專(zhuān)利名稱(chēng)：管道的管狀隔熱復(fù)合體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于各種管道、尤其是輸送熱或冷流體的海底管道的隔熱系統(tǒng)。本發(fā)明尤其涉及一管狀隔熱復(fù)合體，所述復(fù)合體可安放在包括一內(nèi)管和一外管，最好是深海中的海底管道的兩同軸管之間的空間里。
它特別適用于安裝在不太深的油田上的海底管道，及海底和海面停泊在所述油田上的油輪之間的懸吊管道。
它還應(yīng)用在重量概念相當(dāng)重要的航空及航天工業(yè)領(lǐng)域里。
大部分工業(yè)領(lǐng)域一直在研究可將管道中輸送的流體維持在恒溫下的高性能隔熱系統(tǒng)，以使有可能在遠(yuǎn)距離如好幾百米、甚至幾公里的設(shè)備之間進(jìn)行輸送。這些距離在諸如精煉廠、液化天然氣(-165度)設(shè)備、海底油田領(lǐng)域里屢見(jiàn)不鮮，海底油田鋪設(shè)的管道甚至長(zhǎng)達(dá)數(shù)十公里。這些油田越來(lái)越深，甚至在水下3000米或更深處。
為達(dá)到高水平熱性能，已研制出許多系統(tǒng)及若干適合深海即可耐深海壓力的專(zhuān)門(mén)系統(tǒng)。事實(shí)上，水下每10米，水壓為1巴，因此，水深1000米，管道需承受100巴壓力，3000米則300巴。
為實(shí)現(xiàn)此目的而研制的最佳性能技術(shù)是所謂“Pipe in Pipe”或PIP，即“管中管”一內(nèi)管輸送流體，和該內(nèi)管同軸的一外管與包圍物即水接觸。兩管之間的環(huán)形空間可充填滿(mǎn)一種隔熱材料或抽空里面的任何氣體。
若使用聚胺酯泡沫塑料型隔熱材料，一般必需相當(dāng)大的厚度，如5或10厘米，這樣就必須使用大直徑的外管。而該管必須能承受住水底壓力，不會(huì)內(nèi)破裂，這就導(dǎo)致鋼厚度增加以抵抗壓力，由于直徑增加，鋼表面也增加了。另外，充填泡沫塑料的環(huán)形空間會(huì)產(chǎn)生一附加浮力，該浮力一般被迫通過(guò)增加外管厚度以增加管道重量來(lái)予以抵消。因此，確定外管尺寸時(shí)，通?？紤]PIP組件的非浮動(dòng)性比耐水底壓力的需求更重要。
已開(kāi)發(fā)出一些性能已得到改善的技術(shù)以克服該缺陷，特別是通過(guò)在空隙區(qū)形成一真空，使管道之間的環(huán)形空間盡量小。實(shí)際上，這樣形成的真空因而是一種良好的隔熱體，5至10毫米的環(huán)形空間足夠了。因此，PIP的性能完全可與本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的“保溫瓶”相媲美。為提高隔熱性，內(nèi)管的外部還覆蓋有一反射膜以限制輻射，所述反射膜一般由可能和熱塑性材料相結(jié)合的鋁膜。
這樣，預(yù)制管的單位長(zhǎng)度為6至12米，再把它們彼此裝配在一起，形成一持續(xù)連接。當(dāng)PIP的一個(gè)或若干個(gè)長(zhǎng)度被損壞時(shí)，它于是形成熱橋(ponts thermique)，如果所述熱橋電仍為點(diǎn)狀且數(shù)量有限，它們對(duì)管道的性能沒(méi)有明顯影響，所述管道一般仍繼續(xù)保持其功能。
在PIP技術(shù)中，這樣在高真空基礎(chǔ)上實(shí)施的管道卻存在以下缺陷。來(lái)自海底油井的流體是原油、水和氣體混合物及如CO2和H2S的各種危險(xiǎn)化合物。通常用碳素鋼實(shí)施的內(nèi)管由于流體會(huì)出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，結(jié)果生成單質(zhì)氫H+，所述單質(zhì)氫會(huì)以原子形態(tài)，穿過(guò)鋼的鐵及碳的點(diǎn)陣，在內(nèi)管的外壁上，即在兩同軸管之間的環(huán)形空間里重新結(jié)合，形成分子氫H2。在該環(huán)形空間里形成的真空度由于氫壓力的增加而降低，而所述氫是一種良好的導(dǎo)熱體，這違背了需實(shí)現(xiàn)的目的。
已研究出各種裝置以克服該缺點(diǎn)。一已知裝置即在環(huán)形空間里引入所謂“吸氣劑”的一已知化合物，其作用就是吸收所述氣態(tài)氫，以將部分氫壓力維持在最底程度，因此即在油田的整個(gè)工作期限(可超過(guò)20年)內(nèi)維持理想的真空水平。制造PIP時(shí)及在抽真空后最后密封前引入“吸氣劑”。
還考慮使用，至少是內(nèi)管使用耐腐蝕的鋼，如不銹鋼或雙聯(lián)煉制鋼(duplex)，但這樣的話(huà)，管道造價(jià)會(huì)相當(dāng)昂貴，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，一般不是一種可接受的解決方案。
還已知可在管內(nèi)貼上一保護(hù)膜，如環(huán)氧樹(shù)脂型，其作用在于避免腐蝕劑和碳素鋼之間的接觸。但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施管道接合時(shí)，焊接工序會(huì)局部破壞該保護(hù)層，形成會(huì)被腐蝕的區(qū)。此外，該保護(hù)層由于清潔工具或又由于同流體一起被輸送的沙粒的磨損，而被破壞時(shí)，表面可能會(huì)隨時(shí)間而被剝蝕，單質(zhì)氫的遷移現(xiàn)象隨時(shí)間增多。
另外，還已知應(yīng)用在家用電器裝置領(lǐng)域里的技術(shù)，該技術(shù)基于封在一包層里的、由一微孔材料構(gòu)成的平板，所述包層由一膜構(gòu)成，其端部一般熱密封住，在包層里預(yù)先形成一高真空即約1毫巴或更少，再進(jìn)行最后密封。膜為一多層復(fù)合物，包括一個(gè)一般由通過(guò)粘附或附著連接在熱塑性膜上的一連續(xù)鋁膜構(gòu)成的屏障，所述熱塑性膜可確保密封住整個(gè)組件。這些膜通常應(yīng)用在農(nóng)業(yè)食品領(lǐng)域里，以在中性大氣或真空中保存如奶、果汁和咖啡類(lèi)產(chǎn)品。
