CN110546305B - 电连续性和/或径向支撑的设置 - Google Patents

Abstract

公开了柔性管主体、柔性管和制造管主体的方法。柔性管主体包括抗拉防护层和在抗拉防护层的径向外部或径向内部并且与抗拉防护层成邻接关系的支撑层。支撑层包括螺旋缠绕的限制条带元件和螺旋缠绕的导电条带元件。

Description

电连续性和/或径向支撑的设置

本发明涉及用于横跨并且围绕柔性管的抗拉防护金属丝或其它多部件金属结构设置电连续性的方法和设备。特别地但不排他地，本发明涉及在至少一个抗拉防护层之上具有支撑层的柔性管主体，由此，支撑层使抗拉防护层的金属丝互相电连接，以在其之间设置连续性，并且附加地在金属丝上设置限制作用，以为其设置径向支撑。

传统柔性管用于将产品流体（诸如，石油和/或气体和/或水）从一个位置输送到另一位置。柔性管特别是用于将深海位置（其可为水下的深位置，比如，1000米或更深）连接到海面位置。管可具有通常达0.6米左右的内部直径（例如，直径的范围可从0.05m高达0.6m）。柔性管总体上形成为柔性管主体和一个或更多个端部配合件的组件。管主体通常形成为层状材料的组合，所述层状材料形成承压管道。在管的寿命下，管结构允许大偏转，而不导致损害管的功能的弯曲应力。存在有不同类型的柔性管，诸如，根据API 17J制造的非粘结柔性管或复合物型柔性管或类似物。管主体总体上被构建为组合结构，包括聚合物层和/或复合物层和/或金属层。例如，管主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。层可由单件（诸如，挤出管）形成，或通过以期望的螺距螺旋缠绕一个或更多个金属丝形成，或通过将同心并排布置的多个分离的环圈连接在一起形成。根据所使用的柔性管的层以及柔性管的类型，管层中的一些可粘结在一起，或保留为非粘结的。

一些柔性管已用于深水（小于3300英尺（1005.84米））和超深水（大于3300英尺）开发。对于石油的不断增长的需求导致在越来越深的深度（例如，超过8202英尺（2500米））处进行勘探，其中，环境因素更加极端。例如，在此类深水和超深水环境中，海底温度增加了产品流体冷却到可导致管堵塞的温度的风险。在实践中，柔性管常规地被设计为在-30°C至+130°C的操作温度下执行，并且正被开发用于甚至更极端的温度。增加的深度也增加了与环境相关的压力，柔性管必须在所述环境中操作。例如，可要求柔性管在范围从0.1MPa至30MPa的外部压力作用在管上的情况下操作。同样地，输送石油、气体或水也可导致从内作用在柔性管上的高压力，例如，在范围从零至140MPa的来自孔流体的内部压力作用在管上的情况下。因此，增加了对于来自某些层（诸如，柔性管主体的管骨架或抗压防护或抗拉防护层）的高水平性能的需要。应注意的是，为了完整起见，柔性管也可用于浅水应用（例如，深度小于500米左右）或甚至用于岸上（陆上）应用。

已知的是，柔性管的内流体保持层（通常被称为衬层或阻挡层）和外流体保持层（被称为外护套）在其之间限定环形区域，各种金属结构可位于所述环形区域中。例如，此类金属结构是抗拉防护缠绕部或抗压防护缠绕部或类似物。此外，已知的是，如果柔性管的外护套在使用中或在安装时破裂，则海水到环形区域中的侵入可导致金属部件的腐蚀。为了防止腐蚀，已使用了阴极保护。阴极保护是用于设置腐蚀保护的机构，并且此类阴极保护是本领域技术人员熟知的。例如，所推荐的惯例DNV-RP-B401或所推荐的惯例DNV-RP-F103设置了指引，用于设置阴极保护（CP）系统，用于海底管道和柔性管立管。总之，此类CP系统依赖于包括金属阳极，诸如，铝或锌块，所述金属阳极更不惰性，并且因此比柔性管的待被保护的金属区域具有更低的参考电势。在其中阳极所位于的接触点处，柔性管金属（诸如，钢缠绕部）将具有阳极的电势。此电势沿着柔性管主体的长度远离阳极逐渐增加。电势中的变化由衰减作用以及其它因素导致，所述衰减作用由于金属元件的结构的电阻而导致。

由于这些熟知的衰减作用，并且由于用作CP系统的一部分的阳极常规地已被装配到柔性管的端部配合件，因此在下一相邻端部配合件之间的柔性管主体的有效长度已被限定。常规地已使用了比期望的有效更多的端部配合件，以便沿着管道以所要求的频率水平设置配合到端部配合件的阳极。沿着柔性管包括“额外”端部配合件的此要求常规地增加了与设置海底管道和/或立管相关的成本和复杂性。

还已知的是，一直以来，所期望的是，在安装时或在使用期间，能够沿着柔性管的长度在期望位置处将辅助设备附接到柔性管。理论上可需要广泛各种辅助设备。例如，浮力模块、弯曲限制器、阳极夹具、立管夹具、加强器元件或类似物。用于装配此类设备的常规技术是有限的，并且通常依赖于将此类辅助设备附接到管的端部处的刚性端部配合件。可选地，某些常规技术要求复杂和昂贵和难以安装的固定机构，这附加地可为柔性管的正常运行设置风险。

常规技术所具有的关键挑战是，确保横跨并且围绕抗拉防护金属丝存在有连续性，所述抗拉防护金属丝形成柔性管主体中的任何抗拉防护层。常规地，抗拉防护金属丝以反向缠绕的螺旋围绕下置层缠绕，以为最终的柔性管设置抗拉强度，并且部分地有助于承压。为了保护这些金属丝（其通常是碳钢或一些其它此类金属）免于腐蚀，阳极被应用到管。所述阳极必须与抗拉防护层中的每个所有金属丝电连接，以有助于保护所述金属丝。因此，重要的是，在形成抗拉防护层的所有金属丝之间实现电连接性/连续性。在实践中，根据传统技术，这可被阻碍，因为当管在中性状态中时，形成抗拉防护层的金属丝可在其之间具有空隙，并且取决于制造技术，局部聚合物层可延伸到相邻金属丝之间的空隙中，并且在使用中有效地倾向于使所述金属丝分隔。这导致了常规技术所具有的问题，因为阴极保护系统可未充分地保护抗拉防护层中的任何或每个抗拉防护金属丝。在更小程度上，抗压防护层的缠绕部也具有类似的问题。

用于形成和使用柔性管的某些其它常规技术可遇到的问题是，由意外破裂导致的侵入通过外护套的水可导致在外护套和内流体保持层之间的空间内的某些类型的纤维或金属丝劣化。

本发明的某些实施例的目的在于，至少部分地减轻上文提到的问题。

本发明的某些实施例的目的在于，有助于在多个金属丝之间互相连接并且因此设置连续性，所述金属丝用于在柔性管主体中形成抗拉防护层和/或抗压防护层。

本发明的某些实施例的目的在于，在形成抗拉防护层的抗拉防护金属丝之间设置连续性，并且还有助于设置防打结（anti-birdcaging）作用。

本发明的某些实施例的目的在于，设置形成为单层或多个子层的支撑层，所述支撑层可同时设置导电性能，以互相连接相邻导电部件，并且所述支撑层还可设置径向支撑，以有助于防止柔性管的部件部分在使用中屈曲。

本发明的某些实施例的目的在于，当柔性管的外护套破裂时，有助于设置屏蔽层，以有助于防止或减少水的侵入以及因此柔性管环形部中的金属元件的水劣化。

本发明的某些实施例的目的在于，设置用于沿着柔性管的长度从阴极保护系统消除衰减作用的机构。

本发明的某些实施例的目的在于，使得阴性阳极能够在从远侧端部配合件隔开很远的位置处固定到柔性管的外护套。

本发明的某些实施例的目的在于，在柔性管的包括金属部件的层之间设置电连接。

本发明的某些实施例的目的在于，在柔性管的相对层之间设置抗磨蚀层，这因此为相对层设置了保持件（stand off），而且这还有助于将间隔开的层中的金属部件维持在电连接中。

