傳統(tǒng)上，柔性管用于將開(kāi)采流體(諸如油和/或氣體和/或水)從一個(gè)位置輸送到另一個(gè)。柔性管在水下位置(其可為深海，即1000米或更大)與水面位置的連接中特別有用。管可具有通常達(dá)到大約0.6米的內(nèi)徑(例如，直徑可范圍從0.05m到0.6m)。柔性管大體上形成為柔性管本體和一個(gè)或多個(gè)端配件的組件。管本體通常形成為層合材料的組合，其形成承壓導(dǎo)管。管結(jié)構(gòu)允許較大的偏轉(zhuǎn)，而不會(huì)引起在其壽命內(nèi)削弱管的功能性的彎曲應(yīng)力。管本體大體上構(gòu)造為組合結(jié)構(gòu)，其包括聚合物和/或金屬和/或復(fù)合層。例如，管本體可包括聚合物和金屬層，或聚合物和復(fù)合物層，或聚合物、金屬和復(fù)合物層。

無(wú)束縛的柔性管用于深水(小于3300英尺(1005.84米))和超深水(大于3300米)的開(kāi)發(fā)。對(duì)于油的增長(zhǎng)的需求引起鉆探發(fā)生在越來(lái)越大的深度處，在那里環(huán)境因素更為極端。例如，在這樣的深水和超深水的環(huán)境中，海床溫度升高了開(kāi)采流體冷卻至可導(dǎo)致管堵塞的溫度的風(fēng)險(xiǎn)。增大的深度還增大了與柔性管必須在其中操作的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的壓力。例如，可能需要柔性管在作用于管上的范圍從0.1MPa到30MPa的外部壓力下操作。同樣，輸送油、氣體或水也可能引起從內(nèi)部作用于柔性管上的高壓，例如，其中來(lái)自作用于管上的井孔流體的內(nèi)部壓力范圍為零到140MPa。結(jié)果，增加了對(duì)柔性管本體的壓力防護(hù)和張力防護(hù)層的高性能水平的需要。增大深度還增大了使用的柔性管的長(zhǎng)度且因此從頂側(cè)支撐結(jié)構(gòu)懸掛的管的重量。

注意，柔性管還可用于淺水應(yīng)用(例如，低于大約500米深)，或甚至岸上(陸上)應(yīng)用。

改善負(fù)載響應(yīng)且因此防護(hù)層的性能的一種方式是將層制造成更厚和更強(qiáng)且因此更結(jié)實(shí)的材料。例如，對(duì)于層通常由卷繞的線形成的壓力防護(hù)層，其中層中的相鄰線圈聯(lián)鎖，由較厚的材料制造線導(dǎo)致適當(dāng)?shù)卦龃髲?qiáng)度。然而，由于使用了更多材料，故柔性管的重量增大。最終，柔性管的重量可能變?yōu)槭褂萌嵝怨艿南拗埔蛩亍４送?，使用越?lái)越厚的材料制造柔性管明顯增加了材料成本，這也是缺點(diǎn)。柔性管的端部的端接和支撐也提供了復(fù)雜問(wèn)題。

因此，已知柔性管本體經(jīng)由端配件端接對(duì)于提供任何柔性管都是很復(fù)雜且重要的方面。有效地，柔性管本體的端配件和端部提供過(guò)渡區(qū)域，其中柔性管的總體剛性使得從支撐柔性管的一端的高剛性的通常金屬結(jié)構(gòu)過(guò)渡至柔性管本體自身的柔性區(qū)域。通常，剛性端配件支撐在框架結(jié)構(gòu)上，且彎曲引導(dǎo)物(諸如彎曲增強(qiáng)物或鐘形口)用于幫助確保不會(huì)發(fā)生柔性管的過(guò)度彎曲。例如，彎曲增強(qiáng)物可裝固至端配件和/或支撐結(jié)構(gòu)。彎曲增強(qiáng)物自身包括在一端處的剛性元件，其通常稱為"鋼結(jié)構(gòu)"，且其端接在環(huán)面狀結(jié)構(gòu)中。常規(guī)彎曲增強(qiáng)物還包括通常的聚合物本體，其在包繞鋼結(jié)構(gòu)的區(qū)域中寬度較厚，且其具有外漸縮表面，該表面端接在相對(duì)較細(xì)的尖頭區(qū)域中。因此，由彎曲增強(qiáng)物提供的柔性朝彎曲增強(qiáng)物的漸縮端增大，在該處，柔性管不受約束。彎曲增強(qiáng)物提供成有助于提供剛性結(jié)構(gòu)與柔性結(jié)構(gòu)之間的過(guò)渡區(qū)域，以便在使用中在柔性管的運(yùn)動(dòng)發(fā)生時(shí)避免過(guò)度彎曲或至少降低過(guò)度彎曲的風(fēng)險(xiǎn)。