國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)WO96/32605中所提出實(shí)施的板有一三維表面，它通過(guò)折疊聚胺酯泡沫塑料平板形成，所述板里實(shí)施有若干槽。卻未描述管狀板的實(shí)施。但無(wú)論如何，這種通過(guò)沿槽折疊平板形成曲面的方式不可能使板占據(jù)的空間盡量小。
永久隔熱的目的在于，限制通過(guò)傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射傳熱，形成反射層，該反射層的作用在于可反射回能量輻射。傳導(dǎo)的限制可通過(guò)減少傳熱的分子，或還可通過(guò)組成結(jié)構(gòu)中的分子陷阱來(lái)獲得，所述結(jié)構(gòu)的孔的直徑與待封閉輻射波長(zhǎng)數(shù)量級(jí)相同。因此，穿過(guò)這種結(jié)構(gòu)的輻射被部分俘獲，因此其行程不是直接穿過(guò)中間物，而是從一個(gè)晶格反射到另一個(gè)晶格，平均傳送速度為原來(lái)的1/10，甚至更小。某些這樣的材料稱(chēng)為納米材料，因?yàn)樗鼈兊幕窘Y(jié)構(gòu)形成相通的小孔，但孔的尺寸約為納米級(jí)。氣凝膠變型美國(guó)Monsanto公司生產(chǎn)了一些這樣的產(chǎn)品，為氣凝膠類(lèi)。
所以，面臨的問(wèn)題在于提供一高性能隔熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，尤其符合深海油田開(kāi)采中遇到的條件。
另外，根據(jù)本發(fā)明的絕熱材料需符合下列要求● 高性能絕熱體，以符合約幾微瓦特的熱傳遞系數(shù)值，● 小尺寸隔熱體，可安放在小的封閉空間里(如航空及宇宙航行、海底或陸地油田領(lǐng)域里)，● 輕絕熱體，不會(huì)干擾及/或加重要隔熱的主體結(jié)構(gòu)(絕熱體一定不能誘生超標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)荷及應(yīng)力)，● 絕熱體使用方便，適合所有形狀的管，● 絕熱體涵蓋了極大的溫度范圍，從低溫(-100度或更低)直至高溫(約150度)，● 絕熱體的工作期限約20年，符合行政條例或得到認(rèn)可。
為此，本發(fā)明提出了一種管狀隔熱復(fù)合體，它可安放在一管道，最好是深海的海底管道周?chē)貏e是在包括一內(nèi)管和一外管的兩同軸管之間的空間里，其特征在于它包括—一軟包層及真空封閉在所述包層的內(nèi)外壁之間的隔熱材料，—所述壁均由一多層膜構(gòu)成，該膜包括至少一屏蔽層，特別是可作為分子屏障的屏蔽層，最好為一金屬膜，以及至少一個(gè)最好是熱塑性材料的隔熱層，—所述隔熱材料為管狀，及—在所述管狀復(fù)合體的縱向XX’上的相對(duì)端均由所述管狀復(fù)合體的所述內(nèi)外壁的各邊緣構(gòu)成，它們最好通過(guò)粘合或熱焊接彼此封接。
當(dāng)管狀復(fù)合體安放在兩同軸管之間的空間里時(shí)，內(nèi)壁即為包層的靠著管尤其是內(nèi)管放置的壁。同樣地，當(dāng)管狀復(fù)合體安放在兩同軸管之間的空間里時(shí)，外壁即為包層的安放在隔熱材料另一側(cè)的自由外表面上或靠著外管內(nèi)表面的壁。
管狀復(fù)合體的所述相對(duì)端及在所述設(shè)備縱向XX’上的內(nèi)外壁的所述各邊緣為一圓形和圓柱形狀，其軸在所述縱向方向。
特別地，在所述管狀復(fù)合體縱向方向XX’上的所述相對(duì)端分別由各所述壁包層上的彼此封接的內(nèi)面各邊緣構(gòu)成。
隔熱材料為管狀的特征意味著，隔熱材料為一固體材料，該材料一旦貼上就能自我保持形狀，準(zhǔn)確地講為管狀。
所述隔熱材料管可用一整體件實(shí)施，或它由裝配在一起的幾個(gè)管弧，尤其是安裝起來(lái)的兩半管構(gòu)成。但所述管或安裝在一起的所述管弧覆蓋有單一的連續(xù)外壁和單一的連續(xù)內(nèi)壁。所以，所述內(nèi)外壁不存在斷續(xù)性，管道四周因而不可能發(fā)生絕熱中斷。
包層里面的壓力最好低于5毫巴，甚至最好還低于1毫巴。
有利地是，所述包層的各壁形成關(guān)于縱軸XX’的一旋轉(zhuǎn)面，由構(gòu)成該壁的矩形多層膜通過(guò)粘合或熱焊接而將其兩相對(duì)縱向邊緣相互封接起來(lái)而獲得，所述封接沿所述旋轉(zhuǎn)面的一母線(xiàn)實(shí)施。
在一實(shí)施例里，壁的所述兩相對(duì)縱向邊緣相互封接在朝包層外面的一個(gè)面上。
因此，彼此封接的是包層的內(nèi)面，即朝包層內(nèi)部的面。當(dāng)構(gòu)成壁的多層膜的各個(gè)面的組成不相同，尤其僅包層的內(nèi)面覆蓋有密封粘合劑時(shí)，該實(shí)施方式特別適合。
最好，所述同一壁、最好仍是朝包層外面的彼此封接的外壁的所述縱向邊緣，覆蓋有一補(bǔ)充多層膜，以覆蓋所述壁的彼此相對(duì)接合的所述邊緣部分。
在另一實(shí)施例里，壁最好是內(nèi)壁的兩縱向邊緣彼此封接，其中一邊緣的包層的內(nèi)面和另一邊緣的包層的外面相對(duì)。
在第一實(shí)施例里，所述彼此封接的相對(duì)端的內(nèi)外壁的包層的內(nèi)面的所述各邊緣，在所述外壁邊緣里至少有一折，最好有許多折，它們最好還沿所述端的圓周均勻地對(duì)稱(chēng)間隔。因此，當(dāng)外壁的邊緣的一部分折疊且密封好時(shí)，外壁所述邊緣相對(duì)于內(nèi)壁邊緣的剩余長(zhǎng)度沒(méi)有使包層喪失密封性的危險(xiǎn)。
在該第一實(shí)施例里，所述相對(duì)端和內(nèi)外壁的彼此封接的所述各邊緣形成一圓柱體，其直徑和所述隔熱材料管的內(nèi)徑大致相同。
在第二實(shí)施例中，彼此封接在所述復(fù)合體的所述相對(duì)端處的內(nèi)外壁包層內(nèi)面的所述各邊緣沒(méi)有折，而和所述相對(duì)端之間的管道相接觸的內(nèi)壁中間區(qū)有些折。
在該第二實(shí)施例里，在所述相對(duì)端處的內(nèi)外壁所述各邊緣形成一圓柱體，其直徑比內(nèi)管直徑大，但和所述隔熱材料管的外徑大致相同。
