CN106795743B - 接触压力限制 - Google Patents

Abstract

公开了用于限制柔性管与弯曲引导部件之间的接触压力的装置及方法。该装置包括在柔性管的覆盖区域上延伸的弯曲引导部件，柔性管可在其中弯曲，其中覆盖区域的至少一部分中的弯曲引导部件的内表面与柔性管的外表面之间的间隙为渐缩的且朝弯曲引导部件的无约束端变窄。

Description

接触压力限制

本发明涉及一种用于限制柔性管或其它此类伸长物体与弯曲引导物(诸如弯曲增强物或钟形口等)之间的接触压力的装置及方法。具体而言但非排他地，本发明涉及在弯曲增强物与柔性管上的外表面之间提供渐缩间隙，其有助于在弯曲增强物与柔性管弯曲时提供增大的有效接触区域且因此减小的接触压力集中。

传统上，柔性管用于将开采流体(诸如油和/或气体和/或水)从一个位置输送到另一个。柔性管在水下位置(其可为深海，即1000米或更大)与水面位置的连接中特别有用。管可具有通常达到大约0.6米的内径(例如，直径可范围从0.05m到0.6m)。柔性管大体上形成为柔性管本体和一个或多个端配件的组件。管本体通常形成为层合材料的组合，其形成承压导管。管结构允许较大的偏转，而不会引起在其寿命内削弱管的功能性的弯曲应力。管本体大体上构造为组合结构，其包括聚合物和/或金属和/或复合层。例如，管本体可包括聚合物和金属层，或聚合物和复合物层，或聚合物、金属和复合物层。

无束缚的柔性管用于深水(小于3300英尺(1005.84米))和超深水(大于3300米)的开发。对于油的增长的需求引起钻探发生在越来越大的深度处，在那里环境因素更为极端。例如，在这样的深水和超深水的环境中，海床温度升高了开采流体冷却至可导致管堵塞的温度的风险。增大的深度还增大了与柔性管必须在其中操作的环境相关联的压力。例如，可能需要柔性管在作用于管上的范围从0.1MPa到30MPa的外部压力下操作。同样，输送油、气体或水也可能引起从内部作用于柔性管上的高压，例如，其中来自作用于管上的井孔流体的内部压力范围为零到140MPa。结果，增加了对柔性管本体的压力防护和张力防护层的高性能水平的需要。增大深度还增大了使用的柔性管的长度且因此从顶侧支撑结构悬挂的管的重量。

注意，柔性管还可用于浅水应用(例如，低于大约500米深)，或甚至岸上(陆上)应用。

改善负载响应且因此防护层的性能的一种方式是将层制造成更厚和更强且因此更结实的材料。例如，对于层通常由卷绕的线形成的压力防护层，其中层中的相邻线圈联锁，由较厚的材料制造线导致适当地增大强度。然而，由于使用了更多材料，故柔性管的重量增大。最终，柔性管的重量可能变为使用柔性管的限制因素。此外，使用越来越厚的材料制造柔性管明显增加了材料成本，这也是缺点。柔性管的端部的端接和支撑也提供了复杂问题。

因此，已知柔性管本体经由端配件端接对于提供任何柔性管都是很复杂且重要的方面。有效地，柔性管本体的端配件和端部提供过渡区域，其中柔性管的总体刚性使得从支撑柔性管的一端的高刚性的通常金属结构过渡至柔性管本体自身的柔性区域。通常，刚性端配件支撑在框架结构上，且弯曲引导物(诸如弯曲增强物或钟形口)用于帮助确保不会发生柔性管的过度弯曲。例如，弯曲增强物可装固至端配件和/或支撑结构。弯曲增强物自身包括在一端处的刚性元件，其通常称为"钢结构"，且其端接在环面状结构中。常规弯曲增强物还包括通常的聚合物本体，其在包绕钢结构的区域中宽度较厚，且其具有外渐缩表面，该表面端接在相对较细的尖头区域中。因此，由弯曲增强物提供的柔性朝弯曲增强物的渐缩端增大，在该处，柔性管不受约束。弯曲增强物提供成有助于提供刚性结构与柔性结构之间的过渡区域，以便在使用中在柔性管的运动发生时避免过度弯曲或至少降低过度弯曲的风险。

尽管许多弯曲增强物设计实际上工作良好，但发现一些常规弯曲增强物轮廓导致延伸穿过弯曲增强物的柔性管与弯曲增强物自身之间引起的接触压力集中。在沿弯曲增强物的长度的各种点处的接触压力集中可导致管的疲劳故障。

