CN104583746B - 套筒构件、端部接头组件以及组装柔性管的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种套筒构件、端部接头组件以及组装柔性管的方法。所述套筒构件包括:本体,所述本体具有大致圆筒状部分,所述大致圆筒状部分的内径大致等于第一管体层的外径以便套在所述第一管体层上;以及凸缘部分,所述凸缘部分从所述本体径向向外延伸以便位于另一管体层与端部接头之间,所述另一管体层为防护层,所述凸缘部分的外径大致等于或大于所述另一管体层的外径。
Description
技术领域
本发明涉及一种套筒构件,端部接头组件以及组装柔性管的方法。具体地但非排它地,本发明涉及用于在柔性管体以端部接头终止的区域中使用在柔性管中的套筒构件。
本发明还涉及用于极深水下应用的中间密封。具体地但非排它地,本发明涉及柔性管的端部接头中的流体密封系统,包括该流体密封系统的密封结构和测试。
背景技术
通常,柔性管被用于将诸如石油和/或天然气和/或水之类的产品流体从一个位置运输到另一位置。柔性管对于将水下位置(水下位置可以在水下较深,比如水下1000米或更深)连接到海平面位置是特别实用的。管道可以具有通常高达大约0.6米的内径。柔性管一般被形成为柔性管体与一个或多个端部接头的组件。管体通常被形成为形成承压管道的分层材料的组合。管结构允许发生较大挠曲而并不产生损害管的功能性(在管的使用寿命期间)的弯曲应力。管体一般被组装成包括金属层和聚合层的组合结构。
非粘接的柔性管已经被用于深水(小于3300英尺(1005.84米))和超深水(大于3300英尺)开采中。对石油日益增长的需求导致了在环境因素更为极端的越来越深的水域中进行开采。例如,在这种深水和超深水环境中,海底温度增大了产品被流体冷却到导致管阻塞的温度的风险。增加的深度还增大了与柔性管必须进行操作的环境相关联的压力。因此,增大了对柔性管体的各层以及管体各层与端部接头的连接的高性能等级的需要。
柔性管是一段管体和一个或多个端部接头的组件,其中管体的相应端部终止于各个端部接头。图1示出了管体100是如何由形成承压管道的分层材料的组合形成的。尽管在图1中示出了多个特定层,但管体结构可以包括两个或更多个由各种可能的材料制造而成的同轴层。层厚度仅以示例性的目的示出。
如图1所示,管体包括可选的最内骨架层101。骨架提供了能够用作最内层的互锁结构,以整体地或局部地防止内部压力壳层102由于管失压(decompression,)、外部压力、以及抗张力铠装压力和机械压毁负载而导致的损毁。管体可以在不具有骨架层(即,光滑孔)或具有骨架(粗糙孔)的情况下被使用。内部压力壳层102用作流体保持层并且包括确保内部流体整体性的聚合物层。应当理解的是,该层自身可以包括多个子层。应当理解的是,当可选的骨架层被使用时,内部压力壳层通常被本领域技术人员称作封闭层。在没有这样的骨架的运作(光滑孔的操作)中,内部压力壳层可以被称作内衬。
可选的压力防护层103为具有接近90°的捻角(lay angle)的结构层,该层增大了柔性管对外部和内部压力以及机械压毁负载的耐受性。该层还结构性地支撑内部压力壳层,并且通常包括互锁结构。压力防护层通常具有缠绕线(wound wires),缠绕线具有特定横截面轮廓以进行互锁,以便能够保持并吸收由管上的外压力或内压力引起的径向力。防止管由于压力而导致压毁或爆裂的缠绕线的横截面轮廓有时被称作抗压轮廓。EP1141606、US6,739,355、US6.283.161、US6.065.501、WO2008/023110、EP1135623和EP1395769公开了具有用于压力防护层的缠绕线的柔性管体,其中所述线具有各种横截面轮廓。例如,在图8中示出了穿过由缠绕线形成的已知压力防护层的、具有呈大致“Z”形轮廓的横截面轮廓的截面。