為實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明所要求的性能，必須有一可阻止對(duì)流的絕熱體。有好幾種隔熱材料可實(shí)現(xiàn)此功能。
在一實(shí)施例里，在所述包層里面的隔熱材料為一種納米材料，尤其是二氧化硅或氧化鈦氣凝膠。在另一實(shí)施例里，隔熱材料為一微孔合成材料泡沫。
其中之一為開(kāi)孔聚胺酯泡沫塑料。波長(zhǎng)約為幾納米的熱輻射被俘獲在直徑約幾納米的開(kāi)孔里。
為提高這些基體材料的性能，重要的是抽空它們里面的氣體，一般為空氣，以將通過(guò)接觸發(fā)生的熱交換降至最低。若為聚胺酸泡沫塑料，當(dāng)泡沫開(kāi)孔里的真空度低于1毫巴時(shí)，熱傳遞系數(shù)下降約6微瓦特/米/攝氏度，這是各種類(lèi)型材料目前能達(dá)到的最低值。
借助于一焊接熱塑性膜，真空可維持在該值水平上達(dá)20年，所述膜可通過(guò)一金屬膜(一般為鋁)阻止或最大限度地限制氣體(H2、CO2……)侵入。該膜的結(jié)構(gòu)可耐受溫度變化及膜與膜之間的焊接。
這種產(chǎn)品現(xiàn)在應(yīng)用在“大眾”冷凍工業(yè)中(冰箱及同類(lèi)型其它設(shè)備)。
該原則適用于有顯著隔熱能力的其它材料，它們相對(duì)于開(kāi)孔聚胺酯泡沫塑料或多或少較為經(jīng)濟(jì)。其它開(kāi)孔有機(jī)材料在WO 96/32605中已有描述，尤其是聚苯乙烯聚合物、聚乙烯、聚丙烯酸(polyacrylique)、聚氯乙烯。
構(gòu)成包層的多層軟膜包括若干塑料材料層如聚酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇。
最好，金屬層通過(guò)真空淀積在所述塑料膜上來(lái)實(shí)現(xiàn)?；蛘?，塑料膜可層疊在金屬片上。
塑料層最好由一可熱封尤其是熱焊封的熱塑性材料層構(gòu)成，或覆蓋有這樣的熱塑性材料層，它特別由熔點(diǎn)低于200攝氏度的聚合物如聚烯烴樹(shù)脂、尤其是聚乙烯或PVC(聚氯乙烯)、聚丙烯腈、聚酰胺構(gòu)成。
金屬層的每一面上最好還覆蓋有一最好為熱塑性的塑料層。
可構(gòu)成包層的多層軟膜在WO 96/32605中也描述過(guò)。
這樣實(shí)施的所述真空管狀隔熱復(fù)合體相互插入，構(gòu)成熱橋最少的組件，所述熱橋和兩管狀隔熱復(fù)合體相連。為此，根據(jù)本發(fā)明的管狀隔熱復(fù)合體要盡可能長(zhǎng)，例如為6米，安裝PIP管時(shí)，長(zhǎng)度一般受到搬運(yùn)問(wèn)題及損壞危險(xiǎn)的限制。
在一優(yōu)化實(shí)施例里，根據(jù)本發(fā)明的管狀復(fù)合體在所述隔熱材料(5)和所述包層的外壁(7)之間有一補(bǔ)充層，及/或在所述包層外面，所述補(bǔ)充層由高性能反射膜、最好為銀色聚脂薄膜構(gòu)成。
本發(fā)明的目的還在于，提出一絕熱管或包括一內(nèi)管及一外管的兩同軸管組件(PIP)，最好為適合深海的海底管道，包括根據(jù)本發(fā)明的安放在所述管周?chē)蛩鰞赏S管之間的空間里，最好在所述外管四周，直接通過(guò)其所述端部或通過(guò)連接件彼此連接起來(lái)的單位管狀復(fù)合體。
在一實(shí)施例里，所述單位管狀復(fù)合體在其相互尤其是彈性配合的所述端部處相互插入，端部互相重疊。
最好，輪流安放第一單位管狀復(fù)合體和第二管狀復(fù)合體，所述第一管狀復(fù)合體的端部形成一圓柱體，其直徑和所述隔熱材料管的外徑大致相同，所述第二管狀復(fù)合體的端部形成一圓柱體，其直徑和所述隔熱材料管的內(nèi)徑大致相同。因此，所述第一單位管狀復(fù)合體的一大直徑端與所述第二單位管狀復(fù)合體的一直徑更小的端相配合。
在另一實(shí)施例里，所述單位管狀復(fù)合體在其所述端處有互補(bǔ)面，它們互相協(xié)作，以使兩單位管狀復(fù)合體的所述端彼此嵌套起來(lái)。
特別地，所述各互補(bǔ)面不是僅由一個(gè)和所述管狀復(fù)合體的縱軸(XX’)相垂直的平面構(gòu)成，而是由幾個(gè)垂直于所述縱軸的梯級(jí)平面構(gòu)成的三維面，這些平面之間通過(guò)和所述軸不直交的旋轉(zhuǎn)面連接在一起。
當(dāng)所述真空管狀隔熱復(fù)合體安放在兩同軸管組件的內(nèi)管周?chē)鷷r(shí)，它被外管護(hù)衛(wèi)著，所述外管的尺寸可承受其安裝地點(diǎn)的外界壓力。內(nèi)外管之間的環(huán)形空間里的壓力可以是任意大小，最好很小，即例如等于大氣壓。所述壓力尤其不能超過(guò)真空隔熱材料管的內(nèi)破裂值，即不能超過(guò)構(gòu)成高真空包層的所述多層膜內(nèi)的隔熱材料的允許壓縮。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，所述內(nèi)破裂值至多為幾巴，例如3或4巴，在包層以外的所述兩內(nèi)外管之間的空間里的壓力低于3巴，最好等于大氣壓。
所述內(nèi)外管之間最好通過(guò)中心定位機(jī)械連接裝置連接起來(lái)，所述連接裝置最好為塑料部件，最好還是合成橡膠部件，這些部件靠著幾個(gè)所述管狀復(fù)合體的所述端部。
另一限制來(lái)源于外管相對(duì)于內(nèi)管的特性差異。事實(shí)上，當(dāng)內(nèi)管受壓時(shí)，由于底部效應(yīng)(effet de fond)它會(huì)伸長(zhǎng)。所述內(nèi)管的溫度變化同樣會(huì)使長(zhǎng)度增加。但外管仍承受海底壓力與一般約4攝氏度的包圍物的溫度，因此兩管之間產(chǎn)生了力的差，這使得所述機(jī)械連接裝置要沿整個(gè)PIP管、均勻或非均勻間隔安裝。計(jì)算所述兩機(jī)械連接裝置之間的空間，以避免由于固定外管以阻止其伸長(zhǎng)而在內(nèi)管壁里面產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力，不會(huì)導(dǎo)致所謂“縱向彎曲(flambage)”的內(nèi)管壁的機(jī)械不穩(wěn)定性。根據(jù)情況，在不利條件下，該空間可為6米，當(dāng)內(nèi)管直徑很大如14”至20”時(shí)，可達(dá)到15至20米。在輸油管領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知底部效應(yīng)及縱向彎曲，因而不再詳加描述。
