完整性測試的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及完整性測試。公開一種用于測試柔性管的一個或多個層的方法和設(shè)備。方法包括以下步驟：對柔性管施加測試循環(huán)，以及同時對以順列構(gòu)造與柔性管連接的管狀測試層施加同一測試循環(huán)。
【專利說明】完整性測試

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于測試柔性管的方法和設(shè)備。特別地但不專有地，本發(fā)明涉及這樣 的方法：對柔性管施加調(diào)節(jié)和/或測試循環(huán)，以及同時對以順列構(gòu)造與柔性管連接的樣本 施加同一循環(huán)。樣本包括之前從柔性管的本體移除且后續(xù)可與管脫開的一個或多個層。然 后可分析樣本中的層，以確定調(diào)節(jié)或測試對柔性管（本身保持原樣）的任何潛在作用。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)上一直利用柔性管來將生產(chǎn)流體（諸如油和/或氣體和/或水）從一個位置 輸送到另一個位置。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)柔性管可用于將海底位置連接到海平面位置。柔性管一般形 成為柔性管本體和一個或多個端部配件的組件。管本體傳統(tǒng)上形成為一組分層材料，它們 形成承壓管道。管結(jié)構(gòu)允許在使用中有較大偏轉(zhuǎn)，而不引起彎曲應(yīng)力，彎曲應(yīng)力會損害管在 其壽命中的功能性。管本體一般建設(shè)成組合結(jié)構(gòu)，包括典型地未連結(jié)的管狀金屬和聚合物 層。
[0003] 這樣的未連結(jié)的柔性管已經(jīng)用于深水（小于3300英尺（1005. 84米））和超深水 (大于3300英尺（1005. 84米））開采。當(dāng)然，柔性管也可用于淺水應(yīng)用（例如小于大約500 米深）或者甚至岸上（陸地）應(yīng)用。
[0004] 柔性管通常結(jié)合了可通過擠制形成的一個或多個聚合物層，諸如PVDF(聚偏二氟 乙烯）。大多數(shù)聚合物具有某個最大容許應(yīng)變，高于它，材料受損風(fēng)險就高得多。在聚合物 層位于鎧裝層附近（諸如聚合物阻隔層位于金屬壓力鎧裝層附近）的柔性管中，聚合物層 可經(jīng)受非常嚴(yán)重的、不均勻的、高度集中的應(yīng)變。這是因?yàn)殒z裝層通常由某個橫截面的互鎖 線材形成，而且相鄰圈之間有一些間隙。當(dāng)經(jīng)受壓力時，聚合物層往往變形和蠕變到那些間 隙中。
[0005] 對管施加內(nèi)部壓力（即，當(dāng)對內(nèi)部膛孔加壓時可發(fā)生這種情況）會在所有層中產(chǎn) 生徑向膨脹，而且在這樣的情形中，聚合物可經(jīng)受變形，并且往往蠕變到上面的鎧裝層的間 隙中。在高壓下（例如，大約8000 psi/55 MPa或更高），在聚合物內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)變分布可高 度集中在間隙周圍的區(qū)域處，并且聚合物材料可由于氣穴現(xiàn)象而非塑性流而變形。這又可 導(dǎo)致在聚合物層的徑向內(nèi)表面上形成微裂紋或微裂縫。在任何后續(xù)的加載期間（諸如在通 常用于輸送生產(chǎn)流體期間經(jīng)歷的加載），這個微裂紋然后可擴(kuò)展而在聚合物層中形成較長 /較深的裂縫。這會提高聚合物層失效的風(fēng)險，而且最終可導(dǎo)致失去承壓能力，這對柔性管 的壽命有不利影響。
[0006] 為了確保有很小風(fēng)險或沒有風(fēng)險會出現(xiàn)這種微裂紋或微裂縫以及根據(jù)行業(yè)規(guī)定， 所有柔性管結(jié)構(gòu)都必須在制造之后和交付之前經(jīng)受工廠驗(yàn)收測試（FAT)。這包括在為使用 期間預(yù)計(jì)的正常壓力的1.5倍的壓力下用流體（諸如水）對制成的管膛孔加壓。因而水是 加壓介質(zhì)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求FAT為管的設(shè)計(jì)壓力的1. 5倍，并且典型地使這個壓力保持最少 24小時。典型地，這是任何柔性管在其壽命中將經(jīng)歷的最高且最嚴(yán)格的壓力循環(huán)。因而確 認(rèn)來自同一生產(chǎn)批次的、經(jīng)歷同一壓力循環(huán)的測試樣品上沒有裂紋的成功的后續(xù)評價對潛 在客戶提供柔性管本身以合格的方式制成的證據(jù)。傳統(tǒng)上，在柔性管上執(zhí)行這種測試，然后 破壞性地切下柔性管的一部分，后續(xù)對其進(jìn)行分析。這是耗時且昂貴的過程，因?yàn)槭紫缺仨?制造柔性管，包括用端部配件終結(jié)管本體的端部。然后必須移除這些端部配件中的至少一 個，以允許接近可被移除且用作測試樣品的管的一部分。然后必須用新的端部配件重新密 封其余的柔性管本體和端部配件。除了是耗時且昂貴的過程之外，這還易于有誤差，而且產(chǎn) 生的柔性管與接受測試的柔性管不完全相同。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目標(biāo)是至少部分地減輕上面提到的問題。