本发明的某些实施例的目的在于，减小沿着柔性管主体的长度的衰减作用。

根据本发明的第一方面，设置了用于输送产品流体的柔性管主体，所述柔性管主体包括：

第一抗拉防护层；以及

在第一抗拉防护层的径向外部或径向内部的第一支撑层，并且与第一抗拉防护层成邻接关系；其中，

第一支撑层包括螺旋缠绕的限制条带元件和螺旋缠绕的导电条带元件。

适当地，柔性管主体还包括：第一支撑层包括单层或多个子层。

适当地，柔性管主体还包括：所述单层或多个子层中的至少一个包括在支撑层中与限制条带元件的缠绕部置于彼此之间的导电条带元件的缠绕部。

适当地，柔性管主体还包括：所述多个子层包括第一子层和其它子层，所述第一子层包括至少一个螺旋缠绕的限制条带元件，所述其它子层包括至少一个螺旋缠绕的导电条带元件。

适当地，柔性管主体还包括：其它子层邻接第一抗拉防护层。

适当地，柔性管主体还包括：至少一个螺旋缠绕的限制条带元件包括单个螺旋缠绕的限制条带元件，所述单个螺旋缠绕的限制条带元件包括重叠0至80%的缠绕部。

适当地，柔性管主体还包括：至少一个螺旋缠绕的限制条带元件包括多个限制条带元件，所述多个限制条带元件包括重叠0至90%的缠绕部。

适当地，柔性管主体还包括：至少一个螺旋缠绕的导电条带元件包括单个螺旋缠绕的导电条带元件，所述单个螺旋缠绕的导电条带元件包括重叠0至80%的缠绕部。

适当地，柔性管主体还包括：至少一个螺旋缠绕的导电条带元件包括多个导电条带元件，所述多个导电条带元件包括重叠0至90%的缠绕部。

适当地，柔性管主体还包括：至少一个螺旋缠绕的导电条带元件包括被置于非导电条带元件的相应缠绕部之间的一个或更多个螺旋缠绕的导电条带元件。

适当地，柔性管主体还包括：非导电条带元件是绝缘条带元件和/或限制条带元件。

适当地，柔性管主体还包括在第一子层和其它子层之间的至少一个又一子层，每个又一子层包括被置于彼此之间的限制条带元件缠绕部和导电条带元件缠绕部的层或仅包括限制条带元件缠绕部的层或仅包括导电条带元件缠绕部的层。

适当地，柔性管主体还包括：限制条带元件包括条带元件，当在下置层之上缠绕时，所述条带元件限制下置层的金属丝径向向外移动，由此，设置径向支撑。

适当地，限制条带元件包括高强度长形条带，其中，所述条带的厚度与宽度的比是至少1：5，并且可选地是至少1：10，并且可选地是至少1：100，并且可选地是至少1：150或1：200或1：1000。

适当地，柔性管主体还包括：支撑层包括聚合物条带和/或纤维加强条带和/或金属丝中的至少一个或金属丝线股加强条带，其中，当在60°C下根据IS0527-3或IS06892-2或ASTM D3039（如与材料相关的）并且使用350mm/分钟的测试速度测量时，所述纤维加强条带具有至少500MPa的强度，并且适当地，当在90°C下根据IS0527-3或IS06892-2或ASTM D3039（如与材料相关的）并且使用350mm/分钟的测试速度测量时，所述纤维加强条带保持至少500MPa的强度。

适当地，柔性管主体还包括：纤维加强条带是利用一个或更多个玻璃和/或碳和/或玄武岩和/或芳纶和/或聚酯纤维和/或金属丝和/或金属丝线股加强的条带，包括直径在0.001-1mm范围中的纤维或金属丝。

适当地，柔性管主体还包括：利用一个或更多个玻璃和/或碳和/或玄武岩和/或芳纶和/或聚酯纤维和/或金属丝和/或金属丝线股加强的纤维加强条带包括主要在条带的长度方向上对准的纤维和/或金属丝和/或金属丝线股。

适当地，柔性管主体还包括：纤维加强条带在与条带的长度方向基本上不同的方向上包括更小比例的纤维，并且可选地，更小比例的纤维对准成与条带的长度方向成至少30°角，可选地，与条带的长度方向成至少90°角。

适当地，柔性管主体还包括：限制条带元件在张力下可缠绕，并且在螺旋缠绕之后保持在张力中。

适当地，柔性管主体还包括：在围绕柔性管主体螺旋缠绕时，限制条带元件不经受超过3%的由于张力导致的应变，以及可选地，在围绕柔性管主体螺旋缠绕时，限制条带元件不经受超过2%的由于张力导致的应变，以及可选地，在围绕柔性管主体螺旋缠绕时，限制条带元件不经受超过0.5%的由于张力导致的应变。

适当地，柔性管还包括：导电条带元件包括掺有导电填料材料的聚合物，可选地，所述导电填料材料选自：铜、铝、镁、银、钛、铁、碳、石墨或石墨烯（如由ISO/TS 80004-13:2017限定并且从石墨区分的）。

适当地，柔性管主体还包括：导电条带元件包括厚度在0.005mm和2mm之间的金属条带或膜，并且可选地厚度在0.05mm和0.5mm之间。

适当地，柔性管主体还包括：导电条带元件包括金属编织带，所述金属编织带包括厚度在0.005mm和1mm之间的金属丝，并且可选地厚度在0.01mm和0.5mm之间。

适当地，柔性管主体还包括：第一抗拉防护层包括螺旋缠绕的金属丝的层，所述金属丝以相对于管主体的主纵向轴线约10度至55度的捻角缠绕。

适当地，柔性管主体还包括其它抗拉防护层，其中，第一抗拉防护层是相对于其它抗拉防护层的径向内或径向外抗拉防护层。

适当地，柔性管主体还包括：第一抗拉防护层包括外抗拉防护层。

适当地，柔性管主体还包括：其它支撑层缠绕在其它抗拉防护层的径向外部，并且与其它抗拉防护层相邻，所述其它支撑层包括螺旋缠绕的限制条带元件和螺旋缠绕的导电条带元件。

适当地，柔性管主体还包括又一支撑层，所述又一支撑层包括螺旋缠绕的限制条带元件和螺旋缠绕的导电条带元件；其中，

第一支撑层、其它支撑层和又一支撑层与第一抗拉防护层和其它抗拉防护层相互交错。

适当地，柔性管主体还包括：支撑层中的导电条带元件的每个缠绕部围绕下置层螺旋地包绕，并且与抗拉防护层的外表面设置为邻接关系，所述抗拉防护层的外表面由抗拉防护层的每个抗拉防护金属丝的表面设置，其中，导电层至少接触抗拉防护层中的多个抗拉防护金属丝，由此，使多个抗拉防护金属丝电连接，以在其之间设置电连续性。

适当地，柔性管主体还包括在第一抗拉防护层的径向内部的流体保持聚合物层；以及

在第一抗拉防护层的径向外部的外护套。

根据本发明的第二方面，设置了用于输送产品流体的柔性管，所述柔性管包括：

根据第一方面中描述的柔性管主体；以及

终止柔性管主体的相应端部的至少一个端部配合件。

适当地，柔性管还包括腐蚀保护系统。

适当地，柔性管还包括：柔性管主体包括远离每个端部配合件的至少一个阳极元件，并且柔性管主体具有的长度超过2000米。

根据本发明的第三方面，设置了在抗拉防护层中的抗拉防护金属丝之间设置电连续性的方法，所述方法包括以下步骤：

通过在下置层之上螺旋缠绕多个抗拉防护金属丝而设置第一抗拉防护层；以及

通过同时螺旋缠绕限制条带元件与导电条带元件而设置与第一抗拉防护层成邻接关系的第一支撑层；由此

缠绕的导电条带元件与第一抗拉防护层中的多个抗拉防护金属丝进行电接触并且由此电连接。

适当地，所述方法还包括缠绕第一支撑层的限制条带元件和导电条带元件，以由此使限制条带元件的缠绕部与导电条带元件的缠绕部置于彼此之间。

适当地，所述方法还包括缠绕第一支撑层，并且随后在第一支撑层之上设置第一抗拉防护层，所述第一支撑层由此设置所述下置层。

适当地，所述方法还包括设置第一抗拉防护层，并且随后在第一抗拉防护层之上设置第一支撑层。

适当地，所述方法还包括将第一支撑层设置为包括导电条带元件和限制条带元件的缠绕部的单层，或设置为多个子层。

适当地，所述方法还包括通过设置第一子层和其它子层而设置子层，所述第一子层包括至少一个螺旋缠绕的限制条带元件或至少一个螺旋缠绕的绝缘条带元件或至少一个螺旋缠绕的导电条带元件，所述其它子层包括至少一个螺旋缠绕的导电条带元件和被布置成与导电条带元件置于彼此之间的螺旋缠绕的限制条带元件。

适当地，所述方法还包括将其它子层设置成与第一抗拉防护层成邻接关系。

适当地，所述方法还包括随着导电条带与限制条带同时缠绕而为下置抗拉防护层的金属丝设置电连续性和径向支撑。

适当地，所述方法还包括：缠绕限制条带元件包括缠绕限制下置层的金属丝径向向外移动的条带。

适当地，所述方法还包括：缠绕限制条带元件包括在第一抗拉防护层之上将聚合物条带和/或纤维加强条带和/或金属丝中的至少一个或金属丝线股、加强条带与导电条带元件缠绕。

适当地，所述方法还包括在第一抗拉防护层之上缠绕其它抗拉防护层，或在下置层之上或在其它抗拉防护层之上在其它支撑层之上缠绕抗拉防护金属丝，以设置第一抗拉防护层，所述下置层包括其它抗拉防护层，所述其它抗拉防护层包括其它多个抗拉防护金属丝。