因此，兩連續(xù)機(jī)械連接裝置之間的空隙可由一個(gè)或幾個(gè)真空隔熱管來(lái)填充，所述隔熱管配合在所述機(jī)械連接裝置上、在各管之間的接合處，以限制和連續(xù)接合處垂直的熱橋。
有利地是，實(shí)施所述機(jī)械連接裝置的材料可以是一熱的不良體，并能很好地調(diào)和機(jī)械性能和隔熱性能。比如，這種機(jī)械連接裝置可由合成橡膠、熱塑性材料或有填料或無(wú)填料的網(wǎng)狀樹(shù)脂的鑄件來(lái)實(shí)施。
本發(fā)明的目的還在于，提出一種制造絕熱管或兩管組件的方法，包括下列步驟1、把所述隔熱材料貼在或直接設(shè)置在構(gòu)成覆蓋一個(gè)所述管的所述內(nèi)壁的第一多層膜上，必要時(shí)，特別是放在所述內(nèi)管周?chē)?，以使所述隔熱材料形成一管狀，然后?、把構(gòu)成包層的所述外壁的第二多層膜覆蓋在所述隔熱材料上，3、把所述內(nèi)外壁的各所述邊緣沿所述縱向方向封接(sceller)，從而實(shí)現(xiàn)所述復(fù)合體的所述相對(duì)端。
內(nèi)外壁的最后密封必須在抽真空達(dá)到理想的絕對(duì)壓力之后實(shí)施，所述絕對(duì)壓力必須盡可能小，比如達(dá)到毫巴級(jí)。
在上述第3步驟的一實(shí)施例里，在所述端部處的所述邊緣里，在所述外壁縱向方向上至少有一折，最好有許多折，它們沿所述管狀復(fù)合體的所述端部的圓周均勻地對(duì)稱(chēng)間隔。
在另一實(shí)施例里，在第1步驟中，在所述內(nèi)壁的所述端部處的所述邊緣之間預(yù)先實(shí)施有若干折。兩半管的接合面不是相對(duì)于所述管的徑向面，而最好由若干三維面構(gòu)成。
這樣獲得的隔熱管是自主的，其好處在于沒(méi)有縱向中斷。系統(tǒng)將熱損失限制在兩壁之間穿過(guò)真空泡沫的徑向損失，它們和熱傳遞系數(shù)值直接相關(guān)。
徑向中斷根據(jù)加工的最大長(zhǎng)度(幾米，最長(zhǎng)12米)隔開(kāi)。
在根據(jù)本發(fā)明的制造方法的另一實(shí)施例里，隔熱材料管是通過(guò)把預(yù)成形半管繞所述管道相對(duì)接合起來(lái)而實(shí)現(xiàn)的。有利地是，兩半管的接合面不是相對(duì)于所述管的徑向面，而最好是三維面，以使行程盡可能延長(zhǎng)，降低熱損失。
所獲得的隔熱系統(tǒng)為一完整管，該管安裝時(shí)，尤其可在待隔熱管道上滑動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的隔熱系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)—系統(tǒng)非常輕，一個(gè)人搬運(yùn)即可；—系統(tǒng)足夠軟，可接受管的加工公差，無(wú)需特別小心，因此，可將其應(yīng)用在活動(dòng)或動(dòng)態(tài)管中，所述管的曲率半徑可在管自身的最大容許范圍內(nèi)變化；—系統(tǒng)適合各種形狀的剛性管如肘管、丁字管等。因此，形狀可根據(jù)surdouvage原理(箍桶工業(yè))來(lái)實(shí)施；—盡管系統(tǒng)只能支承很小的壓力變化，但由于使用了可承受外壓力的剛性或半剛性包層，所以它仍可應(yīng)用在承受外壓力的裝置中；—生產(chǎn)、使用快捷。
后文將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)描述。附圖中●

圖1為一PIP的側(cè)視軸向剖面圖，所述PIP在一內(nèi)管和一外管之間，有一真空管狀隔熱復(fù)合體，● 圖2為沿根據(jù)本發(fā)明的真空管狀隔熱復(fù)合體的一母線(xiàn)的縱剖面圖，該圖詳細(xì)示出了相對(duì)的圓形端的一焊接方式，● 圖3和4為根據(jù)本發(fā)明的真空管狀隔熱復(fù)合體的包層的徑向截面圖，● 圖5和6為多層復(fù)合膜(10)的縱截面圖，所述復(fù)合膜在熱塑性層(12)之間夾有一鋁膜11，● 圖7為根據(jù)圖4的內(nèi)壁的膜的兩相對(duì)縱向邊緣相接合的一側(cè)視截面圖，● 圖8和9為根據(jù)圖4的外壁的膜的兩相對(duì)縱向邊緣的接合的一側(cè)視截面圖，它們分別在靠熱效應(yīng)焊接之前后，● 圖10和11為根據(jù)圖9的側(cè)視截面圖，它們分別在靠熱效應(yīng)焊接之前后，圖中還包括一補(bǔ)充多層膜，● 圖12、13和14為一內(nèi)管的側(cè)視軸向截面圖，所述內(nèi)管上直接制有隔熱件，圖中示出了所述整個(gè)組件的三個(gè)生產(chǎn)步驟，● 圖15、16及17為由兩半管構(gòu)成的管狀隔熱件的截面圖，● 圖18A和18B為兩同軸管組PIP的縱剖面圖，圖中詳細(xì)示出了直接相連的兩隔熱復(fù)合體的連接，● 圖19為一PIP的縱剖面圖，圖中詳細(xì)示出了兩隔熱復(fù)合體通過(guò)隔熱復(fù)合體的兩個(gè)半殼連接起來(lái)，● 圖20A和20B分別為根據(jù)圖15、19的半殼形隔熱復(fù)合體的剖面圖和透視圖。
● 圖21和22詳細(xì)示出了縱向圓形內(nèi)壁(圖21A和21B)和外壁(圖22A和22B)的縱向邊緣的多種焊接中的一最佳實(shí)施方式。
● 圖23a至23d詳細(xì)示出了內(nèi)外壁各邊緣焊接的一實(shí)施方式，所述邊緣通過(guò)彎邊彼此相對(duì)地嵌進(jìn)外壁邊緣里。
● 圖24為一側(cè)面圖，圖中詳細(xì)示出圖22A和22B的外縱向焊接的最后步驟，● 圖25為所述管通的側(cè)視圖加上另一種裝配和圓形焊接方式的隔熱復(fù)合體的剖面，所述焊接是焊接所述內(nèi)外壁的圓形邊緣，其中所述內(nèi)壁上有折● 圖26為彼此嵌套在一起的管狀隔熱復(fù)合體的兩種不同實(shí)施方式相結(jié)合的側(cè)視截面圖。