柔性管体还包括可选的第一抗张力防护层105和可选的第二抗张力防护层106。每个抗张力防护层都是具有通常介于10°到55°之间的捻角的结构层。每层都被用于承受张力负载和内部压力。抗张力防护层通常成对地对向缠绕。所示出的柔性管体还包括可选的带层104,带层104有助于包含在下面的层并且在一定程度上防止相邻层之间的磨损。
柔性管体通常还包括可选的隔离层107和外壳层108,外壳层308包括用于保护管以抵抗海水的渗透和其它外部环境、腐蚀、磨损和机械损伤的聚合物层。
每个柔性管包括至少一段(有时称作一节或一部分)管体100以及位于柔性管的至少一个端部处的端部接头。端部接头提供了一种形成柔性管体与连接器之间的过渡部的机械装置。例如在图1中示出的不同的管层终止于端部接头,这样来传递柔性管与连接器之间的负载。
柔性管的端部接头可以用于将各节柔性管体连接到一起或用于将它们连接到诸如刚性水下结构或飘浮设施之类的终端设备。这样,在其它各种用途中,柔性管可以用于提供将流体从水下流送管线输送到飘浮结构的立管组件。在这种立管组件中,柔性管的第一节可以被连接到一个或多个其它节的柔性管。柔性管的每节包括至少一个端部接头。图2示出了适于将诸如石油和/或天然气和/或水之类的产品流体从水下位置201输送到飘浮设施202的立管组件200。
图3中示出了例如在WO2007/144552或EP1867907中公开的已知的端部接头组件300的横截面。端部接头300包括端部接头体301,端部接头体301包括沿着其长度延伸的内孔302。端部接头体由钢或其它此类刚性材料制成。在端部接头体301的第一端部处限定有敞开口部区域303,一节柔性管体100被定位于该口部区域303中然后被端接。端部接头体301的另一端部处为连接器304。连接器304在端部接头体上被形成为大致盘形外扩区域。连接器可以被直接连接到相邻节段的柔性管体的另一端部接头体的匹配连接器上。连接可以通过使用螺栓或一些其它形式的固定机构实现。在这种构型中,端部接头可以被定位成对接的构型。替代性地,连接器304可以被连接到诸如船只、平台之类的飘浮结构或固定结构或其它此类结构。柔性管体的各层被引入到端部接头组件中、被剪切到适当的长度并且与端部接头的特定部分密封地接合。
对于柔性管体的端部而言,存在有与所提供的端部接头相关联的各种各样的问题。端部接头必须确保良好的紧固和良好的密封。具体地,可以设置内密封环600和外密封环309对柔性管体的相邻层与端部接头之间进行密封。密封通过压扣作用形成,这会导致密封环和/或管体的相邻层的变形,以及导致管体的可能为例如聚合物的层被压缩。端部接头在设计上改变以适于柔性管体的不同变型。特定端部接头设计可以包括例如为中间密封环的另一密封环,该密封环可以被用于形成柔性管体的中间壳层与端部接头之间的密封。一些已知的构造不能够在将端部接头附接到管体的组装/制造阶段容易地或可靠地被测试,从而无法知道这样的密封的有效性如何,因此它们可能具有增大的泄漏风险。
到目前为止,在将端部接头组装到管体上期间对密封系统的验证测试不足以证明在管受压时运行的完整性。这是因为在端部接头元件的构造中使用的材料在受到负载时(例如当管受压时)呈现弹性材料特性。部件的弹性运动/位移的量将由管中的压力和部件的材料特性确定。例如,密封接头通过螺纹紧固件系统来获得其装配力,并因此其密封完整性在组装期间将需要紧固件的高预负载,以确保密封中的压缩力(保持密封完整性所需)即使在管道中施加的压力试图将接头分离时也是占优势的。
图4示出了图3的方框A中示出的构造的变型。所示出的构造根据图3包括端部接头壳体304、端部接头体306和内密封环600。然而,该组件还包括设置成端接管体的中间密封层312的第一环圈构件308和第二环圈构件310。中间密封层可以被设置在压力防护层314的径向外侧并且用于密封压力防护层。
