柔性管體和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種柔性管體和制造柔性管體的方法。該柔性管體包括：用于防止流體從柔性管體的外部的環(huán)境進(jìn)入柔性管體中的流體保持層（306）；以及，大致沿著流體保持層（306）的縱向軸線而設(shè)置的纖維元件（310）。
【專(zhuān)利說(shuō)明】柔性管體和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柔性管體和制造柔性管體的方法。具體地說(shuō)，但不唯一地，本發(fā)明涉及柔性管道中的參數(shù)的監(jiān)測(cè)，例如應(yīng)變、溫度和/或聲音。這些參數(shù)可在例如石油和天然氣工業(yè)的柔性管道中進(jìn)行就地監(jiān)測(cè)。

【背景技術(shù)】
[0002]存在許多【技術(shù)領(lǐng)域】，在這些領(lǐng)域不時(shí)地或連續(xù)地監(jiān)測(cè)一個(gè)或多個(gè)與結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)是有用的。例如，橋梁、道路表面、陸地區(qū)域、燈柱、風(fēng)力渦輪葉片、游艇桅桿、懸吊的電力線纜等就應(yīng)不時(shí)地進(jìn)行重復(fù)地或連續(xù)地監(jiān)測(cè)，從而可識(shí)別指示與結(jié)構(gòu)相關(guān)的任何潛在問(wèn)題的信息，并且然后采取補(bǔ)救行動(dòng)。
[0003]傳統(tǒng)上利用柔性管道將生產(chǎn)流體(例如油和/或氣體和/或水)從一個(gè)位置運(yùn)輸至另一位置。柔性管道在連接海底位置(其可能在水下深達(dá)1000米或更深處)至海平面位置時(shí)特別有用。管道可具有通常高達(dá)大約0.6米的內(nèi)徑。柔性管道通常以柔性管體和一個(gè)或多個(gè)末端接頭配件的組件形式而形成。管體通常以分層材料的組合形式而形成，其形成了包含壓力的導(dǎo)管。管道結(jié)構(gòu)容許大的偏轉(zhuǎn)，而不會(huì)引起彎曲應(yīng)力，彎曲應(yīng)力會(huì)損害管道在其壽命內(nèi)的功能。管體通常以組合結(jié)構(gòu)的形式建成，其包括金屬層和聚合物層。
[0004]然而應(yīng)該懂得，在海底這種操作深度下存在惡劣的環(huán)境條件，不僅包括高的壓力和強(qiáng)的潮汐運(yùn)動(dòng)，而且還包括例如與過(guò)往船舶等發(fā)生碰撞的人為條件。
[0005]對(duì)于所有結(jié)構(gòu)而言，其將經(jīng)歷許多不同的作用力。這能導(dǎo)致非常復(fù)雜的載荷，并且包括，但不局限于自身重量、內(nèi)部壓力、張力、旋渦引起的振動(dòng)、屈曲、扭轉(zhuǎn)等。
[0006]為了幫助檢測(cè)管道中的結(jié)構(gòu)故障，對(duì)于連續(xù)監(jiān)測(cè)柔性管道的各種參數(shù)(例如應(yīng)變、溫度和聲音)存在日益增加的需求。這種結(jié)構(gòu)故障可能是管道中的泄漏、導(dǎo)線斷裂、過(guò)度彎曲(即彎曲超過(guò)了即將發(fā)生損傷之前可容許的最大量)，以及在管道和外部的環(huán)境之間的相互作用，例如與其它物體的碰撞。
[0007]已經(jīng)針對(duì)監(jiān)測(cè)與這種結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)而提出的一種方法是使用光學(xué)纖維系統(tǒng)。作為一種監(jiān)測(cè)柔性管道中的應(yīng)變、溫度和聲音的方法，在金屬管道中的保護(hù)導(dǎo)管中，沿著管道結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度已經(jīng)引入了裸纖維和/或纖維(FMT)，并連接在管道外部的詢(xún)問(wèn)裝置(interrogating device)上。纖維用作用于傳送光的光學(xué)纖維,并且通常由玻璃制成。