圖1為一PIP的側(cè)視軸向剖面圖，所述PIP有一內(nèi)管3，所述內(nèi)管通過(guò)均勻或非均勻間隔的機(jī)械連接裝置9支撐在和一外管2同軸處，一真空管狀隔熱復(fù)合體置于兩管之間。
管狀復(fù)合體1包括—包層4和填充在所述包層4的內(nèi)壁和外壁7之間的隔熱材料5，—所述壁6、7均由一多層膜10構(gòu)成，所述膜包括至少一屏蔽層11和至少一熱塑性層12，該屏蔽層相當(dāng)于可阻止氣體遷移的分子屏障，它最好為一金屬膜，—所述管狀復(fù)合體的相對(duì)圓形端8a、8b由直接通過(guò)熱密封相連的所述內(nèi)壁6和外壁7的各邊緣65、75構(gòu)成，所述隔熱材料為一連續(xù)硬管形狀，在圓周上沒(méi)有間斷。
—管狀隔熱材料5采用開(kāi)口孔聚胺酯泡沫塑料來(lái)實(shí)施，圖1中，所述單位管狀復(fù)合體1在其端部8a和8b處彼此插入，因此，所述端部互相重疊而彼此彈性地裝配在一起；所述外管2和內(nèi)管3之間通過(guò)機(jī)械連接裝置9連接起來(lái)，所述連接裝置包括合成橡膠部件，這些部件靠著某些所述管狀復(fù)合體1的所述端部8a、8b。
圖2中，在所述管狀復(fù)合體的所述縱向方向XX’上的所述端部8a、8b均由各所述壁的包層內(nèi)面的各邊緣65、75相互封接起來(lái)而構(gòu)成。
圖2至圖4中，所述包層4的每一壁6、7形成相對(duì)于縱軸XX’的一旋轉(zhuǎn)面，各壁通過(guò)粘合或熱焊接而使構(gòu)成所述壁的一矩形多層膜的相對(duì)縱向邊緣61/62、71/72彼此接合而獲得，所述接合沿所述旋轉(zhuǎn)面的一母線(xiàn)實(shí)施。
在圖3、8及11中，所述內(nèi)壁6和外壁7的兩相對(duì)縱向邊緣61/62、71/72朝包層外面彼此相對(duì)地，即分別朝管內(nèi)和管外，接合在同一面里。
在圖4和7中，內(nèi)壁6的兩縱向邊緣這樣相互接合一個(gè)邊緣63的包層內(nèi)面與另一個(gè)邊緣64的包層外面相接合。
在圖10和11中，朝包層外接合的壁的所述縱向邊緣覆蓋有一補(bǔ)充多層膜13，以覆蓋住相對(duì)接合的所述邊緣部分。
圖9至11示出了可熱融熔的熱塑性層14，該層可通過(guò)熱焊接把構(gòu)成軟包層的多層膜10的外塑料層粘合起來(lái)。
圖12至14示出了根據(jù)本發(fā)明的隔熱復(fù)合體5的生產(chǎn)方式。
圖12中示出了第一步驟即，把一多層膜10貼在內(nèi)壁3上，以在后面構(gòu)成所述包層4的內(nèi)壁6。
因此，管直接覆蓋有最好根據(jù)圖4所述原理被縱向焊接的一復(fù)合材料層。
圖13所示為第二步驟即，把由聚胺酯泡沫塑料構(gòu)成的隔熱材料5直接以管狀貼在構(gòu)成內(nèi)壁6的所述多層膜10上。
隔熱材料5例如通過(guò)與內(nèi)管旋轉(zhuǎn)同步的噴霧而沉積到膜10上，使其厚度比所需的更大。隔熱材料硬化后，如果其外表面不規(guī)則或直徑太大，所述面再通過(guò)車(chē)削或銑削加工，達(dá)到所需管狀。
圖14所示為最后步驟，即，把構(gòu)成所述包層4的外壁7的第二多層膜10貼在所述管狀隔熱材料5上。
為此，外壁的膜因而或先繞隔熱材料5纏繞，再如圖4所述縱向焊接，或先預(yù)制以形成一管，該管的內(nèi)圓周略大于隔熱材料管的外圓周，再?lài)@所述隔熱材料內(nèi)管組件滑動(dòng)，以構(gòu)成外壁。
抽真空后，密封內(nèi)外壁在端部8a、8b處的邊緣65、75，構(gòu)成包層4。
這樣，內(nèi)管3和隔熱復(fù)合體之間的間隙最小，甚至沒(méi)有，由一整體件構(gòu)成的隔熱復(fù)合體在隔熱壁的厚度里，材料沒(méi)有任何間斷，這限制了后面所述的熱橋。
圖15至17示出了隔熱材料管5的另一實(shí)施方式。所述管由兩半管15a、15b來(lái)實(shí)施，它們貼在內(nèi)管3以前就已預(yù)制成形。
圖15所示的隔熱系統(tǒng)，由沿一徑向面配合的兩半殼15a、15b預(yù)制成。這樣，兩半殼15a、15b之間的接合面在隔熱管里外之間的長(zhǎng)度最小。
圖16和17示出了具有加長(zhǎng)行程的接合面兩半管15a、15b的接合面15不是過(guò)所述管縱軸XX’的徑向平面，而是由階梯形平面(圖16)或曲面(圖17)形成的三維面。
接合面15為熱傳導(dǎo)增加的區(qū)域。這就是為什么管內(nèi)表面16和外表面17之間的行程最好如圖16、17所示的盡可能長(zhǎng)。
具有加長(zhǎng)行程的這些接合面15沒(méi)有消除熱橋，但卻通過(guò)行程延長(zhǎng)將其效應(yīng)降到最低，因此增強(qiáng)了隔熱復(fù)合體的性能。
圖18A示出了兩管狀隔熱復(fù)合體的連接，所述復(fù)合體的端部有互補(bǔ)階梯形曲面16，可增加熱的行程，如圖18B所示?；パa(bǔ)面16所包括的兩平面161、163垂直于所述管的縱軸XX’，所述垂直面通過(guò)一管狀旋轉(zhuǎn)面162連接在一起，以使互補(bǔ)面可彼此嵌套起來(lái)，所述單位管狀復(fù)合體內(nèi)外壁的密封端分別從外管側(cè)和內(nèi)管側(cè)伸出。
圖19示出了兩管組的生產(chǎn)法，其中1、把兩個(gè)同軸管17a、17b單位組合件通過(guò)焊接18組合起來(lái)，所述組合件包括管狀隔熱復(fù)合體1a和1b，它們沒(méi)有蓋住所述內(nèi)管的端部19a、19b。
2、兩半管狀復(fù)合體20a、20b構(gòu)成的連接件置于管狀復(fù)合體1a和1b兩端之間，完成隔熱體。兩半管狀復(fù)合體20a和20b均包括真空封裝在由所述多層膜構(gòu)成的所述包層里的預(yù)成型隔熱材料半管。兩半管狀復(fù)合體在未被覆蓋的端部19a、19b處繞所述內(nèi)管3相對(duì)接合在一起。