盡管許多彎曲增強(qiáng)物設(shè)計(jì)實(shí)際上工作良好，但發(fā)現(xiàn)一些常規(guī)彎曲增強(qiáng)物輪廓導(dǎo)致延伸穿過(guò)彎曲增強(qiáng)物的柔性管與彎曲增強(qiáng)物自身之間引起的接觸壓力集中。在沿彎曲增強(qiáng)物的長(zhǎng)度的各種點(diǎn)處的接觸壓力集中可導(dǎo)致管的疲勞故障。

本發(fā)明的目的在于至少部分地減輕上述問(wèn)題。

本發(fā)明的某些實(shí)施例的目的在于提供一種用于使用彎曲增強(qiáng)物來(lái)增強(qiáng)柔性管的一端的裝置及方法，其完全避免或至少大致減小彎曲增強(qiáng)物的內(nèi)表面與柔性管的外表面之間的接觸壓力集中的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明的某些實(shí)施例的目的在于有助于沿柔性管的覆蓋區(qū)域平均接觸壓力的分布。

本發(fā)明的某些實(shí)施例的目的在于通過(guò)減小最大接觸壓力和保持最小彎曲半徑高于柔性管的預(yù)定閾值來(lái)延長(zhǎng)柔性管的疲勞壽命。

本發(fā)明的某些實(shí)施例的目的在于提供彎曲增強(qiáng)物和/或鐘形口，其可用于保護(hù)和支撐任何類(lèi)型的動(dòng)態(tài)立管，諸如柔性立管、臍帶、錨繩和線纜，且將彎曲應(yīng)力和最小曲率半徑限制至可接受的水平。

本發(fā)明的某些實(shí)施例的目的在于提供用于限制柔性伸長(zhǎng)部件(諸如柔性管或線纜或臍帶或錨繩等)與彎曲引導(dǎo)部件(諸如彎曲增強(qiáng)物或鐘形口等)之間的接觸壓力的方法及裝置。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于限制柔性管與彎曲引導(dǎo)部件之間的接觸壓力的裝置，包括：

在柔性管的覆蓋區(qū)域上延伸的彎曲引導(dǎo)部件，柔性管可在其中彎曲；其中

所述覆蓋區(qū)域的至少一部分中的彎曲引導(dǎo)部件的內(nèi)表面與柔性管的外表面之間的間隙為漸縮的且朝彎曲引導(dǎo)部件的無(wú)約束端變窄。

適當(dāng)?shù)?，漸縮間隙在彎曲引導(dǎo)部件的內(nèi)表面與柔性管上的外表面之間提供增大的有效接觸區(qū)域。

適當(dāng)?shù)?，漸縮間隙位于彎曲引導(dǎo)部件的剛性區(qū)域與彎曲引導(dǎo)部件的無(wú)約束端之間。

適當(dāng)?shù)?，漸縮間隙大體上為平滑漸縮的。

適當(dāng)?shù)?，覆蓋區(qū)域的所述至少一部分的部分或全部的內(nèi)表面和/或外表面為截頭圓錐形的表面。

適當(dāng)?shù)?，覆蓋區(qū)域的所述至少一部分的部分或全部的內(nèi)表面和/或外表面為通過(guò)使曲線圍繞未彎曲狀態(tài)下的柔性管或彎曲引導(dǎo)部件的中心軸線旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)體的表面。

適當(dāng)?shù)?，漸縮間隙在峰值彎曲曲率的位置處位于沿柔性管的覆蓋區(qū)域的軸向位置處。

適當(dāng)?shù)?，柔性管上的外表面?或延伸穿過(guò)彎曲引導(dǎo)部件的通道的內(nèi)表面包括漸縮區(qū)域。

適當(dāng)?shù)?，柔性管上的外表面包括柔性管的外護(hù)套纏繞在帶中的區(qū)域。

適當(dāng)?shù)?，帶朝彎曲引?dǎo)部件的柔性端圍繞外護(hù)套纏繞至較大的厚度，其中帶卷繞的外帶表面為漸縮的且在柔性管上提供外表面。

適當(dāng)?shù)?，彎曲引?dǎo)部件為鐘形口。

適當(dāng)?shù)?，彎曲引?dǎo)部件為彎曲增強(qiáng)物。

適當(dāng)?shù)?，漸縮間隙的寬端鄰近彎曲增強(qiáng)物部件的內(nèi)部金屬元件的端接點(diǎn)的軸向位置在沿覆蓋區(qū)域的軸向位置處朝漸縮間隙的窄端開(kāi)始漸縮。

適當(dāng)?shù)?，軸向位置包括彎曲增強(qiáng)物的鋼結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)。

適當(dāng)?shù)?，鋼結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)包括彎曲增強(qiáng)物的錨環(huán)的最低點(diǎn)。