[0008] 本發(fā)明的某些實(shí)施例的目標(biāo)是提供順列測試方法，其中，包括一個或多個管狀測 試層的測試件可以順列構(gòu)造設(shè)置與柔性管設(shè)置在一起。
[0009] 本發(fā)明的某些實(shí)施例的目標(biāo)是提供順列調(diào)節(jié)方法，其中，包括一個或多個管狀調(diào) 節(jié)層的調(diào)節(jié)件可以順列構(gòu)造與柔性管設(shè)置在一起。
[0010] 本發(fā)明的某些實(shí)施例的目標(biāo)是提供一種用于探測柔性管的層的方法和設(shè)備。也就 是說，對柔性管和以順列構(gòu)造與柔性管連接的樣本同時施加調(diào)節(jié)循環(huán)和/或測試循環(huán)。 [0011] 本發(fā)明的某些實(shí)施例的目標(biāo)是使得能夠制造和保持原樣地測試柔性管，而不需要 后續(xù)毀壞柔性管的一個或多個部分，以及之后重新裝配端部配件。
[0012] 本發(fā)明的某些實(shí)施例的目標(biāo)是提供一種用于測試在柔性管本體中使用的非金屬 層的設(shè)備。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種探測柔性管的層的方法，包括以下步驟： 對柔性管施加探測循環(huán)；以及 同時對以順列構(gòu)造與所述柔性管連接的管狀探測層施加探測循環(huán)。
[0014] 適當(dāng)?shù)?，探測方法包括測試方法，并且探測循環(huán)包括測試循環(huán)，并且探測層包括測 試層。
[0015] 適當(dāng)?shù)?，探測方法包括調(diào)節(jié)方法，并且所述探測循環(huán)包括調(diào)節(jié)循環(huán)，并且所述探測 層包括調(diào)節(jié)層。
[0016] 適當(dāng)?shù)?，方法進(jìn)一步包括以下步驟：在施加測試循環(huán)之前，對柔性管施加調(diào)節(jié)處理 循環(huán)；以及 同時對以所述順列構(gòu)造連接的測試層施加處理循環(huán)。
[0017] 適當(dāng)?shù)?，方法進(jìn)一步包括以下步驟： 在施加測試循環(huán)之后，脫開測試層與柔性管，從而使柔性管保持原樣；以及 確定與測試層相關(guān)聯(lián)的至少一個特性是否滿足至少一個預(yù)定條件。
[0018] 適當(dāng)?shù)兀椒ㄟM(jìn)一步包括以下步驟：通過從制成的柔性管本體切下端部區(qū)段以及 提供切下的端部區(qū)段進(jìn)行測試來提供測試層。
[0019] 適當(dāng)?shù)兀椒ㄟM(jìn)一步包括以下步驟：通過在柔性管本體的制造期間制造具有過量 長度的至少一個層，切下所述一個層的過量長度，以及提供切下的長度進(jìn)行測試，來提供測 試層。
[0020] 適當(dāng)?shù)?，方法進(jìn)一步包括以下步驟：通過沿著柔性管和測試層的內(nèi)部膛孔推動相 對于周圍壓力和/或溫度具有升高的壓力和/或溫度的流體達(dá)預(yù)定時段，來施加測試循環(huán)。
[0021] 適當(dāng)?shù)?，施加測試循環(huán)的步驟包括對柔性管施加工廠驗(yàn)收測試（FAT)。
[0022] 適當(dāng)?shù)?，升高的壓力為柔性管的設(shè)計(jì)壓力的大約1. 5倍。
[0023] 適當(dāng)?shù)?，方法進(jìn)一步包括：當(dāng)測試層為聚合物層時，在使測試層以所述順列構(gòu)造與 柔性管連接之前，將壓力鎧裝模擬元件定位在測試層上。
[0024] 適當(dāng)?shù)?，?dāng)測試層以順列的方式與柔性管連接時，方法包括以下步驟： 將管狀測試層的第一端密封到第一連接器上； 將測試層的另一端密封到另一個連接器上；以及 將第一連接器和另一個連接器中的一個連接到柔性管的端部配件上。
[0025] 適當(dāng)?shù)?，通過包括以下步驟的方法將測試層密封到第一連接器和另一個連接器 上： 將第一和另一個內(nèi)部套管部件定位在測試層的內(nèi)部膛孔區(qū)域的相應(yīng)的端部處； 將第一和另一個第一密封環(huán)在測試層的相應(yīng)的第一端和另一端處定位在測試層上；以 及 將第一連接器和另一個連接器固定到中間連接器本體上。