圖19中，管狀隔熱復(fù)合體1a、1b間隔開(kāi)一定長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度例如可為200毫米、最好為400毫米，以方便進(jìn)入例如以焊接裝配內(nèi)管3的區(qū)域。
圖21a、21b分別以側(cè)面圖和剖面圖示出了內(nèi)管3，所述管上安放有內(nèi)壁6，其相對(duì)縱向邊緣63和64根據(jù)圖4所示實(shí)施方式彼此焊接上，再折迭插入管四周。
然后，隔熱材料管狀件5被安放在管3周?chē)?，如圖22a所示，再安放包層的外壁7，其相對(duì)邊緣71、72根據(jù)圖4所示實(shí)施法縱向焊接起來(lái)，如圖22b所示。
實(shí)施所述復(fù)合體的所述相對(duì)端部8a、8b處的內(nèi)外壁各邊緣65、75的圓焊縫有困難，因?yàn)橛蓛?nèi)壁和外壁構(gòu)成的兩圓柱形直徑不同，因此其圓周也不同。圖23a至23d詳細(xì)示出了根據(jù)本發(fā)明的一焊縫實(shí)施方式即，在如圖23b所示的六連續(xù)位置a、b、c、d、e及f上，通過(guò)點(diǎn)焊24把外壁7焊接在內(nèi)壁6上，形成圖23c所示的構(gòu)型。在該構(gòu)型中，包層外壁7具有同樣的圓周，但剩余長(zhǎng)度23大致均勻分布在內(nèi)壁6的圓周上。圖23d詳細(xì)描述了最后焊接步驟即，移動(dòng)焊接元件，此處以一滾筒加熱器22來(lái)表示，它簡(jiǎn)單地靠在外壁上。滾筒22驅(qū)逐其前面的剩余長(zhǎng)度23，直至到達(dá)下一焊點(diǎn)。在該位置上，滾筒于是使剩余外壁的包層的兩內(nèi)面靠近，將它們相互直接焊接起來(lái)。繼續(xù)圓焊接，因此，可連續(xù)消除掉由六點(diǎn)焊24分隔開(kāi)的六段初始剩余長(zhǎng)度23。這樣獲得的焊縫的特征在于，它實(shí)施在圓形部分里、包層內(nèi)外壁之間，在外壁和其自身之間的剩余長(zhǎng)度消除區(qū)里。所述內(nèi)外壁彼此封合起來(lái)的各邊緣65、75在外壁的所述邊緣75里，有許多沿所述端部8a、8b的圓周均勻?qū)ΨQ(chēng)間隔的折21。
圖24示出了外壁縱向焊縫的一最佳實(shí)施方式，它有利于管狀隔熱復(fù)合體抽真空。焊接順序如下● 如圖21a、21b所示，縱向焊接后把內(nèi)壁6安裝在管3上，● 如圖22a、22b所示，安裝隔熱材料5和包層的外壁7，再根據(jù)所謂“pas de pèlerin”方式，縱向焊接包層外壁的相對(duì)縱向邊緣71、72。該焊接方式在于，沿縱向XX’焊接包層的一個(gè)長(zhǎng)度31如75厘米，留出未焊接長(zhǎng)度32如20厘米，再重新焊接一個(gè)長(zhǎng)度，如此繼續(xù)。這樣，在包層外壁的外母線(xiàn)上，可看到一系列焊接區(qū)31和開(kāi)口區(qū)32。
● 這樣，可根據(jù)前面圖23a至23d中所述的方式，實(shí)施端部8a、8b的圓焊縫。這樣，管狀隔熱復(fù)合體只除了圖24所示的開(kāi)口區(qū)32的位置外，被完全焊接起來(lái)。
于是，組件被安放在真空室里，由壓合機(jī)35構(gòu)成的一裝置被安放在各橢圓孔處，所述壓力機(jī)裝配有驅(qū)動(dòng)裝置33如氣動(dòng)致動(dòng)器，在所述動(dòng)力傳動(dòng)裝置端安放有加熱尺(règle chauflantes)34。如圖所示，驅(qū)動(dòng)裝置33在收縮位置上，開(kāi)口區(qū)32的邊緣例如靠雙面膠帶，最好被分開(kāi)保持在相對(duì)于主動(dòng)加熱區(qū)略有偏移的區(qū)里，所述膠帶可確保把邊緣粘貼在加熱尺34上。真空室關(guān)閉和實(shí)施真空前，右開(kāi)口區(qū)將裝配其壓合系統(tǒng)。當(dāng)達(dá)到足夠真空時(shí)，片狀或顆粒狀“吸氣劑”最好分配在各開(kāi)口區(qū)32里，壓合機(jī)35再靠驅(qū)動(dòng)裝置33關(guān)閉，加熱尺34受熱以實(shí)施最后密封。這樣安放的“吸氣劑”未需接觸外部空氣，這導(dǎo)致了白白消耗其部分吸附能力。為此，吸氣劑儲(chǔ)存在真空或惰性氣體箱中，一達(dá)到希望的真空水平，所述箱就接通真空室。
這些開(kāi)口區(qū)32形成“橢圓孔”型，它們具有明顯優(yōu)勢(shì)可優(yōu)化抽真空時(shí)間，因?yàn)楦鏖_(kāi)口區(qū)32排空局限在其左右如每邊各50厘米處的部分管，而若沒(méi)有“橢圓孔”的隔熱復(fù)合體從其端部8a、8b抽真空，如管狀復(fù)合體長(zhǎng)6米，氣體分子則必須運(yùn)行至少3米的距離。橢圓孔32的位置及長(zhǎng)度取決于隔熱材料類(lèi)型及必須分配在所述管狀隔熱復(fù)合體長(zhǎng)度上的吸氣劑的數(shù)量。例如，4米長(zhǎng)的管狀隔熱復(fù)合體的第一橢圓孔32離端部40厘米，長(zhǎng)20厘米，再有相距80厘米、同樣長(zhǎng)20厘米的三個(gè)橢圓孔32，最后一橢圓孔離第二端有40厘米。
圖25所示的是管狀隔熱復(fù)合體內(nèi)外壁安裝方式的一變型，在該變型中，內(nèi)壁圓周與所述相對(duì)端8a、8b處外壁的圓周大致相同，事實(shí)上略小，后者大致等于由隔熱材料管5構(gòu)成的管的外徑。因此，管狀隔熱復(fù)合體內(nèi)壁的圓形端邊緣65的直徑比內(nèi)管3的直徑大得多。于是，把縱向自焊接的所述內(nèi)壁6安放在管3四周，再把直徑和隔熱材料管5的直徑大致相同的一卡盤(pán)40滑動(dòng)到每一端部8a、8b。在內(nèi)壁6端部的邊緣65因而直接接觸到卡盤(pán)40，使內(nèi)外壁各邊緣65、75之間不存在顯著的間隙。把和所述管端的邊緣65之間的管3相接觸的內(nèi)壁的整個(gè)中間區(qū)均勻壓緊，以縮小由內(nèi)壁形成的管的直徑，消除內(nèi)壁6中間區(qū)圓周相對(duì)于管3圓周的剩余長(zhǎng)度，這會(huì)在中間區(qū)內(nèi)形成折41。所述折41在錐形連接區(qū)42里逐漸消減，最后結(jié)束在接觸卡盤(pán)的邊緣65區(qū)里。這樣就安裝好隔熱件5，再安裝外壁7，并以上述“pas de pelerin”方式焊接。于是，在端部8a、8b處的焊縫通過(guò)如由滾筒加熱器43構(gòu)成的一裝置來(lái)實(shí)施，所述滾筒加熱器簡(jiǎn)單地在包層外壁7的外圍上滾動(dòng)，并受控地靠在所述外壁44上。
