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CN102762906B - 未粘合软管和提高其加固长度段的刚性的方法 - Google Patents

未粘合软管和提高其加固长度段的刚性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及具有长度的未粘合软管，其从内至外地包括管状内密封护套、至少一层金属铠装层及由密封材料制成的外密封护套。该未粘合软管具有至少一个加固长度段，该加固长度段包括部分地或完全地围绕位于该加固长度段内的该外密封护套的加固包覆层。该加固包覆层包含加固材料层，该加固材料层的挠曲模量大于该密封材料的挠曲模量，其中该挠曲模量根据ISO？178确定。

Description

未粘合软管和提高其加固长度段的刚性的方法
技术领域
本发明涉及未粘合软管，尤其涉及用于碳氢化合物输送和/或用作脐带管的未粘合软管，还涉及用于增加软管刚性的方法。
背景技术
在软管领域中存在主要的两种类型，即粘合管和未粘合管。粘合管的一个例子被专利文献WO02/061317公开。粘合管通常由多个增强层构成，这些增强层通过粘合剂粘合在一起，从而在它们之间形成牢固粘合。
本发明的软管属于未粘合类型，其明显不同于粘合型软管。未粘合软管，特别是用于海底输送流体的软管是本领域所公知的，未粘合软管例如在作为本领域标准的API(美国石油组织)17B“软管操作的建议规程”中有所描述。未粘合软管通常包括也常被称为内密封护套或内护套的内衬层以及一层或多层位于内衬层外侧的金属(如钢)铠装层(外铠装层)，该内衬层构成阻止由管道输送的流体流出的屏障。未粘合软管通常包括外护套，设置外护套的目的是形成用于阻止流体自管道周围进入这些铠装层的屏障。
典型的未粘合软管例如由文献WO0161232A1、US6123114和US6085799公开。
为了获得足够的强度，特别是为了阻止内密封护套塌瘪，用于特定领域的软管可包括设置在由内密封护套限定的空间内的铠装层。这种内部铠装层或多层内部铠装层通常被称为骨架层。
本文术语“未粘合”是指包括铠装层和聚合物层的至少两层之间彼此不粘结。实际上已知的未粘合挠性管软管通常包含设置在内密封护套外侧的至少两个铠装层，这些铠装层之间不会直接地或借由其它层间接地沿着管道相互粘结。所以，管道各层能够彼此相对运动，由此管道变得可弯曲，不仅可被卷起以便运送，而且有足够的挠曲性以便能被施用到动态应用中，在这些动态应用中，高度挠曲性通常对于管道承受在其使用过程中可能遇到的高强度冲击、大机械力和强湍流而言十分重要。如果挠性管软管不具有必要的挠曲性，则软管就会例如因遭受不希望的变形和/或因为加强金属线断裂而损坏。
上述的未粘合软管类型尤其可用于针对包括液体和/或气体特别是石油化学产品的流体的输送的动态海底应用。尤其这类未粘合软管可被用作升管，但它们也具有可被用于其它应用场合的优点，例如作为输油管。升管是这样的管道，其至少有一个长度部分用于例如垂直地即接近或远离海底地输送流体。作为升管使用的未粘合软管可以部分地或完整地自一台海面设施(一种在海面上或接近海面的设施)延伸至另一台海面设施，自一台海面设施延伸至海底设施或自海底上升延伸至海面设施。
升管需要能动态移动并能承受它们可能遇到的例如沿管道纵轴的高水压或变化水压所引起的各种力和动态运动以及因使海洋处于运动中的湍流、风、大而变化多端的海浪、水流和其它天气状况所引起的动态运动。
未粘合软管应具有大挠曲性以沿袭其在使用过程中将会经受的运动。如果铠装层—通常是由例如螺旋状卷绕的金属线形成—刚性太大，金属线可能会变形或甚至折断，那么整个管道就将损坏。另一方面，管道和/或海面设施的运动可能造成管道过度弯曲，这同样是毁坏性的。
本发明的目的是提供一种在具有大挠曲性的同时即使在经受动态应用时过度弯曲风险也很低的未粘合软管。
发明内容
根据本发明的软管如权利要求书所限定。具有其它优点的附加的有利技术方案由从属权利要求限定并在下文中加以描述。
本发明提供一种新型软管。本发明的软管包括轴线和环绕该轴线的内密封护套，该内密封护套被至少一个外铠装层环绕。内密封护套具有面向该轴线的内侧。换句话说，被内密封护套围绕的所有部分是该内侧。
在下文中，术语“管道长度”是指沿管道轴线的长度。在内密封护套之内的空间也被称作管道腔。
术语“轴向”或“轴向地”用以表示沿管道轴线长度的方向。通常软管具有基本呈圆形的横截面，但应当理解，软管可具有其它横截面形状，例如卵形、椭圆形或略微成角状(具有倒圆边的角)。在此情形下，软管轴线可被确定为软管腔内的最中央轴线。用语在构件和/或层的“外侧”和“内侧”分别用以表示“从管轴线起与之垂直地且沿径向在管道最外侧表面之外地在构件合/或层之外或之内”。
本发明的其它应用范围通过以下描述将变得显而易见。但应当明白，说明本发明优选实施例的细节描述和具体例子只是起到举例作用，因为通过下文描述，落入本发明的精神和保护范围内的各种改变和改动对于本领域技术人员都将是显而易见的。
