具有高絕緣性能的撓性復合管組件及其制造方法

專利名稱：具有高絕緣性能的撓性復合管組件及其制造方法
技術領域：
本發明總體涉及一種撓性復合管，具體地，涉及具有高絕緣性
能的撓性復合管。
背景技術：
美國石油協會文獻API說明書17J中描述了傳統的結合的撓性 管。這種類型的管通常用于耐'無酸的"和"酸性"的產品，包括輸出和輸入 設施。流,送包括油、氣、水和注入化學制品和氣體。通常的結構是由 多個管機組成，先以聯鎖金屬為主體，緊接著塑料的襯來管以將流體保 持在管內部。環形方向上的環形強度裝甲加強層由螺旋的金屬線形成，螺 旋金屬線可以是幾層且沿以相反的螺旋方向纏繞。還可以使用附加的層， 與用韌性耐磨材料審喊的最后的外鵬制品一同完成裝配。
1、復合管在現有技術中，均由DonaldH. Wolfe(唐納德,H.伍福)等人發表的 美國專利第5261462號和第5435867號是管復合管的例子。這些專利涉及 具有用作流體導管的塑料(即聚合物)管的管結構，其具有由合成物和彈 性彬Aii橡膠交替地螺旋纏繞帶形成的外層。可以認為，如在以上專利中 公開的，由于制造這種管結構制造方法的原因，現有技術的復合管受至湘 對短的商用長度的限制。通常，復合撓性管由長纖維巻繞法(filamentwinding)制成，長 纖維巻繞法包括在轉動管的同時沿所述管的長度來回地供給和移動來自 繞線筒的注入樹脂的纖維。由于在每一次通過(in each pass)使用的大量 的纖維所需的大量的繞線筒才能制造管，這種技術限制了加強撓性管的長 度。作為實際問題，由于這種原因，還不清楚如何生產滿足海底使用的相 對長的復合管。在單繞線筒機器中，卸載和再裝入時間是給每個纖維端te穿線花費的時間、繞線筒數量和更換每個繞線筒所需的時間的函數。此外，由 于材料的有效載荷要求，單繞線筒機器將需要每個端部從其繞線筒到輥、 滑輪、眼孔等移動一定距離穿過機器到管上的閉合點，因此這形成了消耗 時間的作業。由于數百，甚至數千個繞線筒，使用這樣的現有技術生產長 度長的加強復合管將需要極大的機器來。因此，工業上還沒有可用的適合 用于海底產品和有效運行的長度長的復合撓性管。由于纖維裝載時間的要 求，多個纖維牽引也不適用于長管的長度。 2.長的撓性復合管如由Michael J. Biyant(麥克.J.布賴恩特)發表的美國專利第 6491779號，第6804942號和第7073978號中所記載的，首先由纖維和樹 脂或類似物形成離散的帶，使得所述帶纏繞在繞線筒上，這和單纖維絲 (single fiber filament)所需的繞線筒數量相比減少了所需的繞線筒的數量， 從而可以生產長度長的復合撓性管。首先形成帶，然后通過帶繞線筒而不 是現有技術中的纖維繞線筒供給帶。此外，每個帶由多個疊合的主要由被 注入環氧樹脂或其他用熱、冷、紫外(UV)或其他固化方法固化的合適的 結合樹脂的單向纖維形成的薄的帶條構成。在阻止帶條之間的結合粘合劑 從纏繞中溢出的情況下，多層的帶是采用聚乙烯或類似的塑料或薄金屬條 纏繞，或由熱塑性塑料壓制品覆蓋，以將它們限定在一起作為整體部件。 當管芯旋轉或繞線筒相對于管芯旋轉時，如此制成的每個帶ffi31帶繞線筒 供給到管芯，這樣在管芯上形成與螺旋方向相同或相反的每個帶的螺旋纏 繞用作所述芯的加強。圖1—5示出了現有技術的撓性復合管，其構成了本發明提供的 改進的基礎。因此，圖l一5中標出的元件和示出本發明實施例的圖6， 7 的相同的元件對應地具有相應的附圖標記。參考圖1，示出了一種預裝配纖維帶條，帶條由在帶的主方向的 纏繞方向上彼此平行延伸的多個纖維11形成。