適當(dāng)?shù)?，漸縮間距在間隙的寬端處具有至少大約10mm左右的寬度。

適當(dāng)?shù)?，寬度為至少大約25mm左右。

適當(dāng)?shù)?，寬度為至少大約40mm左右。

適當(dāng)?shù)?，漸縮間隙在間隙的窄端處具有小于大約20mm左右的寬度。

適當(dāng)?shù)?，寬度小于大約10mm左右。

適當(dāng)?shù)兀瑢挾刃∮诖蠹s5mm左右。

適當(dāng)?shù)?，彎曲增?qiáng)物的內(nèi)表面提供開(kāi)孔，其包括：

鄰近彎曲增強(qiáng)物的剛性端的具有第一直徑的第一大致圓柱形區(qū)域；以及

從第一大致圓柱形區(qū)域朝彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端延伸的漸縮區(qū)域。

適當(dāng)?shù)?，漸縮區(qū)域延伸至開(kāi)孔在彎曲增強(qiáng)物的柔性端處的一端。

適當(dāng)?shù)兀瑵u縮區(qū)域延伸至朝開(kāi)孔在彎曲增強(qiáng)物的柔性端處的一端延伸的具有另一直徑的另一大致圓柱形區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于限制柔性管與彎曲引導(dǎo)部件之間的接觸壓力的方法，包括以下步驟：

將彎曲引導(dǎo)部件定位在柔性管上以提供柔性管的覆蓋區(qū)域，柔性管可在其中彎曲，因此

在覆蓋區(qū)域的至少一部分中的彎曲引導(dǎo)部件的內(nèi)表面與柔性管上的外表面之間提供朝彎曲引導(dǎo)部件的無(wú)約束端變窄的漸縮間隙。

適當(dāng)?shù)兀摲椒ㄟ€包括在彎曲引導(dǎo)部件的剛性區(qū)域與彎曲引導(dǎo)部件的無(wú)約束端之間的位置處提供漸縮間隙。

適當(dāng)?shù)兀摲椒ㄟ€包括在峰值彎曲曲率的位置處在沿覆蓋區(qū)域的軸向位置處提供漸縮間隙。

適當(dāng)?shù)兀摲椒ㄟ€包括通過(guò)使帶圍繞柔性管的外護(hù)套纏繞來(lái)提供漸縮間隙。

適當(dāng)?shù)兀摲椒ㄟ€包括使帶圍繞外護(hù)套纏繞至漸縮厚度。

適當(dāng)?shù)?，該方法還包括通過(guò)提供具有開(kāi)孔的彎曲增強(qiáng)物來(lái)提供漸縮間隙，開(kāi)孔具有包括第一大致圓柱形區(qū)域和至少一個(gè)大致漸縮區(qū)域的內(nèi)表面，漸縮區(qū)域漸縮到在最接近彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端的漸縮區(qū)域處的窄直徑。

適當(dāng)?shù)?，該方法還包括通過(guò)提供具有擴(kuò)張的內(nèi)表面的鐘形口來(lái)提供漸縮間隙，該表面包括至少一個(gè)嵌入的漸縮區(qū)域，該漸縮區(qū)域漸縮到在最接近鐘形口的無(wú)約束端的漸縮區(qū)域端處的窄直徑。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于限制柔性伸長(zhǎng)部件與彎曲引導(dǎo)部件之間的接觸壓力的裝置，包括：

在柔性伸長(zhǎng)部件的覆蓋區(qū)域上延伸的彎曲引導(dǎo)部件，柔性伸長(zhǎng)部件在其中彎曲；其中

所述覆蓋區(qū)域的至少一部分中的彎曲引導(dǎo)部件的內(nèi)表面與柔性伸長(zhǎng)部件的外表面之間的間隙為漸縮的，該漸縮具有最鄰近彎曲引導(dǎo)部件的無(wú)約束端的窄端。

適當(dāng)?shù)兀嵝陨扉L(zhǎng)部件包括柔性管或臺(tái)或臍帶或錨繩等。

適當(dāng)?shù)?，彎曲引?dǎo)部件包括彎曲增強(qiáng)物或鐘形口或懸置物或I形管或輔助設(shè)備等。

本發(fā)明的某些實(shí)施例允許彎曲引導(dǎo)物的內(nèi)部輪廓和/或柔性管上的外表面的輪廓設(shè)計(jì)和提供成使得兩個(gè)輪廓緊密會(huì)合，且在使用中協(xié)作以便兩個(gè)抵靠表面之間的接觸壓力可以以受控方式沿柔性管的覆蓋區(qū)域的長(zhǎng)度分布。

本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了彎曲引導(dǎo)物，其可用于保護(hù)和支撐所有類(lèi)型的動(dòng)態(tài)元件(例如，柔性立管、臍帶、錨繩和/或線纜等)。例如，彎曲引導(dǎo)物將局部剛性加至剛性連接接頭附近的立管，以將彎曲應(yīng)力和曲率限制至可接受水平。相比于提供穿過(guò)彎曲增強(qiáng)物的大致圓柱形開(kāi)孔和柔性管上的大致圓柱形外表面的常規(guī)技術(shù)，管的有效外表面與彎曲增強(qiáng)物之間的間隙在柔性管的覆蓋區(qū)域的至少一部分中漸縮。漸縮有助于分配接觸壓力且避免接觸壓力的集中累積。適當(dāng)?shù)兀瑵u縮間隙可選地通過(guò)提供彎曲引導(dǎo)物的內(nèi)表面上的漸縮區(qū)域和/或動(dòng)態(tài)元件的外側(cè)上的漸縮區(qū)域來(lái)提供。

