环空区域的选择性连接的制作方法

环空区域的选择性连接
1.本发明涉及一种用于在海底位置处选择性地连接第一流体连通区域和另外流体连通区域的方法和设备。具体地但非排他地，本发明涉及一种阀，该阀便于选择性地连接端部接头中的第一流体连通区域和连接管中的另外流体连通区域，从而便于选择性地流体连接柔性管主体的第一区段和另外区段的环空区域。
2.传统上，柔性管用于将采出液诸如油和/或气和/或水从一个位置输送到另一个位置。柔性管在将海底位置(其可以是深海，比如1000米或更深)连接到海平面位置时特别有用。管可具有通常高达约0.6米的内径(例如，直径可在0.05m至高达0.6m的范围内)。柔性管通常形成为柔性管主体和一个或多个端部接头的组件。管主体通常形成为层状材料的组合，该层状材料的组合形成承压导管。管结构允许大的挠曲，而不会引起会在其寿命期间损害管的功能的弯曲应力。存在不同类型的柔性管，诸如根据api 17j制造的非粘结柔性管或复合型柔性管等。管主体通常被构建为包括聚合物层和/或复合层和/或金属层的组合结构。例如，管主体可包括聚合物层和金属层，或聚合物层和复合层，或聚合物层、金属层和复合层。层可由单件(诸如挤压管)形成，或者通过以期望的节距螺旋地缠绕一根或多根线材形成，或通过将同心地并排布置的多个离散的环连接在一起形成。根据所使用的柔性管的层和柔性管的类型，管层中的一些管层可被粘结在一起或保持非粘结。
3.一些柔性管已被用于深水(小于3,300英尺(1,005.84米)和超深水(大于3,300英尺)的开发。对于需在越来越大的深度(例如，超过8202英尺(2500米))进行勘探的石油的需求日益增长，其中环境因素变得越来越极端。例如，在此类深水环境和超深水环境中，洋底温度增加了采出液冷却至可导致管堵塞的温度的风险。在实施过程中，柔性管传统地被设计成在-30℃至 130℃的操作温度下工作，并且正在开发用于甚至更极端的温度。增加的深度还增加了与柔性管必须在其中操作的环境相关联的压力。例如，可能需要柔性管以作用于管上的0.1mpa至30mpa范围内的外部压力操作。同样，输送油、气或水可很好地产生从内部作用于柔性管上的高压，例如作用于管上的来自井筒流体的零至140mpa范围内的内部压力。因此，增加了对柔性管主体的某些层(诸如管胎体层或压力铠装层或拉伸铠装层)的高水平性能的需求。需注意，为了完整起见，柔性管也可用于浅水应用(例如，深度小于约500米)或甚至用于海岸(陆上)应用。
4.已知柔性管的内部流体保持层(通常称为衬里或阻挡层)和外部流体保持层(称为外部护套)在它们之间限定了环空区域，各种金属结构可位于该环空区域中。在柔性管的操作期间，环空需要排放。此类操作必须在柔性管中的孔的部分减压或完全减压之前发生。因此，环空可连接到多个流体连通通路，该流体连通通路可包括排放通路以排放二氧化碳或水蒸气或在操作期间可积聚在柔性管主体中的其他气体。在正常操作程序期间，通过连续地或重复地将气体从环空排出到水面船舶或平台来避免流体在环空中积聚，在水面船舶或平台，排放的流体可经由火炬系统燃烧。柔性管主体的多个区段之间的连续排放路径是有利的，因为其降低柔性管主体的每个区段中的分压，然而，在柔性管主体的多个区段和端部接头之间提供连续排放路径是具有挑战性的。然而，在不排放的情况下，环空区域中的压力可随着时间推移而增加。最终，积聚的压力可超过正常操作中的孔压力，从而导致破裂。另
选地，如果需要将立管从水面船舶或平台上拆下(例如，在不利的天气条件的情况下)，则有意地执行对孔的减压。这导致孔压力潜在地小于可能导致破裂的积聚环空压力。
5.在柔性管的多个区段之间提供连续排放路径的另外的问题在于，如果柔性管主体的单个区段的环空被淹没，则整个柔性管系统也将通过连续排放路径淹没。这维修起来是昂贵的，并且可能由于柔性管系统的停机时间/油或气产量不足而导致相当大的进一步损失。