适当地，所述方法还包括通过螺旋缠绕金属条带而缠绕导电条带。

根据本发明的第四方面，设置了用于输送产品流体的柔性管主体，所述柔性管主体包括：

由金属条带元件的螺旋缠绕部形成的第一防护层；

由其它金属条带元件的螺旋缠绕部形成的其它防护层；以及

在第一防护层和其它防护层之间的至少一个中间层，所述中间层包括螺旋缠绕的电绝缘条带元件和螺旋缠绕的导电条带元件。

适当地，在中间层中，电绝缘条带元件的缠绕部与导电条带元件的缠绕部被置于彼此之间。

适当地，第一防护层包括抗压防护层，并且其它防护层包括抗拉防护层。

适当地，第一防护层包括内抗拉防护层，并且其它防护层包括外抗拉防护层。

适当地，柔性管主体还包括在第一防护层和其它防护层中的一个和又一防护层之间的其它中间层，所述又一防护层由又一金属条带元件的螺旋缠绕部形成，所述其它中间层包括螺旋缠绕的电绝缘条带元件和螺旋缠绕的导电条带元件。

适当地，在其它中间层中的电绝缘带元件的缠绕部与在其它中间层中的导电条带元件的缠绕部被置于彼此之间。

适当地，在中间层中的导电条带元件的每个缠绕部使下置防护层的金属缠绕部与上置防护层的金属缠绕部桥接并且由此电连接。

适当地，在中间层中的电绝缘条带元件的每个缠绕部紧紧缠绕在下置层之上，以为所述下置层设置径向支撑。

适当地，柔性管主体还包括流体保持聚合物层以及外护套。

根据本发明的第五方面，设置了用于输送产品流体的柔性管，所述柔性管包括：柔性管主体，包括由金属条带元件的螺旋缠绕部形成的第一防护层、由其它金属条带元件的螺旋缠绕部形成的其它防护层以及在第一防护层和其它防护层之间的至少一个中间层，所述中间层包括螺旋缠绕的电绝缘条带元件和螺旋缠绕的导电条带元件；以及终止柔性管主体的相应端部的至少一个端部配合件。

适当地，柔性管还包括腐蚀保护系统。

适当地，柔性管主体包括远离每个所述端部配合件的至少一个阳极元件，并且柔性管主体具有的长度超过2000米。

根据本发明的第六方面，设置了在柔性管的相邻层之间设置电连续性的方法，包括以下步骤：

在第一层之上缠绕中间层；以及

在中间层之上设置其它层；由此

缠绕中间层的所述步骤包括在第一防护层之上将至少一个电绝缘条带元件与导电条带元件同时螺旋缠绕。

适当地，所述方法还包括缠绕绝缘条带元件和导电条带元件，以由此使绝缘条带元件的缠绕部与导电条带元件的缠绕部置于彼此之间。

适当地，所述方法还包括通过在下置层之上螺旋缠绕金属条带元件而将第一层设置为第一防护层。

适当地，所述方法还包括在抗压防护层和抗拉防护层之间缠绕中间层。

适当地，所述方法还包括在内抗拉防护层和外抗拉防护层之间缠绕所述中间层。

本发明的某些实施例设置了在抗拉防护层旁边成邻接关系的支撑层。支撑层包括有助于在抗拉防护层的相邻抗拉防护金属丝之间形成导电性的部件部分，并且还包括可有助于限制抗拉防护金属丝径向移动的部件部分。

本发明的某些实施例可在抗压防护层旁边使用，或在包括应电连接的多个导电元件的其它柔性管主体层旁边使用。

本发明的某些实施例因此设置的优点是，支撑层可同时在相邻抗拉防护金属丝层中在抗拉防护金属丝之间设置提高的连续性，并且限制所述金属丝的径向移动，以有助于设置径向支撑，这可有助于设置防打结性能。

本发明的某些实施例在柔性管中在抗拉防护的层的所有金属丝之间并且围绕所述金属丝设置了电连续性。这可通过导电条带与防打结条带的集成而实现，同时确保了导电条带至少部分地与抗拉防护层的抗拉防护金属丝接触，所述条带相对抵靠所述抗拉防护层。

本发明的某些实施例使用了包括金属条带的支撑层，所述金属条带可有助于为防打结条带的加强纤维或为抗拉防护层的抗拉防护金属丝设置屏蔽而免于水劣化。这可有助于在使用寿命下防止由与水接触导致的腐蚀性侵蚀。

本发明的某些实施例使用了导电条带，以有助于确保阴极保护系统有效地保护柔性管主体的抗拉防护层中的所有抗拉防护金属丝，而不妨碍防打结条带的设置，为了防止所述相同的抗拉防护金属丝屈曲的目的。

本发明的某些实施例设置了将来自柔性管主体中的多个层的金属元件有效电连接在一起的方法。因此，减小了沿着柔性管的长度的电阻，因此减小了衰减作用。

本发明的某些实施例设置了可用于柔性管主体中的相对层之间的抗磨蚀层，并且所述抗磨蚀层还包括一个或更多个导电元件，所述导电元件桥接分隔的层之间的空间，以有助于沿着柔性管主体的长度在重复位置处设置电连接。

现在将在下文中仅通过示例的方式参考附图描述本发明的某些实施例，在附图中：

图1示出了柔性管主体；

图2示出了包括柔性管主体的柔性管的使用；

图3示出了沿着柔性管主体的长度的截面；

图4A和图4B有助于示出用于将腐蚀保护元件装配在抗拉防护层的外表面之上的设备；

图5示出了指示器，所述指示器显示紧固/固定点的位置；

图6示出了固定到柔性管主体的阳极夹具；

图7示出了具有阴极保护的柔性管，所述阴极保护由阳极设置，所述阳极被装配在阳极装配件上从柔性管的相对端部配合件隔开很远距离；

图8示出了由导电条带和电绝缘条带两者设置的中间层；

图9示出了具有三个支撑层的柔性管主体结构；

图10示出了可选的支撑层；

图11示出了可选的支撑层；

图12示出了可选的支撑层；

图13示出了可选的支撑层；

图14示出了可选的支撑层；以及

图15示出了可选的支撑层与相邻抗拉防护层。

在附图中，相同的附图标记指代相同的部件。

贯穿于本描述，将对于柔性管进行参考。应理解的是，本发明的某些实施例适用于与广泛各种柔性管使用。例如，本发明的某些实施例可相对于根据API 17J制造的柔性管和相关端部配合件类型使用。此类柔性管通常被称为非粘结柔性管。其它实施例与其它类型的柔性管相关。

转到图1，将理解的是，所示出的柔性管是管主体的一部分以及一个或更多个端部配合件（图1中未显示）的组件，管主体的相应端部终止在所述端部配合件的每个中。图1示出了管主体100如何由形成承压管道的分层材料的组合形成。如上文注意的，尽管图1中示出了数个特定的层，但应理解的是，本发明的某些实施例广泛适用于包括两个或更多个层的由各种可能材料制造的同轴管主体结构。管主体可包括一个或更多个层，所述层包括复合物材料，形成管状复合物层。还应注意的是，仅为了说明性目的而显示层厚度。如本文使用的，术语“复合物”用于广泛指代由两种或更多种不同材料形成的材料，例如，由基质材料和加强纤维形成的材料。

因此，管状复合物层是具有总体上管状形状的由复合物材料形成的层。可选地，管状复合物层是具有总体上管状形状的由多个部件形成的层，所述部件中的一个或更多个由复合物材料形成。复合物层的层或任何元件可经由挤出、拉挤或沉积过程制造，或通过缠绕过程制造，在所述缠绕过程中，条带的相邻缠绕部（其自身具有复合物结构）与相邻缠绕部固定在一起。无论使用何种制造技术，复合物材料都可选地可包括具有第一特性的材料基质或主体，具有不同物理特性的其它元件被嵌入在所述材料基质或主体中。也就是说，在一定程度上对准的长形纤维或随机定向的更小纤维可被设置到主要主体中，或球体或其它规则或不规则形状的颗粒可被嵌入在基质材料中，或上文的多于一种的组合。适当地，基质材料是热塑性材料，适当地，热塑性材料是聚乙烯或聚丙烯或尼龙或PVC或PVDF或PFA或PEEK或PTFE或此类材料与增强纤维或填料的合金，所述增强纤维由玻璃、陶瓷、玄武岩、碳、碳纳米管、聚酯、尼龙、芳纶、钢、镍合金、钛合金、铝合金或类似物中的一种或更多种制造，所述填料由玻璃、陶瓷、碳、金属、巴克明斯特富勒烯、石墨烯、金属硅酸盐、碳化物、碳酸盐、氧化物或类似物制造。

图1中示出的管主体100包括内部压力护套110，所述内部压力护套110作用为流体保持层，并且包括确保内部流体整体性的聚合物层。所述层为任何所传输的流体设置边界。应理解的是，此层自身可包括数个子层。将理解的是，当使用骨架层120时，内部压力护套通常由本领域技术人员称为阻挡层。在没有此类骨架的操作中（所谓的平滑孔操作），内部压力护套可被称为衬层。图1中示出了阻挡层110。