[0026] 適當(dāng)?shù)?，方法進(jìn)一步包括當(dāng)?shù)谝贿B接器和另一個連接器固定到中間連接器本體上 時，擠壓（energise)第一和另一個第一密封環(huán)。
[0027] 適當(dāng)?shù)?，方法進(jìn)一步包括用至少一個墊片環(huán)將各個連接器密封到中間本體上。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于探測柔性管的層的設(shè)備，其包括： 管狀探測層；以及 剛性模擬元件，其包括在探測層上延伸的基本圓柱形本體，并且在探測層和模擬元件 之間的接口處提供至少一個凹進(jìn)（inset)區(qū)域。
[0029] 適當(dāng)?shù)?，各個凹進(jìn)區(qū)域的尺寸和形狀至少近似于構(gòu)架層的相鄰圈之間的內(nèi)凹區(qū)域 的對應(yīng)的尺寸和形狀。
[0030] 適當(dāng)?shù)?，模擬元件是基本空心圓柱形本體，本體具有平滑外表面和內(nèi)表面，內(nèi)表面 在各個凹進(jìn)區(qū)域遠(yuǎn)處是平滑的。
[0031] 適當(dāng)?shù)?，模擬元件的內(nèi)徑基本匹配管狀測試層的外徑。
[0032] 適當(dāng)?shù)?，至少一個凹進(jìn)區(qū)域包括沿著模擬元件的內(nèi)表面延伸的螺旋凹槽。
[0033] 適當(dāng)?shù)?，至少一個凹進(jìn)區(qū)域包括沿著模擬元件的內(nèi)表面以并排關(guān)系隔開的多個環(huán) 狀凹槽。
[0034] 適當(dāng)?shù)?，設(shè)備進(jìn)一步包括： 第一和另一個凸緣連接器，其各自具有能夠與柔性管的端部配件匹配的端部； 第一和另一個套管部件，其各自能夠定位在測試層的內(nèi)部膛孔區(qū)域的相應(yīng)的端部中； 可連接到第一和另一個凸緣上的中間連接器；以及 第一和另一個密封件，當(dāng)?shù)谝缓土硪粋€凸緣連接器連接到中間連接器上時，各個密封 件將測試層的相應(yīng)的端部密封到相應(yīng)的凸緣連接器上。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種構(gòu)建和布置成基本如本文參照附圖所描述的那 樣的設(shè)備。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種基本如本文參照附圖所描述的那樣的方法。
[0037] 本發(fā)明的某些實(shí)施例允許同時探測柔性管和樣本件。也就是說，可同時對柔性管 和樣本施加測試循環(huán)，或者可同時對管和樣本施加調(diào)節(jié)處理循環(huán)，或者可同時對柔性管和 樣本件施加調(diào)節(jié)處理循環(huán)，然后同時施加測試循環(huán)。因而探測柔性管的層和樣本層是探索 行為，這樣就可調(diào)查柔性管和樣本層，以獲得信息。
[0038] 本發(fā)明的某些實(shí)施例允許保持原樣地測試柔性管，以及允許同時測試柔性管中使 用的一個或多個層的、安裝成測試樣本的區(qū)段。后續(xù)可使來自測試樣品的這些層與柔性管 脫開，并且分析它們，以確定管本身是否有可能合格。成功地評價來自同一生產(chǎn)批次且經(jīng)歷 同一壓力循環(huán)的測試樣品上的裂紋將對終端用戶提供管本身合格的直接證據(jù)。這使得不需 要切割和檢查管的完成的且經(jīng)工廠驗(yàn)收測試（FAT)的區(qū)段，或不需要在不同的測試設(shè)備中 離線地執(zhí)行第二次測試。。
[0039] 本發(fā)明的某些實(shí)施例提供測試同一管的區(qū)段或同一管的剝離區(qū)段或甚至與柔性 管本身來自同一生產(chǎn)批次的僅聚合物層的能力。測試樣本和柔性管本身可確切地經(jīng)歷同一 壓力測試，并且因此經(jīng)歷同一壓力循環(huán)狀態(tài)。然后可對測試樣本進(jìn)行破壞性測試。
[0040] 本發(fā)明的某些實(shí)施例提供安裝系統(tǒng)，其中，可安裝來自柔性管的一個或多個層，然 后可使一個或多個層以順列構(gòu)造與柔性管連接。這避免需要使樣品件在用于柔性管本身的 類型的端部配件中終結(jié)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 現(xiàn)在將參照附圖，僅以示例的方式在下面描述本發(fā)明實(shí)施例，其中： 圖1示出柔性管本體； 圖2示出柔性管的使用； 圖3示出布置成與柔性管成順列構(gòu)造的測試件； 圖4更詳細(xì)地示出安裝好的測試層；以及 圖5示出測試方法。
[0042] 在圖中，相同參考標(biāo)號指示相同部件。

【具體實(shí)施方式】
