CN101473157B

CN101473157B - 半径控制

Info

Publication number: CN101473157B
Application number: CN2007800225677A
Authority: CN
Inventors: T·埃克莱斯顿; G·卡拉贝拉斯; Z·谭
Original assignee: Wellstream International Ltd
Current assignee: Co., Ltd of oil and natural gas Britain of General Electric
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2007-04-23
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2027-04-23
Also published as: BRPI0702350A8; US20150076813A1; EP1867905A1; JP2009540245A; US9534719B2; GB0611980D0; US20090322077A1; BRPI0702350B1; NO20090131L; AU2007259104B2; WO2007144553A1; EP1867905B1; CN101473157A; GB2439148A; CA2655041A1; AU2007259104A1; DK1867905T3; BRPI0702350A; MY154382A

Abstract

公开了用于提供适于柔性管的端部装配件的外部轴环构件的方法和设备。该设备包括外部轴环主体部分以及远离外部轴环主体部分延伸的外部轴环颈部部分。颈部部分设置成固定到柔性管主体的一部分，并且固定在柔性管主体各层之间的开槽位置中。所述位置位于柔性管主体的外部护套和柔性管主体的至少一铠装层之间，其中外部轴环主体部分包括弯曲的内表面区域，该内表面区域用于确定铠装层的金属线曲率半径，当管主体固定在端部装配件中时所述金属线远离柔性管主体轴线弯曲并且由弯曲的内表面支撑。

Description

半径控制

本发明涉及用于提供适于柔性管的端部装配件的设备和方法。具体地但不排他性地，本发明涉及柔性管的内部轴环和/或外部轴环，上述至少之一包括成形表面，当柔性管主体固定在端部装配件中时该成形表面用于确定柔性管铠装层金属线的曲率半径。

在传统上使用柔性管来将诸如油和/或气体和/或水的生产流体从一个位置传输到另一位置。柔性管尤其有利于将海底位置连接到海平面位置。柔性管通常形成为一部分柔性管主体和一个或多个端部装配件的组合件。柔性管通常形成为多个层状材料的复合结构，上述多个层状材料形成容纳压力的管道。管结构允许较大程度的挠曲而不产生在其寿命期间削弱管功能的弯曲应力。管主体通常构建为包括金属和聚合物层的复合结构。

柔性管的端部装配件可用于将多段柔性管连接在一起，或用于将多段柔性管连接到诸如刚性海底结构或浮动设备的终端设备。同样在其它各种用途中，柔性管可用于提供上运组件，该组件用于将流体从海底流动管线传输到浮动结构。在这种上运组件中，第一段柔性管可连接到一段或多段另外的柔性管。每一段柔性管包括至少一端部装配件。

众所周知存在与提供适于柔性管主体端部的端部装配件相关联的各种问题。端部装配件必须确保良好的紧固性和良好的密封性。当多层柔性管主体的各种特定层被终止时会发生特定问题。柔性管主体可包括具有材料特性极其不同的多层，诸如单一的聚合物层和/或互锁的金属层。在端部装配件中的每一这些层的终止会给它带来特定问题。例如，柔性管主体通常包括一般形成为聚合物护套或压力护套的阻挡层。这种层起到主要流体保持层的作用。为了防止这种层或实际上任意下面层在高压下破裂，互锁的金属层通常位于阻挡层的外侧，其中上述高压由所传输流体的压力导致。还可提供由多层金属层形成的凯装层以便抵抗抗拉伸载荷和内部压力。如果未沿其长度支撑压力凯装层，对于部分阻挡层或其它这种下面层而言，可能由于处于压力下而爆裂，并导致终端结构的破坏。

当一个或多个铠装层的金属线终止于端部装配件中时，公认惯例是将凯装金属线远离柔性管的纵向轴线弯曲，将上述金属线切断成所需长度，将这些端部部分定位在定位区域中，并利用一些种类的固定剂诸如环氧树脂将这些端部部分固定在位。已经发现，如果金属线的曲率半径太小或未控制在预定参数内，当凯装金属线远离柔性管中部弯曲时会出现问题。实际上，金属线过拉伸并且在柔性管的寿命其间上述可导致随后失效。

本发明的目的是至少部分减少上述问题。

本发明实施例的目的是提供用于提供适于柔性管的端部装配件的设备和方法。

本发明实施例的目的是提供适于柔性管的端部装配件，其中内部轴环构件和外部轴环构件的至少之一支撑柔性管的一个或多个凯装金属线层的金属线，这样金属线在弯曲位置处的曲率半径保持在可保持处于可接受的参数内。