本发明的未粘合软管具有长度并且从内至外包括管状的内密封护套、至少一个金属铠装层和由密封材料制成的外密封护套，该外密封护套使管道铠装层免受海水侵蚀的影响。
本发明软管是未粘合软管，这表示管的至少两层彼此不粘接并可彼此相对移动。在一个优选实施例中，本发明软管包括彼此不粘接并可相对移动的至少两个金属铠装层。公知的是可以将耐磨层施加到所述金属铠装层之间以确保这些金属铠装层能够彼此相对移动。耐磨层的用途和可用材料例如在“软管的建议操作规程API17B，2002年3月”中有描述。
铠装层结构是本领域公知的，本发明软管可具有任何一种铠装结构，例如现有技术中已知的铠装结构，如包括相对管轴线以较大角度如约80°或更大角度卷绕的金属线的耐压铠装以及以小于55°的角度交叉卷绕的一对抗拉铠装层。铠装及其轮廓的多个例子例如是公开在以下任一文献中：US5176179,US5813439,US3311133,US3687169,US3858616,US4549581,US4706713,US5213637,US5407744,US5601893,US5645109,US5669420,US5730188,US5730188,US5813439,US5837083,US5922149,US6016847,US6065501,US6145546,US6192941,US6253793,US6283161,US6291079,US6354333,US6382681,US6390141,US6408891,US6415825,US6454897,US6516833,US6668867,US6691743,US6739355,US6840286,US6889717,US6889718,US6904939,US6978806,US6981526,US7032623,US7311123,US7487803,US23102044,WO28025893,WO2009024156,WO2008077410和WO2008077409。
本发明的未粘合软管包括至少一个加强长度段，该加固长度段包括将外密封护套部分地或完整地包围在内的加固包覆层。该加固包覆层包括具有一定挠曲模量的加固材料层，该挠曲模量大于密封材料的挠曲模量，其中所述挠曲模量根据ISO178确定。
被加固的未粘合软管的刚性要比未粘合软管在未设有加固包覆层时的相同长度段的刚性高。然而，在低于一定弯曲程度时，加固包覆层实际上没有抗挠弯加强效果，对于例如由于水流和/或海浪引起的对管道的大部分动态机械影响而言，该加固长度段表现出与未设有加固包覆层状态下几乎近似的挠曲反应。
因此，根据本发明能够得到理想的高动态挠性，同时降低未粘合软管被弯曲至受损程度的风险。
为了通过弯曲来增强阻止软管损坏的安全性，在一个实施例中，未粘合软管可包含加固包覆层，加固包覆层包括具有一定挠曲模量的加固材料层，在接近该加固材料在使用中所具有的温度或处于该温度时，该挠曲模量大于密封材料的挠曲模量。在一个实施例中，在较高温度时，例如在约50℃、约75℃和/或约90℃时，确定该挠曲模量。
在一个实施例中，加固材料的挠曲模量比外密封护套的挠曲模量大至少约10MPa，例如大至少约25MPa，大至少约50MPa，大至少约100MPa，大至少约125MPa，大至少约150MPa，大至少约200MPa或大至少约250MPa。最佳挠曲模量很大程度上取决于管道结构和管道应用领域。本领域技术人员将能确定未粘合软管的过度弯曲风险并相应选择用于加固包覆层的合适材料。
在一个实施例中，加固材料的挠曲模量为至少约500MPa，例如至少约1000MPa、至少约1200MPa、至少约1400MPa、至少约1500MPa、至少约1800MPa、至少约2000MPa或至少约2500MPa。
可以单独或与其它材料结合用作加固材料的材料例子包括选择自以下的材料：聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯；聚酰胺如聚酰胺亚胺、聚酰胺-11(PA-11)、聚酰胺-12(PA-12)或聚酰胺-6(PA-6)；聚酰亚胺(PI)；聚氨酯；聚脲；聚酯；聚缩醛；聚醚如聚醚砜(PES)；多氧化物；聚硫化物如聚苯硫(PPS)；聚砜如聚芒砜(PAS)；聚丙烯酸酯；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；聚醚醚酮(PEEK)；聚乙烯化合物；聚丙烯腈；聚醚酮酮(PEKK)；前述物质的共聚物；氟化聚合物如聚偏二氟乙烯(PVDF)、偏二氟乙烯均聚物或偏二氟乙烯共聚物(“VF2”)、三氟乙烯均聚物或偏三氟乙烯共聚物(“VF3”)，包括选自VF2、VF3的两种或多于两种不同组分的聚合物或三元共聚物、氯三氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯或六氟乙烯；含有一种或多种上述聚合物的化合物；以及聚合物复合材料，例如混合有加强纤维的聚合物(例如上述提到的一种)，其中加强纤维例如是玻璃纤维、碳纤维和/或芳纶纤维。