该组件还包括中间密封环316(由于其抵靠管体的中间密封层进行密封而被称作中间密封环)。此外,该组件包括O形圈320、322以帮助阻隔沿着第一环圈构件308的边缘的潜在泄漏路径。
已知的是O形圈通常被用于有效密封,然而,O形圈密封的位置和性能非常依赖于围绕它们的材料的特性和性能。O形环构造的两侧上的压缩力对于保持密封而言是关键的。证明密封系统的性能可以进行使用的可能性是困难的,因为不可能在管受压时在如图4中所示的已知的构型上执行测试。
预先在这样的构造中测试O形环320、322和密封环316的完整性是不可能的。此外,还可能存在当在高压下一些部件发生弹性挠曲时正确地定位O形环的问题,这些O形环上保持其密封完整性所需要的压缩力会减少或甚至消失。
与为柔性管体的端部提供端部接头相关联的另一问题是,会难以剪切管体的具有不均匀特性的特定层来提供适当的用于与端部接头的一部分抵接的直端面。柔性管体的防护层,例如压力防护层和抗张力防护层通常具有不均匀的特性。例如,对于具有如图8中示出的横截面轮廓的压力防护层而言,在具有螺旋缠绕线(以非零角度)的情况下,会难以形成与管体的纵向轴线成90度的精确的切口。
这样,压力防护层的剪切端部(或其它不均匀的层)可能不能紧密地与端部接头抵接,从而导致比柔性管体与端部接头之间的理想连接要差。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种用于柔性管的套筒元件,该套筒元件包括:
本体,所述本体包括大致圆筒状部分,所述大致圆筒状部分的内径大致等于第一管体层的外径以便套在所述第一管体层上;以及
凸缘部分,所述凸缘部分从所述本体径向向外延伸以便位于另一管体层与端部接头之间,所述另一管体层为防护层,所述凸缘部分的外径大致等于或大于所述另一管体层的外径。
根据本发明的第二方面,提供了一种端部接头组件,所述端部接头组件包括环状构件和套筒元件,以便位于所述环状构件与一个柔性管体的一层或多层之间。
根据本发明的第三方面,提供了一种柔性管,所述柔性管包括柔性管体和至少一个端部接头。
根据本发明的第四方面,提供了一种组装柔性管的方法,包括:
提供套筒元件,所述套筒元件包括:本体,所述本体具有大致圆筒状部分,所述大致圆筒状部分的内径大致等于第一管体层的外径;以及凸缘部分,所述凸缘部分从所述本体径向向外延伸,所述凸缘部分的外径大致等于或大于另一管体层的外径,所述另一管体层为防护层;
将所述本体定位在所述第一管体层的一部分上并且至少部分地定位在所述防护层下方;
将所述凸缘部分定位成抵靠端部接头;以及
将所述第一管体层和所述另一管体层与所述端部接头连接。
根据本发明的第五方面,提供了一种基本上如本文中参照附图描述的套筒构件。
根据本发明的第六方面,提供了一种基本上如本文中参照附图描述的端部接头。
根据本发明的第七方面,提供了一种基本上如本文中参照附图描述的方法。
本发明的特定实施例提供的优点是,柔性管体的层与端部接头之间的间隙(由对层进行的不理想的剪切导致)可以被弥合(bridged)以防止位于下方的层蠕动到该间隙中。本发明的特定实施例提供的优点是提供了一种组件,其中,能够获得端部接头与柔性管体之间的连结质量的较高程度的可靠性。
特定实施例提供的优点是,提供了比已知构造具有提高的可靠性的密封系统。特定实施例提供了在部署之前测试柔性管中的密封元件的密封完整性的方法。这样,可以更精确地预知柔性管的寿命。
附图说明
下文中将参照附图进一步描述本发明的实施例,在附图中:
图1示出了柔性管体;
图2示出了立管组件;
图3示出了端部接头;
图4示出了端部接头设计的变型;
图5示出了端部接头组件的一部分;
图6示出了在组装期间的图5的一部分;
图7示出了在进一步的组装之后的图5的一部分;
图8示出了已知压力防护层的缠绕物;
图9示出了图6中示出的端部接头组件的一部分和端部接头壳体的一部分的轻微放大视图;
图10示出了图7中示出的部分的轻微放大视图;