6.还已知的是，在柔性管的使用期间，溶解在由柔性管输送的流体中的化学品/化合物可对柔性管主体层的部件造成损坏。另选地/另外地，化合物/化学品(诸如碳酸)可积聚在柔性管主体的区域中，并且随着时间的推移，这些可以引起问题。
7.本发明的某些实施方案的目的在于至少部分减轻上述问题中的一个或多个问题。
8.本发明的某些实施方案的目的是在柔性管主体的多个区段之间/在以端对端构型布置的柔性管之间提供连续排放路径。
9.本发明的某些实施方案的目的是提供包括多个柔性管的连续排放路径，其中单个柔性管节段如果被淹没则可被隔离，使得整个柔性管系统不会同样淹没。
10.本发明的某些实施方案的目的是经由两个或更多个端部接头和至少一个连接管在柔性管主体的两个或更多个区段的环空区域之间提供流体连通路径。
11.本发明的某些实施方案的目的是选择性地连接位于柔性管的端部接头中的第一流体连通区域和位于端部接头外部的另外流体连通区域。
12.本发明的某些实施方案的目的是提供在柔性管主体的多个区段的环空区域之间延伸并包括该环空区域的排放通道。
13.本发明的某些实施方案的目的是通过将柔性管主体的一个区段的环空流体连接到柔性管主体的另外区段的环空来降低柔性管主体的该区段的环空的分压，该分压至少部分地归因于诸如二氧化碳之类的气体的存在。
14.本发明的某些实施方案的目的是提供柔性管主体的区段的环空区域已淹没的视觉指示器。
15.本发明的某些实施方案的目的是在柔性管主体的第一区段的环空区域淹没时将柔性管主体的第一区段的环空区域与柔性管主体的另外区段的环空区域流体隔离，柔性管主体的第一区段的环空区域和柔性管主体的另外区段的环空区域在淹没之前流体连通。
16.本发明的某些实施方案的目的是提供隔离阀，该隔离阀被设置成在端部接头中的第一流体连通区域和位于端部接头外部的连接管中的另外流体连通区域之间提供选择性流体连接。
17.本发明的某些实施方案的目的是提供隔离阀，该隔离阀用以在终止于端部接头内的柔性管主体的区段的环空区域被海水淹没时，使端部接头中的第一流体连通区域和位于端部接头外部的连接管中的另外流体连通区域之间的流体连接断开连接。
18.本发明的某些实施方案的目的是提供这样的设备：该设备用于在位于设备外部的局部环境压力克服由设备内的偏置元件提供的偏置力时，选择性地连接第一流体连通区域和另外流体连通区域。
19.本发明的某些实施方案的目的是提供这样的设备：该设备用于在设备内的流体压力等于或大于位于设备外部的局部环境压力时，使第一流体连通区域和另外流体连通区域
流体地断开连接。
20.本发明的某些实施方案的目的是提供将第一流体连通区域选择性地连接到另外流体连通区域的方法。
21.本发明的某些实施方案的目的是提供柔性管，该柔性管包括柔性管主体的区段，端部接头以及用于在海底位置处将第一流体连通区域选择性地连接到另外流体连通区域的设备。
22.根据本发明的第一方面，提供了用于在海底位置处将第一流体连通区域选择性地连接到另外流体连通区域的设备，该设备包括：
23.阀体，该阀体包括主通路，该主通路从阀体的可连接到第一流体连通区域的第一端口延伸到阀体的可连接到另外流体连通区域的另外端口，该阀体包括流道，该流道与该主通路相交并且在开放流道端部与封闭流道端部之间延伸；
24.至少一个可滑动构件，该至少一个可滑动构件包括可定位在流道中的可滑动主体并且包括延伸穿过可滑动主体或围绕该可滑动主体延伸的可滑动构件流体通道；以及
25.至少一个偏置元件，该至少一个偏置元件可定位成靠近开放流道端部或封闭流道端部中的至少一者，以用于将可滑动主体朝向开放流道端部偏置；其中，
26.可滑动构件可响应于在开放流道端部处提供的局部环境压力而沿着流道的纵向轴线滑动。
27.适当地，在其中在至少一个偏置元件所定位的位置处并且至少部分地由至少一个偏置元件提供的第一偏置力大于由局部环境压力提供的另外偏置力的第一操作模式中，可滑动构件被推向开放流道端部，使得主通路和可滑动构件流体通道不对准，并且可滑动构件的主体被设置成使第一流体连通区域和另外流体连通区域之间的流体连通断开连接。
