机械增强,该丝线层螺旋缠绕管的纵向轴线(X-X’);该管的特征在于,所述层包括不间断丝线(4)的阵列,当紧固在所述端部配件(2)上时,所述不间断丝线的阵列使得两个端部配件(2)交替地在一个方向并接着在另一个方向相互连接。
2、如权利要求1所述的挠性管,其特征在于,所述丝线(4)通过机械捆绑构件紧固在端部配件(2)上,所述机械捆绑构件设置在其外围并且大致位于丝线的队列中,例如肩部和/或一组销(3),所述丝线(4)绕其通过并且与其接合。
3、如权利要求1或权利要求2所述的挠性管,其特征在于,所述丝线(4)通过例如胶水和或树脂的结合剂紧固在端部配件(2)上,丝线嵌入其中。
4、如权利要求1至3中任一项所述的挠性管,其特征在于,所述丝线(4)的厚度小于4mm,并且优选地处于0.5mm至1mm的范围内。
5、如权利要求1至4中任一项所述的挠性管,其特征在于,所述丝线(4)由合成材料制成。
6、如权利要求1至5中任一项所述的挠性管,其特征在于,所述丝线(4)由多个纳米纤维制成。
7、如权利要求1至6中任一项所述的挠性管,其特征在于,至少在管状管本体(1)中,丝线(4)相对于母线的缠绕角度(α)为大约55°。
8、如权利要求1至7中任一项所述的挠性管,其特征在于,在端部配件(2)处,丝线(4)相对于母线的缠绕角度(α)大于54.7°,并且处于56°至65°的范围内是有利的,从而在挠性管内的内部压力的作用下,丝线上产生的牵引倾向于将牵引层更紧地夹在端部配件(2)上,从而在该位置上改善或者甚至保证密封以及每个端部配件上的机械紧固。
9、如权利要求1至8中任一项所述的挠性管,其特征在于,丝线(4)阵列的缠绕节距是变化的,在端部配件(2)处小于在管本体(1)中。
10、如权利要求9所述的挠性管,其中所述丝线(4)通过机械捆绑构件紧固在端部配件(2)上,所述机械捆绑构件设置在其外围,例如一组销(3)和/或肩部,其特征在于,所述层向管的端部延伸超过所述捆绑构件一点,丝线(4)圆周地或者近似圆周地在所述区域中缠绕。
11、如前述权利要求中任一项所述的挠性管,其特征在于,其包括嵌入以诸如橡胶的挠性和弹性材料的壁(7)中的多个丝线(4)的同轴层。
12、一种挠性管,包括挠性圆柱形管状管本体(1),该挠性圆柱形管状管本体在其每个端部连接至套筒形式的刚性连接器端部配件(2),在径向从内侧到外侧,该管本体的壁包括:
a)构架(5);
b)热塑性材料或者弹性体的衬套(6);
c)由多个同轴牵引层制成的增强层(7),所述牵引层由具有较高牵引强度的小厚度丝线(4)构成,这些层合并在诸如橡胶的挠性和弹性材料的壁中;以及
d)热塑性材料或者弹性体的保护盖子(8);
该管的特征在于,首先,构成每个牵引层的丝线(4)具有小于4mm的厚度并且以变化的节距螺旋缠绕所述管的纵向轴线(X-X’),所述节距在端部配件(2)的区域中比在管本体(1)中小,其次,所述端部配件在其外围具有紧固装置,例如捆绑构件和/或结合剂,每个层包括不中断丝线的阵列,当通过所述紧固装置紧固在它们上面时,所述不间断丝线的阵列使得两个端部配件(2)交替地在一个方向并接着在另一个方向相互连接。
13、如权利要求12所述的挠性管,其特征在于,在管状管本体中丝线(4)相对于母线的缠绕角度(α)为大约55°,而在端部配件处其处于56°至65°的范围内,从而在管内的内部压力的作用下,丝线上产生的牵引倾向于将牵引层夹在衬套(6)上并且夹在端部配件(2)上,从而在该位置上改善或者保证密封以及每个端部配件上的机械紧固。
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