光學(xué)纖維可用作應(yīng)變儀、溫度計(jì)、溫度指示器，并且可根據(jù)詢(xún)問(wèn)光學(xué)纖維和光學(xué)纖維中設(shè)置的區(qū)域/傳感器的方式而進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量，其要么是局部、分布的或半分布的。纖維可包括布拉格光柵，因此沿著纖維傳送的光的差分衍射用于測(cè)量必要的參數(shù)。輸出的讀數(shù)可進(jìn)行分析，以確定管道在某一時(shí)間周期上的狀況，并可相應(yīng)地采取校正動(dòng)作。WO 2009/068907公開(kāi)了一種可將光學(xué)纖維纏繞在柔性管道周?chē)姆绞剑⑦M(jìn)行某些測(cè)量，從中可確定與管道相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用而完整地結(jié)合在本文中。
[0008]雖然這種系統(tǒng)確實(shí)可使與管道相關(guān)聯(lián)的某些參數(shù)被確定，但是在可以使用這種光學(xué)系統(tǒng)的情形中仍然有限制。這其中一個(gè)原因是因?yàn)楣鈱W(xué)纖維內(nèi)在相對(duì)易碎，并且如果監(jiān)測(cè)的下層結(jié)構(gòu)易于發(fā)生相當(dāng)大的機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，那么在纖維中可能引起機(jī)械應(yīng)力和應(yīng)變，其造成纖維故障。因此，光學(xué)纖維的使用直到現(xiàn)在都是有限使用，在這些場(chǎng)合下，光學(xué)纖維的運(yùn)動(dòng)已經(jīng)受到過(guò)分地限制。
[0009]根據(jù)制造商的推薦，基于光纜的極限拉伸應(yīng)變(UTS)的應(yīng)變限制普遍在1%的區(qū)域內(nèi)。商業(yè)上可用于測(cè)量1%以上的應(yīng)變的光學(xué)纖維因而需要一種減少纖維所經(jīng)歷的應(yīng)變量的方法，從而增加其測(cè)量超出UTS極限之外的應(yīng)變水平的能力。
[0010]已知的方法可使用壓力防護(hù)導(dǎo)線和/或拉伸防護(hù)導(dǎo)線來(lái)攜帶導(dǎo)管。在導(dǎo)線形狀的側(cè)邊緣內(nèi)形成了槽，在該槽中敷設(shè)導(dǎo)管，并結(jié)合在合適位置上。當(dāng)管道遭遇作用力時(shí)，導(dǎo)管因此通過(guò)這種與導(dǎo)線的結(jié)合而經(jīng)歷相同的狀況。利用布拉格光柵蝕刻的纖維記錄導(dǎo)管經(jīng)歷的運(yùn)動(dòng)，并因而實(shí)現(xiàn)了應(yīng)變監(jiān)測(cè)，該纖維結(jié)合在導(dǎo)管的內(nèi)部。
[0011]通過(guò)包含沒(méi)有結(jié)合在導(dǎo)管內(nèi)部的FMT可監(jiān)測(cè)溫度，并從而能夠相對(duì)應(yīng)變獨(dú)立地記錄溫度。纖維可以相似的方式進(jìn)行設(shè)置，以監(jiān)測(cè)聲音狀況。
[0012]將導(dǎo)管裝配到導(dǎo)線中，以及在最終匹配階段從導(dǎo)線上最終除去它們，從而可使它們連接到詢(xún)問(wèn)裝置上，這些是已知的方法所面臨的挑戰(zhàn)。就準(zhǔn)備而言，導(dǎo)線中的初始槽的形成受到導(dǎo)線硬度的控制，所述槽將要攜帶導(dǎo)管；過(guò)分堅(jiān)硬或柔軟的導(dǎo)線可能難以產(chǎn)生所需要的槽的幾何形狀。另外，生產(chǎn)時(shí)間被延長(zhǎng)了，因?yàn)閷?dǎo)管必須在應(yīng)用防護(hù)層之前匹配并結(jié)合到導(dǎo)線槽中。在管道完成，即裝配端部接頭配件時(shí)，導(dǎo)管必須與防護(hù)導(dǎo)線分離，以促進(jìn)其連接到外部裝置上。當(dāng)導(dǎo)管結(jié)合到導(dǎo)線中時(shí)，是難以將其從槽中去除的，并且在材料中可引起不必要的應(yīng)力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的一個(gè)目的是至少部分地減輕上述問(wèn)題。