本发明的目的在于至少部分地减轻上述问题。

本发明的某些实施例的目的在于提供一种用于使用弯曲增强物来增强柔性管的一端的装置及方法，其完全避免或至少大致减小弯曲增强物的内表面与柔性管的外表面之间的接触压力集中的风险。

本发明的某些实施例的目的在于有助于沿柔性管的覆盖区域平均接触压力的分布。

本发明的某些实施例的目的在于通过减小最大接触压力和保持最小弯曲半径高于柔性管的预定阈值来延长柔性管的疲劳寿命。

本发明的某些实施例的目的在于提供弯曲增强物和/或钟形口，其可用于保护和支撑任何类型的动态立管，诸如柔性立管、脐带、锚绳和线缆，且将弯曲应力和最小曲率半径限制至可接受的水平。

本发明的某些实施例的目的在于提供用于限制柔性伸长部件(诸如柔性管或线缆或脐带或锚绳等)与弯曲引导部件(诸如弯曲增强物或钟形口等)之间的接触压力的方法及装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于限制柔性管与弯曲引导部件之间的接触压力的装置，包括：

在柔性管的覆盖区域上延伸的弯曲引导部件，柔性管可在其中弯曲；其中

所述覆盖区域的至少一部分中的弯曲引导部件的内表面与柔性管的外表面之间的间隙为渐缩的且朝弯曲引导部件的无约束端变窄。

适当地，渐缩间隙在弯曲引导部件的内表面与柔性管上的外表面之间提供增大的有效接触区域。

适当地，渐缩间隙位于弯曲引导部件的刚性区域与弯曲引导部件的无约束端之间。

适当地，渐缩间隙大体上为平滑渐缩的。

适当地，覆盖区域的所述至少一部分的部分或全部的内表面和/或外表面为截头圆锥形的表面。

适当地，覆盖区域的所述至少一部分的部分或全部的内表面和/或外表面为通过使曲线围绕未弯曲状态下的柔性管或弯曲引导部件的中心轴线旋转产生的回转体的表面。

适当地，渐缩间隙在峰值弯曲曲率的位置处位于沿柔性管的覆盖区域的轴向位置处。

适当地，柔性管上的外表面和/或延伸穿过弯曲引导部件的通道的内表面包括渐缩区域。

适当地，柔性管上的外表面包括柔性管的外护套缠绕在带中的区域。

适当地，带朝弯曲引导部件的柔性端围绕外护套缠绕至较大的厚度，其中带卷绕的外带表面为渐缩的且在柔性管上提供外表面。

适当地，弯曲引导部件为钟形口。

适当地，弯曲引导部件为弯曲增强物。

适当地，渐缩间隙的宽端邻近弯曲增强物部件的内部金属元件的端接点的轴向位置在沿覆盖区域的轴向位置处朝渐缩间隙的窄端开始渐缩。

适当地，轴向位置包括弯曲增强物的钢结构的最低点。

适当地，钢结构的最低点包括弯曲增强物的锚环的最低点。

适当地，渐缩间距在间隙的宽端处具有至少大约10mm左右的宽度。

适当地，宽度为至少大约25mm左右。

适当地，宽度为至少大约40mm左右。

适当地，渐缩间隙在间隙的窄端处具有小于大约20mm左右的宽度。

适当地，宽度小于大约10mm左右。

适当地，宽度小于大约5mm左右。

适当地，弯曲增强物的内表面提供开孔，其包括：

邻近弯曲增强物的刚性端的具有第一直径的第一大致圆柱形区域；以及

从第一大致圆柱形区域朝弯曲增强物的无约束端延伸的渐缩区域。

适当地，渐缩区域延伸至开孔在弯曲增强物的柔性端处的一端。

适当地，渐缩区域延伸至朝开孔在弯曲增强物的柔性端处的一端延伸的具有另一直径的另一大致圆柱形区域。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于限制柔性管与弯曲引导部件之间的接触压力的方法，包括以下步骤：