28.适当地，在其中另外偏置力大于第一偏置力的另外操作模式中，可滑动构件可定位成使得可滑动构件流体通道和主通路至少部分地对准并且第一流体连通区域和另外流体连通区域处于流体连通。
29.适当地，阀体还包括溢流通道，该溢流通道连接第一端口和流道之间的主通路的一部分，以及封闭流道端部和主通路之间的流道的一部分。
30.适当地，流道的所述部分中的流体提供流体压力，该流体压力提供有助于第一偏置力的流体偏置力，并且任选地该流体压力与局部环境压力基本上相同，以在第一操作模式中偏置可滑动构件。
31.适当地，流道的内流道表面包括邻接座，该邻接座任选地位于主通路和开放流道端部之间的内流道表面的一部分内，并且可滑动构件的主体包括可定位成靠近开放流道端部的向外延伸区域，向外延伸区域比邻接座的内表面宽。
32.适当地，至少一个偏置元件包括至少一个弹簧。
33.适当地，可滑动构件和/或流道的内表面包括至少一个密封元件。
34.适当地，至少阀体包括耐腐蚀材料，并且任选地，可滑动构件包括耐腐蚀材料。
35.根据本发明的第二方面，提供了柔性管，该柔性管包括：
36.柔性管主体的第一区段；
37.第一端部接头，该第一端部接头固定到柔性管主体的第一区段的相应端部；
38.以及
39.用于在海底位置处将第一流体连通区域选择性地连接到另外流体连通区域的设备，该设备包括：阀体，该阀体包括主通路，该主通路从阀体的可连接到第一流体连通区域的第一端口延伸到阀体的可连接到另外流体连通区域的另外端口，该阀体包括流道，该流道与该主通路相交并且在开放流道端部与封闭流道端部之间延伸；至少一个可滑动构件，该至少一个可滑动构件包括可定位在流道中的可滑动主体并且包括延伸穿过可滑动主体或围绕该可滑动主体延伸的可滑动构件流体通道；以及至少一个偏置元件，该至少一个偏置元件可定位成靠近开放流道端部或封闭流道端部中的至少一者，以用于将可滑动主体朝向开放流道端部偏置；其中可滑动构件可响应于在开放流道端部处提供的局部环境压力而沿着流道的纵向轴线滑动；其中，
40.该阀体是第一阀体，该第一阀体支撑在第一端部接头上，使得第一阀体的第一端口连接到第一端部接头并且流体连接到柔性管主体的第一区段的环空。
41.适当地，第一阀体的另外端口流体连接到至少一个连接管，连接管任选地可定位在柔性管主体的第一区段和第一端部接头外部。
42.适当地，柔性管还包括：
43.柔性管主体的至少一个另外区段；以及
44.至少一个另外端部接头，该至少一个另外端部接头固定到柔性管主体的另外区段的相应端部；以及
45.用于在海底位置处将第一流体连通区域选择性地连接到另外流体连通区域的另外设备，该另外设备包括：阀体，该阀体包括主通路，该主通路从阀体的可连接到第一流体连通区域的第一端口延伸到阀体的可连接到另外流体连通区域的另外端口，该阀体包括流道，该流道与该主通路相交并且在开放流道端部与封闭流道端部之间延伸；至少一个可滑动构件，该至少一个可滑动构件包括可定位在流道中的可滑动主体并且包括延伸穿过可滑动主体或围绕该可滑动主体延伸的可滑动构件流体通道；以及至少一个偏置元件，该至少一个偏置元件可定位成靠近开放流道端部或封闭流道端部中的至少一者，以用于将可滑动主体朝向开放流道端部偏置；其中可滑动构件可响应于在开放流道端部处提供的局部环境压力而沿着流道的纵向轴线滑动；其中，
46.另外设备的另外阀体支撑在另外端部接头上，使得
47.另外阀体的第一端口流体连接到柔性管主体的另外区段的环空。
48.适当地，另外端部接头被布置成邻近第一端部接头，并且连接管从第一阀体的另外端口延伸到另外阀体的另外端口，并且在第一阀体的另外端口与另外阀体的另外端口之间提供流体连通，连接管任选地可定位在第一端部接头、另外端部接头，柔性管主体的第一区段和柔性管主体的另外区段的外部。
49.适当地，柔性管还包括：
