用於構造長管道的方法

2023-07-24 20:09:21

專利名稱：用於構造長管道的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於使用可移動管道製造裝置來構造長管道的方法，該裝置尤其 是包括大量的可拆卸連接的貨櫃(container)，該方法通過以下步驟實現建造可移動 裝置，沿著所設計的管道的伸展(stretch)沿相反方向製造管道的兩個特定長度段，移動 該可移動裝置，再次製造兩個特定長度段，並且如有需要重複該過程，並連接所有製造的特 定長度。
背景技術：
總的來說，有利的是盡力使(每單位長度)管道重量最小化，與此同時保持管道可 工作的最大允許壓力的技術規格。或者，換句話說，有利的是在(每單位長度)重量保持相 同的同時，增加管道可工作的最大允許壓力。已知的是，天然氣和液體石油產品可能包含不希望的雜質，尤其是不希望的酸性 雜質，如二氧化碳和硫化氫。此外，可能存在有機酸以及氯化物。同時已知的是，在標準的 壓力和溫度工作條件下，傳送這種汙染產品的由常規材料形成的管道可能出現失效，例如 由於應力腐蝕開裂引起的失效。這種失效可能引起管道的縱向延伸的裂縫。先前對於減少這種失效的風險的嘗試包括利用添加到通過管道傳送的產品的防 腐劑。可惜，這會導致不可接受的成本，不僅僅包括防腐劑的成本和將其添加到產品中的成 本，還包括及時地從通過管道傳送的產品中去除和回收防腐劑的成本。由於如果防腐劑從 管道逸出而產生潛在的環境問題，使用防腐劑也是不適當的，尤其是在離岸管道中。已經提出了通過減少與所傳送的受汙染產品接觸的管路部分上的拉伸應力來減 少管路中的開裂(尤其是應力腐蝕開裂)風險的替代方法。這些方法包括利用例如由兩 個管形成的管路，這兩個管中的一個插入到另一個中，然後在生產過程中用機械方式迫使 內管與外管接觸，以便使內管在該操作完成之後具有壓應力而外管具有拉應力。這個過 程被稱為「自緊」(auto-frettage)並且用機械方式實現這種操作的一種方法在美國專利 No. 4，823，847中進行了描述。一種不同種類的細長管狀製品可由美國專利No. 4，657，049中得知，其中金屬帶 以重疊的方式螺旋卷繞並嵌入粘性基體中從而形成剛性管狀結構。美國專利No. 3，530，567 描述了一種形成細長管狀製品(或管路或管道)的方法，其通過以自重疊方式螺旋卷繞金 屬帶以使得管壁在任何一點的厚度都是由多個疊層(lap)形成來實現。為了去除由金屬帶 邊緣形成的管內孔上的螺旋狀的背脊，在卷繞之後通過使該管狀結構膨脹超過該金屬帶的 屈服點來使帶狀材料的疊層一個抵靠另一個變平。在GB 2280889中公開了一種形成中空細長或者管狀製品的方法，包括以自重疊 的方式螺旋卷繞至少一個材料帶從而提供一多層的管狀結構。在這種方案中，帶進行縱 向預成形以提供一具有至少一個臺階的橫截面，該臺階在帶的每一圈中容納下一圈的重疊 部。類似的管狀製品在WO 2006/016190中進行了描述。一種構造細長管狀製品的有利方式包括圍繞較輕的內管(內殼)的兩層或更多層較簡單預成形金屬帶(一起形成外殼)。外殼中的層是膠合在一起的，並且優選地該外殼膠 合在該內殼上。該預成形金屬帶是沒有任何異型的、簡單的扁平的預彎曲的帶。預彎曲是與 帶的縱向成一小角度進行的。因此，預彎曲產生一螺旋狀的形狀。成品管狀製品中的預成 形金屬帶不是自重疊的。內殼優選為耐腐蝕的。通過這種方式，對管道的要求(耐腐蝕性 和強度)被至少部分分開。內殼特別是提供耐腐蝕性，外層提供大部分強度(軸向以及徑 向)。細長製品中心的中空芯部是輸送氣體和/或液體的空間。這種方法在EP07106221. 0 中進行了描述。使用任一上述方法中所述的連續構造方法，可能構造相當大長度即若干千米的管 道。將這些長管道從製造車間運輸到使用管道的地方可能是一個問題。因此，如果能夠使 用可行動裝置在使用管路的地方構造管道，將是有利的。使用可行動裝置在車間外構造管道的許多方法是已知的。在US3744259中描述 了在將要鋪設管路的溝渠上方移動的管路構造裝置。類似的移動裝置可由us 3900146、US 4651914、US 4130925、US4907732 和 US 4452550 獲知。上述已知方法的一個缺陷是使用大型笨重裝置來製造長管路。