本發(fā)明的某些實(shí)施例有助于確定引導(dǎo)物的抵靠表面之間的總體接觸面積，這有助于限定最小彎曲半徑和可彎曲元件。相對(duì)于常規(guī)技術(shù)增大接觸面積有助于減小或避免壓力集中，這有助于避免可彎曲元件(諸如柔性管等)的故障，或這樣引導(dǎo)的任何其它類(lèi)型的伸長(zhǎng)部件的故障。

本發(fā)明的某些實(shí)施例在中心通路中引入一個(gè)或多個(gè)沿彎曲增強(qiáng)物或鐘形口等延伸的漸縮區(qū)域。漸縮區(qū)域有助于控制彎曲引導(dǎo)物與鄰近的柔性管或其它此類(lèi)伸長(zhǎng)柔性部件之間的接觸面積。

現(xiàn)在將在下文中參照附圖描述本發(fā)明的某些實(shí)施例，在附圖中：

圖1示出了柔性管本體；

圖2示出了柔性管的使用；

圖3示出了彎曲增強(qiáng)物；

圖4示出了彎曲增強(qiáng)物；以及

圖5示出了彎曲增強(qiáng)物。

在附圖中，相似的參考數(shù)字表示相似的部分。

貫穿此描述，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(gè)或多個(gè)端配件的組件，管本體的相應(yīng)端端接于各個(gè)端配件中。圖1示出了管本體100如何由形成承壓導(dǎo)管的層合材料的組合形成。盡管圖1中示出了多個(gè)特定層，但將理解的是，本發(fā)明廣泛適用于包括由多種可能的材料制成的兩個(gè)或更多個(gè)層的同軸管本體結(jié)構(gòu)。將注意到的是，僅出于示范目的示出了層厚度。如本文使用的用語(yǔ)"復(fù)合物"用于寬泛地表示由兩種或更多種不同材料形成的材料，例如，由基質(zhì)材料和增強(qiáng)纖維形成的材料。

如圖1中所示，管本體包括可選的最內(nèi)骨架層101。骨架提供聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)，其可用作最內(nèi)層以完全或部分地防止內(nèi)部壓力護(hù)套102由于管減壓、外部壓力和張力防護(hù)壓力和機(jī)械斷裂負(fù)載引起的破壞。所示的骨架層為金屬層。適當(dāng)?shù)?，骨架由不銹鋼、碳鋼等形成。骨架層可作為備選由復(fù)合物、聚合物或其它材料或材料的組合形成。將認(rèn)識(shí)到的是，本發(fā)明的某些實(shí)施例適用于'滑膛'操作(即，無(wú)骨架)和'粗膛'應(yīng)用(帶有骨架)。

內(nèi)部壓力護(hù)套102用作流體保持層，且包括確保內(nèi)部流體完整性的聚合物層。將理解的是，該層自身可包括多個(gè)子層。將認(rèn)識(shí)到的是，當(dāng)使用可選的骨架層時(shí)，內(nèi)部壓力護(hù)套通常由本領(lǐng)域的技術(shù)人員稱為隔層。在沒(méi)有此類(lèi)骨架的操作中(所謂的滑膛操作)，內(nèi)部壓力護(hù)套可稱為襯套。

可選的壓力防護(hù)層103為抗壓層，其提供增大柔性管對(duì)內(nèi)部和外部壓力以及機(jī)械斷裂負(fù)載的抵抗性的結(jié)構(gòu)層。該層還結(jié)構(gòu)地支撐內(nèi)部壓力護(hù)套，且通?？捎梢越咏?0°的捻角卷繞的線的聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)形成。所示的壓力防護(hù)層為金屬層。適當(dāng)?shù)兀瑝毫Ψ雷o(hù)層由碳鋼、不銹鋼等形成。作為備選，壓力防護(hù)層可由復(fù)合物、聚合物或其它材料或材料的組合形成。

柔性管本體還包括可選的第一張力防護(hù)層105和可選的第二張力防護(hù)層106。各個(gè)張力防護(hù)層用于承受張力負(fù)載和內(nèi)部壓力。張力防護(hù)層由多條線形成(以給予層強(qiáng)度)，其位于內(nèi)層上，且沿管的長(zhǎng)度成通常在大約10°到55°之間的捻角螺旋卷繞。張力防護(hù)層通常成對(duì)反繞。所示的張力防護(hù)層為金屬層。適當(dāng)?shù)?，張力防護(hù)層由碳鋼、不銹鋼等形成。張力防護(hù)層可選可由復(fù)合物、聚合物或其它材料或材料的組合形成。