50.再另外端部接头，该再另外端部接头固定到柔性管主体的第一区段的剩余自由端部；以及
51.用于在海底位置处将第一流体连通区域选择性地连接到另外流体连通区域的再另外设备，该再另外设备包括：阀体，该阀体包括主通路，该主通路从阀体的可连接到第一流体连通区域的第一端口延伸到阀体的可连接到另外流体连通区域的另外端口，该阀体包括流道，该流道与该主通路相交并且在开放流道端部与封闭流道端部之间延伸；至少一个
可滑动构件，该至少一个可滑动构件包括可定位在流道中的可滑动主体并且包括延伸穿过可滑动主体或围绕该可滑动主体延伸的可滑动构件流体通道；以及至少一个偏置元件，该至少一个偏置元件可定位成靠近开放流道端部或封闭流道端部中的至少一者，以用于将可滑动主体朝向开放流道端部偏置；其中可滑动构件可响应于在开放流道端部处提供的局部环境压力而沿着流道的纵向轴线滑动；其中，
52.再另外设备的再另外阀体支撑在再另外端部接头上，使得再另外阀体的第一端口流体连接到柔性管主体的第一区段的环空。
53.适当地，第一端部接头、另外端部接头和/或再另外端部接头中的至少一者包括至少一个止回阀。
54.根据本发明的第三方面，提供了在海底位置处将第一流体连通区域选择性地连接到另外流体连通区域的方法，该方法包括：
55.经由设置在流道的封闭流道端部处的至少一个偏置元件将包括位于阀体内的流道中并且可在该流道中轴向滑动的可滑动主体的可滑动构件朝向流道的开放流道端部偏置，由此延伸跨过可滑动构件的主体的可滑动构件流体通道与延伸穿过阀体并且与流道相交的主通路不对准，主通路从连接到第一流体连通区域的阀体的第一端口延伸到连接到另外流体连通区域的阀体的另外端口，可滑动主体被偏置以使第一流体连通区域和另外流体连通区域之间的流体连通断开连接；
56.在开放流道端部附近提供局部环境压力；以及
57.当局部环境压力增加超过阈值压力时，将可滑动构件推向封闭流道端部，由此可滑动构件流体通道和主通路至少部分地对准，从而流体连接第一流体连通区域和另外流体连通区域。
58.适当地，该方法还包括在封闭流道端部和主通路之间的流道的一部分内提供流体压力，该流道的所述部分经由溢流通道连接到第一端口和流道之间的主通路的一部分，其中流体压力由流体提供。
59.适当地，该方法还包括当该流体压力大于或小于预先确定的阈值时，经由流体压力连同偏置元件，将可滑动构件推向开放流道端部，从而使第一流体连通区域和另外流体连通区域之间的流体连通断开连接。
60.适当地，流体压力和局部环境压力基本上相同并且任选地由海水提供。
61.适当地，该方法还包括经由流道的内表面上的邻接座限制可滑动构件朝向封闭流道端部的最大位移，该邻接座抵靠可滑动构件的向外延伸区域邻接，可滑动构件的所述最大位移提供贯通通道与主通路的至少部分对准。
62.适当地，该方法还包括经由可滑动构件和/或流道的内表面上的至少一个密封元件将阀体与外部环境至少部分地密封。
63.适当地，该方法还包括经由邻接套环或盖限制可滑动构件朝向开放流道端部的最大位移，这限制可滑动构件的行进并且防止可滑动构件离开开放流道端部。
64.本发明的某些实施方案提供了在柔性管的多个区段之间的连续排放路径，其中在淹没的情况下，柔性管的淹没区段被隔离以使得整个柔性管系统不会被淹没。
65.本发明的某些实施方案提供了柔性管主体的区段的环空区域已淹没的视觉指示器。
66.本发明的某些实施方案提供了降低柔性管主体的每个区段的分压的连续排放路径。
67.本发明的某些实施方案提供了用于选择性地流体连接柔性管主体的多个区段的环空区域的设备。
68.本发明的某些实施方案提供了选择性地连接柔性管的以背对背构型布置的多个区段的环空区域的方法。
69.本发明的某些实施方案提供了柔性管，该柔性管包括柔性管主体的区段，至少一个端部接头以及用于将第一流体连通区域选择性地连接到另外流体连通区域的设备，该设备支撑在端部接头上并流体连接到终止于端部接头内的柔性管主体的区段。