這些纖維是由玻璃纖維 (fiber glass)、 Kevlar纖維、碳纖維，似材料制成。纖維12垂直于纖維 11布置，并且在纖維11的下面延伸，并且通常在制造和裝配過程中采用 縫合工藝連接在一起。這種纖維12在橫跨帶條的緯向上。優選地，帶條 的大部分強度沿纖維11方向提供，而在有些情況下帶的^條可能僅由纏繞纖維ll形成。此外，在每個薄片制品15中，在纖維條之間激卜邊可以 使用薄鋼金屬、鋁金屬條或其他金屬條(有些是打孔的)。由纖維11和12形成的纖維基體可以單獨地形成，然后注入(例 如環氧樹脂)柳旨，或者纖維基體可以在與纟雜種纖維注入樹脂的相同的 機器上形成。圖2是示出了現有技術發明(和本發明的擴展)的帶條T，其 中一種形式是M用環氧樹脂或類似物注入纖維11以形成單層薄片制品 15來形成的。當薄片制品需要盡可能的薄以當其被彎曲成形到管表面上時 減小其中的張力。通常，每個薄片制品的層的厚度從大約0.010〃到大約 0.030"。在(a)提供非常有效但是卻長的產品工藝的非常薄的帶和(b) 低效率(更多張力)但需要較短生產時間的較厚的帶之間存在一些折衷。通過現有技術和本發明形成的*薄片制品15是單獨的帶T。 如圖3所示，如將要介紹的，多個這種帶T一個疊加到另一上，并且通過 粘合劑結合在一起，粘合劑起初可以是在帶T之間未固化的環氧化合物或 樹脂，隨后這些環氧化合物或樹脂在帶A被纏繞或包裹到芯C的期間或之 后被固化。 一旦帶間的粘合劑固化，旨薄片制品A呈現其被彎曲的半徑。 這是由于帶15 —個在另一個上滑動，而隨后當粘合劑固化這些帶就不可 以滑動。在圖3中，示意地示出加工完成的帶A的橫截面，其具有在端 部的暴露纏繞的纖維11 ，和注入且結合多個帶形成最終的帶T的環氧樹脂。 圖3未示出緯向纖維，因為它們在圖3的剪切線后面橫跨圖3延伸。用于形成圖3示出的最終帶A的典型裝置由在圖4中示意地示 出的裝置示出。通過例子，薄片制品15或帶T以疊加關系的方式進行布置并通 過擠壓輥(squeeze rollers) 25供給。在到達擠壓輥25之前，帶T被間隔
分開使得樹脂或類似物形式的粘合劑被任何合適類型的涂抹裝置 (applicator) 27或噴射器施加在帶T之間，涂，機置27或噴射器由合igi也連接到涂I^S27的注入器28和集管(header) 29來供鄉舒占合劑。
弓|導輥35用來保持帶T相互疊加對準。最后，其上具有聚乙烯、尼龍或類似撓性熱塑塑料或彈性材料 的纏繞的薄片39的可轉動繞線筒37被定位用以通過旋轉繞線筒頭37供 給薄片39的螺旋纏繞以形成保護外皮20。這樣，M31薄片39纏繞帶T形 成這種保護外皮20以便形成圖3示出橫截面的最終的多帶產品A。代替薄 片39的螺旋纏繞，M在帶T縱向延伸的縱向薄片可以形成"煙巻"狀包 裹/纏繞，并且縱向薄片部分地或^地圍繞或基本上圍繞帶T重疊。i 地，螺旋薄片39可以包裹/纏繞在煙巻狀包裹外部以形成產品A。參考圖5，示出一種簡單的管結構以示出用于加強內芯或管C 的帶A，其是由如撓性聚乙烯的撓性導流材料形成或厚度足以具有一定剛 性且足夠薄以仍然是撓性的而不會顯著變形或斷裂的金屬形成。，地， 在帶A螺旋纏繞之間設置一種相對薄聚乙烯或類似物的耐磨損 (anti-abrasive)(撓性薄片或薄膜)層B以在兩螺纏繞層之間提供耐磨損作 用。盡管帶A的纏繞以相反螺旋纏繞示出，但本發明不限于此。例如，該 結構可以是具有兩個或更多個左旋層的纏繞，和兩個或更多個右旋層的纏 繞，禾口兩個或更多個左旋層的纏繞。注意的是，帶A與芯或與管C之間，以及帶A相互間是不結合 關系，使得當芯或管C在使用中彎曲時，帶A可以在有限禾體上相對芯或 管C、以及相互間滑動以允許整個組件的彎曲。另外，注意的是，在* 帶A之間有小間隙或螺旋間隔40以在芯或管C彎曲時為帶A Jlf共相對于 芯或管C的有限的相對移動。