所示的柔性管本體還包括可選的帶104的層，其有助于包含下覆層，且在一定程度上防止相鄰層之間的摩擦。帶層可為聚合物或復(fù)合物或材料的組合。

柔性管本體通常還包括可選的絕緣層107和外護(hù)套108，外護(hù)套108包括聚合物層，其用來(lái)保護(hù)管免受海水滲透和其它外部環(huán)境、腐蝕、摩擦和機(jī)械破壞。

各個(gè)柔性管均包括與位于柔性管的至少一端處的端配件在一起的至少一個(gè)部分，有時(shí)稱為管本體100的節(jié)段或區(qū)段。端配件提供形成柔性管本體與連接器之間的過(guò)渡的機(jī)械器件。例如，如圖1中所示的不同管層以在柔性管與連接器之間傳遞負(fù)載的方式端接于端配件中。

圖2示出了適合于將開(kāi)采流體(諸如油和/或氣體和/或水)從水下位置221輸送至浮式設(shè)施的立管組件200。例如，在圖2中，水下位置221包括水下流線。柔性流線225包括柔性管，其整體或部分地?cái)R在海床224上或埋入海床下，且在靜止應(yīng)用中使用。浮式裝置可由平臺(tái)和/或浮筒提供，或如圖2中所示的船。立管組件200提供為柔性立管，換句話說(shuō)，柔性管223將船連接至海床設(shè)施。柔性管可為具有連接端配件的柔性管本體的多個(gè)節(jié)段。

將認(rèn)識(shí)到的是，存在如本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的不同類(lèi)型的立管。本發(fā)明的實(shí)施例可結(jié)合任何類(lèi)型的立管使用，諸如自由懸置的(自由懸鏈立管)、受一定程度的約束的立管(浮筒、鏈)、完全受約束的立管或包圍在管中(I或J形管)。圖2還示出了柔性管的部分如何可用作流線225或跨接線226。

這樣描述的柔性管為柔性伸長(zhǎng)部件的示例。將認(rèn)識(shí)到的是，本發(fā)明的某些實(shí)施例適用于其它類(lèi)型的柔性伸長(zhǎng)部件，諸如線纜或臍帶或錨繩等。

圖3示出了包括外護(hù)套108的柔性管本體100如何經(jīng)由端配件300端接在相應(yīng)端處。端配件300為金屬本體，其自身端接在連接凸緣305中，連接凸緣305可裝固至匹配的元件310來(lái)使管線繼續(xù)。端配件300包括從凸緣延伸至大致圓柱形本體315的頸部312，其包括端配件夾套，夾套包繞柔性管本體100的端接層。如圖3中所示，端配件300裝固至由一個(gè)或多個(gè)剛性元件(諸如金屬片或金屬板或木板等)提供的剛性支撐結(jié)構(gòu)330。圖3中所示的支撐結(jié)構(gòu)330為平臺(tái)的一部分?？?35設(shè)在平臺(tái)的底部中，柔性管本體100在使用中通過(guò)平臺(tái)懸掛。

圖3還有助于示出彎曲增強(qiáng)物340(其為彎曲引導(dǎo)部件的示例)如何用于覆蓋柔性管的外護(hù)套108的外區(qū)域。彎曲增強(qiáng)物340包括漸縮端345，其直接通向柔性管本體的無(wú)約束區(qū)域。換句話說(shuō)，彎曲增強(qiáng)物的漸縮端345對(duì)其覆蓋的柔性管本體的剛度且因此彎曲特征具有很少影響或沒(méi)有影響。這有助于形成從由柔性管本體提供的剛度到彎曲增強(qiáng)物自身的過(guò)渡。彎曲增強(qiáng)物的外表面350為漸縮的且從彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端朝較寬端355向外擴(kuò)張。彎曲增強(qiáng)物的較寬端355經(jīng)由螺栓或螺釘?shù)妊b固至平臺(tái)330且包括內(nèi)金屬增強(qiáng)件360。該金屬增強(qiáng)件360從彎曲增強(qiáng)物的剛性端朝無(wú)約束端延伸，且終止于圓環(huán)面370。環(huán)面370的位置限定彎曲增強(qiáng)物的"鋼結(jié)構(gòu)"的一端。

彎曲增強(qiáng)物的本體375為聚合物材料，其包繞彎曲增強(qiáng)物的剛性端處的鋼結(jié)構(gòu)且由其增強(qiáng)，且因此有效地提供裝固至平臺(tái)330的剛性結(jié)構(gòu)。適當(dāng)?shù)?，彎曲增?qiáng)物的本體由聚氨酯化合物等制成。聚合物本體遠(yuǎn)離彎曲增強(qiáng)物的剛性端延伸越過(guò)軸向方向上的點(diǎn)，在該處，環(huán)面限定鋼結(jié)構(gòu)的一端且朝彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端延伸。由于彎曲增強(qiáng)物的外表面350漸縮使得朝彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端變窄，且由于聚合物本體不包括除環(huán)面370外的任何剛性元件，故彎曲增強(qiáng)物的柔性程度朝彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端增大。