70.本发明的某些实施方案提供了隔离阀，该隔离阀支撑在端部接头上，并且将柔性管的淹没区段与柔性管的相邻区段流体地断开连接。
71.本发明的某些实施方案提供了连接管，该连接管在相邻端部接头或支撑在端部接头上的阀之间延伸，并且在柔性管的区段之间提供流体连通通路。
72.现在将参考附图在下文中仅通过示例的方式来描述本发明的实施方案，其中：
73.图1示出了柔性管主体；
74.图2示出了柔性管的某些用途；
75.图3示出了以背对背构型布置的端部接头；
76.图4更详细地示出了图3中所示的端部接头；
77.图5示出了处于第一操作模式的隔离阀；
78.图6示出了图5所示的处于另外操作模式的隔离阀；
79.图7示出了两个连接的另选隔离阀；并且
80.图8示出了连接管的另选布置。
81.在附图中，类似的附图标号指代类似的部件。
82.在整个说明书中，将参考柔性管。应当理解，本发明的某些实施方案适用于各种柔性管。例如，本发明的某些实施方案可以可用于根据api 17j制造的类型的柔性管主体和相关联的端部接头。此类柔性管通常被称为非粘结柔性管。其他实施方案与其他类型的柔性管相关联。
83.转到图1，应当理解，所示的柔性管是管主体的一部分和一个或多个端部接头(未示出)的组件，管主体的相应端部端接于所述一个或多个端部接头的每个端部接头中。图1示出了如何由形成承压导管的层状材料的组合形成管主体100。如上所述，尽管图1中示出了多个特定层，但应当理解，本发明的某些实施方案广泛地适用于包括由多种可能的材料制成的两个或更多个层的同轴管主体结构。管主体可以包括包含复合材料的一个或多个层，从而形成管状复合层。还应当注意，层厚度仅为了进行示意性的说明而示出。如本文所用，术语“复合材料”用于广义地指由两种或更多种不同材料形成的材料，例如由基质材料和增强纤维形成的材料。
84.因此，管状复合层是具有由复合材料形成的大致管状形状的层。另选地，管状复合层是由多个部件形成的具有大致管状形状的层，所述多个部件中的一个或多个部件由复合材料形成。复合层的层或任何元件可以经由挤出、拉挤成型或沉积工艺制造，或者通过缠绕工艺制造，在该缠绕工艺中，带材的自身具有复合结构的相邻线圈与相邻线圈固结在一起。
无论使用的制造技术如何，复合材料可以任选地包括具有第一特性的材料的基质或主体，在该材料中嵌入具有不同物理特性的另外的元素。也就是说，在一定程度上对准的细长纤维或随机取向的较小纤维可以被安置到主体中，或者球体或其他规则或不规则形状的颗粒可以被嵌入到基质材料中，或者上述中的多于一种的组合。适当地，基质材料是热塑性材料，适当地，热塑性材料是聚乙烯或聚丙烯或尼龙或pvc或pvdf或pfa或peek或ptfe或此类材料与由玻璃、陶瓷、玄武岩、碳、碳纳米管、聚酯、尼龙、芳族聚酰胺、钢、镍合金、钛合金、铝合金等中的一种或多种制成的增强纤维或由玻璃、陶瓷、碳、金属、巴克球、金属硅酸盐、碳化物、碳酸盐、氧化物等制成的填料的合金。
85.图1所示的管主体100包括内部压力护套110，该内部压力护套用作流体保持层并且包括确保内部流体完整性的聚合物层。该层为任何输送的流体提供边界。应当理解，该层本身可包括多个子层。应当理解，当利用胎体层120时，内部压力护套通常被本领域的技术人员称为阻挡层。在没有此类胎体的操作(所谓的光滑孔操作)中，内部压力护套可被称为衬里。图1中示出了阻挡层110。
86.需注意，胎体层120是提供互锁构造的耐压层，该互锁构造可用作最内层，以完全或部分地防止内部压力护套110由于管减压、外部压力以及拉伸铠装压力和机械断裂载荷而塌缩。胎体是抗压层。应当理解，本发明的某些实施方案因此适用于
‘
粗孔’应用(具有胎体)。适当地，胎体层是金属层。适当地，胎体层由不锈钢、耐腐蚀镍合金等形成。适当地，胎体层由复合材料、聚合物或其他材料或材料和组分的组合形成。胎体层径向定位在阻挡层内。