[0014]本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)目的是提供一種裝置和方法，用于監(jiān)測(cè)與伸長(zhǎng)結(jié)構(gòu)(例如柔性管道)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。
[0015]本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)目的是同已知的配置相比，可使纖維在制造期間相對(duì)較容易地并入到管道結(jié)構(gòu)中。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種柔性管體，其包括:
流體保持層，其用于防止流體從柔性管體的外部的環(huán)境進(jìn)入到柔性管體中；和大致沿著流體保持層的縱向軸線而設(shè)置的纖維元件。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種制造柔性管道的方法，其包括:
提供流體保持層，其用于防止流體從柔性管體的外部的環(huán)境進(jìn)入到柔性管體中；
提供大致沿著流體保持層的縱向軸線而設(shè)置的纖維元件。
[0018]本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了用于測(cè)量例如應(yīng)變、溫度等參數(shù)的纖維元件可以很便宜且很便利地并入到柔性管體中的優(yōu)點(diǎn)。某些實(shí)施例提供這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即不需要附加的形成步驟來(lái)制備用于封裝纖維的槽。
[0019]本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了在預(yù)期的時(shí)間或者在發(fā)生預(yù)定事件而觸發(fā)時(shí)可連續(xù)地或重復(fù)地監(jiān)測(cè)柔性管道中的例如應(yīng)變、溫度等參數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]以下將參照附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
圖1顯示了柔性管體；
圖2顯示了升管組件；
圖3顯示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的管體；
圖4顯示了圖3的管體的橫截面；
圖5顯示了提供管體的方法；
圖6a至圖6d顯示了提供管體的又一方法；
圖7顯示了另一管體的橫截面；且圖8顯示了又一管體的橫截面。
[0021]圖中相似的標(biāo)號(hào)表示相似的部件。

【具體實(shí)施方式】
[0022]本說(shuō)明書(shū)通篇都將參照柔性管道。應(yīng)該懂得，柔性管道是一部分管體和一個(gè)或多個(gè)端部接頭配件的組件，其中相應(yīng)的管體末端端接在各個(gè)端部接頭配件中。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例如何從分層材料的組合中形成管體100，其形成了包含壓力的導(dǎo)管。雖然圖1中顯示了若干個(gè)特定的層，但是應(yīng)該懂得，本發(fā)明可廣泛地適用于同軸的管體結(jié)構(gòu)，包括由各種可能的材料制造的兩個(gè)或多個(gè)層。還應(yīng)該注意，層的厚度只是出于舉例說(shuō)明的目的而顯示的。
[0023]如圖1中所示，管體包括可選的最內(nèi)的骨架層101。骨架提供了一種互鎖結(jié)構(gòu)，其可用作最內(nèi)層，以便防止內(nèi)部壓力護(hù)套102由于管道減壓、外部壓力以及拉伸防護(hù)壓力和機(jī)械破壞載荷而引起的整體或部分地坍塌。應(yīng)該懂得本發(fā)明的某些實(shí)施例可適用于“滑膛孔”操作(即沒(méi)有骨架)以及這種“粗膛孔”應(yīng)用(帶骨架)。