在一个实施例中，加固包覆层包括或基本上由热塑性聚乙烯(TPE)和热塑性聚乙烯化合物(TPV)的组合物组成。
在优选实施例中，所述加固包覆层包括选自交联和非交联聚乙烯的加固材料，优选加固材料选自密度至少约为940kg/m3的基本上非交联的高密度聚乙烯(HDPE)以及密度至少约为925kg/m3至940kg/m3的基本上非交联的中密度聚乙烯(MDPE)，优选该加固包覆层是HDPE，进一步优选为密度约为945kg/m3的HDPE。
HDPE和/或MDPE可以是任何类型的HDPE/MDPE。本发明中，基于HDPE聚合物的总聚合物摩尔含量，HDPE和/或MDPE优选包括至少80摩尔％的乙烯含量，例如至少85摩尔％、至少90摩尔％或至少95摩尔％。
HDPE/MDPE聚合物的总聚合物摩尔含量包括除了无机填料和其它无机材料外的全部聚合物。
在一个实施例中，HDPE或MDPE包括高达约20摩尔％的C3-C20烯烃，如高达约20摩尔％、约10摩尔％或约5摩尔％，这取决于HDPE/MDPE的总聚合物摩尔含量，例如丁烷、甲基、己烷、辛烷及它们的组合。
在一个实施例中，基于HDPE聚合物的总重量，该加固材料包含最高达约20重量％的无机填料，如最高达约15重量％、约10重量％或约5重量％。无机填料可以例如包括：一种或多种染料；热稳定剂；过程稳定剂；金属减活化剂；阻燃剂；粘土硅酸盐，例如高岭石，如二重高岭石、多水高岭石、珍珠高岭石和蛇纹石；蒙脱石，例如叶腊石、滑石、蛭石、锌蒙脱石、皂石、绿脱石、水辉石(硅酸镁)和蒙脱石(膨润土)；伊利石；绿泥石；合成粘土，如水滑石；和/或加强填料，例如玻璃颗粒、玻璃纤维、矿物纤维、滑石粉、碳、碳酸盐、硅酸盐及金属微粒。已知通常聚合物中的填料会提高聚合物强度并提高其防护性能。另一方面，过多的填料会增加形成不希望有的裂缝的风险，裂缝会导致管道在弯曲区域出现局部缺陷。一般，理想的是加固材料所包含的无机填料材料不超过约20重量％。
在一个实施例中，该加固材料包括或由低密度聚乙烯(LDPE)组成。
在一个实施例中，该加固包覆层包括两种或更多种优选设置在多层内和/或多段内的材料。如果该加固包覆层包括两层或更多层，则这两层或更多层材料可以优选通过机械方式和/或化学方式彼此结合，例如借助胶，局部熔合、焊接或其它方法。
在一个实施例中，该加固包覆层包括至少两种加固材料，该至少两种加固材料优选为不同等级的PE。
通过使该加固包覆层包含强度特性不同的加固材料，能够得到阻止管道以各种弯曲角度弯曲的所希望的加固性质。
在一个实施例中，该加固包覆层包括完整的铠装材料，例如以金属带或金属线的形式，借此提供额外的加固加强效果。
为保持管道在低弯曲度时的高动态挠性，在一个实施例中优选该加固材料是非发泡材料。优选该加固包覆层基本由非发泡材料制成。为避免不希望的和/或不可控的浮力效应，通常也优选该加固材料是非发泡的。
原则上，该加固包覆层可以有任何厚度。但如果该加固包覆层过薄，则很可能不会对加固长度段产生任何相关的加固效作用。为了对加固长度段提供充足的加固作用，加固包覆层优选具有至少约3毫米的厚度，例如至少约5毫米，至少约8毫米，至少约1厘米，至少约1.5厘米，至少约2厘米，至少约2.5厘米，至少最高达约5厘米或至少最高达约4厘米。
在一个实施例中，外密封护套具有外径，该加固包覆层具有从约3毫米到约为外密封保护套外径一半的厚度，如约为外密封保护套外径的1/4。
在一个实施例中，该加固包覆层可以沿该加固段的长度变化，借此提供其它的设计可能性。
在一个实施例中，该加固包覆层沿加固段长度基本是恒定的。但如果该加固段不是管道的整个长度，那么通常优选该加固包覆层两端的厚度被斜切或倒角。
该加固长度段优选有足够的长度以形成未粘合软管的弯曲区域。在一个实施例中，未粘合软管的加固长度段有至少约为50米的长度，例如至少约为100米，至少约为200米，至少约为500米或至少约为该未粘合软管长度的一半。
在一个实施例中，未粘合软管的加固长度段具有高达约为该未粘合软管长度90%的长度，例如高达该未粘合软管长度80%的长度或高达该未粘合软管长度50%的长度。
通过以上描述可以明白，加固包覆层无需覆盖整个软管长度。这提供了针对特殊用途而设计未粘合软管的其它可能。例如只需将加固包覆层应用到软管的过度弯曲风险度高的长度部分，而该未粘合软管的其它长度部分不需要由该加固包覆层包覆。这样做有多种益处。第一，可使成本最小化；第二，不包含加固包覆层的(多个)长度部分处的挠性保持不变；第三，可将由于该加固包覆层而增加的额外重量保持尽可能低。
该加固长度段例如可被选定在这些区域，即未粘合软管被用来连接海底设备的区域，或未粘合软管的被用来锚固于海底的区域，以及未粘合软管的被应用于海浪环境下的区域。
在一个实施例中，未粘合软管包括两个或更多具有相同或不同的长度的加固长度段，和/或加固包覆层。
在某些应用中，可以优选未粘合软管的加固长度段基本上构成该未粘合软管的整个长度部分。
未粘合软管通常端接端部装置，例如与海底设施、船舶平台、其它管道或其它部件连接。因为未粘合软管的各独立层可经受的压力会非常高且这些压力之间差别很大，所以通常将各独立层逐个安装到该端部装置。一般，该端部装置是软管道系统的主要成本要素。总体讲，所需要的端部装置越大，未粘合软管的直径就越大。