87.管主体包括压力铠装层130，该压力铠装层是提供结构层的耐压层，该结构层增加柔性管对内部压力和外部压力以及机械断裂载荷的阻力。该层还在结构上支撑内部压力护套。适当地，如图1所示，压力铠装层形成为管状层。适当地，对于非粘结柔性管，压力铠装层由具有接近90
°
的布设角度的线的互锁构造提供。适当地，在这种情况下，压力铠装层是金属层。适当地，压力铠装层由碳钢、铝合金等形成。适当地，压力铠装层由拉挤的复合互锁层形成。适当地，压力铠装层由通过挤出或拉挤成型或沉积形成的复合材料形成。压力铠装层径向定位在下面的阻挡层外部。
88.柔性管主体还包括第一拉伸铠装层140和第二拉伸铠装层150。每个拉伸铠装层用于维持拉伸载荷以及任选地还维持内部压力。适当地，对于一些柔性管，拉伸铠装线圈是金属(例如，钢、不锈钢或钛等)。对于一些复合柔性管，拉伸铠装线圈可以是聚合物复合带材线圈(例如，设置有热塑性塑料，例如尼龙、基质复合材料或热固性材料，例如环氧树脂、基质复合材料)。对于非粘结柔性管，拉伸铠装层由多根线形成(以赋予所述层强度)，所述多根线位于内层上方并且以通常介于约10
°
至55
°
之间的布设角度沿管的长度螺旋缠绕。适当地，拉伸铠装层成对反向缠绕。适当地，拉伸铠装层是金属层。适当地，拉伸铠装层由碳钢、不锈钢、钛合金、铝合金等形成。适当地，拉伸铠装层由复合材料、聚合物或其他材料或材料的组合形成。
89.适当地，柔性管主体包括任选的带材层160，所述任选的带材层有助于包含下面的层并且在某种程度上防止相邻层之间的磨损。带材层可以任选地是聚合物或复合材料或材料的组合，并且还任选地包括管状复合层。带材层可用于帮助防止金属对金属接触，以帮助防止磨损。在拉伸铠装上的带材层也可以帮助防止“鸟笼现象”。
90.柔性管主体还包括任选的绝缘层165和外部护套170，该外部护套包括用于保护管免受海水和其他外部环境的渗透、腐蚀、磨损和机械损坏的聚合物层。任何隔热层有助于限制通过管壁到周围环境的热损失。
91.每个柔性管包括管主体100的至少一个部分(称为区段)，连同位于柔性管的至少一个端部处的端部接头。端部接头提供在柔性管主体与连接器之间形成过渡部的机械装置。例如，如图1所示的不同管层端接于端部接头中，使得在柔性管与连接器之间传递载荷。
92.图2示出了适用于将采出液诸如油和/或气和/或水从海底位置221输送到浮动设施222的立管组件200。例如，在图2中，海底位置221包括海底流动管线225。柔性流动管线225包括全部或部分搁置在海床230上或掩埋在海床下面并用于静态应用的柔性管。浮动设施可以由平台和/或浮标或如图2所示的船提供。立管组件200以柔性立管的形式提供，即，将船连接到海床设施的柔性管240。立管、流动管线或跨接线可由柔性管的区段(每个区段包括柔性管主体的区段和一个或多个端部接头)形成，这些区段纵向地布置，其中相邻柔性管的端部接头以背对背构型连接。
93.应当理解，存在不同类型的立管，如本领域的技术人员所熟知。本发明的某些实施方案可与任何类型的立管一起使用，诸如自由悬浮的立管(自由悬挂的悬链线立管)、在一定程度上受限的立管(浮标、链条)、完全受限的立管或封闭在管(i管或j管)中。此类配置的一些(尽管并非全部)示例可以在api 17j中找到。图2还示出了如何将柔性管的部分用作跨接线250。
94.图3示出了以背对背构型布置的第一(图3中最左)端部接头3001和另外(最右)端部接头3002。第一端部接头3001终止于柔性管主体1001的第一区段的相应端部，而另外端部接头3002终止于柔性管主体1002的另外区段的相应端部。应当理解，再另外端部接头可终止于柔性管主体1001的第一区段的剩余端部或柔性管主体1002的另外区段的剩余端部。端部接头3001、3002经由相应的连接器凸缘3101、3102连接在一起。这些经由螺栓(图3中未示出)螺栓连接在一起并且具有相对凸缘面上的匹配密封环凹槽。