[0043] 在這個描述中，將參照柔性管。將理解的是，柔性管是管本體的一部分和一個或多 個端部配件的組件，管本體的相應(yīng)的端部管終結(jié)在各個端部配件中。圖1示出根據(jù)本發(fā)明 的實(shí)施例，如何用一組分層材料形成管本體100,分層材料形成承壓管道。雖然在圖1中示 出多個特定的層，但要理解的是，本發(fā)明可廣泛地應(yīng)用于包括由各種可行材料制成的一個 或多個層的同軸管本體結(jié)構(gòu)。要進(jìn)一步注意的是，僅為了說明而顯示層厚度。
[0044] 如圖1中示出的那樣，管本體包括可選的最內(nèi)部構(gòu)架層101。構(gòu)架提供互鎖結(jié)構(gòu)， 互鎖結(jié)構(gòu)可用作最內(nèi)部層，以完全或部分地阻止內(nèi)部壓力鞘102由于管減壓、外部壓力和/ 或抗拉鎧裝壓力和機(jī)械擠壓載荷而塌陷。將理解的是，本發(fā)明的某些實(shí)施例可應(yīng)用于'平滑 膛孔'運(yùn)行（即，沒有構(gòu)架）以及這種'粗制膛孔'應(yīng)用（具有構(gòu)架）。
[0045] 內(nèi)部壓力鞘102用作流體固持層，并且包括確保內(nèi)部流體完整性的聚合物層。要 理解的是，這個層本身可包括多個子層。將理解的是，當(dāng)利用可選的構(gòu)架層時，本領(lǐng)域技術(shù) 人員通常將內(nèi)部壓力鞘稱為阻隔層。在沒有這種構(gòu)架的運(yùn)行（所謂的平滑膛孔運(yùn)行）中， 內(nèi)部壓力鞘可被稱為襯套。
[0046] 可選的壓力鎧裝層103是結(jié)構(gòu)層，結(jié)構(gòu)層具有接近捻角90°的元件，該捻角會提 高柔性管對內(nèi)部和外部壓力和機(jī)械擠壓載荷的抵抗力。層還在結(jié)構(gòu)上支承內(nèi)部壓力鞘，并 且典型地是互鎖結(jié)構(gòu)。
[0047] 柔性管本體還包括可選的第一抗拉鎧裝層105和可選的第二抗拉鎧裝層106。各 個抗拉鎧裝層是具有典型地介于10°和55°之間的捻角的結(jié)構(gòu)層。各個層都用來承受拉 伸載荷和內(nèi)部壓力?？估z裝層常常成對互逆地纏繞。
[0048] 顯示的柔性管本體還包括可選的膠帶層104,它們各個幫助約束下面的層，并且可 用作犧牲磨損層，以幫助阻止相鄰層之間的磨蝕。
[0049] 柔性管本體還典型地包括可選的絕緣層107和外鞘層108,外鞘層包括用來幫助 保護(hù)管不被海水滲透以及免受其它外部環(huán)境、腐蝕、磨蝕和機(jī)械損害影響的聚合物層。
[0050] 各個柔性管包括管本體100的至少一部分（有時被稱為節(jié)段或區(qū)段），以及位于柔 性管的至少一個端部處的端部配件。端部配件提供在柔性管本體和連接器之間形成過渡的 機(jī)械裝置。例如如圖1中顯示的那樣，不同的管層在端部配件中終結(jié)，使得在柔性管和連接 器之間傳遞載荷。
[0051] 圖2示出適于將生產(chǎn)流體（諸如油和/或氣體和/或水）從海底位置201輸送到 漂浮設(shè)施202的立管組件200。例如，在圖2中，海底位置201包括海底流管線的端部。柔 性流管線205包括柔性管，柔性管完全或部分地支托在海床204上，或者埋在海床下面，并 且在靜態(tài)應(yīng)用中使用柔性管。漂浮設(shè)施可由平臺和/或浮體或（如圖2中示出的那樣）船 提供。將立管組件200設(shè)置為柔性立管，S卩，將船連接到海床裝置上的柔性管203。柔性管 可為柔性管本體的單個區(qū)段或節(jié)段，其端部配件的兩端相連。
[0052] 將理解的是，存在不同類型的立管，如本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的那樣。本發(fā)明 的實(shí)施例可用于任何類型的立管，諸如自由懸浮的立管（自由下垂立管）、在某些程度上受 (浮體、鏈條）約束的立管、完全受約束的立管或密閉在管中的立管（I管或J管）。圖2還 幫助示出如何可選地利用柔性管的一部分作為流管線205或跨接件206。
[0053] 圖3示出通過柔性管305的端部區(qū)域300的一半的橫截面，柔性管305包括在端 部配件310中終結(jié)的柔性管本體100。根據(jù)已知的終結(jié)機(jī)制，圖1中示出的柔性管本體100 的各種層都在端部配件中終結(jié)。中心膛孔315沿著柔性管的長度延伸，并且這個膛孔由多 層柔性管的最內(nèi)部層的內(nèi)表面320和各個端部配件限定。
[0054] 端部配件310是剛性本體，其在一端處具有凸緣322,以及在另一端處具有由向外 展開的口部部分限定的開口口部。柔性管的中心縱向軸線330由圖3中線A-A示出。