根据本发明的第一方面，提供包括适于柔性管的端部装配件的外部轴环构件的设备，其包括：

外部轴环主体部分；以及

外部轴环颈部部分，该颈部部分远离外部轴环主体部分延伸并且设置成固定到柔性管主体的一部分上，并且固定在柔性管主体各层之间的开槽位置内，所述位置位于柔性管主体的外部护套和柔性管主体的至少一铠装层之间；其中：

所述外部轴环主体部分包括内表面区域，该内表面区域用于确定铠装层金属线的曲率半径，当管主体固定在端部装配件中时所述金属线远离柔性管主体轴线弯曲并且由内表面支撑。

根据本发明的第二方面，提供包括适于柔性管的端部装配件的内部轴环构件的设备，其包括：

内部轴环主体部分；以及

内部轴环颈部部分，该颈部部分从内部轴环主体部分延伸；其中

所述颈部部分的端部区域包括外表面区域，该外表面区域用于确定一部分柔性管主体铠装层金属线的曲率半径，当管主体固定在端部装配件中时所述金属线远离远离柔性管主体轴线弯曲并且由外表面区域支撑。

根据本发明的第三方面，提供用于固定柔性管端部装配件中铠装层金属线的设备，其包括：

适于一部分柔性管主体的端部装配件的内部轴环构件；以及

适于柔性管主体的外部轴环构件；其中：

每一内部轴环构件和外部轴环构件包括金属线支撑表面，当金属线远离柔性管主体的轴线弯曲时上述表面设置成确定柔性管主体铠装层金属线的曲率半径，并且当管主体固定在端部装配件中时由啮合表面支撑。

本发明的一方面提供用于将一部分柔性管主体的铠装层金属线固定在端部装配件中的方法，所述方法包括下述步骤：

在预定位置处远离柔性管主体的轴线弯曲铠装层的金属线；以及

经由端部装配件内部轴环构件和/或端部装配件外部轴环构件的至少之一的支撑表面在所述预定位置处支撑金属线，所述支撑表面具有确保由支撑表面支撑的金属线的曲率半径不落在最小预定曲率半径以下的形状。

本发明的实施例提供内部轴环构件和/或外部轴环构件，上述构件包括成形表面，诸如弯曲成形表面或线性成形表面，在将柔性管主体的端部终止于端部装配件的过程中，在终止过程中当一个或多个凯装金属线层的金属线远离柔性管主体的中央区域弯曲时在利用上述表面支撑上述金属线。通过根据预定形状/曲率半径使得弯曲成形表面成形或利用于柔性管主体的轴线成特定角的线性成形表面，可维持凯装金属线层的弯曲金属线中的最小曲率半径，和/或控制金属线的曲率，以便保持在预定的设计参数内并且在端部装配件中的所需位置处发生。

下面参照附图仅仅通过实例的方式对本发明的实施例进行描述，其中：

图1示出柔性管主体；

图2示出上运组件；

图3示出柔性管的端部装配件；

图4示出端部装配件主体；

图5示出内部轴环构件；

图6示出密封环；

图7示出外部轴环构件；

图8示出切开的端部装配件；以及

图9示出适于铠装层的导槽；

图10示出柔性管的端部装配件；以及

图11示出外部轴环构件的表面。

在附图中相同的附图标记指代相同部分。

在整个说明书中将参照柔性管进行描述。应该理解柔性管是管主体和一个或多个端部装配件的组合件，管主体的端部在每一端部装配件中终止。图1示出管主体100如何由形成容纳压力管道的多层材料的复合物形成。虽然在图1中示出若干特定层，但是应该理解本发明在广义上可应用包括两层或多层的复合管主体结构。

如图1所示，管主体通常包括最内部的构架层101。构架层101可提供互锁的金属结构，该金属结构可用作最内部的层，以便从整体上或部分上防止内部压力护套102由于管解压、外部压力、凯装抗拉伸压力和机械压毁载荷而塌陷。

内部压力护套102通常包括确保内部流体整体性的聚合物层。应该理解该阻挡层本身可包括若干次层。

压力凯装层103是具有接近90度捻向角的结构层，其增加柔性管抵抗内部和外部压力以及机械压毁载荷的抗性。此外该层在结构上支撑内部压力护套并且具体由互锁的金属结构构成。