[0024]內(nèi)部壓力護(hù)套102用作流體保持層，并且包括聚合物層，其確保內(nèi)部流體的完整性。應(yīng)該懂得，這個(gè)層自身可能包括許多子層。應(yīng)該懂得，當(dāng)利用可選的骨架層時(shí)，內(nèi)部壓力護(hù)套時(shí)常被本領(lǐng)域中的技術(shù)人員稱(chēng)為屏障層。在沒(méi)有這種骨架的操作(所謂滑膛孔操作)中，內(nèi)部壓力護(hù)套可被稱(chēng)為襯套。
[0025]可選的壓力防護(hù)層103是一種帶有接近90°捻角的結(jié)構(gòu)層，其提高了柔性管道抗擊內(nèi)部壓力和外部壓力以及機(jī)械破壞載荷的強(qiáng)度。該層在結(jié)構(gòu)上還支撐著內(nèi)部壓力護(hù)套，其通常由互鎖構(gòu)造組成。
[0026]柔性管體還包括可選的第一拉伸防護(hù)層105和可選的第二拉伸防護(hù)層106。各個(gè)拉伸防護(hù)層是一種帶有通常在10°至55°之間的捻角的結(jié)構(gòu)層。各個(gè)層用于支撐拉伸載荷和內(nèi)部壓力。拉伸防護(hù)層時(shí)常成對(duì)地進(jìn)行反向纏繞。
[0027]所示的柔性管體還包括可選的條帶層104，其有助于包含下層，并且在一定程度上防止相鄰層之間的磨損。
[0028]柔性管體通常還包括可選的隔離層107和外部護(hù)套或流體保持層108，其包括聚合物層，用于保護(hù)管道免于海水的滲透以及其它外部的環(huán)境、腐蝕、磨損和機(jī)械損傷的影響。
[0029]各個(gè)柔性管道包括至少一個(gè)部分，有時(shí)被稱(chēng)為一段或一截管體100以及定位在柔性管道的至少一個(gè)末端上的端部接頭配件。端部接頭配件提供了一種機(jī)械裝置，其形成了柔性管體和連接器之間的過(guò)渡部分。不同的管道層，例如圖1中所示，其以這樣一種方式端接在端部接頭配件上，從而在柔性管道和連接器之間傳遞載荷。
[0030]圖2顯示了升管組件200，其適合于將生產(chǎn)流體例如石油和/或氣體和/或水從海底位置201運(yùn)輸至浮動(dòng)設(shè)施202上。例如，在圖2中，海底位置201包括海底流動(dòng)管線。柔性流動(dòng)管線205包括柔性管道，其整個(gè)地或部分地?cái)R置在海床204上，或者埋藏在海床下面，并用于靜態(tài)應(yīng)用。浮動(dòng)設(shè)施可通過(guò)平臺(tái)和/或浮標(biāo)，或者如圖2中所示的船舶來(lái)提供。升管組件200以柔性升管的形式來(lái)提供，也就是說(shuō)，柔性管道203將船舶連接到海床安裝裝置上。柔性管道可是具有連接端部接頭配件的分段的柔性管體。
[0031]應(yīng)該懂得，如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員眾所周知的那樣，存在不同類(lèi)型的升管。本發(fā)明的實(shí)施例可供任何類(lèi)型的升管使用，例如自由懸浮的升管(自由懸鏈升管)、一定程度受限的升管(浮標(biāo)、鏈條)、完全受限的升管或封閉在管道中的升管(I形或J型管道)。
[0032]圖2還顯示了如何利用柔性管道的部分作為流動(dòng)管線205或跨接管線206。
[0033]圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的柔性管體300的剖面圖部分。這里管體包括內(nèi)部流體保持層(襯套)302、壓力防護(hù)層304和外部流體保持層(外部護(hù)套)306。內(nèi)部襯套302防止或減慢流體從內(nèi)孔區(qū)域308滲透至管體的任何徑向外層和外部的環(huán)境。如本領(lǐng)域中已知得那樣，壓力防護(hù)層304提高了柔性管道抗擊內(nèi)部壓力和外部壓力以及機(jī)械破壞載荷的強(qiáng)度。外部流體保持層306防止流體在使用過(guò)程中從外部的環(huán)境進(jìn)入到柔性管體中(例如防止海水進(jìn)入柔性管體中)。外部流體保持層可是例如聚合物層或復(fù)合材料。