将弯曲引导部件定位在柔性管上以提供柔性管的覆盖区域，柔性管可在其中弯曲，因此

在覆盖区域的至少一部分中的弯曲引导部件的内表面与柔性管上的外表面之间提供朝弯曲引导部件的无约束端变窄的渐缩间隙。

适当地，该方法还包括在弯曲引导部件的刚性区域与弯曲引导部件的无约束端之间的位置处提供渐缩间隙。

适当地，该方法还包括在峰值弯曲曲率的位置处在沿覆盖区域的轴向位置处提供渐缩间隙。

适当地，该方法还包括通过使带围绕柔性管的外护套缠绕来提供渐缩间隙。

适当地，该方法还包括使带围绕外护套缠绕至渐缩厚度。

适当地，该方法还包括通过提供具有开孔的弯曲增强物来提供渐缩间隙，开孔具有包括第一大致圆柱形区域和至少一个大致渐缩区域的内表面，渐缩区域渐缩到在最接近弯曲增强物的无约束端的渐缩区域处的窄直径。

适当地，该方法还包括通过提供具有扩张的内表面的钟形口来提供渐缩间隙，该表面包括至少一个嵌入的渐缩区域，该渐缩区域渐缩到在最接近钟形口的无约束端的渐缩区域端处的窄直径。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于限制柔性伸长部件与弯曲引导部件之间的接触压力的装置，包括：

在柔性伸长部件的覆盖区域上延伸的弯曲引导部件，柔性伸长部件在其中弯曲；其中

所述覆盖区域的至少一部分中的弯曲引导部件的内表面与柔性伸长部件的外表面之间的间隙为渐缩的，该渐缩具有最邻近弯曲引导部件的无约束端的窄端。

适当地，柔性伸长部件包括柔性管或线缆或脐带或锚绳等。

适当地，弯曲引导部件包括弯曲增强物或钟形口或悬置物或I形管或辅助设备等。

本发明的某些实施例允许弯曲引导物的内部轮廓和/或柔性管上的外表面的轮廓设计和提供成使得两个轮廓紧密会合，且在使用中协作以便两个抵靠表面之间的接触压力可以以受控方式沿柔性管的覆盖区域的长度分布。

本发明的某些实施例提供了弯曲引导物，其可用于保护和支撑所有类型的动态元件(例如，柔性立管、脐带、锚绳和/或线缆等)。例如，弯曲引导物将局部刚性加至刚性连接接头附近的立管，以将弯曲应力和曲率限制至可接受水平。相比于提供穿过弯曲增强物的大致圆柱形开孔和柔性管上的大致圆柱形外表面的常规技术，管的有效外表面与弯曲增强物之间的间隙在柔性管的覆盖区域的至少一部分中渐缩。渐缩有助于分配接触压力且避免接触压力的集中累积。适当地，渐缩间隙可选地通过提供弯曲引导物的内表面上的渐缩区域和/或动态元件的外侧上的渐缩区域来提供。

本发明的某些实施例有助于确定引导物的抵靠表面之间的总体接触面积，这有助于限定最小弯曲半径和可弯曲元件。相对于常规技术增大接触面积有助于减小或避免压力集中，这有助于避免可弯曲元件(诸如柔性管等)的故障，或这样引导的任何其它类型的伸长部件的故障。

本发明的某些实施例在中心通路中引入一个或多个沿弯曲增强物或钟形口等延伸的渐缩区域。渐缩区域有助于控制弯曲引导物与邻近的柔性管或其它此类伸长柔性部件之间的接触面积。

现在将在下文中参照附图描述本发明的某些实施例，在附图中：

图1示出了柔性管本体；

图2示出了柔性管的使用；

图3示出了弯曲增强物；

图4示出了弯曲增强物；以及

图5示出了弯曲增强物。

在附图中，相似的参考数字表示相似的部分。

贯穿此描述，将参照柔性管。将理解的是，柔性管是管本体的一部分和一个或多个端配件的组件，管本体的相应端端接于各个端配件中。图1示出了管本体100如何由形成承压导管的层合材料的组合形成。尽管图1中示出了多个特定层，但将理解的是，本发明广泛适用于包括由多种可能的材料制成的两个或更多个层的同轴管本体结构。将注意到的是，仅出于示范目的示出了层厚度。如本文使用的用语"复合物"用于宽泛地表示由两种或更多种不同材料形成的材料，例如，由基质材料和增强纤维形成的材料。

如图1中所示，管本体包括可选的最内骨架层101。骨架提供联锁结构，其可用作最内层以完全或部分地防止内部压力护套102由于管减压、外部压力和张力防护压力和机械断裂负载引起的破坏。所示的骨架层为金属层。适当地，骨架由不锈钢、碳钢等形成。骨架层可作为备选由复合物、聚合物或其它材料或材料的组合形成。将认识到的是，本发明的某些实施例适用于'滑膛'操作(即，无骨架)和'粗膛'应用(带有骨架)。