[0055] 還在圖3中示出了測試樣本340。測試樣本340因而是探測樣本的示例，S卩，可用 來探測來自柔性管的一個或多個層的樣本件。當(dāng)施加測試循環(huán)時，樣本被稱為測試樣本。當(dāng) 施加調(diào)節(jié)處理循環(huán)時，樣本被稱為調(diào)節(jié)樣本。當(dāng)施加前面是調(diào)節(jié)循環(huán)的測試循環(huán)時，樣本被 稱為測試樣本。樣本以順列構(gòu)造與柔性管連接。也就是說，測試樣本340連接到端部配件 的凸緣322上，并且測試樣本340具有沿縱向延伸的中心膛孔345,中心膛孔345與管膛孔 基本在同一軸線330上對齊。適當(dāng)?shù)兀瑴y試樣本的中心膛孔與柔性管具有基本相似或相同 的橫截面。因而，測試樣本340中的內(nèi)部膛孔345提供大體圓柱形管，其基本匹配由柔性管 提供的圓柱形管狀流體通路的尺寸。通過以順列構(gòu)造固定測試樣本340,由測試樣本的膛 孔345和柔性管的膛孔315形成的聯(lián)合膛孔區(qū)域可被加壓和/或加熱，并且/或者同時以 及在相同條件下使流體流過其中。
[0056] 測試樣本340 (在圖4中更詳細(xì)地顯示）在第一端351處具有連接器350,以及在另 一端356處具有另一個連接器355。連接器350、355基本相同，但布置成鏡像（或背對背） 構(gòu)造?？梢钥蛇x地利用不同的連接器設(shè)計(jì)，只要它們能夠在一端處連接到柔性管的端部配 件上，以及在另一端處連接到另一個柔性管或測試臺上即可。在圖3中顯示了第一連接器 350固定到柔性管的端部配件310的凸緣322上。測試樣本340還包括中間連接器360,其 為環(huán)形本體，可通過螺栓370將第一和另一個連接器350、355的相應(yīng)的端部上的凸緣365、 366固定到中間連接器360上。當(dāng)然可利用其它固定機(jī)構(gòu)，諸如臨時焊縫等。
[0057] 圖4更詳細(xì)地示出測試樣本340。如圖4中示出的那樣，測試樣本包括管狀測試層 400。管狀測試層400在測試樣本中固定就位，使得管狀樣本層與柔性管基本成順列?？砂?合適的方式將一個或多個測試層安裝在樣本件中。當(dāng)形成柔性管305的一部分的柔性管本 體制造好時，以及在利用端部配件終結(jié)柔性管本體的各個端部之前，移除柔性管本體的一 個或多個層的區(qū)段。例如，可切下柔性管本體的端部區(qū)段，或者可將柔性管本體的一個或多 個層制造得過大，然后將其切下。無論如何，可在測試樣本中提供與柔性管本體的其余部分 在相同條件下制造的柔性管本體的一個或多個層，以在后面進(jìn)行測試。這樣的層安裝在測 試樣本340內(nèi)。
[0058] 圖4幫助示出已經(jīng)從柔性管本體移除形成內(nèi)部壓力鞘102的一部分的層的長度的 實(shí)施例。不是包括壓力鎧裝層的管狀區(qū)段，而是剛性圓柱形模擬件410安裝在測試樣本340 中。模擬元件410是空心圓柱形元件，其具有平滑圓柱形外表面420,外表面420貼合地配 合在中間連接器360的最內(nèi)部空心區(qū)域的徑向最內(nèi)部表面425上。模擬元件410的基本圓 柱形的徑向最內(nèi)部表面430基本平滑，只是有一系列凹口 435在遠(yuǎn)離安裝了測試層400的 地方延伸到模擬元件410中。凹口可形成為模擬元件的內(nèi)表面上的隔開的環(huán)，或者可形成 為沿著模擬元件的內(nèi)表面的一部分沿縱向延伸的單個螺旋延伸凹槽。凹口模擬本來由纏繞 層形成的凹部，纏繞層形成壓力鎧裝層。這種層將典型地沿徑向位于流體固持層400的外 部?？蛇x地在測試層的徑向最外部表面和模擬元件410的徑向最內(nèi)部表面430之間的接口 區(qū)域處留下小間隙440。
[0059] 套管445位于管狀測試層400的第一端中，并且另一個套管450位于測試層400 的另一端處。當(dāng)測試層400安裝在測試樣本340中時，套管首先定位于已經(jīng)從柔性管移除 的管狀測試層內(nèi)。然后模擬元件410定位于測試層的外表面周圍，并且第一和另一個密封 環(huán)450、455同樣在測試層的外表面上滑動。然后中間連接器360定位于模擬元件上，并且 端部連接器共同朝中間連接器移動。第一和另一個墊片460、465定位于連接器和中間連接 器的匹配表面中的對應(yīng)的凹槽中。在連接器350、355固定到中間連接器上時，它們將密封 環(huán)450、455擠壓在各個連接器350、355的內(nèi)部口部和內(nèi)部套管445、450上。當(dāng)合適地栓接 在一起時，提供供流體沿著測試樣本340中的膛孔345流動的密封路徑。
[0060] 如圖4中示出的那樣，測試樣本的內(nèi)部膛孔345可以不是完全非常平滑的。盡管如 此，測試層400暴露于流經(jīng)膛孔的任何流體的壓力和流體特性，而且在徑向外表面上同樣 暴露于剛性層形狀和構(gòu)造，剛性層模擬柔性管中的同樣的層所經(jīng)歷的覆蓋鎧裝層。因而凹 口 435的凹進(jìn)區(qū)域的尺寸和形狀至少近似于構(gòu)架層（例如）的相鄰圈之間的內(nèi)凹區(qū)域的對 應(yīng)的尺寸和形狀。照這樣，當(dāng)在柔性管上執(zhí)行測試和/或調(diào)節(jié)狀態(tài)時，對測試層400施加相 同的測試條件。在執(zhí)行測試之后，可從順列構(gòu)造移除測試樣本340,以及打開測試樣本340， 以釋放測試層400。然后可分析測試層400,以獲得可用來指示合格或不合格特性的任何期 望參數(shù)。