[0034]外部流體保持層306還具有沿著該層的長(zhǎng)度而設(shè)置的光學(xué)纖維元件310，其可是玻璃的，并且可是例如被覆聚酰胺涂層的纖維。纖維310利用應(yīng)變儀粘合劑(strain gaugeadhesive)或其它合適的結(jié)合劑粘附在流體保持層306上。然后將聚合物物體312作為保護(hù)器應(yīng)用于纖維310上，以幫助保護(hù)纖維免于外部的環(huán)境的影響。這在圖4的橫截面簡(jiǎn)圖中有所顯示?；蛘?，結(jié)合劑可用作初步的結(jié)合方法，并將聚合物物體用作進(jìn)一步的結(jié)合劑。聚合物物體可以熔化的(液體)形式來(lái)應(yīng)用，從而有助于密封其下面的纖維。
[0035]在使用過(guò)程中，纖維310可操作地連接在用于監(jiān)測(cè)應(yīng)變、溫度和/或聲音特性的傳感裝置或詢(xún)問(wèn)裝置上。在這個(gè)實(shí)施例中，因?yàn)槔w維310沿著其與流體保持層306接觸的全部長(zhǎng)度進(jìn)行結(jié)合，所以纖維可用于測(cè)量應(yīng)變特性。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，纖維可設(shè)于柔性管體上(在附著到一個(gè)或多個(gè)端部接頭配件上之前或之后)，且然后將彎曲的加固件裝置應(yīng)用于管體上。注意，彎曲的加固件下方的柔性管體區(qū)域可能是時(shí)常承受最高拉伸、彎曲以及應(yīng)力和應(yīng)變程度的管體截面，并因此通常是監(jiān)測(cè)柔性管道性能最感興趣的其中一個(gè)區(qū)域。因此，纖維310可在以環(huán)形方式沿著感興趣的柔性管體部分進(jìn)行定位，其中纖維的兩個(gè)末端便利地設(shè)于端部接頭配件的區(qū)域中。在其它實(shí)施例中，例如，纖維可設(shè)有位于第一端部接頭配件區(qū)域中的第一末端和位于第二遠(yuǎn)端接頭配件區(qū)域或其它區(qū)域中的第二末端。在這個(gè)實(shí)施例中，纖維包括用于高頻應(yīng)變響應(yīng)測(cè)量的纖維布拉格光柵(Fibre Bragg Gratings,FBGs)，但是可備選地使用本領(lǐng)域中已知的分布式系統(tǒng)。
[0036]分布式測(cè)量使用一定長(zhǎng)度的光學(xué)纖維作為傳感器。應(yīng)變的最小長(zhǎng)度(或其它測(cè)量值)不能比用于測(cè)量它的纖維的長(zhǎng)度更短。通常這大約為I米。如果需要測(cè)量特定點(diǎn)處的應(yīng)變，那么布拉格光柵更加有用，因?yàn)槠溟L(zhǎng)度每個(gè)只有幾毫米。這些是光學(xué)纖維的一部分，并按照與分布式系統(tǒng)纖維相同的方式放置在柔性管道上。布拉格光柵在非常明確限定的小的管段上提供了測(cè)量。
[0037]在圖5中顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制造柔性管體的方法。在第一步驟中，提供了外部流體保持層，即用于防止流體進(jìn)入管體中的層。流體保持層可能以例如通常圓柱形的方式擠壓而成。在第二步驟中，大致沿著流體保持層的縱向軸線提供纖維元件。這個(gè)步驟可手動(dòng)地或自動(dòng)化地執(zhí)行。應(yīng)該懂得這些步驟可同時(shí)執(zhí)行，使纖維元件基本上在形成層(通過(guò)例如擠壓)的相同時(shí)間應(yīng)用于層上。
[0038]圖6a至圖6d顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的制造柔性管道的另一方法。在圖6a中，柔性管體602按照本領(lǐng)域中已知的方式與端部接頭配件604相連接。在圖6b中，纖維606螺旋形地纏繞并結(jié)合在管體602上，并連接到傳感器608上。在圖6c中，聚合物物體應(yīng)用于管體上，覆蓋住纖維606，使得纖維在示意圖中是不可見(jiàn)的。利用例如聚合物焊槍可應(yīng)用聚合物物體，以覆蓋纖維。在圖6d中，彎曲的加固件610應(yīng)用于柔性管體的部分上，并連接在端部接頭配件604上。