這種裝置需要經常 在移動困難區域在製造管路的同時在地面上移動。在最近提交的歐洲申請No. 07116327. 3 中描述了一種固定式可移動裝置，其能夠被從一製造地運輸到另一製造地，可被用於移動 (長)管路的連續生產。那樣可在長距離上例如通過導輥或者通過滑動引導裝置連續運輸 (長)管路。一旦已經得到適當的長度，管路構造過程就停止，接著可移動裝置被運輸到位 於第一管路的相對端的第二位置。在第二位置可以生產第二管路，然後該管路連接到第一 管路。應注意到，原則上可由連續方法製造任一距離。然而，實際看來，例如1到10或15 千米之間的長度(節段)是實際的製造長度，因為管道越長，增長管道的連續運輸越難。此 外，似乎這些節段通常與所需的管道節段的長度相對應。在這方面，應注意到，由於河流交 叉、公路交叉、壓縮站、膨脹環、連接件、分支等等，長管道通常由較小節段製成。這些節段通 過連接器彼此連接，或者它們直接聯接至壓縮機等等。例如一天可適當地完成若干千米例 如3到6千米的製造。這樣一天中製成的實際長度例如取決於易接近性和伸展的斜度。下 坡幾度的伸展比上坡幾個百分點的類似伸展允許顯著更長的生產。上述方法的一個缺點在於每次在製造一個特定長度段以後，需要拆卸可移動裝 置、將可移動裝置運輸經過長距離並且再次裝配可移動裝置以用於製造另一個特定長度 段。如能夠以更有效的方式製造更多特定長度段將是有利的。

發明內容
現在已經發現，通過由一個位置沿相反方向製造兩個特定長度段，可以實現更有 效地製造長管道。這可通過從一個方向向相反方向轉動可移動裝置來實現，或者，優選地， 通過由同一製造位置製造特定長度段來實現，在該過程中，可移動裝置適當地具有大體上 垂直於管道方向的製造方向，並且沿著所設計的管道的伸展將兩個製造的管彎曲成相反方 向。因此，本發明涉及一種用於使用可移動管道製造裝置來構造長管道的方法，該可 移動裝置能夠製造管道的多個特定長度段，每個特定長度段為長管道的長度的一部分，該方法包括以下步驟將可移動裝置置於所設計的長管道的伸展的第一位置，沿所設計的長 管道的一個方向製造管道的一個特定長度段，沿相反方向製造管道的第二特定長度段，將 可移動製造裝置移動至所設計的長管道的伸展的第二位置，沿長管道的一個方向製造管道 的第三特定長度段，沿相反方向製造管道的第四特定長度段，任選地將可移動製造裝置移 動至所設計的長管道的伸展的又一位置，沿所設計的長管道的一個方向製造管道的又一特 定長度段，沿相反方向製造管道的另一個又一特定長度段，任選地進一步重複該過程一次 或更多次，並且連接全部製造的特定長度段。通過使用如上所述的方法，獲得了一種更有效的管道製造方法。可移動裝置在被 移動至另一個製造位置之前製造兩個特定管道長度段，而非在製造一個特定管道長度段之 後移動可移動裝置。這產生了一種更有效的方法來製造長管道。在本文中，術語「長管道」表示運輸液體和/或氣體需要的管道的總長度。術語「特 定長度段」表示總長度的一部分或一小段。通過可移動裝置製造的每個長度段為特定長度 段。特定長度段通常為本文中此前所述的實際長度段。本發明尤其涉及一種使用兩個或更多可移動管道製造裝置的方法，優選使用兩個 或三個可移動管道製造裝置，第二可移動裝置和更多的可移動裝置(如果存在的話)以與 第一可移動裝置同樣的方式工作。又一改進通過使用又一可移動管道製造裝置實現，該又一可移動管道製造裝置被 維護、運輸或處於備用位置。尤其優選的是使用三個可移動管道製造裝置，一個裝置構造管 道，一個裝置進行維護而一個裝置被運輸至一個新的位置。這樣，在設備用於運輸可移動裝 置方面也獲得了最佳效率。例如，在只使用一個可移動裝置的情況下，這通常將意味著兩天 製造，任選地一天用於維護，繼之以運輸。這將意味著每四天出現用於運輸的例如包括機組 人員在內的直升機。通過如上所述使用三個可移動裝置，直升機每天連續地使用，而非四天 中使用一天。一個類似的優選實施例使用兩個可移動裝置，一個可移動裝置製造管道，另一 個可移動裝置同時進行維護和運輸。在一個優選實施例中，使用的可移動裝置包括大量可拆卸地連接的貨櫃。可移 動裝置優選地由各個獨立的貨櫃在第一位置處裝配。可移動裝置包括大量貨櫃，每個 貨櫃具有的尺寸和重量使得其比較容易運輸。另外，可設置用於快速簡便提起或吊起以 及運輸的裝置，例如開口、環、鉤子、桶夾具。