[0061] 照這樣，本發(fā)明的某些實(shí)施例提供測試同一管的區(qū)段或同一管的剝離區(qū)段或甚至 來自同一生產(chǎn)批次的管的僅單個層的能力。測試層可經(jīng)歷與管本身經(jīng)歷的相同壓力測試和 /或調(diào)節(jié)步驟以及因此相同壓力循環(huán)狀態(tài)。后續(xù)成功地評價來自相同生產(chǎn)批次的已經(jīng)經(jīng)歷 了相同壓力循環(huán)的測試樣品的裂紋或其它這樣的特性將提供管本身合格的直接證據(jù)。這可 在不需要切割和檢查管的完成的且經(jīng)工廠驗(yàn)收測試（FAT)的區(qū)段或在不同的測試設(shè)備中 離線地執(zhí)行第二次測試的情況下執(zhí)行。
[0062] 圖5示出調(diào)節(jié)和后續(xù)測試柔性管和測試樣本的方法。在步驟S1處，制造柔性管本 體的一部分。如之前指示的那樣，柔性管本體可為單個管狀層，或者可為典型地被稱為未結(jié) 合的柔性管且符合API 17J的類型的多層結(jié)構(gòu)。柔性管本體的長度可典型地延伸幾十米或 甚至幾百米或甚至幾千米。為了提供前面描述的順列測試機(jī)構(gòu)，在這時，移除柔性管的一個 或多個層的一部分。例如，可步驟S2處切掉制成的柔性管本體的端部。備選地，可在步驟 S1期間制造柔性管本體的過量長度的一個或多個層。后來可移除它們，以將其結(jié)合到測試 樣本中，作為備選方案。
[0063] 然后在步驟S3處，柔性管本體的其余的大部分終結(jié)在一個或多個端部配件中。這 產(chǎn)生最終將交付給終端用戶且因而必須經(jīng)受FAT的柔性管。
[0064] 在FAT之前，將柔性管本體的在步驟S2處移除的一個或多個層安裝在測試樣本 340中。這在步驟S4中有示出。然后以端對端"順列"構(gòu)造將測試樣本340和柔性管305 固定在一起。這在步驟S5中示出。在步驟S6處示出可選步驟，其中，對測試樣本340和柔 性管305的聯(lián)合長度施加調(diào)節(jié)例程或狀態(tài)。例如，可進(jìn)行處理階段，借此用壓力和熱來處理 柔性管中的聚合物層。例如，可使用經(jīng)加熱的水來對管本體和測試樣本的內(nèi)部膛孔加壓?？?通過將經(jīng)加熱的水沖到管本體中，以及使壓力保持預(yù)定時段，來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。照這樣，管本 體因此經(jīng)受內(nèi)部加壓。來自經(jīng)加熱的水的熱將傳導(dǎo)到聚合物層，并且加熱聚合物層。
[0065] 步驟S7示出在可選的處理/調(diào)節(jié)步驟S6之后進(jìn)行的工廠驗(yàn)收測試（FAT)。在調(diào) 節(jié)/處理步驟S6和FAT步驟S7期間，對測試樣本340中的一個或多個管狀測試層和以與 測試樣本340成順列構(gòu)造的方式固定的柔性管的柔性管本體同時施加相同的循環(huán)。
[0066] 在步驟S7處執(zhí)行FAT之后，使測試樣本340與柔性管305失去連接。這在步驟S8 處有示出。因而柔性管305是保持原樣的。然后可通過移除固定螺栓370或其它固定機(jī)構(gòu) 以及安裝在移除的測試樣本340中的一個或多個測試層400來打開測試樣本340。然后在 步驟S9處根據(jù)已知技術(shù)來分析這些測試樣本340,以確認(rèn)存在或不存在潛在問題。例如，可 執(zhí)行分析以識別微裂紋的證據(jù)。如果在這個評價步驟期間可確定測試層400未遭受不合需 要的特性，以及實(shí)際上如果那個層具有期望特性，則可確定柔性管的層很有可能是合格的。 [0067] 適當(dāng)?shù)?，根?jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，可對柔性管和布置在以順列構(gòu)造與柔性管連 接的樣本中的層同時施加探測循環(huán)，諸如測試循環(huán)或調(diào)節(jié)處理循環(huán)。首先可對柔性管和樣 本施加調(diào)節(jié)循環(huán)，然后在樣本和柔性管仍然處于順列構(gòu)造時施加測試循環(huán)。備選地，在對處 于順列構(gòu)造的柔性管和樣本施加調(diào)節(jié)循環(huán)之后，可使樣本與柔性管脫開。之后，可用一個特 定的方式測試柔性管，以及用另一種方式測量樣本的層。