[0039]上面使用了術(shù)語(yǔ)“外部流體保持層”(或外部護(hù)套)，因?yàn)檫@個(gè)層防止流體的進(jìn)入，并設(shè)于其它管體層的徑向外部。這因此不同于徑向內(nèi)部流體保持層(或屏障層或襯套)，其也用于保持流體。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到即使使用了術(shù)語(yǔ)外部流體保持層，但是這個(gè)層不需要是柔性管體的最外層，并且管體可包括設(shè)于這個(gè)外部流體保持層徑向外部的其它層。
[0040]在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在外部流體保持層706中形成了帶槽的區(qū)域701，用于接收纖維元件710。然后，按照上面參照?qǐng)D4所述相同的方式將聚合物物體或其它合適的材料應(yīng)用于纖維上。
[0041]在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，包括纖維810和可選物體812所形成的層可設(shè)有另一外層803，用于提供對(duì)纖維元件進(jìn)一步的保護(hù)。例如，圖4或圖7的管體可用條帶例如Canusa條帶?或聚合物條帶等進(jìn)行纏繞?；蛘?，可將熱收縮套管應(yīng)用于整個(gè)層上。
[0042]同已知設(shè)計(jì)的相比，上述本發(fā)明提供了一種極具成本效率且相對(duì)簡(jiǎn)單的方式來(lái)提供具有監(jiān)測(cè)能力的柔性管道。另外，目前的管道制造方法論幾乎無(wú)變化，使其對(duì)制造商和消費(fèi)者同樣具有吸引力。
[0043]借助于上述本發(fā)明，可感測(cè)、監(jiān)測(cè)柔性管體中所存在的應(yīng)變并繪制柔性管體中所存在的應(yīng)變的輪廓。從這些測(cè)量中，可推導(dǎo)出管道形狀的曲率，并且數(shù)據(jù)可用于幫助疲勞壽命的預(yù)測(cè)，或者用于例如校準(zhǔn)系統(tǒng)模型。在其它實(shí)施例中，可監(jiān)測(cè)例如溫度和/或聲音。通過(guò)監(jiān)測(cè)這些參數(shù)，該結(jié)果可用于檢查累積在管道層中的熱量，例如由于浸沒(méi)的環(huán)面而引起的溫度變化等。
[0044]借助于上述本發(fā)明，當(dāng)在外部流體保持層中提供纖維元件時(shí)，可以在已經(jīng)制造出管體的剩余部分之后將纖維很容易地應(yīng)用于管體上，因而減少了纖維在制造過(guò)程中所經(jīng)歷的應(yīng)變。纖維可被完全改裝至已經(jīng)使端部接頭配件就位的柔性管道上。
[0045]借助于上述本發(fā)明，外部流體保持層中的纖維的提供消除了對(duì)于按照已知的方法形成金屬防護(hù)層中的槽和將纖維應(yīng)用于槽中時(shí)的更困難、更耗時(shí)和/或更影響性能(減少完整性)的程序的需求。
[0046]然而，通過(guò)在流體保持層的槽中提供纖維元件，這確實(shí)有助于防止纖維元件由于管道的運(yùn)動(dòng)等而受損。聚合物流體保持層中的槽的形成通常將比在金屬防護(hù)層中形成槽更容易成為可能，并且更少耗時(shí)。
[0047]對(duì)于上述詳細(xì)設(shè)計(jì)的各種修改都是可能的。例如，雖然上面已經(jīng)描述了纖維元件大致沿著外部流體保持層(即平行于管體的縱向軸線)而延伸，但是纖維元件可備選地以螺旋形方式纏繞在流體保持層周?chē)?。通常螺旋形地纏繞纖維是有利的，因?yàn)槔w維中的應(yīng)變將低于管體所經(jīng)歷的應(yīng)變(由于其相對(duì)較長(zhǎng)的長(zhǎng)度)。
[0048]雖然已經(jīng)描述了上述纖維沿著其長(zhǎng)度而結(jié)合在流體保持層上，但是纖維可以?xún)H僅結(jié)合在某些部分中。纖維沒(méi)有結(jié)合的部分可使溫度測(cè)量得以進(jìn)行，這將是本領(lǐng)域中的技術(shù)人員所已知的。
[0049]雖然保護(hù)物體312上面描述為聚合物，但是其可備選地是復(fù)合材料或其它這種合適的材料。
[0050]對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，關(guān)于上述任何實(shí)施例所描述的特征可適用于不同的實(shí)施例之間互換使用。上述實(shí)施例是舉例說(shuō)明本發(fā)明各種特征的示例。