在一个实施例中，未粘合软管包括第一端部和第二端部，至少第一端部和第二端部之一被连接到端部装置，从而使未粘合软管的一层或多层被独立固定到该端部装置。该外密封护套的端部部分被固定到该端部装置上，而该加固包覆层在外密封护套的该端部区域处与该外密封护套分离，换言之，该加固包覆层不与该外密封护套一起被固定在该端部装置上。
在一个实施例中，未粘合软管包括第一端部和第二端部，该第一端部和第二端部中的至少一个被连接到端部装置，从而使该未粘合软管的一层或多层被独立固定到该端部装置。该加固包覆层未被固定到该端部装置上，从而不会与其形成紧密连接。该加固包覆层可以被松弛附接到该端部装置上，例如松弛连接到该端部装置的外侧。在优选实施例中，该加固包覆层终止于距该终端设备一定距离处。
由于不将该加固包覆层固定在所述端部装置上，因而能够实现很大节约，由此使该未粘合软管变得更加具有成本效益。
在一个实施例中，该加固包覆层是基本不能透液体如海水的。
在一个实施例中，所述加固包覆层是能透水的，从而使水能渗透至加固包覆层的内侧。加固包覆层例如包括一个或多个孔眼，这样的孔眼以合适的间距如约1厘米到30厘米的间距来设置。这些孔眼可以有任何形状或尺寸。可以使该形状和尺寸最佳化以获得加固包覆层的期望的加固特性。通过将加固包覆层构造成可透液的加固包覆层，可以使由作用在外密封护套上的液态静压所形成的相应压力基本不影响该加固包覆层。此外，当加固包覆层是可透液的时，能够降低在被输送流体具有很高温度的情况下造成该外密封护套过热的风险。
该加固包覆层可以具有不同于该外密封护套的摩擦特性的摩擦特性。该外密封护套包括最外表面，该加固包覆层包括外表面，因而该加固包覆层可以如此设置，使该加固包覆层的外表面具有不同于该外密封护套的最外表面的摩擦系数。
可以针对特定用途来设计未粘合软管。例如在一个实施例中，该加固长度段可以具有增加的摩擦系数用以安装夹子或其它零部件，比如那些更容易被固定在摩擦力大的区域的零部件。
在另一个实施例中，可以使加固长度段具有减小的摩擦系数以容许未粘合软管自由滑过或围绕边缘及不规则表面滑动并抵抗水和污物的损害。
相应地，在一个实施例中，该加固包覆层的外表面具有在干燥环境下比照其自身按照ASTMD1894在23℃测得的静摩擦系数(με)，该静摩擦系数基本上大于或基本上小于所述外密封护套的最外表面相对自身在相似条件下测得的静摩擦系数。
在一个实施例中，所述外密封护套具有最外表面，所述加固包覆层具有外表面，该加固包覆层的外表面具有在湿润(因水分而变湿)环境下比照其自身按照ASTMD1894在23℃测得的静摩擦系数(με)，该静摩擦系数明显大于或明显小于所述外密封护套的最外表面相对自身在相似条件下测得的静摩擦系数。
在一个实施例中，所述外密封护套具有最外表面，所述加固包覆层具有包括第一子部段和第二子部段的外表面。该加固包覆层的外表面的第一子部段具有在湿润(因水分而变湿)环境下比照其自身按照ASTMD1894在23℃测得的静摩擦系数(με)，该静摩擦系数明显大于所述外密封护套的最外表面相对自身在相似条件下测得的静摩擦系数。该加固包覆层的外表面的第二子部段具有在湿润(因水分而变湿)环境下比照其自身按照ASTMD1894在23℃测得的静摩擦系数(με)，该静摩擦系数明显小于所述外密封护套的最外表面相对自身在相似条件下测得的静摩擦系数。
在一个实施例中，优选所述加固包覆层完全包围位于所述加固长度段内的所述外密封护套。借此，能够简易地生产该加固包覆层且能够以很稳定的方式将该加固包覆层应用到未粘合软管的外密封护套上。
在一个实施例中，所述加固包覆层部分地包围所述外密封护套的所述加固长度段。该外密封护套可以优选具有环形延伸部分并且该加固包覆层优选在该外密封护套的环形延伸部分的至少约60%上延伸，例如至少约70%，至少约75%，至少约80%或至少约90%。通过将该加固包覆层部分地围绕该外密封护套的加固长度段，能够实现节约。这种节约是由于成本节约以及相比较于其加固包覆层完全包围其外密封护套的未粘合软管而言未粘合软管的重量减轻而实现的。
优选所述加固包覆层可以与所述外密封护套直接接触，该加固包覆层可选地以机械方式或化学方式被结合到该外密封护套上。应注意到，中间层或多个中间层可以被施加在外密封护套和加固包覆层之间。
可借助任何方法施加所述加固包覆层。在一个实施例中，通过挤压、卷绕、折叠或它们的组合方法来施加该加固包覆层。
所述加固包覆层例如可以当场施加，也就是在已经装配好未粘合软管的其余部件且该未粘合软管已被运输到使用现场以后。在一个实施例中，在已经完成软管的其余部件的装配以后，通过折叠或卷绕将该加固包覆层施加到所述外密封护套上。
本发明还涉及提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，这种软管自内向外包括管状内密封护套、至少一个金属铠装层及由密封材料制成的外密封护套。该方法包括为未粘合软管配置部分或完全围绕位于所述外密封护套的加固长度段的步骤。该加固包覆层包括加固材料层，该加固材料层足够厚以将未粘合软管的(多个)加固长度段的抗弯强度提高10%，例如至少约15%，至少约20%，至少约25%，至少约30%，至少约40%或至少约50%。
