密封環(huán)元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將柔性管體固定在端接頭中的方法和設(shè)備。具體地但非排外地，本發(fā)明涉及使用密封環(huán)來提供柔性管體的聚合物層與端接頭之間的流體密封。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，柔性管用于將例如油和/或氣體和/或水的采出流體從一個位置輸送至另一個位置。柔性管在將海底位置連接到海平面位置中是特別有用的。柔性管通常形成為柔性管體的節(jié)段和一個或更多個端接頭的組件。管體典型地形成為層合材料的復合物，其形成容納壓力的導管。管結(jié)構(gòu)允許大的撓曲，而不會引起削弱管在其壽命內(nèi)的功能性的彎曲應力。管體通常建立成包括金屬和聚合物層的復合多層結(jié)構(gòu)。
[0003]柔性管的端接頭可用于將柔性管節(jié)段連接在一起，或用于將它們連接到終端設(shè)備，諸如剛性海底結(jié)構(gòu)或浮動設(shè)施。因此，除其它不同的使用之外，柔性管可用于提供立管組件來用于將流體從海底流線輸送至浮動結(jié)構(gòu)。在該立管組件中，柔性管的第一節(jié)段可以以連線構(gòu)造連接到柔性管的一個或更多個其它節(jié)段上。柔性管的各個節(jié)段包括至少一個端接頭。
[0004]公知的是，存在與用于柔性管體的端部和用于柔性管體可端接在此端接頭中的方式的端接頭的提供相關(guān)聯(lián)的許多不同問題。端接頭必須確保良好緊固和良好密封。在多層柔性管體的各種特殊層端接時，會出現(xiàn)具體問題。柔性管體可包括具有非常不同的材料性質(zhì)的層，諸如單聚合物層和/或聯(lián)鎖金屬層。這些層中的每一個在端接頭中的端接給其帶來特性問題。例如，柔性管體典型地包括形成為聚合物護套的阻隔層或內(nèi)襯。此層操作為主液體固持層。為了防止此層的崩潰或防止此層在由輸送流體的壓力引起的高壓下破裂，聯(lián)鎖的線層常常位于流體固持層內(nèi)或外。此外，由線層形成的護甲層也可提供成有助于維持張力負載和內(nèi)部壓力。所有這些層必須在管體的任何節(jié)段的兩端處充分地端接在一些類型的端接頭中。
[0005]及其重要的是提供流體密封件，在該處，任何包含流體的層都端接在端接頭中。連續(xù)的不透流體的屏障必須有效地提供，其阻擋流體流流出柔性管的中心開孔區(qū)域。當前的密封技術(shù)使用預先加載的密封件。在此情形中，已知的是，來自柔性管的內(nèi)部開孔區(qū)域的內(nèi)部壓力實際上可用于減小密封件的金屬對金屬面上的接觸力。這可導致密封界面處的旋轉(zhuǎn)，且最終導致接頭分離。這可引起柔性管的故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于至少部分地減輕上面提到的問題。
[0007]本發(fā)明的某些實施例的目的在于提供適用于超高壓應用的改善的密封環(huán)和端接頭構(gòu)造，以在較長時間段內(nèi)提供高度的密封完整性。
[0008]本發(fā)明的某些實施例的目的在于提供一種密封環(huán)，其具有帶有可同時地沿徑向向內(nèi)和沿徑向向外推動來使相對下覆和上覆的零件的密封效果最大化的零件的本體。
[0009]本發(fā)明的某些實施例的目的在于使用可用的內(nèi)部正壓來提高而非減小可用密封環(huán)的金屬對金屬和/或金屬對聚合物表面處的接觸壓力。這有助于使密封完整性不易受接頭分離。
[0010]本發(fā)明的某些實施例的目的在于提供一種在柔性管的聚合物層與端接頭之間提供流體密封的方法。
[0011 ] 本發(fā)明的某些實施例的目的在于提供端接頭，其自身提供將正壓從柔性管的開孔區(qū)域傳送至此正壓可用于協(xié)助激勵密封元件和/或有助于密封過程的一個或更多個位置的流體連通通路。
[0012]本發(fā)明的某些實施例的目的在于提供一種將柔性管體端接在端接頭中的方法。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于在柔性管的聚合物層與端接頭之間提供流體密封的密封環(huán)元件，其包括具有截面的環(huán)形本體，該界面包括第一臂部分和與本體端部成間隔開關(guān)系延伸的另一個臂部分。
[0014]適當?shù)?，第一臂部分包括面向另一個臂部分的對應的另一個抵接表面的第一抵接表面，所述第一抵接表面和另一個抵接表面沿遠離端部的方向逐漸地間隔開。
[0015]適當?shù)?，第一臂部分和另一個臂部分間隔開，以在背離端部的環(huán)形本體中提供平底V形凹槽。
[0016]適當?shù)?，第一臂部分大致為楔形，且漸縮至端部遠側(cè)的窄的第一臂端部區(qū)域。
[0017]適當?shù)兀谝槐鄄糠值耐獠康拿嫦蚬荏w表面大致為平的。
[0018]適當?shù)?，第一臂部分的外部的面向管體表面包括至少一個鋸齒。
[0019]適當?shù)?，第一臂部分的外部的面向管體表面延伸到端部的面向管體表面中。
[0020]適當?shù)?，第一臂的外部的面向管體表面經(jīng)由切口區(qū)域延伸到端部的面向管體表面。