如圖3中所示，柔性管本體的外護(hù)套108提供大致圓柱形的外表面。其延伸穿過(guò)彎曲增強(qiáng)物進(jìn)入夾套內(nèi)的剛性端配件中。該外表面由包繞的彎曲增強(qiáng)物覆蓋。由圖3中所示的彎曲增強(qiáng)物提供的內(nèi)表面380包括朝彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端的大致圓柱形的內(nèi)表面區(qū)域382，以及隨后的平滑漸縮區(qū)域384，其朝彎曲增強(qiáng)物的剛性端遠(yuǎn)離外護(hù)套108外表面向外漸縮。因此，漸縮間隙388位于用作彎曲引導(dǎo)部件的彎曲增強(qiáng)物的內(nèi)表面與柔性管的外表面(在該示例中，由外護(hù)套的外表面提供)之間。該漸縮間隙提供在由彎曲增強(qiáng)物覆蓋的柔性管的區(qū)域的一部分中。漸縮間隙388漸縮使得朝彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端變窄。換句話說(shuō)，間隙朝彎曲增強(qiáng)物的剛性端相比朝彎曲引導(dǎo)部件的無(wú)約束端較寬。漸縮間隙朝提供在彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端附近的圓柱形開(kāi)孔變窄，在該處，彎曲增強(qiáng)物的內(nèi)表面與外護(hù)套108的外表面大致抵靠以便在其彎曲時(shí)支撐柔性管本體。如圖3中所示，漸縮間隙388位于彎曲增強(qiáng)物的剛性區(qū)域與彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端之間。在圖3中所示的示例中，漸縮間隙由彎曲增強(qiáng)物的漸縮內(nèi)表面(其為截頭圓錐形表面)提供。將認(rèn)識(shí)到的是，漸縮內(nèi)表面可不提供成截頭圓錐形表面而是為彎曲表面，其提供為柔性管處于未彎曲狀態(tài)(如圖3中所示)時(shí)使曲線圍繞中心軸線(由A所示)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)體的表面。

圖3中所示的漸縮間隙388位于沿柔性管的覆蓋區(qū)域的軸向位置處，在該處，預(yù)計(jì)有峰值彎曲曲率。漸縮間隙有助于在柔性管和彎曲增強(qiáng)物的柔性端彎曲時(shí)在彎曲增強(qiáng)物的內(nèi)表面與外護(hù)套的外表面之間提供增大的有效接觸區(qū)域。

適當(dāng)?shù)?，盡管在圖3中指出彎曲增強(qiáng)物具有內(nèi)開(kāi)孔，其通向起始點(diǎn)390處的漸縮間隙中，起始點(diǎn)390為突然的變化，將認(rèn)識(shí)到的是，彎曲增強(qiáng)物的聚合物本體375可具有彎曲邊緣，且類(lèi)似地，穿過(guò)彎曲增強(qiáng)物的開(kāi)孔的內(nèi)徑中的梯級(jí)可通過(guò)使本體彎曲而更漸進(jìn)。這有助于避免接觸集中點(diǎn)的任何風(fēng)險(xiǎn)。

圖4示出了支撐在平臺(tái)中的備選彎曲增強(qiáng)物，且因此示出了包括外護(hù)套108的管本體100如何經(jīng)由端配件300端接在相應(yīng)端處。端配件300為金屬本體，其自身端接于連接凸緣305中，連接凸緣305可裝固至匹配的元件310來(lái)使管線繼續(xù)。端配件300包括從凸緣延伸至大致圓柱形本體315的頸部315，其包括陪配件夾套，夾套包繞柔性管本體100的端接層。如圖4中所示，端配件300裝固至由一個(gè)或多個(gè)剛性元件(諸如金屬片或金屬板或木板等)提供的剛性支撐結(jié)構(gòu)330上。圖4中所示的支撐結(jié)構(gòu)330為平臺(tái)的一部分。孔335設(shè)在平臺(tái)的底部中，柔性管本體100在使用中通過(guò)平臺(tái)懸掛。

圖4還有助于示出彎曲增強(qiáng)物440(其為彎曲引導(dǎo)部件的示例)如何用于覆蓋柔性管的外護(hù)套108的上區(qū)域。彎曲增強(qiáng)物440包括漸縮端445，其直接通向柔性管本體的無(wú)約束區(qū)域。換句話說(shuō)，彎曲增強(qiáng)物的漸縮端445對(duì)其覆蓋的柔性管本體的剛度且因此彎曲特征具有很少影響或沒(méi)有影響。這有助于形成從由柔性管本體提供的剛度到彎曲增強(qiáng)物自身的過(guò)渡。彎曲增強(qiáng)物的外表面450為漸縮的且從彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端朝較寬端455向外擴(kuò)張。彎曲增強(qiáng)物的較寬端455經(jīng)由螺栓或螺釘?shù)妊b固至平臺(tái)330且包括內(nèi)金屬增強(qiáng)部分460。該金屬增強(qiáng)部分460從彎曲增強(qiáng)物的剛性端朝無(wú)約束端延伸且終止于圓環(huán)面470中。環(huán)面470的位置限定彎曲增強(qiáng)物的"鋼結(jié)構(gòu)"的一端。