所述抗弯强度由将未粘合软管的(多个)加固长度段从伸直状态弯曲至在20℃时形成约10米的弯曲半径状态所要求的力来确定。分别在设有加固包覆层和未设有该加固包覆层的情况下测量该抗弯强度，由此确定设有加固包覆层时所述加固长度段的强度相对于未设有加固包覆层时该长度部分的强度的增加程度。
在一个实施例中，加固包覆层包括选自以下物质的加固材料层：聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯；聚酰胺如聚酰胺亚胺、聚酰胺-11(PA-11)、聚酰胺-12(PA-12)或聚酰胺-6(PA-6)；聚酰亚胺(PI)；聚氨酯；聚脲；聚酯；聚缩醛；聚醚如聚醚砜(PES)；多氧化物；聚硫化物如聚苯硫(PPS)；聚砜如聚芒砜(PAS)；聚丙烯酸酯；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；聚醚醚酮(PEEK)；聚乙烯化合物；聚丙烯腈；聚醚酮酮(PEKK)；前述物质共聚物；氟化聚合物如聚偏二氟乙烯(PVDF)、偏二氟乙烯均聚物或偏二氟乙烯共聚物(“VF2”)、三氟乙烯均聚物或偏三氟乙烯共聚物(“VF3”)，包括选自VF2、VF3的两种或多于两种不同组分的聚合物或三元共聚物，氯三氟乙烯，四氟乙烯，六氟丙烯或六氟乙烯；含有一种或多种上述聚合物的化合物；以及聚合物复合材料，例如混合有加强纤维的聚合物(如上述提到的一种)，其中加强纤维例如是玻璃纤维、碳纤维和/或芳纶纤维。
在本发明方法的一个实施例中，该加固包覆层包括或基本上由热塑性聚乙烯(TPE)和热塑性聚乙烯化合物(TPV)的组合物组成。
加固材料还可以是如上所述的材料。在本发明法的一个实施例中，该加固材料具有如上述的挠曲模量。在一个实施例中，加固材料还包括一种或多种例如上述的填料。
在所述方法的一个实施例中，加固材料选自以下物质：聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、交联聚乙烯(PEX)、聚酰胺-11(PA-11)、聚酰胺-12(PA-12)、聚酰胺-6(PA-6)、它们的混合物或组合物以及包括混合有增强纤维的前述聚合物中至少一种的复合材料。
在一个实施例中，加固包覆层包括连续加固材料层；加固材料优选基本是同质聚合体材料。通过使用作为连续层的加固材料能得到均匀分布的刚性，这能进一步降低当遭遇很大力时软管过度弯曲及破裂的风险，该连续层是指该层在一个或多个加固长度段的整个长度上具有基本相同的厚度。通过将基本是同质的聚合体材料的加固材料施加在所述一个或多个加固长度段上可使获得的强度能更均匀地分布，由此产生高度可靠的强度。
在一个实施例中，加固材料选自以下物质：聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、交联聚乙烯(PEX)、聚酰胺-11(PA-11)、聚酰胺-12(PA-12)、聚酰胺-6(PA-6)、它们的混合物或组合物以及包括混合有增强纤维的前述聚合物中至少一种的它们的复合材料。
在该方法的一个实施例中，加固材料基本与外密封护套的材料相同。
在所述方法的一个实施例中，所述外密封护套由聚酰胺制成，所述加固材料也由聚酰胺制成。
该加固材料可以具有如上述的挠曲模量。
在该方法的一个实施例中，所述加固材料不同于所述外密封护套的材料，优选为使该加固材料具有大于密封材料的挠曲模量，其中该挠曲模量由ISO178确定。
在所述方法的一个实施例中，未粘合软管包括一个加固长度段，该加固长度段基本上在该软管的整个长度上延伸。
(多个)加固段的长度可以如前述。
在所述方法的一个实施例中，未粘合软管包括一个加固长度段，该加固长度段仅在该软管的一个区段上延伸，例如该软管的约20米到约500米的区段。
在所述方法的一个实施例中，未粘合软管包括多个加固长度段。
在一个实施例中，加固包覆层的厚度在未粘合软管的加固段的至少部分长度上是基本恒定的。
在一个实施例中，所述加固包覆层的厚度在未粘合软管的加固段的至少部分长度上是变化的。
在一个实施例中，加固包覆层包括第一端部和第二端部，加固包覆层厚度在邻近所述两个端部中的至少一个的位置上被斜切或倒角。
在一个实施例中，未粘合软管包括第一端部和第二端部。第一端部和第二端部中的至少一个被连接至端部装置，未粘合软管的一层或多层被独立固定到该端部装置。该外密封护套的端部区段被固定在该端部装置上，该加固包覆层在外部密封护套的该端部区域离开该外部密封护套。因此，该加固包覆层未被固定成与该端部装置紧密连接。
加固包覆层可以如上述是能透水的，从而水能渗透至该加固包覆层的内侧。该加固包覆层可选地包括一个或多个孔眼。
外密封护套的最外表面的静摩擦系数和/或所述加固包覆层的外表面的静摩擦系数可以如前述。