柔性管主体还可包括一个或多个带子层104以及第一抗拉伸铠装层105和第二抗拉伸铠装层106。每一抗拉伸凯装层是具有通常在20度到55度之间捻向角的结构层。每一层用于抵抗抗拉伸载荷和内部压力。该抗拉伸铠装层通常成对地进行相反缠绕。

柔性管通常还包括绝缘层107和外部护套108，外部护套108包括聚合物层，用于保护管避免海水进入和防止受到其它外部环境影响，防止受到侵蚀、磨损和机械损坏。每一柔性管包括一段柔性管100以及与柔性管100一起的位于柔性管至少一端部处的端部装配件。端部装配件提供形成柔性管主体和连接器之间过渡的机械装置。例如如图1中所示的不同管层以在柔性管和连接器之间转移载荷的方式终止于端部装配件中。

图2示出适于将诸如油和/或气体和/或水的生产流体从海底位置201传送到浮动设备202的上运组件200。例如图2中的海底位置201是海底流动管线。柔性的流动管线203包括整体或部分搁置在海床204上或掩埋在海床之下并用于静态使用的柔性管。浮动设备可由钻井平台和 /或浮动装置或如图2中所示的船只提供。上运组件200以柔性上运组件(也就是说将船只连接到海床装置的柔性管)提供。柔性管包括两段柔性管主体205₁至205₂以及位于管主体相邻段之间的一个接头206。

应该意识到存在不同种类的如由本领域技术人员公知的上运装置。本发明的实施例可使用任意类型的上运装置，诸如自由悬浮的上运装置(自由的悬链上运装置)，受到某种程度限制的上运装置(受到链条限制的浮动装置)，整体受限的上运装置或封装在管子(I或J管子)中的上运装置。此外应该意识到本发明的实施例可适用于单段上运装置，例如其具有终止于具有端部装配件的一个端部或两个端部处的管主体的单段长度，或者其可用于具有多于一段的多段上运装置。

此外应该意识到本发明的实施例可用于提供上运装置，但是上述实施例通常可在必须使用端部装配件终止一部分柔性管主体端部时的任意情况下使用。

图3示出适于柔性管的端部装配件300。端部装配件300包括端部装配件主体301，该主体301包括沿其长度延伸的内部钻孔302。端部装配件主体由钢或一些其它这种的刚性材料制成。在端部装配件主体301的第一端部处，端部装配件主体301限定开口区域303，一段柔性管主体100的端部定位在开口区域303中然后终止于开口区域303中。在端部装配件主体301的另一端部处是连接器304。该连接器304形成为端部装配件主体的基本盘状扩展区域。该连接器可直接连接到邻近段柔性管的另一端部装配件主体的匹配连接器。上述可使用螺栓或一些其它形式的固定机构来完成。在这种构造中，端部装配件将定位成背对背配置。可选的，连接器304可连接到浮动结构或稳定结构，诸如柔性管固定到其的船只、钻井平台或其它结构的一部分。

图4更详细示出端部装配件主体301。开口区域303由端部装配件主体的开放轮缘400形成。该轮缘限定圆形开口，通过该开口可导入柔性管主体。内表面401包括第一阶梯区域402以及另一阶梯区域403，提供该一阶梯区域402以便当柔性管主体定位在端部装配件中时接收阻挡层密封环，设置该第另一阶梯区域403以便接收另一密封环以便密封柔性管主体各层的端部。内表面401的剩余部分限定基本平滑的内部钻孔，在使用过程中将沿该钻孔传输流体。

端部装配件主体301包括从主体腰部向外延伸的紧固区域404，在将柔性管主体终止于端部装配件内的过程中端部装配件的另外部分可固定到其。

图4B示出处于第三投射角的端部装配件主体的端视图；

参照图3，通过将内部构架层101和阻挡层102在特定位置处切断而终止，以便提供柔性管主体的端部305。密封环306位于端部装配件主体的阶梯区域403的端部处，以便有助于密封构架层和阻挡层的端部。

在图5中更清楚示出内部轴环500。内部轴环500由轴环主体501形成，颈部502自轴环主体501延伸。内部轴环500具有中央钻孔503，其具有由内部轴环的内表面504限定的横断面。轴环主体501和颈部502可整体形成，但是这些部件可单独制成。在颈部502的端部处，形成为曲面506的外表面505。该曲面具有曲率半径，选择上述曲率半径以便限定由该曲面支撑的内部抗拉伸铠装层的最小曲率半径。下面将对上述进行更详细描述。图5B示出从图5右手侧看去(第三投射角)的内部轴环的端视图。内部轴环500是整体件，其有助于在安装/组装过程中提高效率。应该理解根据本发明的实施例的内部轴环可形成为几个部件。