内部压力护套102用作流体保持层，且包括确保内部流体完整性的聚合物层。将理解的是，该层自身可包括多个子层。将认识到的是，当使用可选的骨架层时，内部压力护套通常由本领域的技术人员称为隔层。在没有此类骨架的操作中(所谓的滑膛操作)，内部压力护套可称为衬套。

可选的压力防护层103为抗压层，其提供增大柔性管对内部和外部压力以及机械断裂负载的抵抗性的结构层。该层还结构地支撑内部压力护套，且通常可由以接近90°的捻角卷绕的线的联锁结构形成。所示的压力防护层为金属层。适当地，压力防护层由碳钢、不锈钢等形成。作为备选，压力防护层可由复合物、聚合物或其它材料或材料的组合形成。

柔性管本体还包括可选的第一张力防护层105和可选的第二张力防护层106。各个张力防护层用于承受张力负载和内部压力。张力防护层由多条线形成(以给予层强度)，其位于内层上，且沿管的长度成通常在大约10°到55°之间的捻角螺旋卷绕。张力防护层通常成对反绕。所示的张力防护层为金属层。适当地，张力防护层由碳钢、不锈钢等形成。张力防护层可选可由复合物、聚合物或其它材料或材料的组合形成。

所示的柔性管本体还包括可选的带104的层，其有助于包含下覆层，且在一定程度上防止相邻层之间的摩擦。带层可为聚合物或复合物或材料的组合。

柔性管本体通常还包括可选的绝缘层107和外护套108，外护套108包括聚合物层，其用来保护管免受海水渗透和其它外部环境、腐蚀、摩擦和机械破坏。

各个柔性管均包括与位于柔性管的至少一端处的端配件在一起的至少一个部分，有时称为管本体100的节段或区段。端配件提供形成柔性管本体与连接器之间的过渡的机械器件。例如，如图1中所示的不同管层以在柔性管与连接器之间传递负载的方式端接于端配件中。

图2示出了适合于将开采流体(诸如油和/或气体和/或水)从水下位置201输送至浮式设施的立管组件200。例如，在图2中，水下位置201包括水下流线。柔性流线205包括柔性管，其整体或部分地搁在海床204上或埋入海床下，且在静止应用中使用。浮式装置可由平台和/或浮筒提供，或如图2中所示的船202。立管组件200提供为柔性立管，换句话说，柔性管203将船202连接至海床设施。柔性管可为具有连接端配件的柔性管本体的多个节段。

将认识到的是，存在如本领域的技术人员公知的不同类型的立管。本发明的实施例可结合任何类型的立管使用，诸如自由悬置的(自由悬链立管)、受一定程度的约束的立管(浮筒、链)、完全受约束的立管或包围在管中(I或J形管)。图2还示出了柔性管的部分如何可用作流线205或跨接线206。

这样描述的柔性管为柔性伸长部件的示例。将认识到的是，本发明的某些实施例适用于其它类型的柔性伸长部件，诸如线缆或脐带或锚绳等。

图3示出了包括外护套108的柔性管本体100如何经由端配件300端接在相应端处。端配件300为金属本体，其自身端接在连接凸缘305中，连接凸缘305可装固至匹配的元件310来使管线继续。端配件300包括从凸缘延伸至大致圆柱形本体315的颈部312，其包括端配件夹套，夹套包绕柔性管本体100的端接层。如图3中所示，端配件300装固至由一个或多个刚性元件(诸如金属片或金属板或木板等)提供的刚性支撑结构330。图3中所示的支撑结构330为平台的一部分。孔335设在平台的底部中，柔性管本体100在使用中通过平台悬挂。

图3还有助于示出弯曲增强物340(其为弯曲引导部件的示例)如何用于覆盖柔性管的外护套108的外区域。弯曲增强物340包括渐缩端345，其直接通向柔性管本体的无约束区域。换句话说，弯曲增强物的渐缩端345对其覆盖的柔性管本体的刚度且因此弯曲特征具有很少影响或没有影响。这有助于形成从由柔性管本体提供的刚度到弯曲增强物自身的过渡。弯曲增强物的外表面350为渐缩的且从弯曲增强物的无约束端朝较宽端355向外扩张。弯曲增强物的较宽端355经由螺栓或螺钉等装固至平台330且包括内金属增强件360。该金属增强件360从弯曲增强物的刚性端朝无约束端延伸，且终止于圆环面370。环面370的位置限定弯曲增强物的"钢结构"的一端。