在一个实施例中，加固包覆层被直接连接至所述外密封护套，优选该加固包覆层被以机械方式或化学方式结合到该外密封护套上。
加固包覆层可以例如通过前述方法来施加。

Claims (63)

1.一种具有长度的未粘合软管，其从内至外包括管状内密封护套、至少一个金属铠装层及由密封材料制成的外密封护套，该未粘合软管具有至少一个加固长度段，该加固长度段包括部分地或完全地围绕该外密封护套的所述加固长度段的加固包覆层，该加固包覆层包含加固材料层，该加固材料层的挠曲模量大于该密封材料的挠曲模量，其中该挠曲模量根据ISO178来确定，该未粘合软管的所有层和护套中的至少两层彼此不粘接。
2.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固包覆层包含挠曲模量大于所述密封材料的挠曲模量的加固材料，其中该挠曲模量根据ISO178在升高到50℃的温度下确定。
3.根据权利要求2所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固材料的挠曲模量比所述外密封护套的挠曲模量大至少10MPa。
4.根据权利要求2所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固材料具有至少500MPa的挠曲模量。
5.根据权利要求2所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固材料选自以下材料：聚烯烃；聚酰胺；聚酰亚胺(PI)；聚氨酯；聚脲；聚酯；聚缩醛；聚醚；聚硫化物；聚砜；聚丙烯酸酯；聚醚醚酮(PEEK)；聚丙烯腈；聚醚酮酮(PEKK)；及含有一种或多种上述聚合物的混合物。
6.根据权利要求2所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
7.根据权利要求2所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固材料是聚乙烯化合物。
8.根据权利要求2所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固材料是氟化聚合物。
9.根据权利要求2所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固材料是混合有加强纤维的聚合物复合材料。
10.根据权利要求5所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固材料是密度至少为940kg/m3的非交联的高密度聚乙烯(HDPE)。
11.根据权利要求10所述的未粘合软管，其特征在于，基于高密度聚乙烯(HDPE)聚合物的总聚合物摩尔含量，所述HDPE含有至少80摩尔％的乙烯含量。
12.根据权利要求10所述的未粘合软管，其特征在于，所述高密度聚乙烯(HDPE)包括最高达20摩尔％的C3-C20烯烃，这取决于高密度聚乙烯(HDPE)的总聚合物摩尔含量。
13.根据权利要求10所述的未粘合软管，其特征在于，基于高密度聚乙烯(HDPE)聚合物总重量，所述加固材料包括最高达20重量％的无机填料。
14.根据权利要求13所述的未粘合软管，其特征在于，基于高密度聚乙烯(HDPE)聚合物总重量，所述加固材料包括高达15重量％的无机填料。
15.根据权利要求13所述的未粘合软管，其特征在于，基于高密度聚乙烯(HDPE)聚合物总重量，所述加固材料包括高达10重量％的无机填料。
16.根据权利要求13所述的未粘合软管，其特征在于，基于高密度聚乙烯(HDPE)聚合物总重量，所述加固材料包括高达5重量％的无机填料。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的未粘合软管，其特征在于，该无机填料能包括一种或多种染料；热稳定剂；过程稳定剂；金属减活化剂；阻燃剂；和/或加强填料。
18.根据权利要求17所述的未粘合软管，其特征在于，所述无机填料包括粘土硅酸盐。
19.根据权利要求17所述的未粘合软管，其特征在于，所述无机填料包括蒙脱石。
20.根据权利要求17所述的未粘合软管，其特征在于，所述无机填料包括二重高岭石、多水高岭石、珍珠高岭石或蛇纹石。
21.根据权利要求17所述的未粘合软管，其特征在于，所述无机填料包括叶腊石、滑石、蛭石、锌蒙脱石、皂石、绿脱石、水辉石或膨润土。
22.根据权利要求17所述的未粘合软管，其特征在于，所述无机填料包括合成粘土。
23.根据权利要求22所述的未粘合软管，其特征在于，所述合成粘土是水滑石。
24.根据权利要求17所述的未粘合软管，其特征在于，所述加强填料是玻璃颗粒、玻璃纤维、矿物纤维、滑石粉、碳、碳酸盐、硅酸盐或金属微粒。
25.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固包覆层包括成层布置并且至少以机械方式或化学方式相互结合的两种或更多种材料。