图11示出了端部接头组件的更完整的视图,其中包括图10中的部分;
图12a和图12b示出了套筒元件;以及
图13示出了图6、图7以及图9至图11中示出的构造的替代性构造。
在附图中,相同的附图标记表示相同的部件。
具体实施方式
图5示出了端部接头的密封构造的一部分的横截面。该组件包括设置成端接管体的中间密封层512的第一环圈构件508和第二环圈构件510。中间密封层可以设置在压力防护层514的径向外侧并且用于密封该压力防护层。
该组件还包括用于阻隔沿着中间密封层512和第一环圈构件508的径向外表面的潜在泄漏路径的中间密封环516、518。第一密封环被设置在第一环圈构件和第二环圈构件之间,并且越过中间密封层512的一部分。第二密封环设置在第二环圈构件510的相对侧,并且越过中间密封层512的一部分。这样,在本示例中,第一和第二密封环具有相同的直径(以及半径)。密封环516、518之间为设置在第二环圈构件510中的测试口524。测试口524作为通道从第二环圈构件的径向外表面到该环圈构件的径向内表面延伸。
此外,该组件包括两对O形圈520、521、522、523,以帮助阻隔沿着第一环圈构件508的边缘的潜在泄漏路径。O形圈是同轴的并且沿着第一环圈构件508的围绕柔性管的圆周轴线延伸的表面526、528设置。在本示例中,O形圈520和521具有相同的直径,并且O形圈522和523具有相同的直径。在O形圈520、521之间为设置在第一环圈构件508中的测试口530,测试口530作为通道从第一环圈构件的径向外表面到该环圈构件的径向内表面延伸。在O形环522、523之间为设置在第一环圈构件508中的测试口532,测试口532作为通道从第一环圈构件的外表面向该环圈构件的内表面延伸。
为了提供良好的密封,密封环应当通过扣夹作用被施压。这涉及使两个相邻元件(在密封环516的情况下为第一环圈构件508和第二环圈构件510)靠近到一起(沿任一方向或同时地)直到进一步的运动被限制。然后,使相邻元件更近地靠近到一起,这能够使密封环536的楔形部分变形,并且将楔形部分迫压到与下方管层(中间壳层512)密闭的密封构型。管层也会略微变形。
如图6所示,为了对密封环516、518施压,扣夹工具534被使用,扣夹工具534沿附图中示出的从右向左的方向被推压。当然,环圈构件可以替代性地朝向固定扣夹工具被推压,或所有元件被同时迫压到一起。这个动作对如上所述的两个密封环施压。
在密封环就位并且形成密封的情况下,测试口524可以被用于测试密封环的完整性。在测试模式中,流体(例如水)可以被引入到口524中以对两个密封环之间的区域加压。引入的压力可以适当地为2MPa或更大。压力可以被预定以模拟使用中在水下受到的静水压力。特定构造可以将测试保证到5MPa,或高达50MPa。
在这种构造中,密封环516、518与中间密封层512之间的接合点将接受受压流体。在达到受压状态时,由于第一和第二密封环516、518,该区域在测试周期内不应当经历压力降低。该区域可以在预定时期内受压,例如5分钟或长达2小时或更长的时间。如果压力被保持了多个小时,测试周期将变得不太有用,因为流体会开始渗过聚合物壳层512。
如果设备没有给出如由压力降低表示的泄漏或失效的指示,则可以证实密封516的完整性。
除了这种测试之外,还可以执行类似类型的压力测试以使用测试口530来测试一对O形圈520、521。此外,可以执行类似类型的压力测试以使用测试口532来测试一些O形圈522、523。由于O形圈的位置和构型确保了密封的性能不会如之前的设计中的情况一样由于将连接保持到一起的螺纹紧固件的弹性而降低或消失,因此这种对O形圈的测试不仅在组装过程期间而且在管受压时有效地提供了这些密封的完整性的证明。