应注意的是，骨架层120是抗压层，所述抗压层设置了联锁构造，所述联锁构造可用作最内层，以完全地或部分地防止内部压力护套110由于管减压、外部压力以及抗拉防护压力和机械压溃载荷而塌陷。骨架是抗压溃层。将理解的是，因此，本发明的某些实施例适用于“粗糙孔”应用（具有骨架）。适当地，骨架层是金属层。适当地，骨架层由不锈钢、耐腐蚀镍合金或类似物形成。适当地，骨架层由复合物、聚合物或其它材料或材料和部件的组合形成。骨架层径向定位在阻挡层内。

抗压防护层130是设置了结构层的抗压层，所述结构层增加了柔性管对于内部和外部压力以及机械压溃载荷的抵抗。所述层还结构性地支撑内部压力护套。适当地，如图1中示出的，抗压防护层形成为管状层。适当地，对于非粘结型柔性管，抗压防护层由具有接近90°捻角的金属丝联锁构造构成。适当地，捻角对于管主体的轴线在80°和90°之间。适当地，在此情况下，抗压防护层是金属层。适当地，抗压防护层由碳钢、铝合金或类似物形成。适当地，抗压防护层由拉挤复合物联锁层形成。适当地，抗压防护层由复合物形成，所述复合物通过挤出或拉挤或沉积或缠绕形成，随后固定。抗压防护层定位在下置阻挡层的径向的外部。

柔性管主体还包括第一抗拉防护层140和第二抗拉防护层150。每个抗拉防护层用于承受拉力载荷，并且可选地还承受内部压力。适当地，对于一些柔性管，抗拉防护缠绕部是金属的（例如，钢、不锈钢或钛或类似物）。对于一些复合物柔性管，抗拉防护缠绕部可为聚合物复合物条带缠绕部（例如，被设置有例如尼龙的热塑性基质复合物，或被设置有例如环氧树脂的热固性基质复合物）。对于非粘结柔性管，抗拉防护层通常由多个金属丝形成。（为了为所述层赋予强度）其位于内层之上，并且通常以在约10°至55°之间的捻角沿着管的长度螺旋缠绕。适当地，抗拉防护层成对地反向缠绕。适当地，抗拉防护层是金属层。适当地，抗拉防护层由碳钢、不锈钢、钛合金、铝合金或类似物形成。适当地，抗拉防护层由复合物、聚合物或其它材料或材料的组合形成。

适当地，柔性管主体包括可选的条带层160、170、180，所述条带层有助于包含下置层，并且在一定程度上防止相邻层之间的磨损。条带层可选地可为聚合物或复合物或材料的组合，还可选地包括管状复合物层。条带层可用于有助于防止金属与金属的接触，以有助于防止磨损。抗拉防护之上的条带层还可有助于防止打结。

柔性管主体还包括可选的隔热层和/或金属缠绕或聚合物层或条带层或包括特殊材料（诸如，光纤）的层以及外护套190，所述外护套190包括聚合物层，用于保护管免于海水和其它外部环境的穿透、腐蚀、磨损和机械损坏。任何隔热层有助于限制通过管壁到周围环境的热损失，并且可包括条带层或至少一个隔热材料挤出层。

每个柔性管包括管主体100的至少一个部分（被称为区段或部段）以及位于柔性管的至少一个端部处的端部配合件。端部配合件设置了机械装置，所述机械装置在柔性管主体和连接件之间形成过渡。例如，如图1中显示的不同管层终止在端部配合件中，从而在柔性管和连接件之间传递载荷。

图2示出了立管组件200，所述立管组件200适用于将产品流体（诸如，石油和/或气体和/或水）从深海位置221输送到浮动设施222。例如，在图2中，深海位置221包括深海流动管线225。柔性流动管线225包括柔性管，所述柔性管全部或部分地放置在海底230上，或掩埋在海底下方，并且用于静态应用中。浮动设施可由平台和/或浮筒或船（如图2中示出的）设置。立管组件200被设置为柔性立管，也就是说，柔性管240将船连接到海底设施。柔性管可为具有连接端部配合件的柔性管主体的区段。

将理解的是，存在有不同类型的立管，如由本领域技术人员熟知的。本发明的某些实施例可与任何类型的立管使用，诸如，自由悬浮立管（自由悬挂悬链立管）、在一定程度上受限的立管（浮筒、链）、完全受限立管或被包封在管（I型或J型管）中。此类配置的一些（而不是全部）示例可在API 17J中获得。图2还示出了如何可将柔性管的一部分用作跨接管250。

图3更详细地示出了通过图1中显示的柔性管主体100的短长度的截面。如图3中显示的，骨架层120支撑阻挡层110。阻挡层110的内表面设置流体保持表面，所述流体保持表面限定孔区域300，产品流体的输送可沿着所述孔区域300进行。产品流体的流动方向在图3中由箭头A示出，尽管将理解的是，柔性管可用于不同方向上。

最内条带层160位于抗压防护层130的径向最外表面上，以有助于支撑抗压防护层的缠绕部。此最内条带层160还有助于在内/下置抗压防护层130和第一抗拉防护层140的缠绕部之间设置抗磨蚀作用。第一抗拉防护层的抗拉防护金属丝的相邻缠绕部310_0,1…m在图3中被示出。最内条带层160是在抗压防护层130和内抗拉防护层140之间的中间层。

其它条带层170是在第一抗拉防护层140和第二抗拉防护150之间的中间层。第二抗拉防护金属丝的相邻缠绕部320_0,1…n设置了外抗拉防护层150。

其它条带层180缠绕在第二抗拉防护层150的外部。这有助于为（多个）抗拉防护层设置支撑和防打结作用。外护套190形成在外条带层180的外部。此其它条带层180是在外抗拉防护层（和装配主体）和上置层之间的中间层。

图3中还示出了基本上圆柱形的装配主体350，所述装配主体350被设置在最外抗拉防护层150之上。装配主体350的径向最内表面360是基本上圆柱形和光滑的（可选地，其可被选择性地定轮廓），并且具有的内尺寸被定尺寸成设置与径向最外抗拉防护层150的缠绕部320_0,1…n的外表面的过盈配合。装配主体350在装配主体350的下游端部处具有渐缩第一端部365，并且在装配主体的上游端部处具有从第一端部间隔开的其它渐缩端部370。将理解的是，装配主体350可被设置在任一定向上（面向预期流动，或与流动同向）。

装配主体的径向最外表面380被设置，并且包括两个渐缩端部365、370的径向外表面、基本上圆柱形的中央区域385以及在装配主体350的下游端部处的第一凹陷区域390以及在装配主体的上游端部处的其它凹陷区域395。

图4A和图4B有助于示出在制造柔性管主体期间位于最外抗拉防护层150的外表面之上的装配主体350。如图4A中示出的，装配主体350是基本上圆柱形的构件，所述构件具有在圆柱形主体的第一端部处的第一开口和在圆柱形主体的其余端部处的其它开口。如图4A中示出的，装配主体被设置成两个基本上C形形状的主体部件400、410。当将两个C形形状的部件放置在一起时，形成环状或手环状的构件。在外抗拉防护层150被制造和固定就位之后，可将主体的多个部分放置在一起。适当地，C形形状的（或其它形状的）部件被旋拧在一起，或经由自粘附条带固定。可选地，装配主体可为沿着抗拉防护层滑动的单个整体件，或可选地，可由多于两个装配主体部分形成。

图4A和图4B中还显示了在装配主体部件400中的一个中的盲孔420。这是螺纹孔，所述螺纹孔具有终止在装配主体350的第一部分400的主体内的端部。可选地，类似的盲孔430可被设置在其余的装配主体部件410中。每个螺纹盲孔设置了固定元件，在柔性管主体制造完成之后，所述固定元件可用于使得辅助设备（诸如，阳极夹具、加强器元件或浮力模块或类似物）能够在安装之前或安装之后固定到柔性管主体。将理解的是，螺纹孔可为螺纹通孔或其它固定机构，在使用中与辅助设备的另一固定元件匹配。

图4A还有助于示出装配主体的间隔开的凹陷区域390、395每个如何设置基本上圆柱形的外表面。两个因此被设置的表面是间隔开的，并且基本上平行。可选地，可使用多于两个间隔开的凹陷区域。图4B有助于示出装配主体的内表面如何可为光滑的。

图4中示出的装配主体350在间隔开的凹陷390、395之间的中央区域中具有约0.7cm左右的厚度。适当地，作为可选例，装配主体具有在5和20mm之间的厚度。适当地，厚度是约10mm左右。

装配主体350具有的厚度使得装配主体具有足够刚性而在使用中不变形。此外，考虑到所使用的材料，厚度足够厚，以在使用中使得任何辅助设备能够固定到装配主体。适当地，装配主体部分每个由共同材料形成。适当地，装配主体部分由可能的材料制造，所述材料包括但不限于钢、铁、铜、铝、钛、镁、锌合金和/或其它导电材料。也可使用碳纤维复合物或导电的其它复合物材料。