图6示出密封环600，其可用于形成柔性管主体的阻挡层102的外表面和端部装配件主体301之间的密封。该密封环600可以是包括金属部件和通常基于硅树脂的弹性体部件的复合结构。密封环600基本是具有基本矩形主体601的环形件，该矩形主体601包括邻接面602。如图3所示，邻接面602将与由内部轴环构件主体形成的一部分轮缘邻接。密封环600还包括具有平滑外表面604的楔状部分603，该平滑外表面604设置成与端部装配件主体的内部啮合表面啮合。密封环楔状部分内部表面的部分605包括小凸起。这些凸起通过部分插入到阻挡层外表面内而有助于提供良好密封。但是，上述凸起足够小以便当推动密封环形成与阻挡层的密封啮合时避免对阻挡层材料的微裂化。如在此后将更详细描述的那样，当使得端部装配件主体301朝向内部轴环构件500移动时，端部装配件主体的啮合表面与密封环的表面604啮合。上述趋于迫使密封环在从图3左到右的方向上移动，直到邻接表面602与内部轴环主体的表面接合。然后防止到右侧到进一步移动。端部装配件主体301的从左到右的进一步移动使得密封环的楔状部分变形，以便迫使凸起605与终止的柔性管主体的阻挡层102形成紧密密封构造。

图7示出外部轴环700。外部轴环700包括基本圆柱形的颈部区域 701，该颈部区域701在其第一端部区域702处渐缩成锥形。在将外部轴环渐缩的锥形端部703放置在柔性管主体的所选层之间时，该渐缩的锥形端部703对于上述是帮助的。具有渐缩的锥形，这样当将外部轴环推动到所选层之间时是有帮助的。在图3中示出外部轴环放置在外部护套和外部抗拉伸铠装层106之间。应该理解为了简洁目的，图3中所示的柔性管主体100没有示出图1中所示的所有层。外部轴环700是整体件，在安装/组装过程中其有助于提高效率。应该理解根据本发明实施例的外部轴环构件可形成为几个部件。

外部轴环700还包括主体部分704，颈部从该主体部分704延伸。主体相对于颈部向外转。颈部701的内表面705通常是圆柱形的，但是内表面706朝向开口706向外扩展。该内表面区域707可以稍微弯曲并且具有曲率半径，有利的是其曲率半径等于内部轴环构件的弯曲外表面506的曲率半径。以该方式，当柔性管主体的抗拉伸铠装层106在所选位置处708远离阻挡层弯曲时，最外面的抗拉伸铠装层可弯曲抵靠弯曲表面707。这样弯曲表面707确定了抗拉伸铠装层的最小曲率半径。抗拉伸铠装层的剩余长度位于端部装配件的空腔内，金属线终止于该空腔内。如此后描述的那样该空腔填充环氧树脂以便将金属线锁定在位。

再次参照图3，端部装配件300还包括外壳307，其通过一个或多个螺栓308或其它这种固定机构固定到端部装配件主体。该外壳307起到壳体的作用，以便通过图6中所示类型的外部密封环309密封到柔性管主体的外部护套108。外壳307首先附连到端部装配件探后将端部板件310固定到外壳。当朝向外壳推动端部板件310以便将板固定到外壳时，板件在如图3中所示的从右到左的方向上推动密封309。这样密封的楔状部分的外表面与外壳的表面311啮合，上述产生向内的力，迫使密封环形成与外部护套108的外表面密封配置。

抗拉伸铠装层106的端部312终止于在外壳307的内表面和端部装配件主体301以及内部轴环500之间的空腔313内。该空腔313可充填环氧树脂或一些其它可流动的密封剂，以便使得端部结构基本是实心的。上述还有助于将端部装配件的组成部件锁定在位以便防止组件移动。

图8示出将图3中所示的端部装配件切开的形式。如图8中所示，一段柔性管主体100的端部部分放入端部装配件300的一个端部内。在端部装配件300的剩余端部处，连接器304提供刚性结构，其可通过螺通过螺栓固定定到或另外固定到邻近端部装配件的相应连接器，或者可通过螺通过螺栓固定定到或另外固定到一些其它结构，由柔性管形成的流动管线可固定到上述其它结构。柔性管100的端部终止于端部装配件内，其中多层柔性管的各层终止于沿着端部装配件长度的特定点处。提供若干密封，以便防止传送的流体沿着管和端部装配件的钻孔泄漏。