3.絕緣管在深水中或在極端氣候下生產油和氣使得絕緣管在保證流動方 面是重要的。在這種絕緣管設計方案中使用鋼管的常規方法造成很重、很 昂貴刖隹于安裝管，逸就需要巨大的工程和裝備來生產和安裝。上述的撓 性復合管沒有一個^M上本身是絕緣的。盡管在由美國專利第6491779號，第6804942號和第7073978
號中記載的撓性復合管存在上述優點，然而用于絕緣這種管同時保持了輕 質的特性的方法是非常有益。

發明內容
在實施例中，本發明涉及一種絕緣復合管組件，包括(a)具 有彎曲外表面的弓l導流體的撓性材料的管芯；(b)多個基本上疊加的共同 延伸(coextensive)的條或帶材料，條或帶材料是足夠薄的且具有足夠的 撓性以便彎曲成基本上與所述芯的彎曲外表面一致(即巻繞其上)；(c)至 少一撓性薄片基本上圍繞所述帶以將所述條以疊加的方式限定在一起；以 及(d)至少一個空隙產生(void-genemting)層，所述空隙產生層包括 i )至少一個空隙產生的結構元件，其圍繞戶，至少一個撓性薄片設置； 和ii)絕緣層，其圍繞所述至少一個空隙產生的結構元件設置，使得在至 少一個撓性薄片和絕緣層之間形成一個或更多個的絕緣空隙。在實施例中，本發明涉及一種形成絕緣復合管組件的方法，所 述方法包括步驟(a)基本上彼此共同延伸地疊加第一組多個薄的撓性材 料條；(b)基本上彼此共同延伸地疊加第二組多個薄的撓性材料條；(c) 以相反的螺旋角度在引導流體的撓性材料上(管芯)纏繞所述第一組和第 二組材料，并且所述組材料彼此不相互結合或所述組材料不與所述管結 合，以便劍期艦條相對于彼此或相對于所述管的有限的相對滑動移動； (d)圍繞撓性薄片放入其間的所述組薄的撓性條設置至少一個空隙產生的 結構元件；以及(e)圍繞所述至少一個空隙產生的結構元件設置絕緣層空 隙產生使得在所述撓性薄片和所述絕緣層之間形成一個或更多個絕緣空 隙。可以想象到，可以采用一組或多于兩組的多個薄的撓性條，并可以僅 以小的螺旋角度形成這種多組的纏繞。上述描述的管組件和方法的實施例中存在許多變體，f寺別是尺 寸、材料等方面。此外，管組件還可以包括一個或更多個附加層用以提高 管的性能和/或擴大管的工作參數。可以調整/增加材料、尺寸和附加層以 適應特定的應用和/或環境。
前述內容已概述但沒有廣泛地闡述本發明的特征，以便可以更 好地理解后面本發明的詳細介紹。本發明的附加的特征和優點將在下文中 描述，這形成了本發明的權利要求的主題。


為了更徹底理解本發明及其優點，結合附圖理解下面的說明書， 在附圖中圖1是用于現有技術的帶和用于根據本發明的一些實施例中的 典型纖維布置的等比例圖；圖2示出itA在如環氧樹脂的樹脂中的圖1的纖維；圖3是最終的帶的橫截面圖，其具有用熱塑塑料或彈性材料將
多個纖維帶層壓在一起形成一個整體的復合帶；圖4是現有技術的發明的方法的示意圖，其示出該發明的形成 注入樹脂的纖維帶的方法和裝置；圖5是根據現有技術發明制造的管的等比例圖，其示出了螺旋 地纏繞在引導流體的芯或管上的帶的結構；圖6是根據本發明一些實施例制造的具有艦的絕緣特征的管 的等比例圖(和部分剖面圖)；圖7是圖6中示出管的部分剖面側視圖；圖8以逐步方式示出根據本發明一些實施例的形成絕緣復合管 組件的方法。