每個貨櫃包括連續製造細長管所需的設備的 一部分。通過使用用於可移動裝置的可拆卸貨櫃，該裝置可被拆分成較小的貨櫃，然後 這些貨櫃可跨越(長)距離運輸。這可以通過例如使用直升機、船或卡車或其組合實現。 通過重複該過程可構造非常長的管道。不需要在地面上長距離運輸笨重的機器。此外，可 在數目有限的一些地方發送所有構造管道所需的材料。這種方法適當地包括在移動裝置之前將可移動裝置拆卸成獨立的貨櫃，將可移 動裝置的已拆卸的部分移動至第二或者又一位置並在進一步製造一個或更多特定長度段 之前重新裝配可移動裝置。在裝置很小的情況下，可以在不拆卸的情況下移動可移動裝置。 應注意到，在兩個相鄰貨櫃的情況下，可以一舉運輸這兩個貨櫃，尤其是當其涉及較小 的貨櫃時。在本方法中，第一位置適當地為從所設計的長管道的一端遠離一個特定長度段。 通過製造用到所設計的管道的始端或末端的一個特定長度段，繼之以沿另一方向製造另一個特定長度段，獲得最佳效率。為了維持最佳效率，第二位置適當地從第一位置遠離兩個特 定長度段。以同樣的方式，任何進一步的又一位置從前一位置遠離兩個特定長度段。應注 意到，並不需要通過從始端到末端連續地構造相鄰的管道而構造總管道。還可以從兩側構 造管道，或者首先構造一個或多個中心定位的部分，繼之以將這些部分連接。實際上，管道 可被按照設計分成適當的特定長度段，其後可按照任意順序構造特定長度段，優選製造盡 可能多的雙特定長度段。應注意到，有時只需要由一個特定位置製造一個特定長度段，例如 當根據本發明的方法製造的兩個特定端部之間的距離使得只需要一個另外的特定長度段 來連接這兩個端部時就是如此。適當地，可移動裝置沿所設計的管道的伸展的一個方向製造一個特定長度段，繼 之以掉轉可移動裝置並沿相反方向製造管道的一個特定長度段。在另一個實施例中，可移 動裝置在同一位置製造管道的兩個特定長度段，一個特定長度段被彎曲至所設計的管道的 伸展的一個方向，另一特定長度段被彎曲至所設計的管道的伸展的另一方向。優選地，可移 動裝置具有垂直於所設計的管道的伸展的製造方向，優選地，可移動裝置位於離所設計的 管道的伸展一定距離處，尤其是5到500米之間的距離，優選20到200米之間的距離，更優 選40到80米之間的距離。可移動裝置製造方向與所設計的管道之間的角度適當地為30° 到120°，優選60°到120°，更優選大約90°。然而，還可以使得可移動裝置首先被置於 所設計的管道的一個方向並製造成該方向，繼之以沿同一方向的第二特定長度段，該長度 段隨後被彎曲180°至相反方向。在本發明的另一個實施例中，可沿所設計的長管道的一個方向製造一個特定長度 段，繼之以運輸至對於該特定長度段的長度段的相反方向。應注意到，運輸特定長度段通常 將需要運輸工具。這些運輸工具將通常沿所設計的管道的雙向出現。因此，在製造成一個 特定方向比沿另一方向更容易的情況下，可以有利地將一個特定長度段製造成一個方向並 且使用用於兩個特定長度段的運輸工具使得該特定長度段被運輸至另一方向，繼之以製造 第二特定長度段。在本實施例中，術語「沿所設計的管道的一個方向製造管道的一個特定長 度段」應被理解為「通過沿相反方向製造特定長度段繼之以沿另一方向運輸直到其處於最 初設計的位置而沿所設計的管道的一個方向製造管道的一個特定長度段」。通過使用上述方法，可以製造具有至少20千米的長度的長管道，優選至少50千 米，更優選至少100千米，甚至更優選至少200千米，管道的長度可高達500千米，或甚至高 達1000千米或甚至更多。適當地，在如上所述的方法中，製造具有0. 5至10千米長度的特定長度段，優選1 至7. 5千米，更優選2至6千米，每個特定長度段與任何其它特定長度段具有相同長度或者 具有不同的長度。實際的特定長度段將取決於要製造的管道的情況。例如，上坡的伸展通 常將需要比下坡的伸展更短的特定長度段，並且河流、山脈、地質斷層等等的存在可能導致 特定長度段短於最優地形條件中的特定長度段。適當地，在本方法中，長管道的長度和特定長度段的比值> 5，優選> 10，更優選 > 25，該比值可高達400，或甚至高達1000或甚至更多。在根據本發明的方法中，製造的特定長度段被適當地在地平面以上運輸。製造的 管道可以使用本領域中已知的設備，例如滾動引導條，而進行運輸。