[0021]適當?shù)兀锌趨^(qū)域充滿間隙填充材料。
[0022]適當?shù)?，第一臂部分的外部的面向管體表面和端部的面向管體表面區(qū)域一起包括環(huán)形本體的徑向最內(nèi)側(cè)表面。
[0023]適當?shù)?，另一個臂部分大致為楔形，且漸縮至端部遠側(cè)的窄的另一個臂端部區(qū)域。
[0024]適當?shù)?，另一個臂部分的外部的面向聚合物套筒表面大致為平的。
[0025]適當?shù)?，另一個臂部分的外部的面向聚合物套筒表面包括至少一個鋸齒。
[0026]適當?shù)?，另一個臂部分的外部的面向聚合物套筒表面延伸到端部的面向聚合物套筒表面中。
[0027]適當?shù)?，另一個臂部分的外部的面向聚合物套筒表面經(jīng)由切口區(qū)域延伸到端部的面向聚合物套筒表面。
[0028]適當?shù)?，切口區(qū)域充滿間隙填充材料。
[0029]適當?shù)兀硪粋€臂部分包括外部的面向端接頭表面，其包括從另一個臂部分的末梢的一端處的點經(jīng)由彎頭延伸至朝端部延伸的另一個平區(qū)域的第一平區(qū)域。
[0030]適當?shù)?，另一個臂部分的外部的面向端接頭表面延伸到端部的端接頭面對表面中。
[0031]適當?shù)兀硪粋€臂部分的外端配件面對表面經(jīng)由切口區(qū)域延伸到抵接端部的面向接頭表面中。
[0032]適當?shù)兀锌趨^(qū)域充滿間隙填充材料。
[0033]適當?shù)兀硪粋€臂部分的外部的面向端接頭表面和端部的面向端接頭表面一起包括環(huán)形本體的徑向最外側(cè)外表面。
[0034]適當?shù)兀瞬堪ㄔ诃h(huán)形本體的徑向最內(nèi)側(cè)表面與最外側(cè)表面之間延伸的抵接表面。
[0035]適當?shù)兀纸颖砻姘ǔ錆M間隙填充材料或提供“0”形環(huán)的位置的切口區(qū)域。
[0036]適當?shù)?，環(huán)形本體由金屬材料整體地形成。
[0037]適當?shù)?，密封環(huán)元件提供至少兩個金屬對金屬密封表面。
[0038]適當?shù)兀芊猸h(huán)元件具有大致C形或V形或K形截面。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種在柔性管的聚合物層與端接頭之間提供流體密封的方法，其包括以下步驟:內(nèi)端接頭部件固定到端接頭的端接頭配件上，同時將位于內(nèi)端接頭部件與端接頭本體之間的凹入?yún)^(qū)域的密封環(huán)元件的環(huán)形本體的第一臂部沿徑向向內(nèi)推動，且將環(huán)形本體的另一個臂部分沿徑向向外推動。
[0040]適當?shù)兀摲椒ㄟ€包括在第一臂被沿徑向向內(nèi)推動時將第一臂部分的外部的面向管體表面推入端接在端接頭中的柔性管體的聚合物層中。
[0041]適當?shù)?，該方法還包括在另一個臂被沿徑向向外推動時，將另一個臂部分的外部的面向聚合物套筒表面推入位于環(huán)形本體與內(nèi)端接頭部件或端接頭本體之間的凹入?yún)^(qū)域中的環(huán)形空間中的聚合物套筒中。
[0042]適當?shù)?，該方法還包括在另一個臂沿徑向向外被推動時將另一個臂部分的面向外接頭表面推入內(nèi)〗而接頭部件或〗而接頭本體的徑向向內(nèi)面向的表面中。
[0043]適當?shù)?，該方法還包括在第一臂和另一個臂中的至少一個與端接頭本體之間的界面區(qū)域處提供正壓力。
[0044]適當?shù)?，該方法還包括經(jīng)由至少一個流體連通通路提供正壓力，該通路從與端接于端接頭的柔性管本體的內(nèi)開孔區(qū)域流體連通的端接頭本體的入口區(qū)域處的相應入口延伸至從端接頭本體的抵接表面突出的環(huán)形鼻形區(qū)域中的相應出口。
[0045]適當?shù)?，該方法還包括在鼻形區(qū)域與設(shè)在第一臂部分與另一個臂部分之間的凹槽相對的位置處提供正壓。
[0046]適當?shù)?，該方法還包括在內(nèi)端接頭部件固定時，相對環(huán)形本體的本體端部的抵接表面驅(qū)動內(nèi)端接頭部件，由此相對端接頭本體的鼻形區(qū)域驅(qū)動環(huán)形本體。
[0047]適當?shù)?，該方法還包括在包括柔性管的內(nèi)部壓力護套的聚合物層與柔性管的端接頭之間提供流體密封。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于柔性管的端接頭，其包括端接頭本體和內(nèi)端接頭部件，其中端接頭本體包括在遠離端接頭本體的凸緣接頭端沿面向內(nèi)端接頭部件方向延伸的環(huán)形鼻形區(qū)域。
[0049]適當?shù)?，端接頭還包括密封環(huán)元件，其包括環(huán)形本體，環(huán)形本體具有包括第一臂部分和與本體端部成間隔開關(guān)系延伸的另一個臂部分的截面。
[0050]適當?shù)?，?nèi)端接頭部件包括內(nèi)套環(huán)部件，其包括主套環(huán)本體部分和遠離主套環(huán)本體部分延伸的頸部。
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