[发明专利]用于装配铠装线层的组件的引导轮以及相关安装方法

说明书

本发明涉及一种引导轮(26)，其用于绕管状芯部(24)装配碳铠装线的层。所述引导轮(26)具有中央凹部(32)、内圆形边缘(34)、以及周边圆形边缘(38)，所述周边圆形边缘(38)距所述内圆形边缘(34)以一距离地同轴地延伸，所述引导轮(26)包括多个引导装置(46)，每个引导装置能够引导多个碳铠装线平移，引导装置绕所述中央凹部(32)安装。引导装置(46)包括周边改向构件(50)，以便能够引导碳铠装线至所述内圆形边缘(34)；以及中央改向构件(52)，以能够引导所述碳铠装线通过第二弯曲通路。

技术领域

本发明涉及一种工具，其意图用于绕管状芯部铺设铠装丝、以制造适于输送碳氢化物的柔性管状管道的机器。

特别地，本发明所涉及的工具可被用于铺设碳铠装丝。

背景技术

包括具有碳丝的增强层的柔性管状管道的构思是已知的。可参考文献FR2776358，其描述了这样的管状管道。碳丝或碳复合物部分实际上具有优异的机械拉伸属性，几乎是钢线的两倍，除此之外，相比之下，它们还轻得多。由于离岸油生产在越来越大的深度进行，例如超过3000m，柔性管状管道的总重量变得越来越大，且由于此，用于支撑其的器件——主要是浮子——变得越来越大且非常昂贵。

在传统柔性管状管道的情况下，大多数钢铠装线绕管状芯部螺旋地缠绕，且同时具有长的节距，以制造铠装线层。这些线是扁平的，且以关于柔性管道轴线例如20°至60°的角倾斜。例如40至90根线可由此同时绕管状芯部缠绕。管状芯部包括由聚合物材料制成的密封护套和绕密封护套以短节距缠绕的铠装线的层，从而管道可抵抗由所输送的石油流体施加的径向压力。除此之外，第二层铠装线绕第一层以相反方向缠绕。

铠装线通过包括支撑轮的组件而装配，所述支撑轮具有中央凹部，以允许管状芯部通过所述轮。所述轮包括存放多个铠装线的线轴，和绕所述中央凹部安装的多个引导组件。管状芯部和轮则被同时拖动，管状芯部通过中央凹部且轮绕管状芯部旋转，以便将铠装线以长节距螺旋地在芯部上缠绕，同时每个所述铠装线被平移地拖动通过引导组件。铠装线由此分别在引导组件和管状芯部之间延伸，导致铠装线弯曲。将参考文献WO2010/012897，其描述了这样一种传统机器。

当然，设想碳铠装丝的层可利用上述类型的传统机器制造。但是，尽管存在由这样的机器提供的调整可能性，但碳铠装丝没有正确地装配到管状芯部上，且除此之外，该碳丝在绕线速度增加时容易破坏。

发明内容

再次，所产生的且也是本发明意图克服的问题是提供一种引导轮，所述引导轮使得可以以足够速度铺设碳铠装丝的层而没有对制造成本具有不利影响且不会损坏铠装丝。

考虑到这点，根据第一目的，本发明提供了一种引导轮，其意图用于绕管状芯部铺设碳铠装丝的层，以制造适于运输碳氢化物的柔性管状管道，所述引导轮具有中央凹部和界定所述中央凹部的内圆形边缘，以及周边圆形边缘，所述周边圆形边缘距所述圆形内边缘以一距离同轴地延伸，所述引导轮具有多个引导组件，所述引导组件能够引导多个碳铠装丝分别平移通过所述周边圆形边缘，引导组件绕所述中央凹部安装，以当所述管状芯部被驱动平移通过所述中央凹部时引导碳铠装丝，同时所述引导轮被驱动旋转，使得其可绕所述管状芯部同时螺旋地缠绕所述碳铠装丝。根据本发明，每个所述引导组件包括周边改向构件，其安装在所述周边圆形边缘中，以引导碳铠装丝朝向所述内圆形边缘通过第一弯曲通路；以及中央改向构件，其安装在所述内圆形边缘中，以从所述轮中的第二相反的弯曲通路引导所述碳铠装丝。

由此，本发明的一个特征在于提供一种引导组件，其至少部分地从引导轮的周边圆形边缘朝向管状芯部延伸，限定出总体上双弯曲S形通路。以此方式，在平着施加到芯部之前，铠装丝沿该总体上S形通路被拖动平移，如条或带绕铠装层缠绕时发生的一样。其由此被完美地引导且至少部分地被该通路保护。因此，碳铠装丝在引导轮和芯部之间在比现有技术的组件所允许的更短距离上保持自由。如将在说明书其余部分更详细解释的，沿双弯曲通路施加在碳铠装丝上的曲率比它们的弹性极限明显小得多。