[0068] 在這個說明書的描述和權(quán)利要求中，詞語"包括"和"包含"及其變型表示"包括但 不限于"，而且它們不意于（且不）排除其它部分、添加、構(gòu)件、整體或步驟。在這個說明書 的描述和權(quán)利要求中，單數(shù)包括復(fù)數(shù)，除非上下文另有要求。特別地，在使用了不定冠詞時， 說明書要理解為構(gòu)想到了復(fù)數(shù)和單數(shù)，除非上下文另有要求。
[0069] 與本發(fā)明的特定方面、實(shí)施例或示例結(jié)合起來描述的特征、整體、特性或組要理解 為它們可應(yīng)用于本文描述的任何其它方面、實(shí)施例或示例，除非與它們不相容。這個說明 書（包括任何所附權(quán)利要求、摘要和附圖）中公開的所有特征，以及/或者這樣公開的任何 方法或過程的所有步驟都可以任何組合結(jié)合，除了至少一些特征和/或步驟相互排斥的組 合。本發(fā)明不限于任何前述實(shí)施例的任何細(xì)節(jié)。本發(fā)明可擴(kuò)展到這個說明書（包括任何所 附權(quán)利要求、摘要和附圖）中公開的特征中的任何新穎特征或新穎特征組合，或者像這樣 公開的任何方法或過程的步驟中的任何新穎步驟或任何新穎步驟組合。
[0070] 讀者應(yīng)注意與和本申請相關(guān)的這個說明書同時或在其之前提交的且針對此說明 書向公眾開放檢索的所有文件和文獻(xiàn)，而且所有這樣的文件和文獻(xiàn)的內(nèi)容都通過引用而結(jié) 合在本文中。
【權(quán)利要求】
1. 一種探測柔性管的層的方法，包括以下步驟： 對柔性管施加探測循環(huán)；以及 同時對以順列構(gòu)造與所述柔性管連接的管狀探測層施加所述探測循環(huán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述探測方法包括測試方法，并且所述 探測循環(huán)包括測試循環(huán)，并且所述探測層包括測試層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述探測方法包括調(diào)節(jié)方法，并且所述 探測循環(huán)包括調(diào)節(jié)循環(huán)，并且所述探測層包括調(diào)節(jié)層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟： 在施加所述測試循環(huán)之前，對所述柔性管施加調(diào)節(jié)處理循環(huán)；以及 同時對以所述順列構(gòu)造連接的所述測試層施加所述處理循環(huán)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟： 在施加所述測試循環(huán)之后，脫開所述測試層與所述柔性管，從而使所述柔性管保持原 樣；以及 確定與所述測試層相關(guān)聯(lián)的至少一個特性滿足至少一個預(yù)定條件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或4或5中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步 驟： 通過從制成的柔性管本體切下端部區(qū)段以及提供切下的端部區(qū)段進(jìn)行測試來提供所 述測試層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2或4至6中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步 驟： 通過在所述柔性管本體的制造期間制造具有過量長度的至少一個層，切下所述一個層 的所述過量長度以及提供切下的長度進(jìn)行測試，來提供所述測試層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2或4至7中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步 驟： 通過沿著所述柔性管和所述測試層的內(nèi)部膛孔推動相對于周圍壓力具有升高的壓力 的流體達(dá)預(yù)定時段，來施加所述測試循環(huán)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述施加測試循環(huán)的步驟包括對所述柔 性管施加工廠驗(yàn)收測試（FAT)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述升高的壓力為所述柔性管的設(shè)計(jì) 壓力的大約1.5倍。