95.每个端部接头300还包括经由颈部区域330与连接器凸缘310间隔开的中央凸缘320。外部护套340固定到中央凸缘，并且外部套环350固定到护套340并经由至少一个密封环抵靠柔性管主体100的外部护套170的外表面密封。护套340的径向最内表面与端部接头的细长端部接头主体360的大致圆柱形但略微向外扩口的端部的径向外表面间隔开。端部接头主体的开口365面向柔性管主体的相关联的区段。拉伸铠装线材端接在外部壳体与端部接头主体之间的锥形空间中。适当地，环氧树脂位于锥形空间中，以掩埋拉伸铠装线材的端部。端部接头300与中心纵向轴线a-a相关联，并且当端部接头以背对背构型布置时，每个端部接头的中心纵向轴线沿着公共线对准。在使用期间，采出液沿着由柔性管主体的阻挡层或衬里和每个端部接头300的内表面提供的孔输送。
96.图3所示的端部接头3001、3002还各自包括相应的止回阀3701、3702。第一隔离阀3801支撑在第一端部接头3001上，并且另外隔离阀3802支撑在另外端部接头3002上以用于排放气体，如下文将详细描述的。适当地，再另外隔离阀可支撑在再另外端部接头上。适当地，端部接头3001、3002中的一者或两者可不包括止回阀370。适当地，这些端部接头3001、3002中只有一者可包括隔离阀380。在第一隔离阀3801与另外隔离阀3802之间并且穿过(或另选地围绕)连接器凸缘3101、3102延伸的连接管390也在图3中示出，并且在第一端部接头
3001与另外端部接头3002之间提供流体连通通路。适当地，每个相对的端部接头凸缘的连接器凸缘310各自包括通孔以允许连接管延伸穿过连接器凸缘310。图3所示的连接管390位于端部接头3001、3002的外部。适当地，连接管390可另选地部分地或完全地位于端部接头3001、3002中的一者或两者内。适当地，连接管390由柔性聚合物材料构成，具有或不具有纤维或线材形式的增强物。适当地，连接管390由耐腐蚀材料诸如不锈钢构成。适当地，连接管390由任何其他合适的材料构成。
97.图4更详细地示出了图3所示的第一(图3中最左手侧)端部接头3001。图4有助于示出柔性管主体的各个单独的层如何端接以及在适当的情况下密封。管环空位于流体保持层(图4中示出了阻挡层)的径向最外表面和外部护套170的径向内表面之间。环空与隔离阀3801和止回阀3701流体连通。图4有助于示出如何通过在一个柔性管的环空与另一个柔性管的环空之间提供流体连通通路来提供排放路径。明显地，如图4所示，连接管390提供细长通路，该细长通路从第一端部接头3001中的隔离阀3801延伸跨过颈部区域的整个长度并穿过连接器凸缘3101。如图3所示，连接管390另外地延伸穿过连接器凸缘3102，跨过颈部区域并到达相邻端部接头3002的隔离阀3802。连接管390因此经由第一端部接头3001和另外端部接头3002并且通过相关联的隔离阀3801、3802将柔性管主体1001的第一区段的环空流体连接到柔性管主体1002的另外区段的环空。连接管390因此可用作通向水面烧除点或中水排放阀的总体排放路径的一部分。图4中的箭头示出了通过排放路径的所示部分的流体流动的示例。应当理解，三个单独的连接管可替代地串联使用，一个将第一端部接头3001的端部接头主体3601连接到第一端部接头3001的连接器凸缘3101的贯通端口，一个将另外端部接头3002的端部接头主体3602连接到另外端部接头3002的连接器凸缘3102的贯通端口，并且一个将第一端部接头3001的连接器凸缘3101的贯通端口连接到另外端部接头3002的连接器凸缘3102的贯通端口。