具體實施例方式如前面簡要描述中提到的，本發明總體上涉及對如美國專利第 6491779號，第6804942號和第7073978號中描述的撓性復合管的改進， 其中所述改iS^共沿著管長度的空隙間隔或其他絕緣區域，由此提供絕緣 的撓性復合管組件。此外，本發明還涉及用于實施這種改進的方法。后面 是這種絕緣撓性復合管及其制造方法更詳細的介紹。
l.定義此處使用的大部分術語和通常應用在現有技術中的術語一致。不過，以下術語決定定義如下。"管"，如這里限定的，指的是撓性管。這種管通常包括多層并 且通常是這些層的"管形組件"。因此，這些術語在這里以相同意義使用。在這里戶皿的"復合的/復合(composite)"指的是管組件，其包 括至少一個復合元件或層。例如，在圖2示出的帶T的部分是纖維11和 12和基體材料15的復合。在這里限定的"撓性"指的是管，是可彎曲的并且可以以非破壞 的或非永久的方式變形或彎曲。參考附圖6和7，在一些實施例中，本發明涉及一種絕緣復合管 組件60，其包括引導流體撓性材料的管芯C,其具有彎曲外表面；多個 基本上疊加的共同延伸的條(例如帶)材料(A)，材茅錄是足夠薄的且具 有足夠的撓性以便彎曲以基本上與戶艦芯的所述彎曲外表面一致；至少一 個撓性薄片B，其基本上繞戶，帶A以便以疊加的關系將所述條限定在一 起；和至少一個空隙產生層，所述空隙產生層包括i )至少一個空隙產 生的結構元件65，其圍繞所述至少一個撓性薄片B設置；和ii)絕緣層 75 ，其圍繞至少一個空隙產生的結構元件設置使得在所述至少一個撓性薄 片和所述絕緣層之間形成一個或更多個絕緣空隙。還參考附圖6和7，在一些上述實施例中還包括環形加強層 (hoop reinforcement)或擠壓層(crush layer) 77。在這些或其他實施例中， 還包括薄膜壓制層(membrane extrusion layer) 80。在一些實施例中，在絕 緣層75和薄膜壓制層80之間還可以發現附加的薄膜層禾口減抗拉強度加強 層。上述的管芯C，這種芯或襯里壓制品(liner extrusion)通常與背 景技術部分所述一樣。然而，這種芯或襯里通常具有大約2英寸到大約48 英寸的外徑和大約1.75英寸到大約46英寸的內徑。可以構成所述芯的適 合的材料包括但不限于，高密度聚乙烯(polyethylene) (HDPE)，聚酰胺 ll(polyamide ll)(PA-ll),聚乙烯氟化物(polyvinylidine fluoride) (PVDF),交聯聚乙烯(XLPE)及其類似物。上述的多個基本上疊加的共同延伸的材料條A，這些條通常是 背景技術部分所述的帶的形式。這種帶或條通常包括多個子帶T，并且通 常以螺旋的方式(即以一個角度)纏繞在管芯C上。在有多個這種A層的 情況中，纏繞的螺旋方向通常在連續層之間交替變化，使得它們以相反的 角度纏繞。通常，撓性薄片B被針薄片纏繞，如圖5所示。關于上述至少一個撓性薄片B，這中薄片通常如背景技術部分 所述，其中，該薄片用來保護(secure)每個帶層。通常，管組件包括一 個這樣的撓性薄片B ，用于纏繞在管芯C上的每個帶層。關于上述空隙產生層，這種層通常包括至少一個空隙產生元件 65。在一些實施例中，通過單個、i^^賣的空隙產生元件65圍繞管組件的 軸線螺旋地纏繞掛共這種空隙產生層。和空隙產生元件65接觸的絕緣層 75形成圍繞管組件的連續的螺旋空隙70。在一些實施例中，多個這樣的 空隙產生層存在于管組件中，其通常由薄膜擠壓層80隔開。