在可能的情況下，製造 的特定長度段可以被導至預挖的溝槽並穿過溝槽運輸。這樣，以後就不需要將管道傳輸至溝槽。為了獲得所要求的長管道，通過在本領域中已知的方法將全部特定長度段連接至 彼此。連接件可以在構造了全部特定長度段之後製成，然而，連接件也可在一旦可以連接特 定長度段時就製成。用於本發明的可移動裝置適當地為一種用於構造細長的管狀製品的可移動裝置， 所述管狀製品包括細長的管狀內部中空芯部、細長的管狀內殼和細長的管狀外殼，該內殼 圍繞該中空芯部，該外殼圍繞該內殼，該外殼包括一個或多個層，每一層包括一個或多個螺 旋卷繞的金屬帶，該內殼和外殼以及外殼中的任意層都通過粘合劑彼此結合，其中細長制 品將通過如下方法製成，所述方法包括構造細長的內殼，提供一個或多個金屬帶，圍繞內殼 螺旋卷繞所述一個或多個金屬帶，提供粘合劑或可固化粘合劑前體並將其應用到內殼、外 殼和各層之間，隨後在使用粘合劑前體時固化粘合劑前體，該可移動裝置包括大量的可拆 卸連接的貨櫃，每個貨櫃包括用來實現如上所述的一個或多個工序的設備，但須當存 在兩層或更多層時，或者存在重疊層時，在內殼和外殼之間可以設置或者可以不設置粘合 劑層。可移動裝置尤其包括至少一個貨櫃，其中設置有用於構造細長內殼的設備。細 長內殼的構造是現有技術已知的。構造內殼的一種適當方法是由扁平金屬板以連續方式 進行，其通過將金屬板滾捲成管(優選冷滾卷)，隨後縱向焊接經過滾卷的金屬板(尤其是 雷射焊接)，並將焊接起來的管彼此連接(優選通過焊接，尤其是雷射焊接)來實現。優選 地，該滾卷過程是分兩步進行的，每一步都將板的一半變為管的一半，優選使用三輥子組件 來將板彎曲。在另一個實施例中，內殼是由扁平金屬板以連續方式製成的，其通過進行衝壓 (優選按照二級衝壓過程進行衝壓)，隨後縱向焊接經過滾卷的金屬板(尤其是雷射焊接)， 並將焊接起來的管彼此連接(優選通過焊接，尤其是雷射焊接)來實現。另一個實施例包括通過螺旋卷繞扁平的金屬帶並焊接卷繞的金屬帶而連續地制 造內殼。在又一個實施例中，展開長的滾卷金屬帶並且同時將其沿縱向摺疊成管，隨後將 兩側彼此焊接。在又一個實施例中，內殼是通過擠壓聚合物(優選有機聚合物)以連續方式製成 的。可移動裝置尤其包括至少一個貨櫃，其中存在用於圍繞內殼卷繞一個或多個金 屬帶的設備。外殼的構造是現有技術已知的，例如在上面所引用的專利文獻已知的。一種 非常適合的方法在稍早提交的歐洲申請EP 07106221.0中進行了描述。該文獻中描述的方 法包括製造如上所述的細長的多層管狀製品，外殼包括至少兩層，每層包括一個或多個縱 向預成形的扁平的細長金屬帶，該金屬帶的預成形使得金屬帶被螺旋彎曲以使得一個或多 個螺旋體的連續繞圈彼此接觸或幾乎接觸，一層中的每個帶與其它層中的其它帶重疊，外 殼中的層通過粘合劑彼此結合，該方法包括提供一細長的內殼，提供一個或多個扁平的細 長第一金屬帶，在彎曲過程中塑性預成形所述一個或多個第一金屬帶從而獲得一個或多個 螺旋體，並將預成形的所述一個或多個第一金屬帶應用到內殼上從而形成外殼的第一層， 提供並應用粘合劑或可固化的粘合劑前體，提供一個或多個扁平的細長第二金屬帶，在彎曲過程中塑性預成形所述一個或多個第二金屬帶從而獲得一個或多個螺旋體，並將預成形 的所述一個或多個第二金屬帶應用到外殼的第一層上從而形成外殼的第二層，任選地隨後 進一步提供和應用一個或多個另外的粘合劑層和預成形的、扁平的細長金屬帶層。優選地， 內殼和外殼通過粘合劑相互連接。藉助於如下特徵一利用扁平的金屬帶來製備預成形的螺旋形外殼層，在預成形 帶中將幾乎不存在任何失效(例如由於應力集中引起的失效)。尤其當使用高強度合金鋼 (例如其晶粒的高比例處於馬氏體相的合金鋼)時，可獲得能經受得住高壓力的管狀製品。 通過利用尤其耐腐蝕的內殼將減少任何應力腐蝕。通過在外殼中使用預成形帶的重疊層， 相當大部分的軸向負荷可由外殼承擔。在與標準管路相比材料重量節省40%以上的同時， 本發明的管狀製品可經受得住相同的內部壓力。尤其是，高馬氏體相含量剛帶與預彎曲的 組合是有利的，因為沒有預彎曲的話，成品的管路產品將包含大量的彈性變形能量，這會使 生產過程以及任何修理成為困難的程序。帶的預彎曲包括施加適當的力從而通過金屬的塑性變形獲得螺旋形的帶。