包含含有耐热增强型聚乙烯的层的水下软质管的制作方法_3

文档序号:8344433阅读:来源:国知局
耐热增强型聚乙烯的层的软质 管可在与包含含有交联聚乙烯的层的软质管相比更高的压力下使用。
[0076] -包含耐热增强型聚乙烯的层没有基于PVDF的层贵;
[0077] -与基于聚乙烯或热塑性聚合物的层相比,包含耐热增强型聚乙烯的层具有更好 的耐磨损性。包含耐热增强型聚乙烯的层与基于聚酰胺11的层的耐磨损性是相当的,但包 含耐热增强型聚乙烯的层的成本更低。
[0078] 根据本发明的水下软质管包含多个层,即至少两个层。典型地,根据本发明的水下 软质管从外部到内部包含:
[0079] -外部聚合物密封护套,
[0080] _至少一个拉伸防护层(通常两个),
[0081] -压力拱,
[0082] -内部聚合物密封护套,
[0083] _任选地,金属构架,
[0084] 以及任选地,一个或多个在两个相邻层之间的中间聚合物密封护套,条件是这些 层中的至少之一包含耐热增强型聚乙烯。
[0085] 该包含耐热增强型聚乙烯的层是该软质管的层的至少之一(通常是聚合物护 套)。
[0086] 根据本发明的水下软质管除了以上所述的层之外还可包含其它层。例如,它可包 含:
[0087] -保持层,处于外部聚合物护套10和拉伸防护层12和14之间,或者处于两个拉伸 防护层之间,
[0088] _-个或多个由聚合物材料制成的防磨损层,与上述保持层的内面接触或者与其 外面接触,或者与两个面接触,这种防磨损层提供了避免与金属防护层接触的保持层的磨 损的可能性。本领域技术人员公知的防磨损层通常通过螺旋缠绕一个或多个带而制成, 所述带通过挤出基于聚酰胺、聚烯烃或PVDF( "聚偏1,1-二氟乙烯")的聚合物材料而获 得。还可参考文献WO2006/120320,其描述了由以下材料制成的带所构成的防磨损层:聚 砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮 (PEEK)或聚苯硫醚(PPS)。在根据本发明的水下软质管中,所述包含耐热增强型聚乙烯的 层可尤其是:
[0089]-内部聚合物密封护套,和/或
[0090]-一个或多个位于两个其它相邻层之间的中间聚合物密封护套,和/或
[0091] -外部聚合物密封护套。
[0092] 在一种实施方案中,位于两个其它相邻层之间并且包含耐热增强型聚乙烯的中间 聚合物密封护套是防磨损层。
[0093] 实际上,如上所解释的,包含耐热增强型聚乙烯的层较少经历起泡现象,并且因而 特别适合被用作聚合物密封护套(以避免一方面烃穿过所形成的裂缝或起泡泄露到海中 并且另一方面海水流入所述管中)。
[0094] 此外,如上所解释的,包含耐热增强型聚乙烯的层具有良好的耐磨损性,尤其好于 以聚烯烃制成的层的耐磨损性,并且与由聚酰胺(比PE-RT贵)制成的层的耐磨损性相当。 由于耐磨损性是外部护套所寻求的性能,因此包含耐热增强型聚乙烯的层特别适合被用作 外部密封护套。
[0095] 而且,当所述管在低于60°C的温度下使用时,其中间聚合物密封护套通常以聚乙 烯制成,但对于更高的温度来说,所述管通常以明显更贵的PVDF制成。因而,当所述管必须 在高于60°C的温度下使用时,因而有利地是使用包含耐热增强型聚乙烯的层作为中间聚合 物护套(没有PVDF贵,但其耐温性显著高于聚乙烯)。
[0096] 例如,根据本发明的软质管可从外部到内部包含:
[0097] -外部聚合物密封护套,
[0098] -至少一个拉伸防护层,
[0099] -压力拱,
[0100] _包含耐热增强型聚乙烯的内部聚合物密封护套,
[0101] _任选地,金属构架。
[0102] 在第二种实例中,根据本发明的软质管可从外部到内部包含:
[0103] _包含耐热增强型聚乙烯的外部聚合物密封护套,
[0104] -至少一个拉伸防护层,
[0105] -压力拱,
[0106] -内部聚合物密封护套,
[0107] _任选地,金属构架。
[0108] 在第三种实例中,根据本发明的软质管可从外部到内部包含:
[0109] -外部聚合物密封护套,
[0110] -至少一个拉伸防护层,
[0111] -压力拱,
[0112] -内部聚合物密封护套,
[0113] -任选地,金属构架,
[0114] 以及一个或多个在两个相邻层之间的包含耐热增强型聚乙烯的中间聚合物密封 护套。
[0115] 根据本发明的软质管还可包含多个包含耐热增强型聚乙烯的层(典型地,两个或 三个)。例如,根据本发明的软质管可从外部到内部包含:
[0116] _包含耐热增强型聚乙烯的外部聚合物密封护套,
[0117] -至少一个拉伸防护层,
[0118] -压力拱,
[0119] _包含耐热增强型聚乙烯的内部聚合物密封护套,
[0120] -任选地,金属构架。
[0121] 根据第二目标,本发明涉及用于制备上述水下软质管的方法,该方法包括以下步 骤:
[0122] a)挤出以形成包含耐热增强型聚乙烯的层,该挤出任选地在另外的层上进行,
[0123] b)任选地,组装在步骤a)中获得的层和至少一个另外的层。
[0124] 包含耐热增强型聚乙烯的层的挤出是容易实施的,而由交联聚乙烯制成的层的挤 出通常则是困难的。因而,与包含含有交联聚乙烯的层的水下软质管的制备方法相比,包含 含有耐热增强型聚乙烯的层的水下软质管的制备方法要更为简单。
[0125] 挤出步骤a)可利用本领域技术人员已知的任何方法来进行,例如通过使用单螺 杆或双螺杆挤出机。与交联聚乙烯不同,耐热增强型聚乙烯可容易地进行共挤出。
[0126] 与由交联聚乙烯制成的层的制备不同,包含耐热增强型聚乙烯的层的制备不需要 任何交联步骤(并且不需要昂贵的交联装置)。因而,与包含含有交联聚乙烯的层的软质管 的制备方法相比,包含含有耐热增强型聚乙烯的层的软质管的制备方法通常更为快速、更 简单且较便宜。
[0127] 当该层包含多种聚合物(例如耐热增强型聚乙烯和高分子量聚乙烯)时,两种聚 合物的混合可以在挤出之前或者挤出过程中进行。
[0128] 在步骤a)结束时获得的层典型地是管状的,通常具有50mm-600mm、优选50-400mm 的直径,lmm-150mm、优选40-100mm的厚度和Im-IOkm的长度。
[0129] 该方法任选地包括步骤b),用于将在步骤a)的过程中获得的层与至少一个另外 的层组装以形成水下软质管,尤其是以上所述的层之一。
[0130] 这些层因而被组装以形成非粘结类型的水下软质管,正如在由美国石油协会 (AmericanPetroleumInstitute(API))出版的标准文献API17J和APIRP17B中所描述 的。
[0131] 根据第一可选方式,步骤a)的挤出不在软质管的另外的层上进行,而是独立地, 并且在挤出结束时获得的层然后在步骤b)的过程中添加至少一个另外的层并且与其一起 压延。用于制备软质管的方法因而包括以下步骤:
[0132] a)挤出以用于形成包含耐热增强型聚乙烯的层,
[0133] b)将在步骤a)中获得的层与至少一个另外的层组装。
[0134] 例如,当包含耐热增强型聚乙烯的层是内部聚合物密封护套时,在步骤a)结束时 获得的层然后通常添加压力拱、至少一个拉伸防护层(通常两个防护层)和外部聚合物护 套并且与它们一起压延。这种实例尤其给出了生产滑膛软质管的可能性。
[0135] 根据第二可选方式,步骤a)的挤出在软质管的另外的层上进行。用于制备软质管 的方法因而包括以下步骤:
[0136] a)挤出以用于形成包含耐热增强型聚乙烯的层,该挤出在另外的层上进行,
[0137] b)任选地,将在步骤a)获得的层与至少一个另外的层组装。
[0138] 在这种第二可选方式的第一实施方案中,用于制备软质管的方法包括以下步骤:
[0139] a)挤出以用于形成包含耐热增强型聚乙烯的层,该挤出在另外的层上进行,
[0140] b)将在步骤a)中获得的层与至少一个另外的层组装。
[0141] 例如,当包含耐热增强型聚乙烯的层是内部聚合物密封护套时,该挤出典型地在 该构架上进行,以获得组件(构架/包含耐热增强型聚乙烯的层),其然后在步骤b)的过程 中添加至少一个另外的层并且与其一起压延,所述另外的层典型地是压力拱、至少一个拉 伸防护层(通常两个防护层)和外部聚合物护套。利用这种实例,尤其可以生产粗膛软质 管。
[0142] 此外,当包含耐热增强型聚乙烯的层是中间聚合物护套时,该层的挤出典型地在 该管中比通过该方法获得的软质管中的所述中间聚合物护套更为内部的所有层上进行,以 形成组件(包含耐热增强型聚乙烯的中间聚合物护套/该管中比通过该方法获得的软质管 中的所述中间聚合物护套更为内部的层),其然后添加该管中通过该方法获得的软质管中 更为外部的一个或多个其它层并且与其一起压延。
[0143] 作为说明,如果包含耐热增强型聚乙烯的层是压力拱和拉伸防护层之间的中间聚 合物密封护套,则该层的挤出将典型地在压力拱/内部聚合物密封护套/任选构架的组件 上进行(所述层从外部向内部罗列,该挤出在这个组件的外部层上进行,即在压力
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