现在将描述根据本发明实施例的一段柔性管主体的终止方法。柔性管主体100将终止于端部装配件300内。由于该原因，将在希望长度处横向切断柔性管主体的端部。接着在该阶段将端部装配件的各部件螺纹拧到管子的开放端部上。这些部件包括外壳307、端部板件(外部轴环)310，以及外部密封环311。

接着切断构成多层柔性管的各层以便选择长度。例如，将外部护套108切得比构架层101和阻挡层102短得多，而抗拉伸凯装层切得更长。接着将外部轴环700放入柔性管主体开放端部处的位置中。例如，外部轴环的颈部可放置在外部护套和最外部的抗拉伸凯装层之间。一旦放置到位，通过柔性管主体各层之间径向向内作用的压力将外部轴环保持在位。这些压挤外部轴环的颈部，有效将其保持在位。然后将邻近柔性管主体阻挡层的凯装金属线312向外弯曲，偏离其支撑角色。弯曲发生在所选区域708处。如图3中所示，该区域相应于形成在外部轴主体部分内表面上的曲面位置上。通过使得铠装层弯曲抵触该曲面，可控制最小的曲率半径，这样不会发生过弯曲。

在将内部轴环500固定在相对于外部轴环700的相对位置处的过程之后，接着进行各种密封面的一些形成准备，诸如表面的测量以及用砂纸将其进行打磨。上述可通过使用长的螺栓314或一些其它这种固定装置来实现。部件500可由单一环来制备，或者由开口环(并且通过螺通过螺栓固定定在一起)制备，并且可利用摩擦力或其附连机构固定，诸如利用环氧树脂粘合剂粘合，或通过螺通过螺栓固定定到外部轴环，通常利用长的螺栓314。一旦将凯装层弯曲使其不平行于阻挡层，并且内部轴环固定在位，那么就将密封环600围绕管子的开放端部放置。然后使得端部装配件主体301朝向内部轴环500的主体端部移动。将端部装配件主体拉到管子上的动作使得内部密封环600向下铆固在流体阻挡层上。

在该实施例中，用足够的力将内部轴环固定在位，当进行铆固过程时使得移动最小化。上述具有控制密封环固定的位置以及因此控制所有其它组件的相对位置的优势。然后将主体301定位在合适的位置通过当紧固螺栓313时使得未固定的内部轴环在方向B上移动将密封环拉到主体上，上述是不利的。这是由于密封环固定的位置相对于其它组件是固定的：在铆固过程之前内部轴环相对于其它组件的位置不是固定的。此外虽然内部密封环起初在方向B上铆固，但是一旦固定到下面的聚合物层，内部密封环保持固定并且主体301在方向A上移动，潜在压挤绝缘环305。

然后使得端部装配件主体301朝向内部轴环500的主体端部移动。当端部装配件朝向柔性管移动时，通过内部和外部轴环可使得柔性管保持在刚性位置。当端部装配件主体在如图3中的箭头A所示的方向上移动时，形成为肩部402的啮合表面迫使密封环形成与内部轴环邻接的关系。如图3所示从左到右的进一步移动导致端部装配件的肩部迫使密封环的楔状部分向内形成与柔性管主体阻挡层的外层的紧密密封关系。上述使得密封生效。然后端部装配件主体301使用螺栓或一些其它固定机构通过螺栓固定到内部轴环。然后凯装金属线的自由端部312弯曲到空腔313内的位置中，在该阶段部分限定空腔313。这种位置通常在图3中示出。凯装金属线可支撑在内部轴环主体的外部轮缘表面和端部装配件主体的外表面上。可利用带子将金属线固定在位。然后利用螺栓308将外壳307固定到端部装配件301的腰部。上述形成空腔313。

现在通过使其在如图3中箭头B所示的方向上滑动到外壳307的外表面和柔性管主体的外部护套108之间形成的空间内使得之前环箍在柔性管主体上的外部密封环309移动到位。然后通过螺栓将终端环件310固定到外壳。当上述环固定时，迫使其在如图3中箭头B所示的方向上朝向外壳移动。上述迫使密封环309朝向外壳上的邻接表面移动，上述使得密封生效。