彎曲增強(qiáng)物的本體475為聚合物材料，其包繞彎曲增強(qiáng)物的剛性端處的鋼結(jié)構(gòu)且由其增強(qiáng)，且因此有效地提供裝固至平臺(tái)330的剛性結(jié)構(gòu)。適當(dāng)?shù)兀瑥澢鰪?qiáng)物的本體由聚氨酯化合物等制成。聚合物本體遠(yuǎn)離彎曲增強(qiáng)物的剛性端延伸越過(guò)軸向方向上的點(diǎn)，在該處，環(huán)面限定鋼結(jié)構(gòu)的一端且朝彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端延伸。由于彎曲增強(qiáng)物的外表面450漸縮使得朝彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端變窄，且由于聚合物本體不包括除環(huán)面470外的任何剛性元件，故彎曲增強(qiáng)物的柔性程度朝彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端逐漸增大。

如圖4中所示，柔性管本體的外護(hù)套108提供大致圓柱形外表面。其延伸穿過(guò)彎曲增強(qiáng)物進(jìn)入夾套內(nèi)的剛性端配件中。該外表面由包繞的彎曲增強(qiáng)物覆蓋。由彎曲增強(qiáng)物440提供的內(nèi)表面480包括平滑漸縮區(qū)域484，其朝彎曲增強(qiáng)物的剛性端遠(yuǎn)離外護(hù)套108外表面向外漸縮。因此，漸縮間隙488位于用作彎曲引導(dǎo)部件的彎曲增強(qiáng)物的內(nèi)表面與柔性管上的外表面(在該示例中，由外護(hù)套的大致圓柱形外表面提供)之間。該漸縮間隙提供在由彎曲增強(qiáng)物覆蓋的柔性管的區(qū)域的一部分中。在圖4中所示的彎曲增強(qiáng)物中，該部分大致為在鋼結(jié)構(gòu)下方延伸的大致所有彎曲增強(qiáng)物。漸縮間隙488漸縮使得朝彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端變窄。換句話說(shuō)，間隙朝彎曲增強(qiáng)物的剛性端相比朝彎曲引導(dǎo)部件的無(wú)約束端較寬。如圖4中所示，漸縮間隙488位于彎曲增強(qiáng)物的剛性區(qū)域與彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端之間。在圖4中所示的示例中，漸縮間隙由為截頭圓錐形的彎曲增強(qiáng)物的漸縮內(nèi)表面提供。將認(rèn)識(shí)到的是，漸縮內(nèi)表面可不提供成截頭圓錐形表面而是為彎曲表面，其提供為柔性管處于未彎曲狀態(tài)(如圖4中所示)時(shí)使曲線圍繞中心軸線(由A所示)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)體的表面。

圖4中所示的漸縮間隙488位于沿柔性管的覆蓋區(qū)域的軸向位置處，在該處預(yù)計(jì)有峰值彎曲曲率。漸縮間隙有助于在柔性管和彎曲增強(qiáng)物的柔性端彎曲時(shí)在彎曲增強(qiáng)物的內(nèi)表面與外護(hù)套的外表面之間提供增大的有效接觸區(qū)域。適當(dāng)?shù)?，漸縮凹部的最寬部分位于彎曲增強(qiáng)物本體的增強(qiáng)區(qū)段附近。

盡管已經(jīng)參照?qǐng)D3和圖4描述了本發(fā)明的某些實(shí)施例，其中彎曲增強(qiáng)物包括單個(gè)漸縮間隙，但將認(rèn)識(shí)到的是，本發(fā)明的某些其它實(shí)施例可使用一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或更多相似的漸縮區(qū)域，其中更漸縮的區(qū)域用于更剛性的結(jié)構(gòu)。

圖5有助于示出備選彎曲增強(qiáng)物540。這是可按照之前兩個(gè)描述的彎曲增強(qiáng)物支撐在平臺(tái)或其它剛性結(jié)構(gòu)上的類(lèi)型。為了清楚起見(jiàn)，圖3和圖4中所示的鋼結(jié)構(gòu)未在圖5中示出。彎曲增強(qiáng)物為可用于覆蓋柔性管的外區(qū)域的彎曲引導(dǎo)物的示例。彎曲增強(qiáng)物540包括漸縮端545，其直接通向柔性管本體的無(wú)約束區(qū)域。換句話說(shuō)，彎曲增強(qiáng)物的漸縮端545對(duì)其覆蓋的柔性管本體的剛度且因此彎曲特征具有很少影響或沒(méi)有影響。這有助于形成從由柔性管本體提供的剛度到彎曲增強(qiáng)物自身的過(guò)渡。彎曲增強(qiáng)物的外表面550為漸縮的且從彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端朝較寬端555向外擴(kuò)張。彎曲增強(qiáng)物的較寬端555可經(jīng)由螺栓或螺釘?shù)妊b固至平臺(tái)且包括內(nèi)金屬增強(qiáng)物。該金屬增強(qiáng)部分(圖5中未示出)從彎曲增強(qiáng)物的剛性端朝無(wú)約束端延伸且終止于圓環(huán)面。環(huán)面的位置限定彎曲增強(qiáng)物的"鋼結(jié)構(gòu)"的一端。