關于上述空隙產生結構元件65，在一些實施例中，空隙產生結 構元件是螺旋地纏繞管組件的單個材料條以便當其和絕緣層75接觸時， 提供沿著管長度形成空隙70的結構隆起。在一些實施例中，這種結構元 件65纏繞的角度(相對于管軸線)可以在0度到大約90度的范圍內，通 常是在45度到90度的范圍內，更tti^地在約50度到約85度的范圍內。 當沒有特別的限定時，這空隙產生結構元件通常可以由任何可以在管組件 60中保持空隙空間的材料構成。示例性的這種材料包括但不限于合成物、 聚合材料，玻璃纖維及其類似物。關于結構元件65的厚度和高度，兩者 通常都在大約0.25英寸到大約3.0英寸的范圍內。空隙產生結構元件65 沿管組件的長度上基本上不需要是均勻的，但經常是均勻的。通常，構成 元件的材料符合要求以提#^性、絕緣性和輕量的管。關于上述絕緣層75，構成絕緣層75的材料和厚度沒有特別的限 制，只要其不完全與由空隙產生結構元件65衛共的結構不規則一致，否 則將不能產生空隙。上述空隙70的性質主要取決于結合地形成上述空隙的空隙產生 結構元件65和絕緣層75的結合性質。這種間隙可以是沿著管組件的長度連續的，或可以沿管組件的長度是離散的。最普遍地，管組件每單元長度 上的空隙容積足以給管組#$|{共絕緣加強。在一些實施例中，管組件的每
英尺的空隙容積通常在約300立方英寸到約1500立方英寸的范圍內，但 每英尺管也可以在約40立方英寸到約5000立方英寸的范圍內，這取決于 具體應用所需的管的內徑和外徑。這種空隙可以充滿惰性氣體或其它氣 體、絕緣填料(如泡沫)、或其可以被抽真空以劍共真空絕緣。上述環形加強層(hoop reinforcement)或擠壓層77通常包括一 個或更多個厚的、螺旋地纏繞的矩形剖面的復合材料(和帶A不同)的纏 繞。該加強層通常以某一角度纏繞以承受由在薄膜壓制層80 (見下頁)的 液壓或其它具體壓力產生的徑向和縱向壓力荷載。如背景技術部分所述，且如圖5所示，間隔40位于給定層的帶 A之間。然而，這種間隙40在尺寸上是不足以提供絕緣的。此外，由于這 些間隙的存在是用以劍娥性，上述間隔在被彎曲的管部分可以閉合。本
發明的絕緣空隙70在尺寸上足以itf共絕緣加強，當管被彎曲或其他變形
時，間隔不會閉合，并且間隔可以填充絕緣材料使得管的撓性特性不會受 到不利的影響。總的來說，絕緣復合管組件60的長度沒有特別的限制。可以理 解的是，正如組件的其它尺寸和構成組件的材料以及層一樣，管組件的長 度通常由使用目的的性質決定。然而，通常，絕緣復合管組件60具有約4 英寸到約68英寸的范圍之間的外部直徑(OD)。上述絕緣復合管組件的變體(即替換的實施例)具有多個位置
13設置成繞管組件的螺圈鄰的空隙產生結構元件(與連續螺旋線圈不同)。
由此，M:絕緣層與多個這種環形空隙產生結構元4條觸產生多個對應的空隙。
3方法如圖8所示，在一些實施例中，本發明涉及一種形成復合管組 件的方法，戶，方法包括步驟(步驟801)基本上相互共同延伸地疊加第 一組多個薄的撓性條(如帶)材料；(步驟802)基本上相互共同延伸地疊 加第二組多個薄的撓性材料條；(步驟803)以相反的螺旋角在引導流體的 撓性材料管(管組件芯)上纏繞所述第一組和第二組材料條，且不將所述 組材料條彼此結合或不將所述組材料條與所述管結合以便提供所述條相 對于彼此或相對于戶腿管柳蹄啲相對滑動運動；(步驟804)在所述組薄 的撓性條之間插入撓性薄片的情況下，圍繞所述組薄的撓性條設置至少一 個空隙產生結構元件；和(步驟805)圍繞所述至少一個空隙產生結構元 件設置絕緣層，使得在撓性薄片和所述絕緣層之間形成一個或更多個絕緣 空隙。