适当地,O形圈对可以经受大约0.2MPa的压力测试。在密封环516和O形圈520、521、522、523的测试具有正面结果时(即,密封在所施加的压力下保持了其完整性),可以将压力去除,将口封闭,并且柔性管结构可以完成以备使用。密封环518实际上变得多余,其唯一用途是作为测试构造的一部分。
图7示出了在端部接头的附加部分已经被施加之后的构造,附加部分包括端部接头壳体538和气孔通道540。端部接头构造的剩余部分(未示出)可以以已知的方式设置。
如上所述的细节设计的各种改型都是可以的。例如,可以使用除了扣夹工具之外的其它构造来对密封环施压。例如,可以使用螺栓,螺栓朝向第一环圈构件被驱动到第二环圈构件中,并且拧紧到扣夹密封环的程度。
密封构造不需要被设计成测试中间密封。可以使用类似构造来测试例如与抵靠端部接头壳体的外环圈构件相邻的密封。根据柔性管所需要的条件,可以使用各个层和各层的组合。
通过上述构造,能够测试将被用于将在水下很大深度处(例如1000m或更深)使用和/或在高压下作业的柔性管中的密封元件的可靠性。能够对密封元件的性能具有高度可信度是特别有用的,因为在部署到海洋中之后在不对管进行完全重新的端接的情况下(涉及到在管可以被重新使用之前将管从其使用位置移出,移除包括故障密封元件的端部接头,并且重新装配新的端部接头构造)更换故障的密封元件是不可能的。
通过在第一和第二密封元件之间形成腔室,可以施加高压来测试所需要的密封元件中的至少一个的完整性,而不需要使管的剩余部分受到该高压。这样,高压仅被施加在管的待测试点处。
通过上述的发明,密封元件可以在柔性管的构造期间被测试以在部署该柔性管之前确保其密封完整性。
对于特定柔性管体构造而言,在压力防护层上提供密封层(中间密封)是有用的。然后,压力防护层和骨架层可以都被用于为管提供耐压性。通过本发明,可以确保的是压力防护层将不会被来自周围海水的静水压力浸没。这样,可以依靠压力防护层的性能来作为用于极深水下应用的抗压层的一部分。
图6额外地示出了所公开的构造的另一发明性特征,该特征将在下文中参照图6到图12进行描述。如上所述,管体层的剪切端部,特别是例如压力防护层的不均匀层可能会与端部接头不紧密地抵接,从而导致比柔性管体与端部接头之间的理想连接要差。
发明人已经发现解决这一问题的一种方法是将填充材料(例如双组分环氧树脂)填充到压力防护层(或其它不均匀层)的剪切端部与端部接头之间的所有间隙(例如,压力防护层端部与端部接头的环圈之间的间隙)。然而,环氧树脂在压力下会压缩,从而改变其填充的孔隙的体积并且可能影响周围面积。而且,在构造之后,无法确认已经注入有环氧树脂的孔隙是否已经被完全填充,从而对构造的最终质量留下疑问。
本发明人已经发现的另一问题是管体层与端部接头之间的任何间隙都可能使得径向内层(例如聚合物封闭层)延伸到该间隙中,从而导致该内层具有不齐平的末端并且可能导致聚合物的微裂纹,最终导致管体可能的失效。此外,在具有不齐平的端部切口的层的情况下,层与端部接头之间的间隙的尺寸会围绕管层的圆周变化,从而导致相应不齐平的径向内层。
如图6(以及图9、图10、图11、图12a和图12b)所示,套筒元件550被设置在柔性管体与端部接头之间的接合点处。套筒元件550包括具有大致圆筒状部分的本体552和从本体552径向向外延伸的凸缘部分554。这样,本实施例的套筒元件在一个横截面中,(参见图12a中示出的端视图)总体上呈圆形,在贯穿本体和凸缘部分另一横截面的情况下呈大致L形(在图6中可见)。图12b示出了套筒元件550的从垂直于图12a中示出的视图的侧部剖切的剖视图。
套筒元件被设置成位于内衬(流体保持层)556上,即内衬的径向外侧。这样,套筒元件本体552的内径和套筒元件自身将与内衬的外径基本上相等。
径向延伸的凸缘部分554被布置成位于第一环圈构件508和压力防护层514的端部之间,在这种情况下越过防护层的剪切端部并且进一步向外超出压力防护层的外径。