彎曲增強(qiáng)物的本體575為聚合物材料，其包繞彎曲增強(qiáng)物的剛性端處的鋼結(jié)構(gòu)(未示出)且由其增強(qiáng)，且因此有效地提供裝固至平臺(tái)的剛性結(jié)構(gòu)。適當(dāng)?shù)?，彎曲增?qiáng)物的本體由聚氨酯化合物等制成。聚合物本體遠(yuǎn)離彎曲增強(qiáng)物的剛性端延伸越過(guò)軸向方向上的點(diǎn)，在該處，環(huán)面限定鋼結(jié)構(gòu)的一端且朝彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端延伸。彎曲增強(qiáng)物540的內(nèi)開(kāi)孔由大致圓柱形的內(nèi)表面580限定。柔性管本體的外護(hù)套108的外表面為大致圓柱形外表面，其與限定穿過(guò)彎曲增強(qiáng)物的開(kāi)孔的內(nèi)表面580間隔開(kāi)。由彎曲增強(qiáng)物提供的圓柱形內(nèi)表面580從剛性端配件延伸至彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端。摩擦帶585包繞外護(hù)套108的外表面。適當(dāng)?shù)?，摩擦帶為聚酰胺或聚丙烯或聚乙烯基材料。適當(dāng)?shù)?，摩擦帶為彈性體帶或熱縮帶(諸如Canusa帶)等。適當(dāng)?shù)?，摩擦帶為熱塑性?fù)合物。摩擦帶585螺旋地纏繞且纏繞成沿由彎曲增強(qiáng)物覆蓋的外護(hù)套108的長(zhǎng)度具有不同厚度。如圖5中所示，纏繞朝鄰近彎曲增強(qiáng)物的剛性端的纏繞的端部變窄。相比之下，纏繞具有更多卷，且因此圍繞彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端提供更大的厚度。結(jié)果，由纏繞的帶提供的外表面587在柔性管上提供外表面。因此，這提供了位于用作彎曲引導(dǎo)部件的彎曲增強(qiáng)物的內(nèi)表面與柔性管上的外表面(在該示例中，由摩擦帶的纏繞的外表面提供)之間的漸縮間隙588。漸縮間隙588提供在柔性管的區(qū)域的一部分中，其由彎曲增強(qiáng)物覆蓋。漸縮間隙588漸縮使得朝彎曲增強(qiáng)物的無(wú)約束端變窄。換句話說(shuō)，間隙朝彎曲增強(qiáng)物的剛性端相比朝彎曲引導(dǎo)部件的無(wú)約束端較寬。漸縮間隙的提供有助于在彎曲增強(qiáng)物和柔性管彎曲時(shí)增大彎曲增強(qiáng)物的內(nèi)表面與柔性管上的外表面之間的有效接觸區(qū)域。這有助于避免接觸集中。

將認(rèn)識(shí)到的是，盡管圖5示出了使用彎曲增強(qiáng)物的大致圓柱形的內(nèi)開(kāi)孔和摩擦帶的漸縮卷繞來(lái)產(chǎn)生漸縮間隙，但漸縮間隙同樣可通過(guò)彎曲增強(qiáng)物的漸縮內(nèi)開(kāi)孔區(qū)域和摩擦帶的一些卷繞的組合來(lái)產(chǎn)生。

貫穿本說(shuō)明書(shū)的描述和權(quán)利要求，詞語(yǔ)"包括"和"包含"和它們的變體意思是"包括但不限于"，且它們不旨在(且不會(huì))排除其它部分、添加、構(gòu)件、整體或步驟。貫穿本說(shuō)明書(shū)的描述和權(quán)利要求，單數(shù)涵蓋復(fù)數(shù)，除非上下文另外要求。具體而言，在使用不定冠詞的情況下，說(shuō)明書(shū)將理解為考慮了復(fù)數(shù)和單數(shù)，除非上下文另外要求。

連同本發(fā)明的特定方面、實(shí)施例或示例的特征、整體、特性或組將理解為適用于本文所述的任何其它方面、實(shí)施例或示例，除非與其沖突。本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征(包括任何所附權(quán)利要求、摘要和附圖)和/或如此公開(kāi)的任何方法或過(guò)程的所有步驟可以以除至少一些特征和/或步驟互斥的組合外的任何組合來(lái)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)明延伸至本說(shuō)明書(shū)(包括任何所附權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的新穎的一個(gè)特征或任何新穎的特征組合，或延伸至如此公開(kāi)的任何方法或過(guò)程的任何新穎的一個(gè)步驟或任何新穎的步驟組合。

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