在一些實施例中，只有單組的多個薄的撓性條纏繞所述組件的 引導流體的管芯。在一些實施例中，上述的方法還包括一個或更多個附加 步驟，即圍繞戶艦絕緣層設置一個或更多個附加層。通常，上述方法會鏈 續生產戰絕緣復合管，戰方法還能掛共極長的長度的適于例如深海油 和氣傳輸的這種管。上述方法通常用來Jif共前述部分提及的絕緣復合管組 件。和在前述部分提及的管組件變體一樣，上述工藝的變體，包括 圍繞所述管組件安置多個環形空隙產生結構元件以便在環狀空隙產生結 構元件周圍產生單層離散空隙絕緣層。
4.總結前述事項詳細地討論了一種具有加強絕緣性能(通過將絕緣空 隙加入到組件中)導致的改進性能的撓性復合管組件。這種改進延伸了管 的用途并且在以前與輕量撓性復合管不兼容的環敏系統中用做流體傳輸。 本發明涉及這種絕緣撓性復合管(管組的形式)的同時，還涉及制造這種 改進的管的方法。在其最基本的水平，本發明涉及一種撓性管組件，包括(a)撓性芯，和(b)絕緣層；兩者在前面己經描述。任何或所有多種其它
的上述層可以被刪除和域與這些"基本的(elemental)"層和/或上述其他層 相結合或合并。在此參考的所有專利和文獻以參考的方式一定程度上并不矛盾 并入本文。應該理解，上述實施例中所述的結構、功能和操作并非實施本 發明所必須的，并且被包括在用于完成示例性的實施例或實施例的簡要說 明中。此外，應該理解，在，參考的專利和文獻中提及的具體的結構、 功能和操作可以和本發明結合使用，但它們對于所述使用并不是必需的。 因此可以知道，只要實質上沒有脫離本發明在權禾腰求中限定的精神和范 圍，本發明的可以以與以上描述不同的方式實施。
權利要求
1.一種絕緣復合管組件包括a)具有彎曲外表面的管芯，由引導流體的撓性材料構成；b)第一組多個疊加的基本上共同延伸的材料條，其中所述第一組是足夠薄的且具有足夠的撓性，以能夠彎曲成和所述芯的彎曲外表面基本上一致；c)第一撓性薄片，所述第一撓性薄片基本上繞所述條，以便以疊加的關系將所述條限定在一起；d)第二組多個疊加的基本上共同延伸的材料條，其中所述第二組是足夠薄的且具有足夠的撓性，以能夠彎曲成與所述芯的彎曲外表面基本上一致；e)與所述第一薄片隔開的第二撓性薄片，所述第二撓性薄片基本上圍繞所述第二組條，以便以疊加的關系將在所述第二組中的所述條限定在一起，其中在所述管芯彎曲時，所述第二薄片與所述第一薄片至少部分地非結合地接觸，以在其間提供有限的相對滑動運動；f)至少一個空隙產生層，包括i)圍繞所述第二撓性薄片設置的至少一個空隙產生結構元件；和ii)絕緣層，所述絕緣層圍繞所述至少一個空隙產生結構元件設置，使得在所述第二撓性薄片和所述絕緣層之間形成一個或更多個絕緣空隙。
2. 如權利要求1所述的絕緣復合管組件，其中所述至少一個空隙產生 結構元件是盤繞的結構，其升高了所述第二撓性薄片之上的所述絕緣層， 并且其中所述絕緣空隙是連續的，從而自然地形成連續的絕緣空隙。
3. 如權利要求2所述的絕緣復合管組件，其中所述連續的絕緣空隙圍 繞所述管組件螺旋地設置。
4. 如權利要求1所述的絕緣復合管組件，其中所述絕緣空隙填充有絕 緣材料。
5. 如權利要求1所述的絕緣復合管組件，還包括和所述絕緣層接觸的 環形加強層。
6. 如權利要求5所述的絕緣復合管組件，還包括圍繞所述環形加強層 設置的薄膜層。
7. 如權利要求6所述的絕緣復合管組件，還包括繞所述薄膜層設置的 一個或更多個抗拉加強層。