在该阶段，端部装配件悬垂在垂直方向上。然后将环氧树脂或一些其它壳流动的密封剂通过注入部件(未示出)注入以便填充端部装配件中的空腔313。这进一步将金属线锁定在位，并且有助于改善整个的机械整体性。

在传统的柔性管的端部装配件中，在用将凯装金属线固定在位的材料填充空腔313之前，端部装配件的整体重量通过将密封环600铆固到下面到流体阻挡层上而提供。密封环的该直接的装载具有增加下述可能性的效果，即端部装配过程将导致在密封环处的移动减少，并且从而削弱其功能。在将内部轴环固定在管子上的地方，载荷会分配在内部轴环和密封环作用之间，从而减少在填充空腔之前处理端部装配件相关的危险。

在本发明的一个实施例中，利用足够的力通过一些机构(通常通过使用长的螺栓314)将内部轴环500固定，并且邻近外部轴环700固定，这样凯装金属线层被夹固在外部轴环的曲面和内部轴环的曲面之间。这将金属线锁定在位。应该意识到胜于在每一外部轴环和内部轴环上设置曲面，仅有一个轴环会需要这种支撑表面。此外，应该意识到曲面可以是线性的。

根据本发明的实施例，内部轴环和/或外部轴环的一个或多个支撑表面可包括沟槽。图9更详细示出根据本发明实施例的内部轴环500的曲面506和颈部502。应该理解为了便利仅在图9中示出内部轴环500的一部分。该轴环可以是整体的圆柱体结构，或者可以制成部分。形成内部抗拉伸铠装层106部分的金属线在相对于管主体100的较高捻向角下进行缠绕。由于每一这些层在弯曲区域708周围处远离下面的阻挡层弯曲，每一金属线定位在相应的导槽900内。导槽优选足够深，以便将金属线的整个直径涵盖在其中，但是应该意识到可以提供具有较浅深度的导槽。有利的，导槽900可具有金属线直径一半的深度，而另外一匹配槽设置在外部轴环的曲面707上。

应该意识到第一铠装层在相对于柔性管主体的第一角度上放置，另一抗拉伸铠装层在不同的方向上缠绕。在上述情况下，可在内部轴环的曲面506中以一定角度形成另外的导槽(未示出)，上述角度与那些另外金属线的铲背角匹配。通过在内部轴环和/或外部轴环的至少一曲面中设置凹槽，内部轴环和外部轴环的曲面可形成紧密并置关系。这有助于使得内部轴环的颈部502延伸最大的可能距离，以便尽可能制成柔性管的阻挡层。颈部502和外部轴环颈部以及外部轴环主体将有效支撑端部装配件主体和保持其整体性的柔性管主体区域之间的阻挡层。这有助于将金属线锁定在位，以便防止移动，否则上述移动会损害端部装配件的环氧树脂或其它部件。

这样本发明的实施例提供了柔性管的端部装配件。该端部装配件具有端部装配主体，该主体具有开口，该开口接收将终止于端部装配件中的那段柔性管主体的端部。内部轴环固定到柔性管，并且该内部轴环包括延长的颈部，该颈部具有限定基本圆柱形钻孔的内表面。选择该钻孔的直径以便紧密匹配柔性管主体阻挡层外表面的直径。当使得柔性管主体旋过该中央钻孔时，内部轴环颈部(并且实际上是主体的一部分)的内表面支撑柔性管主体的阻挡层。这有助于防止通过推动所传输的流体通过未支撑位置处的阻挡层材料的压力导致阻挡层材料爆裂。

图10示出本发明的可选实施例。如图所示，端部装配件300包括端部装配件主体301，其包括沿其长度延伸的内部钻孔302。端部装配件主体由钢或一些其它这种的刚性材料制成。在端部装配件主体301的第一端部处，端部装配件主体301限定开口区域303，一段柔性管主体100的端部定位在开口区域303中然后终止于开口区域303中。