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2或4至10中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下 步驟： 當(dāng)所述測試層為聚合物層時，在使所述測試層以所述順列構(gòu)造與所述柔性管連接之 前，將壓力鎧裝模擬元件定位在所述測試層上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2或4至11中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過包括以下步 驟的方法使所述測試層與所述柔性管順列地連接： 將所述管狀測試層的第一端密封到第一連接器上； 將所述測試層的另一端密封到另一個連接器；以及 將所述第一連接器和另一個連接器中的一個連接到所述柔性管的端部配件上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，通過包括以下步驟的方法將所述測試 層密封到所述第一連接器和另一個連接器上： 將第一和另一個內(nèi)部套管部件定位在所述測試層的內(nèi)部膛孔區(qū)域的相應(yīng)的端部處； 將第一密封環(huán)和另一個密封環(huán)在所述測試層的相應(yīng)的第一端和另一端處定位在所述 測試層上；以及 將所述第一連接器和另一個連接器固定到中間連接器本體上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟： 在所述第一連接器和另一個連接器固定到所述中間連接器本體上時，擠壓所述第一密 封環(huán)和另一個密封環(huán)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟： 用至少一個墊片環(huán)將各個連接器密封到所述中間本體上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟： 在施加所述調(diào)節(jié)循環(huán)之后，從所述順列構(gòu)造移除所述調(diào)節(jié)層，然后對所述柔性管施加 測試循環(huán)。
17. -種用于探測柔性管的層的設(shè)備，包括： 管狀探測層；以及 剛性模擬元件，其包括在所述探測層上延伸的基本圓柱形本體，并且在所述探測層和 所述模擬元件之間的接口處提供至少一個凹進(jìn)區(qū)域。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括： 各個凹進(jìn)區(qū)域的尺寸和形狀至少近似于構(gòu)架層的相鄰圈之間的內(nèi)凹區(qū)域的對應(yīng)的尺 寸和形狀。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括： 所述模擬元件是基本空心圓柱形本體，其具有平滑的外表面和內(nèi)表面，所述內(nèi)表面在 各個凹進(jìn)區(qū)域遠(yuǎn)處是平滑的。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17至19中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括： 所述模擬元件的內(nèi)徑基本匹配所述管狀測試層的外徑。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17至20中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括： 所述至少一個凹進(jìn)區(qū)域包括沿著所述模擬元件的內(nèi)表面延伸的螺旋凹槽。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17至20中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括： 所述至少一個凹進(jìn)區(qū)域包括沿著所述模擬元件的內(nèi)表面以并排關(guān)系隔開的多個環(huán)狀 凹槽。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17至22中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括： 第一和另一個凸緣連接器，其各自具有能夠與柔性管的端部配件匹配的端部； 第一和另一個套管部件，其各自能夠定位在所述測試層的內(nèi)部膛孔區(qū)域的相應(yīng)的端部 中； 能夠連接到第一和另一個凸緣上的中間連接器；以及 第一和另一個密封件，當(dāng)所述第一和另一個凸緣連接器連接到所述中間連接器上時， 所述密封件各自將所述測試層的相應(yīng)的端部密封到相應(yīng)的凸緣連接器上。
【文檔編號】G01N3/12GK104122144SQ201310692039
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月18日
【發(fā)明者】R.克萊門茨 申請人:韋爾斯特里姆國際有限公司