在層由 一個金屬帶形成的情況下，螺旋體的直徑(沒有任何引起彈性變形的力)與內殼為同一數 量級，同時螺旋體的連續繞圈正好彼此接觸或者存在只需由金屬的彈性變形就能克服的小 間隙或小重疊，從而得到如下所述的小間隙。螺旋體的直徑可在內殼直徑的0. 6到1. 4倍 之間，適當地，螺旋體的直徑在內殼直徑的0. 8到1. 25倍之間，優選為在0. 9到1. 12倍之 間，更優選為在0. 97到1. 04倍之間。原則上對管狀製品的直徑沒有限制。適當地，內部中空芯部具有5到250cm的直 徑，優選為10到150cm，更優選15到125cm。外殼將包括至少兩個層。當只使用一層時，耐 軸向負荷能力將過低。原則上，對最大層數沒有限制，但是實際的數量將可高達24層，尤其 是高達20層。適當地，外殼包括2到16層，優選為2到10層，更優選為3到8層，尤其是 4-6層。應當理解的是，更多的層將形成能經受住更高壓力的管路。此外獲得更高的軸向強 度。細長的管狀製品在每一層中包括一個帶時適當地具有3到40的周長/帶寬比，優 選為4到28，更優選為6到20，其中周長是外殼的最小層(或者說圍繞中空芯部的第一層) 的周長。在一層中具有多於一個帶的情形下，帶寬被定義為該層中帶寬的總和。在外殼的一層中兩個繞圈之間的距離優選為較小。那樣，力可以相對容易地傳送， 而沒有任何粘合劑層開裂方面的潛在問題。適當地，兩個連續的螺旋體繞圈之間的軸向間 隙，如果存在，最多是帶寬的四分之一，優選為最多是帶寬的六分之一，更優選為最多是帶 寬的十分之一。因此在各層之間獲得充分重疊從而傳送力。適當地，帶的兩個繞圈之間的 間隙最多是1cm，優選為最多是0. 4cm，更優選為最多是0. Icm0內殼和外殼中的第一層之間的距離適當地為最多2mm，優選為在0. 01到Imm之間。 同樣地，外殼的兩個層之間的距離最多為2mm，優選在0. 01到Imm之間。通常，內殼與第一 層之間和外殼中的各層之間的間隙將被充以粘合劑。在一個通過自緊技術處理該管狀製品 的優選實施例中，內殼與各層之間的大部分空的空間(empty space)將被去除，優選所有空 的空間將被去除。在一層中為一個金屬帶的情形下，在縱剖面上，一層中的每個帶與另一層 中的另一個帶重疊10%直至90%，優選為25%直至75%，更優選為40%直至60%。細長管狀製品的外殼適當地由鋼、不鏽鋼、鈦或鋁製成，優選為如上進一步限定的高強度鋼，尤其是其材料的高比例處於馬氏體相的鋼。帶有大量馬氏體晶粒的鋼由於其高 強度是優選的。使用這種鋼形成具有較高強度和低重量的管狀結構。這些鋼具有900MPa 到1500MPa的抗拉強度。這些鋼可從Mittal Steel獲得，商標名稱為「MartlNsite」。如上所述的細長管狀製品適當地由具有至少100，000磅/平方英寸的規定最小屈 服強度(Specified Minimum Yield Stress, SMYS)的金屬帶製成，優選地，金屬帶的規定最 小屈服強度為150，000到300，000磅/平方英寸，更優選為180，000到250，000磅/平方 英寸。內殼適當地為金屬管，尤其是鋼管，更尤其是耐腐蝕鋼管如不鏽鋼管。內殼還可由 有機聚合物如ΡΕ、PP、PU、PVC等等製成。在另一個實施例中，可移動裝置包括至少一個包括用於固化可固化粘合劑前體的 設備的貨櫃。通常，如上討論的細長管狀製品適當地包括一粘合劑層，該粘合劑層包括一 應用於內殼和/或應用於外殼各層之間的粘合劑帶。原則上，每種粘合劑都可使用(液體、 粉末等等)，但是從實際角度出發，粘合劑帶是優選的。優選地，粘合劑層包括可固化聚合 物，優選為一具有織物載體的膜基環氧樹脂，更優選為CytecFM 8210_1。用於固化的設備 適當地包括加熱設備，例如紅外光，來將細長管加熱到大約160-220°C的溫度。除了包括固 化設備的貨櫃，還可有將細長製品的溫度冷卻到低溫(例如冷卻60到120°C而到100至 40°C的溫度)的貨櫃。這種冷卻例如可由空氣或冷卻空氣提供。在另一個實施例中，可移動裝置包括至少一個包括用於連續移動管狀製品或其中 間部件的設備的貨櫃。通常，用來移動管道的設備在本領域內是眾所周知的。它適當地 包括具有兩個彼此相對並接觸管路的軌道的設備，這兩個軌道使管路向前移動。這種設備 由 Caterpillar可移動裝置適當地包括設有用於在細長管狀製品上應用保護塗層的設備的集裝 箱。