[0051]遍及本說(shuō)明書(shū)的描述和權(quán)利要求，詞語(yǔ)“包括”和“包含”以及其變體意味著“包括但并不局限于”，并且它們并不意圖(且沒(méi)有)排除其它部分、添加部分、構(gòu)件、整體或步驟。遍及本說(shuō)明書(shū)的描述和權(quán)利要求，除非上下文需要，否則單數(shù)包含復(fù)數(shù)。具體地說(shuō)，在使用不定冠詞的場(chǎng)合，除非上下文需要，否則本說(shuō)明書(shū)應(yīng)理解為想到了復(fù)數(shù)以及單數(shù)。
[0052]結(jié)合本發(fā)明的具體方面、實(shí)施例或示例所述的特征、整體、特性、化合物、化學(xué)部分或組應(yīng)理解為可適用于這里所述的任何其它方面、實(shí)施例或示例，除非它們不相容。本說(shuō)明書(shū)(包括任何所附權(quán)利要求、摘要和附圖)中所公開(kāi)的所有特征，以及/或者這樣公開(kāi)的任何方法或工藝的所有步驟可以任何組合方式進(jìn)行組合，除了至少某些這種特征和/或步驟相互排斥的組合之外。本發(fā)明并不局限于任何前述實(shí)施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明延伸至本說(shuō)明書(shū)(包括任何所附權(quán)利要求、摘要和附圖)中所公開(kāi)的任何一種新穎的特征，或任何新穎的特征組合，或者延伸至這樣公開(kāi)的任何一種新穎的方法或工藝步驟，或任何新穎的步驟組合。
[0053]讀者的注意力應(yīng)關(guān)注與本申請(qǐng)相關(guān)的本說(shuō)明書(shū)同期或之前提交的所有論文和文獻(xiàn)，其隨本說(shuō)明書(shū)面向公眾檢查而開(kāi)放，并且所有這種論文和文獻(xiàn)的內(nèi)容都通過(guò)引用而結(jié)合在本文中。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性管體,包括: 流體保持層，其用于防止流體從所述柔性管體的外部的環(huán)境進(jìn)入到所述柔性管體中；和 大致沿著所述流體保持層的縱向軸線而設(shè)置的纖維元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性管體，其特征在于還包括: 流體保持襯套或屏障層，其用于防止或減慢流體從所述管體的內(nèi)孔滲透至所述管體的徑向外層，和 壓力防護(hù)層，其設(shè)于所述流體保持襯套或屏障層與所述流體保持層之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性管體，其特征在于，所述纖維元件沿著纖維元件的長(zhǎng)度的一部分或全部長(zhǎng)度而結(jié)合在所述流體保持層上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的柔性管體，其特征在于還包括保護(hù)元件，其設(shè)于所述纖維元件上和徑向外部，使得所述纖維元件被封閉在所述流體保持層和所述保護(hù)元件之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柔性管體，其特征在于，所述保護(hù)元件是聚合物物體或復(fù)合材料。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的柔性管體，其特征在于，所述纖維元件設(shè)于所述流體保持層的帶槽的區(qū)域中。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的柔性管體，其特征在于還包括護(hù)套元件，其設(shè)于所述流體保持層和所述纖維元件的徑向外部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柔性管體，其特征在于，所述護(hù)套元件包括熱伸縮條帶或套管。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柔性管體，其特征在于，所述護(hù)套元件包括纏繞的條帶元件。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的柔性管體，其特征在于，所述纖維元件基本上螺旋形地設(shè)置于所述流體保持層周?chē)?br> 11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的柔性管體，其特征在于，所述纖維元件包括纖維布拉格光柵。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的柔性管體，其特征在于，所述纖維元件設(shè)置為一種分布式溫度系統(tǒng)(DTS)。