所显示的装配主体350具有70到150mm左右的轴向长度。适当地，轴向长度是100mm左右。

将理解的是，在制造柔性管主体期间，装配主体350位于最外抗拉防护层150之上。此后，外“防打结”条带层180可缠绕在抗拉防护层150的外表面之上，并且在装配主体350之上。可选地，条带层可终止/开始于装配主体350的任一侧上。装配主体可还包括一个或更多个齿或其它夹持元件，用于夹持到终止的条带层180的边缘上。这有助于将（多个）条带固定在条带层中，并且实现与防护层150的良好导电接触。此后，可形成外护套190和任何可选的其它介入层，诸如，绝缘层。

图5有助于示出柔性管主体的其中手环状的装配主体位于外护套190下方的区域。为了有助于理解，管主体的外表面在附图中以夸张的方式被扩大地显示。图5有助于示出指示器500如何可被设置在外护套的外表面510上，以有助于为后续使用者设置关于装配主体的每个固定元件的位置的指引。将理解的是，可使用广泛各种指示器。例如，可进行单个标记，或可使用给出关于固定元件位置的指引的多个标记。可选地，标记或多个标记可被着色。图5中显示了划圈十字。适当地，指示器是外护套190的外表面510中的冲压区域。将理解的是，如果手环状的装配主体包括多个紧固点，则可为每个紧固点设置指示器。可选地，在后续使用者已知对于装配主体的每个紧固点的分布方案而因此其仅需要识别一个有效位置的情况下，可设置单个指示器。

将理解的是，尽管图3和图4中显示的装配主体被显示为沿着柔性管主体的长度在单个位置处，但随着制造柔性管主体，多个类似的装配主体可被设置在沿着柔性管主体的长度的选定位置处，所述装配主体每个由共同或可选不同距离从彼此间隔开。此后，当柔性管主体作为柔性管的一部分在作业现场处作为流动管线或立管或类似物被安装时，可使用装配主体中的一个或更多个将辅助设备（诸如，阳极夹具）固定到柔性管的外部。因此，在制造时，非常方便的装配机构被内置到柔性管主体中，用于后续的可选使用。固定过程可为永久的或可替换的，也就是说，辅助设备可永久地紧固到装配主体，或可紧固并且而后被移除，并且由其它辅助设备替换，所述其它辅助设备可选地包括密封“空白（blank）”。

图6更详细地示出了由图3和图4中显示的装配主体350设置的装配点，但具有固定到装配主体的以阳极夹具形式的辅助设备，可用作用于阳极元件的装配件。如图6中示出的，为了将阳极夹具600固定到装配主体350，在由指示器500指示的位置处切割孔眼610。孔眼610具有的尺寸由待固定到装配主体的阳极夹具600的尺寸确定。将理解的是，虽然图6中显示的作为阳极夹具的辅助设备应电连接到装配主体，但不同类型的辅助设备可选地可连接到装配主体，而不在外护套中形成过大的孔眼。更确切地，辅助设备的主体部件可仅被按压抵靠外护套的外表面510，并且而后被选择以与装配主体中的固定元件420配合的一个或更多个固定元件（诸如，螺栓）可被驱动通过外护套。例如，辅助设备可使用螺栓固定，所述螺栓穿过被制成在外护套中的小孔眼，并且被旋拧到装配主体的螺纹盲孔420中。因此，金属螺栓设置了装配主体和阳极夹具之间的电连接。在此类情况下，外护套可用作保持件。在辅助设备和外护套之间可使用附加的密封O形环或类似物，以有助于设置围绕（多个）孔眼的密封。这有助于防止海水侵入到管主体的环形部中。

再次转到图6，孔眼610被切割通过外护套，以具有被配置为与阳极夹具600的尺寸和形状一致的尺寸和形状。使得孔眼不仅通过外护套，并且还通过外条带层180。可选地，如果外条带层180包括导电元件（参见稍后的讨论），则阳极夹具600可放置在所述条带层的外表面上。

图6有助于示出下游卡扣620和上游卡扣630如何可围绕外护套包绕并且收紧，以驱动外护套材料和条带层到相应的凹陷区域390、395中。每个卡扣620、630是环状元件，所述环状元件可收紧，以将外护套材料和条带层材料固定到相应的凹陷中。因此，可在阳极夹具的相邻侧上设置液密密封，以有助于防止海水侵入到被设置在外护套的内表面和阻挡层的径向外表面之间的环形区域中。凹陷区域390、395还可包括锯齿或类似轮廓，以便有助于密封抵靠外护套材料。

图6有助于示出螺栓640如何可位于阳极夹具600中的凹陷650中并且可被驱动，以固定到装配主体中的螺纹盲孔420中，因此将阳极夹具600固定到装配主体。将理解的是，可使用围绕阳极夹具的周界分布的多个螺栓。固定过程使得阳极夹具与装配主体紧密接触。

如先前讨论的，在辅助设备是阳极夹具的情况下，阳极夹具600电连接到金属装配主体350，或可选地仅到装配主体的导电的至少一个区域，并且通过装配主体到最外抗拉防护缠绕部。因此，可通过将阳极块附接到阳极夹具600而为最外抗拉防护金属丝缠绕部设置阴极保护。如果每个中间条带层是导电的（参见稍后的），则阳极块因此电连接到许多金属层。

图7有助于示出柔性管，所述柔性管包括柔性管主体100的区段，具有在柔性管主体的第一相应端部处的第一端部配合件710和在柔性管主体的其余端部处的其它端部配合件720。图7中显示的柔性管是长形结构，在实践中，所述长形结构在端部配合件之间可具有几千米的长度。阳极块730被示出为围绕阳极夹具600周向地固定。如图7中示出的，阳极块730的位置被显示为从任何端部配合件隔开显著距离。将理解的是，除了阳极块730和阳极夹具600以及先前描述的装配机构之外，端部配合件可附加地或可选地使用阳极块。因此，阳极夹具600和阳极块730可被设置为远离（或实际上接近，如果期望）任何端部配合件。适当地，装配点和阳极夹具从任何端部配合件隔开多于2千米。适当地，阳极块和相关装配件从任何端部配合件隔开多于1千米。适当地，图7中显示的距离p和d两者大于1km。距离p和d可相同或不同。

图7还有助于示出常规阳极夹具740如何可固定到端部配合件720，以及多个阳极块750（图7中显示3个）如何经由夹具固定到端部配合件。此类阳极夹具740和阳极750为与柔性管主体的端部相邻在端部配合件720附近的区域设置CP。将理解的是，如果期望，则类似的阳极夹具和阳极块可选地可附加固定到其余端部配合件710。

因此，可经由被装配到端部配合件的阳极元件而为柔性管设置阴极保护，和/或为固定在中管线位置中的阳极元件设置阴极保护，而不需要背靠背的端部配合件。

图8有助于更详细地示出中间条带层170。将理解的是，可类似地设置其它中间条带层160、180。如图8中示出的，条带层是通过将薄、长、基本上平坦的条围绕下置层螺旋缠绕而形成的相对薄的层。可选地，条带的长形条可为电绝缘材料，并且用于设置抗磨蚀性能（防止相邻金属层摩擦抵靠彼此）。可选地，如图8中示出的，中间条带层可通过缠绕每个具有不同特性的两个不同条而形成。在图8中，由聚丙烯或类似物形成的电绝缘条带缠绕在下置层之上（在图8中显示的示例中，在最内抗拉防护层140上）。条带是薄的和柔性的，使得条带的相邻缠绕部800_0,1…4重叠并且弯曲。图8中示出了其它条状条带的缠绕部810_0,1…4。所述缠绕部由金属材料（诸如，钢或类似物）形成。可选地，可使用其它导电材料，诸如但不限于，铜、铝、镍、金或银箔或包括这些合金的条带或包括其它导电材料（诸如，石墨烯或类似物）的条带。电绝缘缠绕部和导电缠绕部被置于彼此之间。以此方式，条带层设置了廉价和柔性的抗磨蚀特性与导电路径的组合，所述导电路径将下置层（诸如，金属下层）与上置层（诸如，金属上层）电连接（例如，第一抗拉防护层140可电连接到第二抗拉防护层150）。因此，上置层的缠绕部和下置层的缠绕部经由中间层互相电连接。因此，减小了由沿着柔性管主体的长度延伸的任何金属层设置的净电阻。因此，显著减小了CP系统以其它方式预期的衰减作用。因此，相对于常规技术，减小了沿着柔性管主体的长度需要阳极元件的频率。

包括导电元件和电绝缘元件的中间条带层使得能够使用各种材料，并且在所述材料能力范围内最佳地使用材料特性。例如，可使用电绝缘材料，所述电绝缘材料设置了优异的抗磨蚀和/或支撑能力。附加地，可使用高度导电的材料，并且将所述材料作为缠绕部分布贯穿于中间层，以设置桥接，所述桥接在以其它方式间隔开的层之间形成电连接路径。通过将相对的层电连接在一起，相对于常规技术，大大减小了柔性管主体的每单位长度的电阻，并且因此可减小衰减作用。因此，与根据常规技术以其它方式将需要的相比，沿着柔性管主体的长度需要阳极元件的频率更低，以设置期望水平的阴极保护。将理解的是，虽然图8中显示的中间层包括与导电条带相邻缠绕并且与导电条带顺序交替的电绝缘条带，但可能的是，根据本发明的某些实施例，根据期望，使用多个绝缘条带缠绕部与单个电绝缘条带缠绕部，或反之亦然。

