[发明专利]用于构造长管道的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使用可移动管道制造装置来构造长管道的方法，该装置尤其是包括大量的可拆卸连接的集装箱(container)，该方法通过以下步骤实现：建造可移动装置，沿着所设计的管道的伸展(stretch)沿相反方向制造管道的两个特定长度段，移动该可移动装置，再次制造两个特定长度段，并且如有需要重复该过程，并连接所有制造的特定长度。

背景技术

总的来说，有利的是尽力使(每单位长度)管道重量最小化，与此同时保持管道可工作的最大允许压力的技术规格。或者，换句话说，有利的是在(每单位长度)重量保持相同的同时，增加管道可工作的最大允许压力。

已知的是，天然气和液体石油产品可能包含不希望的杂质，尤其是不希望的酸性杂质，如二氧化碳和硫化氢。此外，可能存在有机酸以及氯化物。同时已知的是，在标准的压力和温度工作条件下，传送这种污染产品的由常规材料形成的管道可能出现失效，例如由于应力腐蚀开裂引起的失效。这种失效可能引起管道的纵向延伸的裂缝。

先前对于减少这种失效的风险的尝试包括利用添加到通过管道传送的产品的防腐剂。可惜，这会导致不可接受的成本，不仅仅包括防腐剂的成本和将其添加到产品中的成本，还包括及时地从通过管道传送的产品中去除和回收防腐剂的成本。由于如果防腐剂从管道逸出而产生潜在的环境问题，使用防腐剂也是不适当的，尤其是在离岸管道中。

已经提出了通过减少与所传送的受污染产品接触的管路部分上的拉伸应力来减少管路中的开裂(尤其是应力腐蚀开裂)风险的替代方法。这些方法包括利用例如由两个管形成的管路，这两个管中的一个插入到另一个中，然后在生产过程中用机械方式迫使内管与外管接触，以便使内管在该操作完成之后具有压应力而外管具有拉应力。这个过程被称为“自紧”(auto-frettage)并且用机械方式实现这种操作的一种方法在美国专利No.4,823,847中进行了描述。

一种不同种类的细长管状制品可由美国专利No.4,657,049中得知，其中金属带以重叠的方式螺旋卷绕并嵌入粘性基体中从而形成刚性管状结构。美国专利No.3,530,567描述了一种形成细长管状制品(或管路或管道)的方法，其通过以自重叠方式螺旋卷绕金属带以使得管壁在任何一点的厚度都是由多个叠层(lap)形成来实现。为了去除由金属带边缘形成的管内孔上的螺旋状的背脊，在卷绕之后通过使该管状结构膨胀超过该金属带的屈服点来使带状材料的叠层一个抵靠另一个变平。

在GB 2280889中公开了一种形成中空细长或者管状制品的方法，包括以自重叠的方式螺旋卷绕至少一个材料带从而提供一多层的管状结构。在这种方案中，带进行纵向预成形以提供一具有至少一个台阶的横截面，该台阶在带的每一圈中容纳下一圈的重叠部。类似的管状制品在WO 2006/016190中进行了描述。

一种构造细长管状制品的有利方式包括围绕较轻的内管(内壳)的两层或更多层较简单预成形金属带(一起形成外壳)。外壳中的层是胶合在一起的，并且优选地该外壳胶合在该内壳上。该预成形金属带是没有任何异型的、简单的扁平的预弯曲的带。预弯曲是与带的纵向成一小角度进行的。因此，预弯曲产生一螺旋状的形状。成品管状制品中的预成形金属带不是自重叠的。内壳优选为耐腐蚀的。通过这种方式，对管道的要求(耐腐蚀性和强度)被至少部分分开。内壳特别是提供耐腐蚀性，外层提供大部分强度(轴向以及径向)。细长制品中心的中空芯部是输送气体和/或液体的空间。这种方法在EP07106221.0中进行了描述。

使用任一上述方法中所述的连续构造方法，可能构造相当大长度即若干千米的管道。将这些长管道从制造车间运输到使用管道的地方可能是一个问题。因此，如果能够使用可移动设备在使用管路的地方构造管道，将是有利的。

使用可移动设备在车间外构造管道的许多方法是已知的。在US3744259中描述了在将要铺设管路的沟渠上方移动的管路构造装置。类似的移动装置可由US 3900146、US 4651914、US 4130925、US4907732和US 4452550获知。