弯曲增强物的本体375为聚合物材料，其包绕弯曲增强物的刚性端处的钢结构且由其增强，且因此有效地提供装固至平台330的刚性结构。适当地，弯曲增强物的本体由聚氨酯化合物等制成。聚合物本体远离弯曲增强物的刚性端延伸越过轴向方向上的点，在该处，环面限定钢结构的一端且朝弯曲增强物的无约束端延伸。由于弯曲增强物的外表面350渐缩使得朝弯曲增强物的无约束端变窄，且由于聚合物本体不包括除环面370外的任何刚性元件，故弯曲增强物的柔性程度朝弯曲增强物的无约束端增大。

如图3中所示，柔性管本体的外护套108提供大致圆柱形的外表面。其延伸穿过弯曲增强物进入夹套内的刚性端配件中。该外表面由包绕的弯曲增强物覆盖。由图3中所示的弯曲增强物提供的内表面380包括朝弯曲增强物的无约束端的大致圆柱形的内表面区域382，以及随后的平滑渐缩区域384，其朝弯曲增强物的刚性端远离外护套108外表面向外渐缩。因此，渐缩间隙388位于用作弯曲引导部件的弯曲增强物的内表面与柔性管的外表面(在该示例中，由外护套的外表面提供)之间。该渐缩间隙提供在由弯曲增强物覆盖的柔性管的区域的一部分中。渐缩间隙388渐缩使得朝弯曲增强物的无约束端变窄。换句话说，间隙朝弯曲增强物的刚性端相比朝弯曲引导部件的无约束端较宽。渐缩间隙朝提供在弯曲增强物的无约束端附近的圆柱形开孔变窄，在该处，弯曲增强物的内表面与外护套108的外表面大致抵靠以便在其弯曲时支撑柔性管本体。如图3中所示，渐缩间隙388位于弯曲增强物的刚性区域与弯曲增强物的无约束端之间。在图3中所示的示例中，渐缩间隙由弯曲增强物的渐缩内表面(其为截头圆锥形表面)提供。将认识到的是，渐缩内表面可不提供成截头圆锥形表面而是为弯曲表面，其提供为柔性管处于未弯曲状态(如图3中所示)时使曲线围绕中心轴线(由A所示)旋转产生的回转体的表面。

图3中所示的渐缩间隙388位于沿柔性管的覆盖区域的轴向位置处，在该处，预计有峰值弯曲曲率。渐缩间隙有助于在柔性管和弯曲增强物的柔性端弯曲时在弯曲增强物的内表面与外护套的外表面之间提供增大的有效接触区域。

适当地，尽管在图3中指出弯曲增强物具有内开孔，其通向起始点390处的渐缩间隙中，起始点390为突然的变化，将认识到的是，弯曲增强物的聚合物本体375可具有弯曲边缘，且类似地，穿过弯曲增强物的开孔的内径中的梯级可通过使本体弯曲而更渐进。这有助于避免接触集中点的任何风险。

图4示出了支撑在平台中的备选弯曲增强物，且因此示出了包括外护套108的管本体100如何经由端配件300端接在相应端处。端配件300为金属本体，其自身端接于连接凸缘305中，连接凸缘305可装固至匹配的元件310来使管线继续。端配件300包括从凸缘延伸至大致圆柱形本体315的颈部312，其包括陪配件夹套，夹套包绕柔性管本体100的端接层。如图4中所示，端配件300装固至由一个或多个刚性元件(诸如金属片或金属板或木板等)提供的刚性支撑结构330上。图4中所示的支撑结构330为平台的一部分。孔335设在平台的底部中，柔性管本体100在使用中通过平台悬挂。

图4还有助于示出弯曲增强物440(其为弯曲引导部件的示例)如何用于覆盖柔性管的外护套108的上区域。弯曲增强物440包括渐缩端445，其直接通向柔性管本体的无约束区域。换句话说，弯曲增强物的渐缩端445对其覆盖的柔性管本体的刚度且因此弯曲特征具有很少影响或没有影响。这有助于形成从由柔性管本体提供的刚度到弯曲增强物自身的过渡。弯曲增强物的外表面450为渐缩的且从弯曲增强物的无约束端朝较宽端455向外扩张。弯曲增强物的较宽端455经由螺栓或螺钉等装固至平台330且包括内金属增强部分460。该金属增强部分460从弯曲增强物的刚性端朝无约束端延伸且终止于圆环面470中。环面470的位置限定弯曲增强物的"钢结构"的一端。