这里,套筒元件是金属的,例如为碳钢或不锈钢的。在本实施例中,套筒元件的尺寸如下——本体长度为25mm,本体宽度为1mm,凸缘长度为31mm,凸缘宽度为2mm。当然在实践中,套筒元件可以具有任何适当的尺寸以与管层的以及套筒元件抵靠而被定位的端部接头部件的尺寸配合。例如,本体宽度(厚度)可以介于大约0.25mm至2mm、或0.5mm至1.5mm、或1mm至2mm等等之间。套筒元件也可以是渐缩的以辅助其在管体层之间的定位。
在组装柔性管的方法中,例如如图3中示出的端部接头被提供。内衬抵靠端部接头被定位。套筒元件被定位在内衬上。压力防护层被定位在套筒元件的大致圆筒状部分的至少一部分上。
更详细地(参照图11),首先,套筒570可以在管体的压力防护层514上方和在中间密封层512下方被插入。然后,套筒元件550被插入到压力防护层514下方并且抵接压力防护层的径向内表面。套筒元件550可以使用内套圈508被迫压就位。随后,内环圈508被迫压就位。套筒元件550于是出现于内环圈508的端面处,然后内套筒566在内衬556下方被插入,并且密封568通过使端部接头体301朝向管体靠近而使用本体301被迫压到密封位置。在这种方法中,其中套筒元件在两个管体层之间被迫压,然后抵靠端部接头,可以使用润滑脂来辅助将套筒元件的本体插入在管体层之间。
如上所述的套筒元件的各种改型都是可能的。例如,如图13所示,套筒元件560类似于套筒元件550,但凸缘部分实际上更厚并且延伸到环圈构件中的相应空腔中。这样,凸缘部分可以说是包括沿径向和轴向方向延伸离开本体的环构件564。环构件可以与凸缘和本体562一体地形成,或可以是通过粘合剂或焊件或类似物粘接到凸缘的独立的环构件。环构件564具有与内环圈构件508的内径相对应的内径。如在本实施例中可以看到的,环构件564具有从最靠近于本体562的端部到相反端部逐渐增大的内径。环构件564的外径还与内环圈构件508的外径相对应。
从图13可以看到,环构件的逐渐增大的内径支撑内衬556,使得内衬在具有逐渐增大的相应外径的内套筒566上延伸。因此,内衬以在其径向内表面和外表面处都受支撑的方式被平滑地抵靠环圈构件定位。
由于环构件564的形状与环圈构件508中的套筒元件能够被定位于其中的空腔匹配,因此这通过使套筒元件能够容易地定位到相应的形状空间中而有助于组件的制造。
在图13中示出的套筒元件560中,凸缘部分被粘接到相邻的环构件。由于环构件被成形为精确装配到环圈构件508的相应空腔中,因此环构件有助于相对于环圈构件将套筒元件定位在正确的位置处。此外,端部接头与套筒元件之间的任何可能的间隙都会出现在环构件的左侧(在附图中),其中环构件在内套筒566上或径向外侧。这样,径向内套筒566有助于在间隙可能出现的位置处支撑内衬556。
尽管将套筒构件描述成具有大致L形横截面,但套筒构件可以成形为具有其它横截面。例如,套筒构件可以具有倒T形横截面,或包括本体、凸缘部分和其它延伸部分的其它横截面,以抵靠端部接头装配。
在一些实施例中,套筒元件可以被粘接就位,以将管体层固定连结到端部接头。套筒元件可以仅被粘到到端部接头(在这种情况下为环圈构件)或粘接到端部接头和管体层或多层。
尽管已经将套筒元件描述成具有位于流体保持层与防护层之间的本体,但在流体保持层与防护层之间可以具有其它层。例如,耐磨层可以出现在内衬与压力防护层之间。
由此,套筒元件的本体可以被定位在内衬上并且被定位在耐磨层下,从而实现上述相同功能。
在上述套筒元件中,管体层与端部接头之间的间隙可以被弥合。具体地,套筒元件的本体位于压力防护层的端部与第一环圈构件之间的间隙中,将压力防护层连结到端部接头,从而防止位于下方的层延伸到间隙中,否则会损坏位于下方的层。
此外,凸缘部分可以抵靠端部接头定位,从而部分地填充间隙或完全地填充间隙。
由于本体为例如金属的相对较硬的材料,即,比下伏管体层更硬的材料,因此防止了位于下方的层伸出到端部接头与径向外层之间的间隙中。