13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的柔性管體，其特征在于，所述纖維元件可連接到傳感裝置上，用于監(jiān)測(cè)與柔性管道相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。
14.一種柔性管道，包括任一前述權(quán)利要求所述的柔性管體和連接在所述柔性管體的一個(gè)末端上的端部接頭配件。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的柔性管道，其特征在于還包括彎曲的加固元件，其設(shè)于所述柔性管體的一部分上。
16.一種制造柔性管道的方法，包括: 提供流體保持層，所述流體保持層用于防止流體從所述柔性管體的外部的環(huán)境進(jìn)入到所述柔性管體中； 提供大致沿著所述流體保持層的縱向軸線而設(shè)置的纖維元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包括: 提供流體保持襯套或屏障層，所述流體保持襯套或屏障層用于防止或減慢流體從所述管體的內(nèi)孔滲透至所述管體的徑向外層；和 提供壓力防護(hù)層，所述壓力防護(hù)層設(shè)于所述流體保持襯套或屏障層與所述流體保持層之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于還包括沿著所述纖維元件的長(zhǎng)度的一部分或全部長(zhǎng)度而將所述纖維元件結(jié)合在所述流體保持層上。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于還包括提供保護(hù)元件，其設(shè)于所述纖維元件上和徑向外部，使得所述纖維元件被封閉在所述流體保持層和所述保護(hù)元件之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求16至19中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于還包括在所述流體保持層中形成帶槽的區(qū)域，用于容納所述纖維元件。
21.根據(jù)權(quán)利要求16至20中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于還包括在所述流體保持層和所述纖維元件的徑向外部提供護(hù)套元件。
22.根據(jù)權(quán)利要求16至21中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于還包括將所述纖維元件基本螺旋形地纏繞在所述流體保持層周?chē)?br> 23.根據(jù)權(quán)利要求16至22中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于還包括將所述纖維元件連接到傳感裝置上，用于監(jiān)測(cè)與所述柔性管道相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。
24.一種基本上如之前參照附圖所述的柔性管體。
25.—種基本上如之前參照附圖所述的方法。
【文檔編號(hào)】G01L1/24GK104254723SQ201280070833
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】G.M.霍蘭, G.S.格雷厄姆, N.多茲, U.S.費(fèi)爾南多, P.M.H.諾特, G.H.F.哈瑟利, M.A.萊科克 申請(qǐng)人:韋爾斯特里姆國(guó)際有限公司