焊接裝置可以是加熱、超聲波或感應(yīng)型的，它可為簡(jiǎn)單靠在待焊接外壁上的一滾筒或一摩擦滑塊。焊接可由粘合、雙面膠或這些方法的組合來(lái)替代。
有利地是，圖26示出了結(jié)合前面所述的兩種生產(chǎn)法，來(lái)實(shí)施一較長(zhǎng)管道的隔熱。比如，在管3上安放根據(jù)圖14、21-22-23實(shí)施的第一隔熱復(fù)合體1A。再并列放上根據(jù)圖25中所述方式實(shí)施的一隔熱復(fù)合體1B，這可使兩A、B型管狀隔熱復(fù)合體盡量靠近，因而減少了熱橋(pontsthermiques)。輪流放置A-B-A-B……直至必須使用圖1中詳細(xì)示出的機(jī)械連接裝置9，以維持內(nèi)外管之間的間距。為使圖更明了，以理解管狀隔熱復(fù)合體的圓形端8a、8b的嵌套，圖中所示的B型隔熱復(fù)合體直徑更大，事實(shí)上，第一管狀復(fù)合體1A的端部8a、8b形成直徑大致等于所述隔熱材料管5的內(nèi)徑的一圓柱體，第二管狀復(fù)合體1B的端部8a、8b形成直徑大致等于所述隔熱材料管5外徑的一圓柱體。
管狀隔熱復(fù)合體仍為一種易脆產(chǎn)品，有利地是，它受到一具有機(jī)械強(qiáng)度的外防護(hù)罩(未示出)的保護(hù)。該防護(hù)罩可以是由一結(jié)實(shí)薄膜構(gòu)成的簡(jiǎn)單包層，或可應(yīng)用復(fù)合材料如基于環(huán)氧樹(shù)脂或聚胺酯的復(fù)合材料構(gòu)成，這些復(fù)合材料在環(huán)境熱量或紫外線(xiàn)輻射作用下聚合。若為簡(jiǎn)單管，該防護(hù)罩相當(dāng)于一包層。若為PIP，當(dāng)通過(guò)滑動(dòng)把包層安放在所述管狀隔熱復(fù)合體上時(shí)，該防護(hù)罩可有利地避免對(duì)管狀隔熱復(fù)合體的損壞。
這種高性能隔熱適合于所有直徑為2或3英寸的管道，尤其是直徑在6至14英寸之間的海底開(kāi)采管道。可達(dá)到所需性能要求的隔熱厚度，對(duì)由開(kāi)孔聚胺酯泡沫塑料構(gòu)成的隔熱材料，約為5毫米至2厘米。在某些應(yīng)用中如要求達(dá)到最佳隔熱，可考慮最大至5厘米的厚度。
權(quán)利要求
1.管狀隔熱復(fù)合體(1)，可安放在一管道(3)，最好是深海的海底管道周?chē)?，其特征在于它包括—軟包?4)及真空封閉在所述包層(4)的內(nèi)壁(6)和外壁(7)之間的隔熱材料(5)，—所述壁(6，7)各由一多層膜(10)構(gòu)成，該膜包括至少一屏蔽層(11)，最好為一金屬膜，及至少一個(gè)最好是熱塑性材料的塑料層(12)，—所述隔熱材料為管狀(5，15a，15b)，及—在所述管狀復(fù)合體的縱向(XX’)上的相對(duì)端(8a，8b)均由所述管狀復(fù)合體的所述內(nèi)外壁的各邊緣(65，75)構(gòu)成，它們最好通過(guò)粘合或熱焊接彼此封合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管狀隔熱復(fù)合體，其特征在于，所述包層(4)的各壁(6，7)形成關(guān)于縱軸(XX’)的一旋轉(zhuǎn)面，由構(gòu)成該壁的矩形多層膜通過(guò)粘合或熱焊接而將其相對(duì)縱向邊緣(61/62，71/72)相互封接起來(lái)而獲得，所述封接合沿所述旋轉(zhuǎn)面的一母線(xiàn)實(shí)施。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管狀隔熱復(fù)合體，其特征在于，壁(6，7)的所述兩相對(duì)縱向邊緣(61/62，71/72)相互封接在朝包層外面的同一面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3其中之一所述的管狀隔熱復(fù)合體，其特征在于，在所述管狀復(fù)合體縱向方向(XX’)上的所述相對(duì)端(8a，8b)分別由各所述壁的包層的相互封合的內(nèi)面各邊緣(65，75)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管狀隔熱復(fù)合體，其特征在于，相互封合的所述內(nèi)外壁的所述各邊緣(65，75)，在所述外壁邊緣(75)里至少有一折，最好有一組折，它們最好沿所述端部(8a，8b)的圓周均勻地對(duì)稱(chēng)間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管狀隔熱復(fù)合體，其特征在于，相互封合的所述內(nèi)外壁的所述各邊緣(65，75)形成一圓柱體，其直徑和所述隔熱材料管(5)的外徑大致相同，包層的所述內(nèi)壁在和所述端部(8a，8b)之間的管(3)相接觸的中間區(qū)里有折(41)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6其中之一所述的管狀隔熱復(fù)合體，其特征在于，同一壁的朝包層外面相互封接的所述相對(duì)縱向邊緣(61/62，71/72)覆蓋有一補(bǔ)充多層膜(13)，以覆蓋所述縱向邊緣部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7其中之一所述的管狀隔熱復(fù)合體，其特征在于，所述包層里面的壓力低于5毫巴，最好低于1毫巴。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8其中之一所述的管狀隔熱復(fù)合體，其特征在于，在所述包層(4)里的隔熱材料(5)為一微孔合成材料泡沫。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9其中之一所述的管狀隔熱復(fù)合體，其特征在于，所述微孔合成材料泡沫為開(kāi)孔聚胺酯泡沫。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10其中之一所述的管狀復(fù)合體，其特征在于，所述隔熱材料管由裝配起來(lái)的若干管弧(15a，15b)，最好是彼此相對(duì)接合的兩半管構(gòu)成。