該塗層例如防護天氣條件、地面上運動和外部損傷。一個優選的選擇是通過位於外殼 外面的一個或多個保護層來保護如上所述的細長的管狀製品。適當的塗層是聚合物塗層， 例如ΡΕ(聚乙烯)、ΡΡ(聚丙烯)、PU(聚氨基甲酸酯)和/或PVC(聚氯乙烯)塗層，或者浙 青基塗層以及防腐蝕塗料。還可以使用組合和/或利用若干層塗層。保護層可以通過傳統 方法應用，例如彎曲、擠壓、塗敷等等。可移動裝置可進一步包括至少一個另外的貨櫃，所述貨櫃包括用於提供用來 控制一個或多個其他貨櫃中環境氣氛的經調節的空氣的設備。該設備尤其控制空氣溫 度、空氣溼度或者空氣的含塵量，優選為控制所有的其它貨櫃。在一個替代實施例中，一個或多個貨櫃可設有其自身的空氣調節控制單元。尤 其是每個貨櫃都包括其自身的空氣調節設備。此外，中間方式形成例如提供大部分空氣 調節要求的中央貨櫃，並且一個或多個貨櫃中可以存在輔助空氣調節設備。在另一個實施例中，可移動裝置可包括一帶有用來在細長管道中形成張力的設備 的貨櫃，該設備例如為包括兩個彼此相對設置並且接觸細長製品或內殼的軌道的履帶 (caterpillar)設備。該拉緊設備還將精確地控制移動細長製品的速度。使用張力形成設 備與絞盤(用於細長製品的向前運動)的組合是尤其有利的，因為細長管的速度被非常精 確地控制，同時該細長製品不會變彎。在可移動裝置中存在運動設備以將細長製品從可移 動裝置推離的情形下，在某一時刻，尤其是在細長製品比較長時，細長製品上的力可能會導致細長製品變彎。通過使用絞盤(無論該絞盤在距可移動裝置一段距離的某一位置或靠近 乃至附接至可移動裝置)與距可移動裝置一段距離的固定滑輪的組合，將解決變彎問題。在一個實施例中，可移動裝置包括至少一個包括監控和/或控制設備的另外的集 裝箱，該監控和/或控制設備用來監控和/或控制在其他貨櫃中的一個或多個，優選所有 貨櫃中執行的過程。該「指揮和控制」室適當地設有用來對整個過程進行觀察、控制、監 控等操作的所有必需的設備。可移動裝置可包括至少一個另外的包括操作者棲身設施的貨櫃。該貨櫃適當 地為操作者提供食物供給、睡覺設施、康樂設施等等。可移動裝置適當地包括一個或多個標準的海運貨櫃，更特別地為ISO貨櫃， 優選只使用標準的海運貨櫃(運輸貨櫃的IS01496 ；還有ISO 668和1161)。貨櫃 適當地由鋼製成。通常，貨櫃是封閉的箱子或者箱體或者柜子。因此，消除了外部天氣影 響。存在進入貨櫃的門。可移動裝置尤其包括可提升的貨櫃，尤其是可通過直升機或起重機提升，其優 選具有高達30噸的重量，優選高達25噸。可以通過例如直升機、船和/或卡車運輸。可移動裝置優選地包括除貨櫃之間的直接連接以外的加強構造，用於彼此連接 三個或更多個貨櫃，優選將貨櫃彼此連接的框架。適當的連接裝置是長的金屬梁，還可 使用捆綁設備，例如貨櫃貨櫃船上所用的標準捆綁設備，如張緊的金屬纜繩或張緊的金 屬杆。還可在貨櫃上方、旁邊或下方使用框架(如例如由工字梁製成的矩形框架)。優選地，可移動裝置位於扁平的、加強的以及任選地用樁支撐的結構上，優選為鋼 筋混凝土結構或自動找平框架。適當地，可移動裝置生產在外殼的每一層中包括一個金屬帶的細長管狀製品。適當地，可移動裝置包括一個或多個將一個貨櫃中的開口和相鄰貨櫃中的開 口連接起來的密封件，尤其是用於將細長管狀製品或其前體從一個貨櫃運輸到另一個集 裝箱，該密封件優選為柔性密封件，尤其是波紋管。密封件的形狀可以是正方形、矩形或橢 圓形，但是優選使用圓柱形或管狀的波紋管。最小直徑尺寸與細長管狀製品的直徑相同，但 是優選的是管狀製品的直徑加5% _50%，尤其是加10%到20%。密封件的長度適當地為 0. 1到5米，尤其是0. 2到1米。密封件的使用防止了沙、灰塵、雨水等等的進入。適當地，可移動裝置在最後的貨櫃中包括設有軟護套或氣刀的開口，通過該開 口細長的管狀製品離開最後的貨櫃。可移動裝置優選在高於環境壓力的壓力下工作，優 選為高於環境壓力5-25毫巴。這種增加的壓力防止了灰塵、沙等等的進入。優選地，集裝 箱包括帶柵格的地板，允許灰塵、沙等等被收集在貨櫃的底部。在貨櫃中可存在專用進 口以將沙、灰塵等等從貨櫃底部去除。適當地，可移動裝置包括在2到25個貨櫃，更適當地是3到20個，優選4到15 個，更優選5到10個。可移動裝置還可包括其中存儲若干內部殼體元件的貨櫃。那樣，可以通過使用 所存儲的元件克服第一裝置中的小差錯。相鄰的貨櫃是可拆卸地連接的。可拆卸的連接裝置可包括螺母及螺栓裝置，還 可以使用夾具。標準的捆綁設備可被用來將貨櫃固定到船上。本發明還涉及通過如上所述的方法而獲得的管道。