弯曲增强物的本体475为聚合物材料，其包绕弯曲增强物的刚性端处的钢结构且由其增强，且因此有效地提供装固至平台330的刚性结构。适当地，弯曲增强物的本体由聚氨酯化合物等制成。聚合物本体远离弯曲增强物的刚性端延伸越过轴向方向上的点，在该处，环面限定钢结构的一端且朝弯曲增强物的无约束端延伸。由于弯曲增强物的外表面450渐缩使得朝弯曲增强物的无约束端变窄，且由于聚合物本体不包括除环面470外的任何刚性元件，故弯曲增强物的柔性程度朝弯曲增强物的无约束端逐渐增大。

如图4中所示，柔性管本体的外护套108提供大致圆柱形外表面。其延伸穿过弯曲增强物进入夹套内的刚性端配件中。该外表面由包绕的弯曲增强物覆盖。由弯曲增强物440提供的内表面480包括平滑渐缩区域484，其朝弯曲增强物的刚性端远离外护套108外表面向外渐缩。因此，渐缩间隙488位于用作弯曲引导部件的弯曲增强物的内表面与柔性管上的外表面(在该示例中，由外护套的大致圆柱形外表面提供)之间。该渐缩间隙提供在由弯曲增强物覆盖的柔性管的区域的一部分中。在图4中所示的弯曲增强物中，该部分大致为在钢结构下方延伸的大致所有弯曲增强物。渐缩间隙488渐缩使得朝弯曲增强物的无约束端变窄。换句话说，间隙朝弯曲增强物的刚性端相比朝弯曲引导部件的无约束端较宽。如图4中所示，渐缩间隙488位于弯曲增强物的刚性区域与弯曲增强物的无约束端之间。在图4中所示的示例中，渐缩间隙由为截头圆锥形的弯曲增强物的渐缩内表面提供。将认识到的是，渐缩内表面可不提供成截头圆锥形表面而是为弯曲表面，其提供为柔性管处于未弯曲状态(如图4中所示)时使曲线围绕中心轴线(由A所示)旋转产生的回转体的表面。

图4中所示的渐缩间隙488位于沿柔性管的覆盖区域的轴向位置处，在该处预计有峰值弯曲曲率。渐缩间隙有助于在柔性管和弯曲增强物的柔性端弯曲时在弯曲增强物的内表面与外护套的外表面之间提供增大的有效接触区域。适当地，渐缩凹部的最宽部分位于弯曲增强物本体的增强区段附近。

尽管已经参照图3和图4描述了本发明的某些实施例，其中弯曲增强物包括单个渐缩间隙，但将认识到的是，本发明的某些其它实施例可使用一个、两个、三个或更多相似的渐缩区域，其中更渐缩的区域用于更刚性的结构。

图5有助于示出备选弯曲增强物540。这是可按照之前两个描述的弯曲增强物支撑在平台或其它刚性结构上的类型。为了清楚起见，图3和图4中所示的钢结构未在图5中示出。弯曲增强物为可用于覆盖柔性管的外区域的弯曲引导物的示例。弯曲增强物540包括渐缩端545，其直接通向柔性管本体的无约束区域。换句话说，弯曲增强物的渐缩端545对其覆盖的柔性管本体的刚度且因此弯曲特征具有很少影响或没有影响。这有助于形成从由柔性管本体提供的刚度到弯曲增强物自身的过渡。弯曲增强物的外表面550为渐缩的且从弯曲增强物的无约束端朝较宽端555向外扩张。弯曲增强物的较宽端555可经由螺栓或螺钉等装固至平台且包括内金属增强物。该金属增强部分(图5中未示出)从弯曲增强物的刚性端朝无约束端延伸且终止于圆环面。环面的位置限定弯曲增强物的"钢结构"的一端。