内部轴环1000由凸缘主体1001形成，该主体1001包括从颈部1003延伸的主体部分1002。凸缘主体1001具有中央钻孔，其是阶梯式的，其中邻近端部装配件主体301的凸缘主体1001具有最小的内径。根据半径的向外阶梯部分沿凸缘形成，并且台阶距离设置成与柔性管主体的压力铠装层的厚度匹配。图10所述的内部轴环1000具有两件式构造，并且除了凸缘主体之外，还包括环形的渐缩锥形环1004，该环1004与凸缘主体分离。环1004的内径大于凸缘主体颈部区域1003的内径，这样在环和颈部区域之间形成另外的阶梯区域。选择阶梯尺寸，以便与位于压力铠装层外侧上的一个或多个层的厚度匹配。以该方式，可在终止过程中提供诸如挤出层或金属层的间隙层。上述环的柔性管主体端部具有基本圆形的鼻部1005，该鼻部1005是圆形的，以便避免在组装过程中当上述环沿着柔性管主体的终端滑动时损坏柔性管主体的部分。线性成形表面1006远离柔性管主体的中央轴线向上渐缩成锥形，其中与轴线的迎角设置成当铠装层金属线远离柔性管主体弯曲时确定铠装层金属线的起离角。

图10中所示的实施例还包括外部轴环1010，其包括基本圆柱形的颈部区域1011，该颈部区域1011在其第一端部区域1012处渐缩成锥形。外部轴环1010还包括主体部分1013，在图11中更清楚示出该主体部分1013的一部分。外部轴环主体区域1013从渐缩的锥形颈部区域延伸，并且具有起初由颈部区域的基本圆柱形内表面1014和另外的线性区域1015限定的内表面，然后该线性区域1015弯曲到外部轴环的开放轮缘区域1016中。在外部轴环主体的线性区域1015和外部轴环颈部区域的线性内表面之间设置稍微弯曲的区域1017。类似的，在外部轴环1010的线性支撑表面1015和开放轮缘1016之间设置稍微弯曲的弯曲区域1018。每一弯曲区域1017、1018以如此的方式形成，其确保当铠装层的金属线在组装步骤中向外弯曲时，不存在尖锐边缘，该尖锐边缘会使得金属线过弯曲或损坏金属线。支撑表面1015的形状是如此的，以致当凯装金属线组装在端部装配件主体内的过程中当凯装金属线远离柔性管主体弯曲时，其确定凯装金属线的曲率半径。线性表面1015与柔性管主体的轴线会合处的角度可有利地与渐缩锥形环1004的线性支撑表面1006匹配。

本发明的实施例提供内部轴环，其包括具有弯曲外表面或平坦外表面的端部区域。选择外表面的弯曲度以便确定当终止于端部装配件的过程中那些金属线远离柔性管轴线弯曲时柔性管铠装层金属线的曲率半径。本发明的实施例还提供外部轴环构件，其具有位于内表面区域上的类似弯曲表面。

本发明的实施例提供了当柔性管主体的端部终止于端部装配件中时用于固定柔性管的一个或多个铠装层金属线的方法。该方法包括将金属线远离柔性管的轴线弯曲并且将每一金属线单独定位在同一凹槽内(虽然多于一个的金属线可恰当定位)。内部轴环和外部轴环的接触表面会被挤压到一起从而将铠装层的金属线锁定在预定位置处。这有助于防止压碎用于填充空腔的环氧树脂，另外当金属线由于凯装金属线的类似剪切作用使得金属线未能锁定在位时会发生环氧树脂的压碎。

本发明的实施例提供用于将端部装配件固定到柔性管主体的方法。该方法包括将一些刚性结构(例如为内部轴环和外部轴环的形式)固定到柔性管主体的端部。然后将端部装配件固定到该结构，诸如固定到内部轴环。通过朝向柔性管拉动端部装配件主体，而不是朝向端部装配件拉动柔性管主体，可提供组装的更有利方法。

在该说明书的整个说明和权利要求中，词语“包括”(“comprise”)”、“包含”(“contain”)以及上述词语的变体，例如“由......构成”(“comprisng”)和“由......组成”(“comprises”)意味着“包括但不限于”，并且不意旨(并且确实不)排除其它组成部分、附属物、组件、整数或步骤。

在该说明书的整个描述和权利要求中，单数涵盖复数，除非上下文中另外需要。具体的，在使用不定冠词之处，说明书将理解成考虑到复数以及单数，除非上下文中另外需要。

结合特定方面对部件、整数、特性、组合物、化学组成部分或化学基团进行了描述，可以理解本发明的实施例或实例可应用于在此所述实施例或实例的任意其它方面，除非与其相矛盾。

Claims

1.包括适于柔性管端部装配件的外部轴环构件的设备，其包括：

外部轴环主体部分；以及

外部轴环颈部部分，该颈部部分远离外部轴环主体部分延伸并且设置成固定到柔性管主体的一部分上，在柔性管主体各层之间的开槽位置内，所述位置位于柔性管主体的外部护套和柔性管主体的至少一铠装层之间；其特征在于：