由于本体部分地位于压力防护层下方并且沿着间隙延伸以与端部接头会合,因此本体适于阻止(防止)内衬径向向外延伸到防护层与端部接头之间的间隙中。
适当地,当凸缘部分为相对较硬的材料时,即,比端部接头和夹置凸缘部分的管体层更硬,套筒元件不会被压缩而导致端部接头组件中的奇怪形状。
此外,不均匀剪切管体层可以在没有对完成的组件的有害影响的情况下在端部接头中被端接。适当地,凸缘部分至少延伸越过其所抵靠的管体层的宽度,从而包含管体层的任何不整齐的末端。凸缘部分可以延伸得比管体层的宽度更远(例如如图6所示)。
在一些实施例中,管体层可以被端接到端部接头并且在管体层与端部接头之间具有间隙,使具有凸缘部分的套筒构件抵接端部接头,并且使本体位于管体层下方并且沿着与位于下方的层的交界面对到端部接头的间隙进行弥合。这样,套筒元件在端部接头与管体层之间留有本体径向外侧的间隙,但对完成的组件没有有害影响。这是因为与位于下方的层的交界面被覆盖,从而防止了该层的伸出,并且管层与端部接头被充分连结。
本领域技术人员将会清楚的是,与上述实施例中的任一个相关地进行描述的特征能够在不同的实施例之间可互换地应用。上述实施例为用于表明本发明的各种特征的示例。
在本文的整个说明书和权利要求书中,术语“包括”和“包含”以及其变型意味着“包括但不限于”,并且这些术语并非意在(并且不)排除其它组分、添加、部件、整体或步骤。在本文的整个说明书和权利要求书中,单数包含复数,除非在上下文中另外有要求。具体地,在使用不定冠词时,本文应当被理解为考虑了复数以及单数,除非在上下文中另外有要求。
结合本发明的特定方面、实施例或示例描述的特征、整体、特性、化合物、化学组分或组应当被理解为适用于本文中描述的任何其它方面、实施例或示例,除非是与其不相容的。本文中公开的所有特征(包括任何所附权利要求、摘要和附图),和/或本文中公开的任何方法或过程的步骤可以以任何组合方式组合,除了这些特征和/或步骤中的至少一些相互排斥的组合之外。本发明不限于任何前述实施例的细节。本发明延伸至本文中(包括任何所附权利要求、摘要和附图)公开的特征的任何新颖的特征或任何新颖的组合,或延伸至本文中公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的步骤或任何新颖的组合。
读者可以将注意力放到与本申请的说明书同时提交或者在前提交的并且利用该说明书对于公众查阅是开放的所有论文和文献,并且所有这些论文和文献的内容都通过参考结合到本文中。
各种其它实施例在下面的有编号段落中被描述。
1、一种用于测试柔性管的密封构造的完整性的方法,包括:将第一环状密封元件和第二环状密封元件定位在柔性管的两个元件之间的接合点处,使接合点的区域介于第一环状密封元件和第二环状密封元件之间;以及通过朝向该区域延伸的口部对第一密封元件和第二密封元件之间的区域加压到大约0.2MPa或更大的预定压力。
2、根据段落1所述的方法,其中,第一密封元件的直径等于第二密封元件的直径。
3、根据段落1或2所述的方法,其中,第一密封元件和第二密封元件为O形圈。
4、根据段落2所述的方法,其中,柔性管的两个元件为第一环圈构件和端部接头体。
5、根据段落2所述的方法,其中,柔性管的两个元件为第一环圈构件和第二环圈构件。
6、根据段落1或2所述的方法,其中,第一密封元件和第二密封元件为密封环。
7、根据段落5所述的方法,其中,柔性管的两个元件为第一环圈构件和第二环圈构件。
8、根据段落5或6所述的方法,其中,第一和第二密封元件被设置成与柔性管体的聚合物密封层相邻并且设置在柔性管体的聚合物密封层的径向外侧。
9、根据段落5至7中任一段所述的方法,进一步包括通过朝向另一元件迫压柔性管的两个元件中的一者或两者而对第一密封元件和第二密封元件施压的步骤。
10、根据前述段落中任一段所述的方法,其中,预定压力为大约0.2至50MPa。