弯曲增强物的本体575为聚合物材料，其包绕弯曲增强物的刚性端处的钢结构(未示出)且由其增强，且因此有效地提供装固至平台的刚性结构。适当地，弯曲增强物的本体由聚氨酯化合物等制成。聚合物本体远离弯曲增强物的刚性端延伸越过轴向方向上的点，在该处，环面限定钢结构的一端且朝弯曲增强物的无约束端延伸。弯曲增强物540的内开孔由大致圆柱形的内表面580限定。柔性管本体的外护套108的外表面为大致圆柱形外表面，其与限定穿过弯曲增强物的开孔的内表面580间隔开。由弯曲增强物提供的圆柱形内表面580从刚性端配件延伸至弯曲增强物的无约束端。摩擦带585包绕外护套108的外表面。适当地，摩擦带为聚酰胺或聚丙烯或聚乙烯基材料。适当地，摩擦带为弹性体带或热缩带(诸如Canusa带)等。适当地，摩擦带为热塑性复合物。摩擦带585螺旋地缠绕且缠绕成沿由弯曲增强物覆盖的外护套108的长度具有不同厚度。如图5中所示，缠绕朝邻近弯曲增强物的刚性端的缠绕的端部变窄。相比之下，缠绕具有更多卷，且因此围绕弯曲增强物的无约束端提供更大的厚度。结果，由缠绕的带提供的外表面587在柔性管上提供外表面。因此，这提供了位于用作弯曲引导部件的弯曲增强物的内表面与柔性管上的外表面(在该示例中，由摩擦带的缠绕的外表面提供)之间的渐缩间隙588。渐缩间隙588提供在柔性管的区域的一部分中，其由弯曲增强物覆盖。渐缩间隙588渐缩使得朝弯曲增强物的无约束端变窄。换句话说，间隙朝弯曲增强物的刚性端相比朝弯曲引导部件的无约束端较宽。渐缩间隙的提供有助于在弯曲增强物和柔性管弯曲时增大弯曲增强物的内表面与柔性管上的外表面之间的有效接触区域。这有助于避免接触集中。

将认识到的是，尽管图5示出了使用弯曲增强物的大致圆柱形的内开孔和摩擦带的渐缩卷绕来产生渐缩间隙，但渐缩间隙同样可通过弯曲增强物的渐缩内开孔区域和摩擦带的一些卷绕的组合来产生。

贯穿本说明书的描述和权利要求，词语"包括"和"包含"和它们的变体意思是"包括但不限于"，且它们不旨在(且不会)排除其它部分、添加、构件、整体或步骤。贯穿本说明书的描述和权利要求，单数涵盖复数，除非上下文另外要求。具体而言，在使用不定冠词的情况下，说明书将理解为考虑了复数和单数，除非上下文另外要求。

连同本发明的特定方面、实施例或示例的特征、整体、特性或组将理解为适用于本文所述的任何其它方面、实施例或示例，除非与其冲突。本说明书中公开的所有特征(包括任何所附权利要求、摘要和附图)和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以除至少一些特征和/或步骤互斥的组合外的任何组合来组合。本发明不限于任何前述实施例的任何细节。本发明延伸至本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的新颖的一个特征或任何新颖的特征组合，或延伸至如此公开的任何方法或过程的任何新颖的一个步骤或任何新颖的步骤组合。

读者的注意力集中于结合本申请与本说明书同时或之前提交的且与本说明书一起向公众开放的所有论文和文献，且所有此类论文和文献的内容都通过引用并入本文中。

Claims (33)

1.用于限制柔性管与弯曲引导部件之间的接触压力的装置，包括：

在柔性管的覆盖区域上延伸的包括聚合物本体的弯曲引导部件，所述柔性管可在其中弯曲，所述聚合物本体具有外壁，所述外壁从所述弯曲引导部件的刚性区域朝所述弯曲引导部件的无约束端渐缩，使得所述外壁的厚度朝所述无约束端减小，由此提供所述弯曲引导部件的柔性程度朝所述弯曲引导部件的所述无约束端的增加；其中

所述覆盖区域的至少一部分中的所述弯曲引导部件的内表面与所述柔性管的外表面之间的间隙为渐缩的且朝所述弯曲引导部件的所述无约束端变窄。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述渐缩间隙在所述弯曲引导部件的内表面与所述柔性管上的外表面之间提供增大的有效接触区域。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述渐缩间隙位于所述弯曲引导部件的刚性区域与所述弯曲引导部件的无约束端之间。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述渐缩间隙大体上为平滑渐缩的。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述覆盖区域的所述至少一部分的部分或全部的内表面和/或外表面为截头圆锥形的表面。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述覆盖区域的所述至少一部分的部分或全部的内表面和/或外表面为通过使曲线围绕未弯曲状态下的所述柔性管或弯曲引导部件的中心轴线旋转产生的回转体的表面。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述渐缩间隙在峰值弯曲曲率的位置处位于沿所述柔性管的覆盖区域的轴向位置处。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述柔性管上的外表面和/或延伸穿过所述弯曲引导部件的通道的内表面包括渐缩区域。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述柔性管上的外表面包括柔性管的外护套缠绕在带中的区域。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述带朝弯曲引导部件的柔性端围绕外护套缠绕至较大的厚度，其中带卷绕的外带表面为渐缩的且在所述柔性管上提供所述外表面。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弯曲引导部件为弯曲增强物。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述渐缩间隙的宽端邻近所述弯曲增强物部件的内部金属元件的端接点的轴向位置在沿所述覆盖区域的轴向位置处朝所述渐缩间隙的窄端开始渐缩。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述轴向位置包括所述弯曲增强物的钢结构的最低点。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，钢结构的所述最低点包括所述弯曲增强物的锚环的最低点。