12.絕熱管，最好為適合深海的海底管道，其特征在于，它包括根據(jù)權(quán)利要求1至11其中之一所述的單位管狀復(fù)合體(1)，所述管狀復(fù)合體安放在所述管周?chē)?，在其所述端?8a，8b)彼此直接連接或通過(guò)連接件(20a，20b)連接起來(lái)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的絕熱管，其特征在于，所述單位管狀復(fù)合體(1)在其所述端部(8a，8b)彼此插入，這些端互相重疊地彈性配合。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的絕熱管，其特征在于，把第一單位管狀復(fù)合體(1A)和第二管狀復(fù)合體(1B)并列放置，所述第一管狀復(fù)合體的端部(8a，8b)形成一圓柱體，其直徑和所述隔熱材料管(5)的內(nèi)徑大致相同，所述第二管狀復(fù)合體的端部(8a，8b)形成一圓柱體，其直徑和所述隔熱材料管(5)的外徑大致相同。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至13其中之一所述的絕熱管，其特征在于，所述單位管狀復(fù)合體(1)在其所述端部(8a，8b)處有互補(bǔ)面(161，163)，它們互相協(xié)作，以使兩單位管狀復(fù)合體的所述端部彼此嵌套起來(lái)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的絕熱管，其特征在于，所述互補(bǔ)面(16)包括由幾個(gè)垂直于所述縱軸(XX’)的階梯形平面(161，163)構(gòu)成的三維面(16)，這些平面之間通過(guò)和所述軸不直交的同軸旋轉(zhuǎn)面(162)連接起來(lái)。
17.兩同軸管組件，包括一內(nèi)管(3)及一外管(2)，并包括根據(jù)權(quán)利要求1至12其中之一的單位管狀復(fù)合體(1)，它們安放在所述兩管之間的空間里，在它們的所述端部(8a，8b)處彼此連接，所述內(nèi)管，以及最好所述外管，包括有根據(jù)權(quán)利要求13至16其中之一所述的絕熱管。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17其中之一所述的兩同軸管組件，其特征在于，所述外管(2)和內(nèi)管(3)之間通過(guò)中心定位機(jī)械連接裝置(9)連接起來(lái)，所述連接裝置最好包括塑料部件，最好還是合成橡膠部件，這些部件與靠著某些所述管狀復(fù)合體(1)的所述端部(8a，8b)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的兩同軸管組件，其特征在于，在包層以外的所述兩管之間的空間里的壓力低于3巴，最好等于大氣壓。
20.一種制造根據(jù)權(quán)利要求13至19其中之一所述的絕熱管或兩同軸管組件的方法，其特征在于它包括下列步驟1、把所述隔熱材料(5)貼在或直接設(shè)置在構(gòu)成覆蓋一個(gè)所述管的所述內(nèi)壁6的第一多層膜(10)上，使所述隔熱材料(5)形成一管狀，然后，2、把構(gòu)成包層(4)的所述外壁(7)的第二多層膜(10)覆蓋在所述隔熱材料(5)上，3、把所述內(nèi)外壁的各所述邊緣(65，75)封接起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)所述復(fù)合體的所述相對(duì)端部(8a，8b)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制造兩管組件的方法，其特征在于，在第1步驟中，隔熱材料管5的實(shí)施是通過(guò)把兩預(yù)成形半管(15a，15b)繞所述內(nèi)管3相對(duì)接合起來(lái)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的方法，其特征在于，在第3步驟中，在外壁的所述端部(8a，8b)的所述邊緣(75)里，至少實(shí)施有一折，最好有一組折，它們最好沿所述管狀復(fù)合體的所述端部(8a，8b)的圓周均勻?qū)ΨQ(chēng)間隔。
23.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的方法，其特征在于，在第1步驟中，在所述內(nèi)壁(6)的所述端部(8a，8b)的所述邊緣(65)之間的內(nèi)壁上預(yù)先實(shí)施有若干折(41)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管狀隔熱復(fù)合體(1)，其特征在于它包括—軟包層(4)及真空封閉在所述包層(4)的內(nèi)壁(6)和外壁(7)之間的隔熱材料(5)，—所述壁(6，7)各由一多層膜(10)構(gòu)成，該膜包括至少一屏蔽層(11)，最好為一金屬膜，及至少一個(gè)最好是熱塑性材料的隔熱層(12)，—所述隔熱材料為管狀(5，15a，15b)，及—在所述管狀復(fù)合體的縱向)XX’上的相對(duì)端均由所述管狀復(fù)合體的所述內(nèi)外壁的各邊緣構(gòu)成，它們最好通過(guò)粘合或熱焊接彼此封合，—所述隔熱材料為管狀或裝配在一起的管弧(arc de tube)形狀。本發(fā)明還涉及一種絕熱管和包括一內(nèi)管(3)及一外管(2)的兩同軸管組件，最好為適合深海的海底管道，及其制造方法。
文檔編號(hào)F16L59/065GK1391641SQ0081599
公開(kāi)日2003年1月15日 申請(qǐng)日期2000年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月22日
發(fā)明者勞倫特·舍南, 弗朗休斯－雷吉斯·皮奧納提, 格扎維?！ち_切爾, 埃里克·伯特蘭德, 戴維·蘭德?tīng)?申請(qǐng)人:布伊格海上設(shè)備公司