8. 如權利要求7所述的絕緣復合管組件，還包括繞所述一個或更多個 抗拉加強層設置的外部外皮層。
9. 如權利要求1所述的絕緣復合管組件，其中所述絕緣空隙總計為每 管組件長度上的空隙容積為每英尺管約40立方英寸到每英尺管約5000立 方英寸的范圍。
10. —種復合管組件，包括a) 引導流體的撓性材料構成的管芯，所述管芯具有彎曲外表面；b) 至少一組多個疊加的基本上共同延伸的材料條，其中所述組是足 夠薄的且具有足夠的撓性，以能夠彎曲成與所述芯的彎曲外表面基本上一 致；c) 至少一個撓性薄片，所述至少一個撓性薄片基本上繞每一組所述 條，以便以疊加的關系將所述條限定在一起，其中在所述芯彎曲時所述薄 片與所述芯非結合地接觸，以在其間提供有限的相對滑動運動；d) 至少一個空隙產生層，包括i )至少一個空隙產生結構元件，其圍繞所述至少一個撓性薄 片設置；禾口ii)絕緣層，所述絕緣層圍繞所述至少一個空隙產生結構元件 設置，使得在所述至少一個撓性薄片和所述絕緣層之間形成一個或更 多個絕緣空隙。
11. 如權利要求IO所述的絕緣復合管組件，其中所述至少一個空隙產 生結構元件是盤繞的結構，其升高了在所述至少一個撓性薄片之上的所述 絕緣層，并且其中所述絕緣空隙是連續的，從而自然地形成連續的絕緣空 隙。
12. 如權利要求11所述的絕緣復合管組件，其中所述連續的絕緣空隙圍繞所述管芯螺旋地設置。
13. 如權利要求IO所述的絕緣復合管組件，其中所述絕緣空隙填充有 絕緣材料。
14. 如權利要求IO所述的絕緣復合管組件，還包括和絕緣層接觸的環形加強層。
15. 如權利要求14所述的絕緣復合管組件，還包括圍繞所述環形加強 層設置的薄膜層。
16. 如權利要求15所述的絕緣復合管組件，還包括繞所述薄膜層設置 的一個或更多個抗拉加強層。
17. 如權利要求16所述的絕緣復合管組件，還包括繞所述一個或更多 個抗拉加強層設置的外部外皮層。
18. 如權利要求IO所述的絕緣復合管組件，其中所述絕緣空隙總計為 每管組件長度上的空隙容積為每英尺管約40立方英寸到每英尺管約5000 立方英寸的范圍。
19. 一種形成絕緣復合管組件的方法，所述方法包括步驟(a) 基本上相互共同延伸地疊加第一組多個薄的撓性材料條；(b) 基本上相互共同延伸地疊加第二組多個薄的撓性材料條；(c) 以相反的螺旋角在引導流體的撓性材料管上纏繞所述第一組和第 二組材料條，且不將所述組的材料條彼此結合或不將所述組的材料條與所 述管結合，以便提供所述條相對于彼此和相對于所述管的限制的相對滑動 運動；(d) 在所述組的薄的撓性條之間插入撓性薄片的情況下，圍繞所述組 的薄的撓性條設置至少一個空隙產生結構元件；和(e) 圍繞所述至少一個空隙產生結構元件設置絕緣層，使得在所述燒 性薄片和所述絕緣層之間形成一個或更多個絕緣空隙。
20. 如權利要求19所述的方法，其中形成所述絕緣復合管組件的所述 方法包括連續且同時地執行所述方法包括的步驟。
全文摘要
本發明涉及在美國專利第6491779號，第6804942號和第7073978號中描述的撓性復合管基礎上的改進，其中，所述改進提供了空隙空間或沿管長度上的其它絕緣區域。附加地，本發明涉及用于執行上述改進的方法。
文檔編號F16L59/125GK101680594SQ200880009018
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月17日 優先權日2007年3月21日
發明者W·喬治·科伊爾 申請人:迪普弗萊克斯有限公司