26.根据权利要求25所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固包覆层的两种或更多种材料包括至少两种加固材料。
27.根据权利要求26所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固材料是非发泡材料。
28.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固包覆层具有至少3毫米厚度。
29.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，所述外密封护套具有外径，所述加固包覆层具有从3毫米到该外密封保护套外径一半的厚度。
30.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，该未粘合软管的加固长度段具有至少50米的长度。
31.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，该未粘合软管的加固长度段具有最高达该未粘合软管长度的90％的长度。
32.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，该未粘合软管包括两个或更多加固长度段。
33.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，该未粘合软管的加固长度段构成该未粘合软管的整个长度部分。
34.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，该未粘合软管包括第一端部和第二端部，该第一端部和第二端部中的至少一个被连接至端部装置，该未粘合软管的所有层和护套中的一层或多层被各自独立固定到该端部装置上，所述外密封护套的端部区段被固定在该端部装置上，所述加固包覆层在该外密封护套的该端部区域与该外密封护套分离。
35.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，该未粘合软管包括第一端部和第二端部，该第一端部和第二端部中的至少一个被连接至端部装置，该未粘合软管的所有层和护套中的一层或多层各自被独立固定到该端部装置，所述加固包覆层未被固定从而不形成与该端部装置的紧密连接。
36.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固包覆层是可透水的，因而使水能渗透至该加固包覆层的内侧。
37.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，所述外密封护套具有最外表面，所述加固包覆层具有外表面，该加固包覆层的外表面具有在干燥环境下比照其自身按照ASTMD1894在23℃测得的静摩擦系数(με)，该静摩擦系数明显大于或明显小于该外密封护套的最外表面相对自身在相似条件下测得的静摩擦系数。
38.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，所述外密封护套具有最外表面，所述加固包覆层具有外表面，该加固包覆层的外表面具有在湿润环境下比照其自身按照ASTMD1894在23℃测得的静摩擦系数(με)，该静摩擦系数明显大于或明显小于该外密封护套的最外表面相对自身在相似条件下测得的静摩擦系数。
39.根据权利要求38所述的未粘合软管，其特征在于,所述湿润环境是因水分而变湿的环境。
40.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，所述外密封护套具有最外表面，所述加固包覆层具有包括第一子部段和第二子部段的外表面，该加固包覆层的外表面的第一子部段具有在湿润环境下比照其自身按照ASTMD1894在23℃测得的静摩擦系数(με)，该静摩擦系数明显大于或明显小于所述外密封护套的最外表面相对自身在相似条件下测得的静摩擦系数，该加固包覆层的外表面的第二子部段具有在湿润环境下比照其自身按照ASTMD1894在23℃测得的静摩擦系数(με)，该静摩擦系数明显大于或明显小于所述外密封护套的最外表面相对自身在相似条件下测得的静摩擦系数。
41.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固包覆层部分包围该加固长度段内的该外密封护套，该外密封护套具有环形延伸部分。
42.根据权利要求41所述的未粘合软管，其特征在于，该加固包覆层沿该加固长度段内的该外密封护套的环形延伸部分的至少60％延伸。
43.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，该加固包覆层部分围绕全部位于所述加固长度段内的所述外密封护套。
44.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，所述加固包覆层可以与所述外密封护套直接接触。