适当地，使用缠绕站将条带围绕下置层螺旋缠绕，所述缠绕站与一个或更多个条带源旋转，将（多个）绝缘条带和（多个）导电条带供给到相应的触地（touchdown）点。这些触地点使得每个连续的长形条带能够同时缠绕，尽管在周向和/或纵向偏移的位置处。以此方式，不同条带的紧接下一缠绕部可与紧接先前缠绕部（其可为相同或不同的条带类型）具有0-90％的重叠。适当地，存在有条带缠绕部的至少部分重叠。

图9有助于示出如何可与柔性管主体900的内抗拉防护金属丝层140和外抗拉防护层150相邻使用多条带层结构。柔性管主体900包括内骨架120，所述内骨架120支撑内阻挡层110。将理解的是，本发明的某些实施例不限于粗糙孔应用，并且因此骨架层是可选的。抗压防护层130支撑下置阻挡层110。

第一支撑层960被设置在抗压防护层的径向外表面上在抗压防护层130和内抗拉防护层140之间。其它支撑层970被设置在内抗拉防护层140和外抗拉防护层150之间。另一支撑层980位于外抗拉防护层150的径向外部在外抗拉防护层150和外护套190的内表面之间。外支撑层980是由多个子层形成的层。在图9中显示了组成支撑层980的四个子层。第一子层981被显示为支撑层980的径向最内层。此子层981包括与限制条带置于彼此之间的螺旋缠绕的导电条带。其它子层982通过在下置第一子层981之上螺旋缠绕加强条带而被设置。上置子层982的缠绕部不重叠。在实践中，在条带的相邻边缘之间可留有空隙。可选地，所述条带可在0和90%之间重叠。

其它子层983类似地形成在下置子层982之上。适当地，如所显示的，在此其它子层983中的条带的缠绕部与下方子层982的缠绕部以砌砖的方式重叠。其它最外子层984类似地通过限制条带的螺旋缠绕形成。在图9中示出的实施例中，最外子层984中的这些缠绕部不重叠。将理解的是，可选地，缠绕部可在0和90%之间重叠。

参考图9中显示的最内支撑层960，这部分地由导电条带的螺旋缠绕部910形成。适当地，这些由金属材料（诸如，钢或类似物）形成。可选地，可使用其它导电材料，诸如但不限于，铜、铝、镍、金或银箔或包括这些合金的条带或包括其它导电材料（诸如，石墨烯或类似物）的条带。这些缠绕部与其它条带920的缠绕部被置于彼此之间，所述其它条带920是限制条带。也就是说，条带具有高强度，并且可在张力下缠绕，以有助于防止从抗压防护层的下置缠绕部径向向外运动。导电条带910的缠绕部使抗压防护缠绕部进行电接触，并且因此与最内抗拉防护层140的抗拉防护金属丝连接，此外，导电条带910的缠绕部在螺旋缠绕以设置最内抗拉防护层的金属丝之间设置了连续性。也就是说，支撑层960的导电条带接触形成最内抗拉防护层140的多个（以及可能所有的）抗拉防护金属丝。这有助于设置连续性，使得所有金属丝有效地电连接在一起。在一定程度上，此支撑层还有助于最大化抗压防护层的缠绕部的连续性。

其它支撑层970类似地形成为单层，所述单层由两个不同条带的被置于彼此之间的缠绕部制造。导电条带用于形成一组缠绕部910，并且限制条带920以被置于彼此之间的方式螺旋缠绕，由此使缠绕部在支撑层中相互交错。这有助于设置防打结性能，这设置了径向支撑，以防止最内抗拉防护层140中的抗拉防护金属丝径向向外移动，而同时使形成最内抗拉防护层140的所有抗拉防护金属丝互相连接。导电条带910的缠绕部类似地与外抗拉防护层150的抗拉防护金属丝的径向内表面成邻接关系。因此，支撑层970的被置于最内抗拉防护层140和最外抗拉防护层150之间的相同缠绕部用于双重目的：设置最内抗拉防护金属丝层的抗拉防护金属丝和外抗拉防护层150的抗拉防护金属丝的连续性。这些缠绕部类似地设置了电路径，所述电路径在间隔开的抗拉防护层中的抗拉防护金属丝之间桥接，以有助于为阴极保护系统设置电路径。

如上文注意的，在外抗拉防护层150的径向外表面和外护套的内表面之间的支撑层是多子层结构。可选地，多子层支撑层可用于抗拉防护缠绕部层之间或内抗拉防护层和抗压防护层之间。最外支撑层的最内子层981以于两个先前描述的支撑层960、970类似的方式制造。也就是说，导电条带910的缠绕部与限制条带920的缠绕部被置于彼此之间，以形成子层。这有助于在形成外抗拉防护层的金属丝之间设置电连续性，同时还设置了径向支撑，以防止外抗拉防护金属丝层的金属丝径向向外运动，以有助于防止屈曲/打结。

支撑层980的在外抗拉防护和外护套之间的三个其它子层982、983、984由加强长形条带950的加强缠绕部930设置。所显示的这些缠绕部不重叠，并且因此重叠0%。可选地，由于缠绕部可由柔性的适形材料制造，因此缠绕部可重叠，如相对于图9描述的其它支撑层的缠绕部。如果这些外子层由包括导电元件或多个导电元件或由自身导电的材料制造的条带形成，或由形成导电基质（其它元件被设置在所述基质中）的条带形成，则因此在外护套190的内表面和阻挡层110的外表面之间横跨整个环形部设置了导电路径。这有助于最大化阴极保护系统的性能。这还有助于用于其它目的，其中，在柔性管主体中的元件之间期望导电路径。在图9显示的实施例中，三个外子层是非导电的，而是被制造以通过限制下置层的径向向外运动而最大化防打结作用。还应注意的是，对于管主体结构中的不同支撑层960、970和980，为导电条带910和限制条带920选择的材料可不同，这取决于可由本领域技术人员计算的因素（诸如，成本、强度和层之间交界面载荷）。毫无疑问地，支撑层960和970中的限制条带920可被选择为利用钢丝加强的聚酰胺条带，导电条带910可被选择为铝条带；在支撑子层981中的相同结构内，限制条带920可为利用芳纶纤维加强的聚酰胺，并且导电条带910可被选择为镍合金条。除此之外，子层982、983和984还可为不同材料。

图10更详细地示出了可选的支撑层1000。支撑层1000包括4个子层1010、1020、1030、1040。此支撑层1000可贯穿于柔性管主体的截面用于各种位置中。一个可能的位置是相对于图9中的最外支撑层980描述的位置。图10中显示的支撑层1000类似于图9中显示的最外支撑层980。也就是说，三个最外（从径向位置）子层由加强条带的非重叠缠绕部形成。图10的最内子层1010通过使导电条带1050的缠绕部与限制条带1060的缠绕部置于彼此之间而形成。限制条带1060有助于最大化由支撑层整体导致的限制作用，同时仍保持导电条带的被置于彼此之间的缠绕部，这可有助于为下置层设置连续性。

图11示出了其它支撑层1100。此可选的支撑层1100结构由四个子层形成，所述子层中的每个通过螺旋缠绕与限制条带1160被置于彼此之间的导电条带形成。图11有助于示出支撑层中的相邻子层如何可在一定程度上与先前制造的子层的先前缠绕部的缠绕部重叠，所述相邻子层通过使两种不同材料的缠绕部置于彼此之间而形成。通过在随后制造的子层中使缠绕部的起点偏移，可能的是，确保形成新子层的导电条带的缠绕部至少在某种程度上接触来自先前下置子层的导电条带的缠绕部。因此，随着子层被构建在彼此的顶部上（在径向方向上），由彼此接触的相继的导电条带缠绕部产生路径。根据横向偏移和重叠的程度，通过整个支撑层1100的此路径可沿着总体上“竖直”的方向，或可基本上相对于“竖直”方向成角度，所述“竖直”方向对应于与柔性管主体的孔的主轴线垂直的径向方向。这可便于在柔性管主体内围绕特定特征形成导电路径。以此方式，一个、两个、三个、四个或更多个子层可形成在彼此的顶部上。

在相对于图11描述的实施例中，最内子层1165包括与限制条带置于彼此之间的导电条带的缠绕部。导电条带缠绕部有助于在下置层中在金属元件的缠绕部之间设置连续性。类似地，由被置于彼此之间的导电条带和加强条带的缠绕部设置的最外子层1170可有助于在多个金属丝之间设置连续性，所述金属丝在支撑层1100的外子层1170的径向外部但邻接其的层中。图11中的两个中间子层被设置，以有助于设置在最外子层之间桥接的导电路径，并且还包括限制条带，所述限制条带有助于为下置层设置防打结作用。