所述外部轴环主体部分包括内表面区域，所述内表面区域包括弯曲成形区域或线性成形区域，该内表面区域在外部轴环构件的端部区域朝向开口向外扩展，并可定位在铠装金属线层的金属线向外弯曲的所选区域，用于确定所述金属线的曲率半径，当管主体固定在端部装配件中时所述金属线远离柔性管主体轴线向外弯曲并且由内表面区域支撑。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述外部轴环构件包括：

在外部轴环构件的第一端部区域处限定开放开口的基本圆柱形颈部部分，以及由外部轴环主体部分在外部轴环构件的剩余端部区域处限定的另一开放开口，所述另一开放开口构成所述开口。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述外部轴环主体部分在所述剩余端部区域处从轴环颈部部分外转，所述内表面位于所述外部轴环主体部分的中心区域处。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述外部轴环构件包括：

在外部轴环构件的第一端部区域处限定开放开口的基本圆柱形颈部部分，以及在外部轴环构件的剩余端部区域处的部分封闭的开口。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述部分封闭的开口部分由外部轴环主体部分部分封闭，外部轴环主体部分相对于颈部部分内转，所述内表面区域位于外部轴环主体部分的内转部分的端部区域处。

6.根据权利要求所1述的设备，其中外部轴环构件的颈部部分渐缩成锥形，以便有助于开槽过程，在该开槽过程中迫使外部轴环构件的开放开口处于柔性管各层之间。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述内表面区域包括弯曲成形区域。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述内表面区域包括线性成形区域。

9.包括适于柔性管的端部装配件的内部轴环构件的设备，其包括：

内部轴环主体部分；以及

内部轴环颈部部分，该颈部部分从内部轴环主体部分向外延伸；其特征在于：

所述颈部部分的端部区域包括外表面区域，所述外表面区域包括弯曲成形区域或线性成形区域，该外表面区域在内部轴环构件的端部区域朝向开口向内扩展，并可定位在一部分柔性管主体的铠装金属线层的金属线向外弯曲的所选区域，用于确定所述金属线的曲率半径，当管主体固定在端部装配件中时所述金属线远离柔性管主体轴线向外弯曲并且由外表面区域支撑。

10.根据权利要求9所述的设备，进一步包括：

所述内部轴环构件包括在其第一端部区域处限定开放开口的基本圆柱形颈部部分，以及在其剩余端部区域处限定的另一开放开口，所述另一开放开口构成所述开口。

11.根据权利要求10所述的设备，进一步包括：

位于颈部部分的剩余端部处并且相对于颈部部分外转的内部轴环主体部分。

12.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一端部包括柔性管主体端部并且所述剩余端部包括端部装配件主体端部。

13.根据权利要求9至12任一项所述的设备，其中所述外表面区域包括弯曲成形区域。

14.根据权利要求9至12任一项所述的设备，其中所述外表面区域包括线性成形区域。

15.用于将铠装层金属线固定在柔性管端部装配件中的设备，其包括：

如权利要求9所述的内部轴环构件；以及

如权利要求1所述的外部轴环构件；其中：

每一内部轴环构件和外部轴环构件包括金属线支撑表面，所述金属线支撑表面分别包括所述外表面区域和所述内表面区域，当金属线远离柔性管主体的轴线弯曲时上述金属线支撑表面设置成确定柔性管主体铠装层金属线的曲率半径，并且当管主体固定在端部装配件中时由所述金属线支撑表面支撑所述金属线。

16.根据权利要求15所述的设备，其中内部轴环构件和外部轴环构件的金属线支撑表面是弯曲的并且具有相同的曲率半径。

17.根据权利要求15所述的设备，其中内部轴环构件和外部轴环构件的金属线支撑表面是线性的并且具有与柔性管主体的轴线所成的相同迎角。

18.根据权利要求16或17所述的设备，进一步包括：

其中所述内部轴环构件和外部轴环构件位于端部装配件中，这样外部轴环构件的内表面区域相对于所述内部轴环构件的外表面区域处于空间隔开的关系。

19.根据权利要求18所述的设备，进一步包括：

所述外表面区域和所述内表面区域之间的空间与铠装层至少一金属线的直径尺寸匹配。

20.根据权利要求15所述的设备，进一步包括：

所述内部轴环构件和所述外部轴环构件设置成将铠装层的金属线夹固在其间。