本發明還涉及如上所述的管道在運輸氣體和/或液體中的應用，尤其是在運輸氣 和/或油中的應用。


下文將參考附圖通過舉例方式更詳細地描述本發明，附圖中圖1示意性地示出了所設計的長管道的視圖。圖2示意性地示出了所設計的長管道、所製造的特定長度段的一部分和製造特定 長度段的可移動裝置的視圖。圖3示意性地示出了所設計的長管道、所製造的特定長度段的一部分和製造特定 長度段的可移動裝置的視圖。
具體實施例方式參看圖1，示出了所設計的長管道1，其具有始端2和末端3。長管道被分成第一特 定長度段和後面的七個其它特定長度段。可移動裝置首先要被置於第一位置5以製造特定 長度段4，繼之以沿相反方向製造另一個特定長度段。隨後，可移動裝置被運輸至第二位置 6、第三位置7和第四特定位置8，每次沿兩個相反方向製造兩個特定長度段。通常，特定長 度段可在製造以後立即彼此連接，或者在製造全部特定長度段以後彼此連接，或者以任意 優選順序彼此連接。在圖2中示出了所設計的長管道1的一部分。此外，示出了所製造的特定長度段 2。可移動裝置3正在沿相反方向製造另一特定長度段4。在能夠開始製造4之前，必須掉 轉可移動裝置3。一旦已經製造完整的特定長度段4，其被稍微移動直到其與2的末端相對， 並且將這兩個連接。在圖3中，可移動裝置3已經製造了特定長度段2並且正在由同一位置沿相反方 向製造特定長度段4。一旦已經製造了完整的特定長度段4，則移動這兩個特定長度段，直 到它們位於所設計的長管道的位置上，並且將它們兩個彼此連接。
1權利要求
一種用於使用可移動管道製造裝置來構造長管道的方法，可移動裝置能夠製造管道的多個特定長度段，每個特定長度段為長管道的長度的一部分，該方法包括以下步驟將可移動裝置置於所設計的長管道的伸展的第一位置，沿所設計的長管道的一個方向製造管道的一個特定長度段，沿相反方向製造管道的第二特定長度段，將可移動製造裝置移動至所設計的長管道的伸展的第二位置，沿長管道的一個方向製造管道的第三特定長度段，沿相反方向製造管道的第四特定長度段，任選地將可移動製造裝置移動至所設計的長管道的伸展的又一位置，沿所設計的長管道的一個方向製造管道的又一特定長度段，沿相反方向製造管道的另一個又一特定長度段，任選地進一步重複該過程一次或更多次，並且連接全部製造的特定長度段。
2.根據權利要求1所述的方法，其中使用兩個或更多可移動管道製造裝置，優選使用 兩個或三個可移動管道製造裝置，第二可移動裝置以與第一可移動裝置同樣的方式工作， 如果存在更多的可移動裝置的話，更多的可移動裝置也以與第一可移動裝置同樣的方式工 作。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中存在至少一個又一可移動管道製造裝置，所述 至少一個又一可移動管道製造裝置被維護、運輸或處於備用位置。
4.根據權利要求3所述的方法，其中存在三個可移動管道製造裝置，一個可移動管道 製造裝置構造管道，一個可移動管道製造裝置進行維護而一個可移動管道製造裝置被運輸 至一個新的位置。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，可移動裝置包括大量可拆卸地連接的集 裝箱，該方法優選包括由這些貨櫃在第一位置處裝配可移動裝置。
6.根據權利要求5所述的方法，其中該方法還包括在移動可移動裝置之前將可移動裝 置拆卸成獨立的貨櫃、將可移動裝置的已拆卸的部分移動至第二或者又一位置和在進一 步製造一個或更多特定長度段之前重新裝配可移動裝置。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其中第一位置從所設計的長管道的一端 遠離一個特定長度段。