15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述渐缩间隙在所述间隙的宽端处具有至少10mm的宽度。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述宽度为至少25mm。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述宽度为至少40mm。

18.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述渐缩间隙在所述间隙的窄端处具有小于20mm的宽度。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述宽度小于10mm。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述宽度小于5mm。

21.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述弯曲增强物的内表面提供开孔，其包括：

邻近所述弯曲增强物的刚性端的具有第一直径的第一大致圆柱形区域；以及

从所述第一大致圆柱形区域朝所述弯曲增强物的无约束端延伸的渐缩区域。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述渐缩区域延伸至所述开孔在所述弯曲增强物的柔性端处的一端。

23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述渐缩区域延伸至朝所述开孔在所述弯曲增强物的柔性端处的一端延伸的具有另一直径的另一大致圆柱形区域。

24.一种用于限制柔性管与弯曲引导部件之间的接触压力的方法，包括以下步骤：

将包括聚合物本体的弯曲引导部件定位在柔性管上以提供所述柔性管的覆盖区域，所述柔性管可在其中弯曲，所述聚合物本体具有外壁，所述外壁从所述弯曲引导部件的刚性区域朝所述弯曲引导部件的无约束端渐缩，使得所述外壁的厚度朝所述无约束端减小，由此提供所述弯曲引导部件的柔性程度朝所述弯曲引导部件的所述无约束端的增加；由此

在所述覆盖区域的至少一部分中在所述弯曲引导部件的内表面与柔性管上的外表面之间提供朝所述弯曲引导部件的所述无约束端变窄的渐缩间隙。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述弯曲引导部件的刚性区域与所述弯曲引导部件的无约束端之间的位置处提供所述渐缩间隙。

26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在峰值弯曲曲率的位置处在沿所述覆盖区域的轴向位置处提供所述渐缩间隙。

27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过使带围绕所述柔性管的外护套缠绕来提供所述渐缩间隙。

28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

使所述带围绕所述外护套缠绕至渐缩厚度。

29.根据权利要求24至权利要求28中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过提供具有开孔的弯曲增强物来提供所述渐缩间隙，所述开孔具有包括第一大致圆柱形区域和至少一个渐缩区域的内表面，所述渐缩区域渐缩到在最接近所述弯曲增强物的无约束端的渐缩区域处的窄直径。

30.根据权利要求24至权利要求28中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过提供具有扩张的内表面的钟形口来提供所述渐缩间隙，所述内表面包括至少一个嵌入的渐缩区域，所述渐缩区域渐缩到在最接近所述钟形口的无约束端的渐缩区域端处的窄直径。

31.用于限制柔性伸长部件与弯曲引导部件之间的接触压力的装置，包括：

在柔性伸长部件的覆盖区域上延伸的包括聚合物本体的弯曲引导部件，所述柔性伸长部件在其中弯曲，所述聚合物本体具有外壁，所述外壁从所述弯曲引导部件的刚性区域朝所述弯曲引导部件的无约束端渐缩，使得所述外壁的厚度朝所述无约束端减小，由此提供所述弯曲引导部件的柔性程度朝所述弯曲引导部件的所述无约束端的增加；其中

所述覆盖区域的至少一部分中的所述弯曲引导部件的内表面与所述柔性伸长部件的外表面之间的间隙为渐缩的，所述渐缩具有最邻近所述弯曲引导部件的所述无约束端的窄端。

32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述柔性伸长部件包括柔性管或线缆或脐带或锚绳。

33.根据权利要求31或权利要求32所述的装置，其特征在于，所述弯曲引导部件包括弯曲增强物或钟形口或悬置物或I形管或辅助设备。

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