[发明专利]一种增加抗压强度的缠绕式管及制造方法

说明书

技术领域

本发明要求于2010年12月14日提交的美国临时申请61/422,922的优先权。优先权申请的内容的全文通过引用的方式包含到本文中。

背景技术

本发明涉及一种缠绕式管及制造方法。具体而言，缠绕式管结构中的防护层增加了强度。

该种缠绕式管，例如柔性纤维增强管，被运用于自然资源沉积物的抽取。比如，有一种类型的缠绕式管是非粘合柔性纤维增强管，它由纤维增强复合带组成的增强堆叠制成，并被运用到该缠绕式管的防护层。可以将层间粘合剂施加到带材表面，把带材粘合起来，从而形成防护层的增强堆叠。施加粘合剂之后，增强堆叠可以螺旋缠绕在管上，并且被加热或受到辐射，从而使得层间粘合剂能够粘合和强化增强堆叠。增强堆叠的带材可以是单向纤维带材，能够给增强堆叠提供纵向强度，因此也给了防护层提供纵向强度。

应用于缠绕式管中的带材和带材堆叠的例子在如下美国专利中描述：于2002年12月10日授予Michael J.Bryant，名称为“一种形成复合管组件的形成方法”的美国专利6,491,779；于2004年10月19日授予Michael J.Bryant，名称为“复合管组件及其形成方法”的美国专利6,804,942；于2006年7月11日授予Michael J.Bryant，名称为“轻量悬链系统”的美国专利7,073,978。以上专利的全部内容通过引用的方式包含于此。

发明内容

一方面，本发明公开了一种制造缠绕式管防护层的方法。该方法包括：形成一层或多层叠层，并且将所述一层或多层叠层缠绕在管底层。一个或多个叠层包括至少一个增强带和至少一个纤维带。所述叠层可以粘合到相邻叠层，从而形成一个增强堆叠。

另一方面，本发明公开了一种制造缠绕式管防护层的方法。所述方法包括：提供多条增强带，所述增强带具有在第一方向上排列的纤维；以及将至少一个纤维带置于所述多条增强带中的至少两层之间。至少一条纤维带的纤维可以在至少第二方向上排列。

另一方面，本发明公开了一种缠绕式管的防护层。所述防护层包括：多条增强带，所述增强带具有在第一方向上排列的纤维；以及至少一条纤维带，其置于所述多条增强带中的至少两条带之间。所述至少一条纤维带包括在至少第二方向上排列的纤维。

另一方面，本发明公开了一种缠绕式管的防护层。所述防护层包括：多条增强带，所述增强带包括在第一方向上排列的纤维；其中所述多条增强带中的至少一条增强带包括编织在该至少一条增强带内的多条纤维。至少一条增强带的编织纤维在至少第二方向上排列。

另一方面，本发明公开了一种制造缠绕式管防护层的方法。所述方法包括多条增强带，其具有在第一方向上排列的纤维，以及在所述多条增强带中的至少一条增强带内，在第二方向上交织多条纤维。

附图说明

图1A是根据本公开的一个或多个实施例的缠绕式管的等距视图。

图1B是根据本公开的一个或多个实施例的缠绕式管的横截面视图。

图2是根据本公开的一个或多个实施例的形成叠层的示意图。

图3是根据本公开的一个或多个实施例的形成叠层的步骤图。

图4是根据本公开的一个或多个实施例的磁带式卷轴的示意图。

图5是根据本公开的一个或多个实施例的主缠绕机的示意图。

图6是根据本公开的一个或多个实施例的形成缠绕式管的步骤图。

图7是根据本公开的一个或多个实施例的粘合装置的示意图。

图8根据本公开的一个或多个实施例的另一种粘合装置的示意图。

图9是一个增强堆叠设计的纤维破坏准则图。

图10是增强堆叠的有限元模型图。

图11是根据本公开的一个或多个实施例的增强堆叠的纤维破坏准则图。

具体实施方式

需要明白的是，下文所述公开提供许多不同的实施例或例子，以实现各种实施例的不同效果。以下所述组件和排列的特例就是为了简化本公开。当然，这些只是一些例子，其实并不局限于这些。另外，本公开可能在不同的例子中重复提及参考标号和/或字母。这种重复是为了简单和清晰的目的，并不代表它们在所讨论的各种实施例和/或结构之间存在什么关系。