8.根據權利要求7所述的方法，其中第二位置從第一位置遠離兩個特定長度段，而任 選地任何進一步的又一位置從前一位置遠離兩個特定長度段。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的方法，其中可移動裝置沿所設計的管道的伸 展的一個方向製造一個特定長度段，繼之以掉轉可移動裝置並沿相反方向製造管道的一個 特定長度段，或者其中可移動裝置在同一位置製造管道的兩個特定長度段，一個特定長度 段被彎曲至所設計的管道的伸展的一個方向，另一特定長度段被彎曲至所設計的管道的伸 展的另一方向，優選地，其中可移動裝置具有垂直於所設計的管道的伸展的製造方向，優選 地，可移動裝置位於離所設計的管道的伸展一定距離處，尤其是20到200米之間的距離，優 選40到80米之間的距離。
10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中長管道具有至少20千米的長度，優 選至少50千米，更優選至少100千米，甚至更優選至少200千米，管道的長度可高達500千 米，或甚至高達1000千米或甚至更多。
11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中特定長度段為0.5至10千米，優選1 至7. 5千米，更優選2至6千米，每個特定長度段與任何其它特定長度段具有相同長度或者具有不同的長度。
12.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中特定長度段為包括外殼的細長的管 狀製品，外殼包括至少兩層，每層包括一個或多個縱向預成形的扁平的細長金屬帶，金屬帶 的預成形使得金屬帶被螺旋彎曲以使得螺旋體的連續繞圈彼此接觸或幾乎接觸，一層中的 每個帶與其它層中的其它帶重疊，外殼中的層通過粘合劑彼此結合，該細長的管狀製品通 過包括以下步驟的過程製成構造一細長的內殼，提供一個或多個扁平的細長第一金屬帶， 在彎曲過程中塑性預成形所述一個或多個第一金屬帶從而獲得一個或多個螺旋體，並將預 成形的所述一個或多個第一金屬帶應用到內殼上從而形成外殼的第一層，應用一層粘合劑 或可固化的粘合劑前體，提供一個或多個扁平的細長第二金屬帶，在彎曲過程中塑性預成 形所述一個或多個第二金屬帶從而獲得一個或多個螺旋體，並將預成形的所述一個或多個 第二金屬帶應用到外殼的第一層上從而形成外殼的第二層，任選地繼之以進一步應用一個 或多個另外的粘合劑或可固化的粘合劑前體層和預成形的、扁平的細長金屬帶層，任選地 繼之以用於固化粘合劑前體的固化過程。
13.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中可移動裝置包括一個貨櫃，貨櫃 中存在用於螺旋預成形至少兩個細長的金屬帶並以兩層或更多層圍繞內殼應用預成形的 金屬帶的設備，每個金屬帶形成一層，並且利用粘合劑或可固化的粘合劑前體將金屬帶彼 此連接，任選地還有根據前述權利要求中任一項所述的方法，利用粘合劑或可固化的粘合 劑前體將所述層連接至內殼。
14.根據權利要求1-21中任一項所述的方法獲得的管道。
15.根據權利要求22所述的管道在運輸氣體和/或液體中的應用，尤其是在運輸氣和 /或油中的應用。
全文摘要
本發明涉及一種用於使用可移動管道製造裝置來構造長管道的方法，可移動裝置能夠製造管道的多個特定長度段，每個特定長度段為長管道的長度的一部分，該方法包括以下步驟將可移動裝置置於所設計的長管道的伸展的第一位置，沿所設計的長管道的一個方向製造管道的一個特定長度段，沿相反方向製造管道的第二特定長度段，將可移動製造裝置移動至所設計的長管道的伸展的第二位置，沿長管道的一個方向製造管道的第三特定長度段，沿相反方向製造管道的第四特定長度段，任選地將可移動製造裝置移動至所設計的長管道的伸展的又一位置，沿所設計的長管道的一個方向製造管道的又一特定長度段，沿相反方向製造管道的另一個又一特定長度段，任選地進一步重複該過程一次或更多次，並且連接全部製造的特定長度段。本發明還涉及根據上述方法製成的管道和管道在運輸氣體和/或液體中的應用，尤其是在運輸原油和/或天然氣中的應用。
文檔編號F16L1/028GK101910699SQ200880124814
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月16日 優先權日2007年12月18日
發明者G·D·弗裡斯, R·J·A·史密斯 申請人:國際殼牌研究有限公司