11、根据前述段落中任一段所述的方法,进一步包括:将第三环状密封元件和第四环状密封元件定位在柔性管的两个元件之间的接合点处,使接合点的区域介于第三环状密封元件和第四环状密封元件之间;以及通过朝向该区域延伸的口部对第三密封元件和第四密封元件之间的区域加压到5MPa或更大的预定压力。
12、一种确保柔性管的密封构造的完整性的组件,包括:
柔性管的两个元件之间的接合点处的第一环状密封元件和第二环状密封元件,其中,接合点的区域介于第一环状密封元件和第二环状密封元件之间;以及
朝向第一密封元件延伸的口部,以便对第一密封元件和第二密封元件之间的区域加压。
13、根据段落11所述的组件,其中,第一密封元件的直径等于第二密封元件的直径。
14、根据段落11或12所述的组件,其中,第一和第二密封元件为O形圈或密封环。
15、根据段落11、12或13所述的组件,其中,柔性管的两个元件为第一环圈构件和端部接头体。
16、根据段落11、12或13所述的组件,其中,柔性管的两个元件为第一环圈构件和第二环圈构件。
Claims (10)
1.一种柔性管,用于从水下位置输送流体,所述柔性管包括柔性管体和至少一个端部接头组件,其中,所述至少一个端部接头组件包括环圈构件(508)和套筒元件(550),其中,所述套筒元件包括:
本体(552),所述本体包括圆筒状部分,所述圆筒状部分的内径等于流体保持层的外径,并且圆筒状部分套在所述流体保持层上;以及
凸缘部分(554),所述凸缘部分从所述本体径向向外延伸并且位于另一管体层的端部与所述环圈构件之间,所述另一管体层为防护层,所述凸缘部分的外径等于或大于所述另一管体层的外径;
其中,所述套筒元件的本体适于阻止所述流体保持层径向向外延伸到所述防护层的端部与所述环圈构件之间的间隙中。
2.根据权利要求1所述的柔性管,其中,所述套筒元件的横截面呈L形。
3.根据权利要求1所述的柔性管,其中,所述环圈构件是内环圈构件,并且所述凸缘部分的内径与所述端部接头组件的内环圈构件的内径相对应,并且所述凸缘部分的外径与所述内环圈构件的外径相对应。
4.根据权利要求1所述的柔性管,其中,所述环圈构件是内环圈构件,并且所述套筒元件的凸缘部分包括沿轴向和径向方向延伸离开所述本体的环构件,所述环构件的内径和外径分别与内环圈构件的内径和外径相对应。
5.根据权利要求4所述的柔性管,其中,所述环构件的内径从最靠近于所述本体的端部到相反的端部逐渐增大。
6.根据权利要求4所述的柔性管,其中,所述本体、所述凸缘部分和所述套筒元件的环构件成一体。
7.根据权利要求1所述的柔性管,其中,所述套筒元件的本体的厚度介于0.25mm到2mm之间。
8.根据权利要求1所述的柔性管,其中,所述套筒元件的本体的厚度介于0.5mm到1.5mm之间。
9.一种组装柔性管的方法,所述柔性管用于从水下位置输送流体,所述方法包括:
提供套筒元件,所述套筒元件包括:本体,所述本体具有圆筒状部分,所述圆筒状部分的内径等于流体保持层的外径;以及凸缘部分,所述凸缘部分从所述本体径向向外延伸,所述凸缘部分的外径等于或大于另一管体层的外径,所述另一管体层为防护层;
将所述本体定位在所述流体保持层的一部分上并且至少部分地定位在所述防护层下方;
对所述凸缘部分进行定位并使所述凸缘部分抵靠端部接头组件的环圈构件,其中,所述套筒元件的本体适于阻止所述流体保持层径向向外延伸到所述防护层的端部与所述环圈构件之间的间隙中;以及
将所述第一管体层和所述另一管体层与所述端部接头组件连接。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述凸缘部分包括沿轴向和径向方向延伸离开所述本体的环构件,所述环构件的内径和外径分别与所述端部接头组件的环圈构件的内径和外径相对应。
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