图12示出了可选的支撑层1200。此层可贯穿于柔性管主体的截面位于各种位置中。适当地，支撑层1200可在径向上位于抗拉防护层的紧邻内部。图12中显示的支撑层1200包括五个子层。径向最内子层1210由与加强条带的缠绕部置于彼此之间的导电条带设置。在最内子层1210的径向外部的三个其它子层由不重叠的加强条带的缠绕部设置。最外子层1220由不包括重叠的缠绕部的导电条带的缠绕部设置。在使用中，此类支撑层可位于抗拉防护层的径向内表面上。（在径向方向上）最外子层1220的导电缠绕部在支撑层1200之上缠绕的抗拉防护层的金属丝缠绕部之间设置连续性。径向最内子层1210的导电条带缠绕部有助于在下置抗拉防护层的缠绕部之间设置连续性。将理解的是，在图12中显示的实施例中，不存在有横跨支撑层1200的整个宽度桥接的导电路径。尽管如此，此层仍是有益的，因为其由于多个加强条带子层而有助于最大化防打结作用，同时为抗拉防护层的上置和下置金属丝设置连续性。

图13示出了又一支撑层1300，所述又一支撑层1300在许多方面中类似于图12中显示的支撑层1200。在图13中显示的支撑层1300中，存在有六个子层。最内子层1310由通过缠绕与限制条带置于彼此之间的导电条带而形成的层设置。径向最外子层1320通过以不涉及其重叠的方式螺旋缠绕导电条带而形成。然而，径向最外子层1320包括与紧邻下置子层1330重叠的导电条带的缠绕部，所述紧邻下置子层1330类似地由不重叠的导电条带的缠绕部形成。图13中显示的支撑层的结构有助于最大化在形成在支撑层1300的径向外部的抗拉防护金属丝的金属丝上的连续性作用。中央三个子层的限制条带有助于为下置层设置径向支撑，以有助于防止屈曲。

图14有助于示出可选的支撑层1400。这包括五个子层。径向最内子层1410通过螺旋缠绕与加强条带置于彼此之间的导电条带而形成。径向最外子层1420通过以置于彼此之间的方式螺旋缠绕其它导电条带和其它限制条带而形成。三个中央子层由不重叠的限制条带形成。将理解的是，图14中显示的支撑层1400的径向最内和径向最外子层有助于在邻接的抗拉防护金属丝层中的金属丝之间设置连续性。同时，中央限制条带子层有助于最大化用于下置层的防打结作用。将理解的是，图14中显示的实施例不设置通过支撑层1400的宽度的导电路径。

图15有助于示出可选的支撑层1500。这包括五个子层。径向最内子层1510通过螺旋缠绕与加强条带置于彼此之间的导电条带而形成。这是以与下置抗拉防护层的外表面成邻接关系而形成的子层。径向最外子层1520通过以置于彼此之间的方式螺旋缠绕其它导电条带和又一导电条带而形成。可选地，可以重叠的方式缠绕单个其它导电条带。这有助于设置由条带缠绕部形成的高度导电层，这可有助于确保上置层的金属丝之间的连续性。位于中央的三个子层由不重叠的限制条带形成。因此，应理解的是，图15中显示的支撑层1500的径向最内和径向最外子层有助于在下置层和上置层中的金属丝之间设置连续性。同时，中央限制条带子层有助于最大化用于下置抗拉防护层的防打结作用。将理解的是，图15中显示的实施例不设置通过支撑层1500的宽度的导电路径。

贯穿于本说明书，对于支撑层进行参考，所述支撑层是单层或包括多个子层的多层结构。将理解的是，单层支撑层可包括多个条带的缠绕部，并且单个子层可包括单个条带的缠绕部或多个条带的缠绕部。在任何层或子层中在相对的条带之间的交界面可被识别。可选地，由于条带的柔性，因此被制造的新的上置层或子层的缠绕部可部分地填充由下置层中的缠绕部产生的空隙。在此意义上，将理解的是，层或子层涉及由单程制造步骤形成的结构。在任何此类单程中可同时缠绕多个条带。

还将理解的是，上文讨论的支撑层中的许多可用于不同组合中，并且贯穿于柔性管主体的层状结构用于不同位置中。

因此，本发明的某些实施例设置了包括金属条带缠绕部的层或至少一个子层。可选地，此类缠绕部可重叠、互相连接或边缘靠边缘地在一起紧密间隔。以此方式，包含层（或子层）的某些金属条带（或其它此类不透液体的材料）可有助于设置不透水或防水层，以在外护套破裂的情况下有助于下置层免于由海水劣化。

贯穿于本说明书的描述和权利要求，词语“包括”和“包含”和其变型意味着“包括但不限于”，并且其不旨在（并且也不）排除其它部分、添加物、部件、整体或步骤。贯穿于本说明书的描述和权利要求，除非上下文另有要求，否则单数涵盖复数。特别地，在使用不定冠词的情况下，除非上下文另有要求，否则本说明书应被理解为设想了复数以及单数。

与本发明的特定方面、实施例或示例结合描述的特征、整体、特性或群组应被理解为适用于本文描述的任何其它方面、实施例或示例，除非与其不兼容。在本说明书（包括任何所附权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可组合成任何组合，除了其中特征和/或步骤中的至少一些是互相排斥的组合。本发明不限于任何前述实施例的任何细节。本发明延伸到本说明书（包括任何所附权利要求、摘要和附图）中公开的特征中的任何新颖的一个或新颖的组合，或延伸到如此公开的任何方法或过程的步骤中的任何新颖的一个或新颖的组合。

读者的注意力被引导到与本说明书同时提交或在本说明书之前提交的与本申请有关的所有文件和文档，并且所述文件和文档与本说明书对于公众查阅是开放的，并且所有此类文件和文档的内容通过引用并入本文。

Claims (56)

1.用于输送产品流体的柔性管主体，包括：

第一抗拉防护层；以及

在所述第一抗拉防护层的径向外部或径向内部的第一支撑层，并且与所述第一抗拉防护层成邻接关系；其中，

所述第一支撑层包括螺旋缠绕的限制条带元件和螺旋缠绕的导电条带元件。

2.根据权利要求1所述的柔性管主体，还包括：

所述第一支撑层包括单层或多个子层。

3.根据权利要求2所述的柔性管主体，还包括：

所述支撑层中的多个子层中的至少一个或所述单层包括所述限制条带元件的缠绕部和所述导电条带元件的缠绕部，所述限制条带元件的缠绕部和所述导电条带元件的缠绕部置于彼此之间。

4.根据权利要求2所述的柔性管主体，还包括：

所述多个子层包括第一子层和其它子层，所述第一子层包括至少一个螺旋缠绕的限制条带元件，所述其它子层包括至少一个螺旋缠绕的导电条带元件。

5.根据权利要求4所述的柔性管主体，还包括：

所述其它子层邻接所述第一抗拉防护层。

6.根据权利要求4或5所述的柔性管主体，还包括：

至少一个螺旋缠绕的限制条带元件包括单个螺旋缠绕的限制条带元件，所述单个螺旋缠绕的限制条带元件包括重叠0至80%的缠绕部。

7.根据权利要求4或5所述的柔性管主体，还包括：

至少一个螺旋缠绕的限制条带元件包括多个限制条带元件，所述多个限制条带元件包括重叠0至90%的缠绕部。

8.根据权利要求4或5所述的柔性管主体，还包括：

至少一个螺旋缠绕的导电条带元件包括单个螺旋缠绕的导电条带元件，所述单个螺旋缠绕的导电条带元件包括重叠0至80%的缠绕部。

9.根据权利要求4或5所述的柔性管主体，还包括：

至少一个螺旋缠绕的导电条带元件包括多个导电条带元件，所述多个导电条带元件包括重叠0至90%的缠绕部。

10.根据权利要求4或5所述的柔性管主体，还包括：

至少一个螺旋缠绕的导电条带元件包括被置于非导电条带元件的相应缠绕部之间的一个或更多个螺旋缠绕的导电条带元件。

11.根据权利要求10所述的柔性管主体，还包括：

所述非导电条带元件是绝缘条带元件和/或限制条带元件。

12.根据权利要求4或5所述的柔性管主体，还包括：

在所述第一子层和所述其它子层之间的至少一个又一子层，每个又一子层包括被置于彼此之间的限制条带元件缠绕部和导电条带元件缠绕部的层或仅包括限制条带元件缠绕部的层或仅包括导电条带元件缠绕部的层。