45.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，通过挤压、卷绕、折叠或它们的组合方式使用所述加固包覆层。
46.根据权利要求1所述的未粘合软管，其特征在于，在已经完成该未粘合软管的其余部件制造后，通过折叠或卷绕将所述加固包覆层施加到所述外密封护套上。
47.一种提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，这种软管自内向外包括管状内密封护套、至少一个金属铠装层及由密封材料制成的外密封护套，该方法包括为未粘合软管配置部分或完全围绕位于所述加固长度段内的外密封护套的加固包覆层的步骤，该加固包覆层包括加固材料层，该加固材料层足够厚以将未粘合软管的加固长度段的至少一部分的抗弯强度提高10％。
48.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，该加固材料层足够厚以将未粘合软管的多个加固长度段的至少一部分的抗弯强度提高10％。
49.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，所述加固包覆层包括选自以下物质的加固材料层：聚烯烃；聚酰胺；聚酰亚胺(PI)；聚氨酯；聚脲；聚酯；聚缩醛；聚醚；聚硫化物；聚砜；聚丙烯酸酯；聚醚醚酮(PEEK)；聚丙烯腈；聚醚酮酮(PEKK)；及含有一种或多种上述聚合物的混合物。
50.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，所述加固材料层的加固材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
51.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，所述加固材料层的加固材料是聚乙烯化合物。
52.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，所述加固材料层的加固材料是氟化聚合物。
53.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，所述加固材料层的加固材料是混合有加强纤维的聚合物的聚合物复合材料。
54.根据权利要求47或49所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，该加固材料层的加固材料选自以下物质：聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、交联聚乙烯(PEX)、聚酰胺-11(PA-11)、聚酰胺-12(PA-12)、聚酰胺-6(PA-6)、它们的混合物或组合物以及包括混合有加强纤维的前述聚合物中至少一种的复合材料。
55.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，所述加固包覆层包括加固材料，该加固材料具有大于密封材料的挠曲模量，其中该挠曲模量由ISO178确定。
56.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，所述加固包覆层包括连续加固材料层，该加固材料是基本均质的聚合体材料。
57.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，所述加固包覆层具有至少3毫米厚度。
58.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，所述加固包覆层的厚度沿着该未粘合软管的加固段的至少一部分是基本恒定的。
59.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，所述加固包覆层的厚度沿着该未粘合软管的加固段的至少一部分是变化的。
60.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，所述加固包覆层包括第一端部和第二端部，该加固包覆层在邻近这两个端部中至少一个的位置处被斜切或被倒角。
61.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，该未粘合软管的加固长度段具有至少50米的长度。
62.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其特征在于，该未粘合软管包括第一端部和第二端部，该第一端部和第二端部中的至少一个被连接至端部装置，该未粘合软管的所有层和护套中的一层或多层被各自独立固定到该端部装置，所述外密封护套的端部区段被固定在该端部装置，该加固包覆层在该外密封护套的该端部区域与该外密封护套分离。
63.根据权利要求47所述的提高未粘合软管的一个或多个加固长度段的刚性的方法，其中具有加固包覆层的未粘合软管如权利要求1所述。
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