13.根据权利要求1或2所述的柔性管主体，还包括：

所述限制条带元件包括条带元件，当在下置层之上缠绕时，所述条带元件限制所述下置层的金属丝径向向外移动，由此，设置径向支撑。

14.根据权利要求1至5中任一项所述的柔性管主体，其中，所述限制条带元件包括高强度长形条带，其中，所述条带的厚度与宽度的比是至少1：5。

15.根据权利要求14所述的柔性管主体，其中，所述高强度长形条带的厚度与宽度的比是至少1：10。

16.根据权利要求15所述的柔性管主体，其中，所述高强度长形条带的厚度与宽度的比是至少1：100。

17.根据权利要求16所述的柔性管主体，其中，所述高强度长形条带的厚度与宽度的比是1：150。

18.根据权利要求16所述的柔性管主体，其中，所述高强度长形条带的厚度与宽度的比是1：200。

19.根据权利要求16所述的柔性管主体，其中，所述高强度长形条带的厚度与宽度的比是1：1000。

20.根据权利要求1至5中任一项所述的柔性管主体，还包括：

所述支撑层包括聚合物条带和/或纤维加强条带和/或金属丝中的至少一个或金属丝线股加强条带，其中，当在60°C下根据IS0527-3或IS06892-2或ASTM D3039并且使用350mm/分钟的测试速度测量时，所述纤维加强条带具有至少500MPa的强度，并且当在90°C下根据IS0527-3或IS06892-2或ASTM D3039并且使用350mm/分钟的测试速度测量时，所述纤维加强条带保持至少500MPa的强度。

21.根据权利要求20所述的柔性管主体，还包括：

所述纤维加强条带是利用一个或更多个玻璃和/或碳和/或玄武岩和/或芳纶和/或聚酯纤维和/或金属丝和/或金属丝线股加强的条带，包括直径在0.001-1mm范围中的纤维或金属丝。

22.根据权利要求20所述的柔性管主体，还包括：

利用一个或更多个玻璃和/或碳和/或玄武岩和/或芳纶和/或聚酯纤维和/或金属丝和/或金属丝线股加强的所述纤维加强条带包括主要在条带的长度方向上对准的纤维和/或金属丝和/或金属丝线股。

23.根据权利要求20所述的柔性管主体，还包括：

所述纤维加强条带在与条带的长度方向基本上不同的方向上包括更小比例的纤维。

24.根据权利要求23所述的柔性管主体，其中，更小比例的纤维对准成与条带的长度方向成至少30°角。

25.根据权利要求24所述的柔性管主体，其中，更小比例的纤维对准成与条带的长度方向成90°角。

26.根据权利要求1至5中任一项所述的柔性管主体，还包括：

所述限制条带元件在张力下可缠绕，并且在螺旋缠绕之后保持在张力中。

27.根据权利要求26所述的柔性管主体，还包括：

在螺旋缠绕时，所述限制条带元件不经受超过3%的由于张力导致的应变。

28.根据权利要求27所述的柔性管主体，还包括：

在螺旋缠绕时，所述限制条带元件不经受超过2%的由于张力导致的应变。

29.根据权利要求28所述的柔性管主体，还包括：

在螺旋缠绕时，所述限制条带元件不经受超过0.5%的由于张力导致的应变。

30.根据权利要求1至5中任一项所述的柔性管主体，还包括：

所述导电条带元件包括掺有导电填料材料的聚合物，所述导电填料材料选自：铜、铝、镁、银、钛、铁、石墨或石墨烯。

31.根据权利要求1至5中任一项所述的柔性管主体，还包括：

所述导电条带元件包括厚度在0.005mm和2mm之间的金属条带或膜。

32.根据权利要求1至5中任一项所述的柔性管主体，还包括：

所述导电条带元件包括厚度在0.05mm和0.5mm之间的金属条带或膜。

33.根据权利要求1至5中任一项所述的柔性管主体，还包括：

所述导电条带元件包括金属编织带，所述金属编织带包括厚度在0.005mm和1mm之间的金属丝。

34.根据权利要求1至5中任一项所述的柔性管主体，还包括：

所述导电条带元件包括金属编织带，所述金属编织带包括厚度在0.01mm和0.5mm之间的金属丝。

35.根据权利要求1至5中任一项所述的柔性管主体，还包括：

所述第一抗拉防护层包括螺旋缠绕的金属丝的层，所述金属丝以相对于所述柔性管主体的主纵向轴线10度至55度的捻角缠绕。

36.根据权利要求1至5中任一项所述的柔性管主体，还包括：

其它抗拉防护层，其中，所述第一抗拉防护层是相对于所述其它抗拉防护层的径向内或径向外抗拉防护层。

37.根据权利要求36所述的柔性管主体，还包括：

所述第一抗拉防护层包括外抗拉防护层。

38.根据权利要求36所述的柔性管主体，还包括：

其它支撑层缠绕在所述其它抗拉防护层的径向外部，并且与所述其它抗拉防护层相邻，所述其它支撑层包括螺旋缠绕的限制条带元件和螺旋缠绕的导电条带元件。

39.根据权利要求38所述的柔性管主体，还包括：

又一支撑层，包括螺旋缠绕的限制条带元件和螺旋缠绕的导电条带元件；其中

所述第一支撑层、所述其它支撑层和所述又一支撑层与所述第一抗拉防护层和所述其它抗拉防护层相互交错。

40.根据权利要求3所述的柔性管主体，还包括：

支撑层中的所述导电条带元件的每个缠绕部围绕下置层螺旋地包绕，并且与抗拉防护层的外表面设置为邻接关系，所述抗拉防护层的外表面由所述抗拉防护层的每个抗拉防护金属丝的表面设置，其中，所述导电条带元件至少接触所述抗拉防护层中的多个抗拉防护金属丝，由此，使多个抗拉防护金属丝电连接，以在其之间设置电连续性。

41.根据权利要求1至5中任一项所述的柔性管主体，还包括：

在所述第一抗拉防护层的径向内部的流体保持聚合物层；以及

在所述第一抗拉防护层的径向外部的外护套。

42.用于输送产品流体的柔性管，包括：

根据权利要求1至41中任一项所述的柔性管主体；以及

终止柔性管主体的相应端部的至少一个端部配合件。

43.根据权利要求42所述的柔性管，还包括腐蚀保护系统。

44.根据权利要求43所述的柔性管，还包括：

所述柔性管主体包括远离每个端部配合件的至少一个阳极元件，并且所述柔性管主体具有的长度超过2000米。

45.在抗拉防护层中的抗拉防护金属丝之间设置电连续性的方法，包括以下步骤：

通过在下置层之上螺旋缠绕多个抗拉防护金属丝而设置第一抗拉防护层；以及

通过同时螺旋缠绕限制条带元件与导电条带元件而设置与第一抗拉防护层成邻接关系的第一支撑层；由此

缠绕的导电条带元件与所述第一抗拉防护层中的多个抗拉防护金属丝进行电接触并且由此电连接。

46.根据权利要求45所述的方法，还包括：

缠绕所述第一支撑层的限制条带元件和导电条带元件，以由此使所述限制条带元件的缠绕部与所述导电条带元件的缠绕部置于彼此之间。

47.根据权利要求45所述的方法，还包括：

缠绕所述第一支撑层，并且随后在所述第一支撑层之上设置第一抗拉防护层，所述第一支撑层由此设置所述下置层。

48.根据权利要求45所述的方法，还包括：

设置所述第一抗拉防护层，并且随后在所述第一抗拉防护层之上设置第一支撑层。

49.根据权利要求45所述的方法，还包括：

将所述第一支撑层设置为包括所述导电条带元件和所述限制条带元件的缠绕部的单层，或设置为多个子层。

50.根据权利要求49所述的方法，还包括：

通过设置第一子层和其它子层而设置子层，所述第一子层包括至少一个螺旋缠绕的限制条带元件或至少一个螺旋缠绕的绝缘条带元件或至少一个螺旋缠绕的导电条带元件，所述其它子层包括至少一个螺旋缠绕的导电条带元件和被布置成与导电条带元件置于彼此之间的螺旋缠绕的限制条带元件。

51.根据权利要求50所述的方法，还包括：

将所述其它子层设置成与所述第一抗拉防护层成邻接关系。

52.根据权利要求45或51所述的方法，还包括：

随着所述导电条带元件与所述限制条带元件同时缠绕而为下置抗拉防护层的金属丝设置电连续性和径向支撑。

53.根据权利要求45至51中任一项所述的方法，还包括：

缠绕所述限制条带元件包括缠绕限制下置层的金属丝径向向外移动的条带。

54.根据权利要求45至51中任一项所述的方法，还包括：

缠绕所述限制条带元件包括在所述第一抗拉防护层之上将聚合物条带和/或纤维加强条带和/或金属丝或金属丝线股加强条带中的至少一个与所述导电条带元件缠绕。

55.根据权利要求45至51中任一项所述的方法，还包括：

在所述第一抗拉防护层之上缠绕其它抗拉防护层，或在下置层之上或在所述其它抗拉防护层之上在其它支撑层之上缠绕抗拉防护金属丝，以设置第一抗拉防护层，所述下置层包括其它抗拉防护层，所述其它抗拉防护层包括其它多个抗拉防护金属丝。

56.根据权利要求45至51中任一项所述的方法，还包括：

通过螺旋缠绕金属条带而缠绕所述导电条带元件。

Images