98.隔离阀380在相应的端部接头300和连接管390之间提供选择性流体连接。隔离阀因此是用于选择性地将位于端部接头300内的第一流体连通区域410连接到位于连接管390内的另外流体连通区域420的设备。在图4所示的端部接头中，第一流体连通区域410位于穿过细长端部接头主体360的中央凸缘320设置的开口/贯通端口430内，这因此使开口/贯通端口420与外部壳体和细长主体的开口端部之间的区域440流体连通。尽管任选地填充有环氧树脂，但是该空间440不是流体密封的，并且与柔性管主体100的环空区域流体连通。任选地，一个或多个管可位于环氧树脂区域内，从而提供排放通道的在抬起点到靠近由中央凸缘中的贯通孔/端口430形成的开口的区域之间的另一部分，在该抬起点处，拉伸铠装线材从下面的层抬起。以这种方式，选择性地连接的流体连通通路可在柔性管主体的环空与端部接头的端部之间设置成穿过端部接头主体的整个长度。该方法的优点在于仅需要通过凸缘制造纵向延伸的通路。也就是说，不需要利用径向向外延伸的通路部分。当然，如果优选以某种其他方式连接隔离阀380和连接管390，则可使用此类连通通路。应当理解，隔离阀380还可连接到端部接头的另外区域，前提条件是隔离阀保持与柔性管主体100的区段的环空选择性地流体连通。例如，代替穿过中央凸缘320的贯通孔/端口430，其可另选地穿过护套340并经由隔离阀380在护套的外径处连接到连接管390。同样，隔离阀380也可另选地定位在连接器管390的连接器凸缘310端部处。
99.图5示出了处于第一操作模式500的隔离阀380，其中第一流体连通区域410和另外
流体连通区域420流体地断开连接。图5所示的隔离阀的取向与图3和图4所示的第一端部接头中的第一(最左)隔离阀3801有关。隔离阀380包括阀体505，该阀体包括主通路510和流道515。主通路在阀体505的第一端口520和阀体505的另外端口525之间延伸穿过阀体505。第一端口520连接到第一流体连通区域410，靠近该第一流体连通区域或与该第一流体连通区域流体连通，该第一流体连通区域位于相应端部接头300内，如图4所示。另外端口525连接到另外流体连通区域420，靠近该另外流体连通区域或与该另外流体连通区域流体连通，该另外流体连通区域位于相应连接管390内，如图4所示。适当地，阀体505由刚性材料构成。适当地，阀体505由金属、或合金、或陶瓷、或复合材料构成。适当地，阀体505由耐腐蚀材料构成。适当地，阀体505被涂覆了抗腐蚀涂层。适当地，阀体505以任何其他合适的涂层涂覆。
100.流道515在封闭流道端部530和开放流道端部535之间延伸穿过阀体505。封闭流道端部530可以或可以不与阀体505的外表面间隔开。封闭流道端部530可以或可以不靠近阀体505的外表面。流道515与主通路510相交，使得主通路510的一部分也是流道515的一部分，并且流道515的一部分也是主通路510的一部分。在图4所示的隔离阀380中，流道515和主通路510被设置/取向成彼此垂直并在阀体405的中心部分处相交。适当地，可以使用主通路510和流道515的任何其他合适的相交构型。可滑动构件540位于流道515中并且包括可滑动主体545以及延伸穿过可滑动主体545或围绕该可滑动主体延伸的可滑动构件流体通道550。适当地，可滑动主体445由刚性材料构成。适当地，可滑动主体445由金属、或合金、或聚合物、或复合材料构成。适当地，可滑动主体445由耐腐蚀材料构成。适当地，可滑动主体445由任何其他合适的材料构成。适当地，可滑动主体445以抗腐蚀涂层涂覆。适当地，可滑动主体445以任何其他合适的涂层涂覆，例如适于抑制生物淤积和/或海洋生长物的涂层。适当地，可滑动构件540主要是圆柱形的。适当地，可滑动构件540具有与流道515的形状互补的任何其他合适的形状。适当地，可滑动构件540具有略微沙漏形形状。适当地，可滑动构件流体通道550是穿过可滑动主体545设置的通孔。适当地，可滑动构件流体通道550是设置在可滑动主体545的一个或多个侧面上的凹槽。适当地，可滑动构件545被配置成使用位于在可滑动主体545内或阀体505中的凹槽内的适当密封件565(例如使用弹性体o形环)在至少一个位置抵靠侧面密封流道515。
101.弹簧555也位于流道515中。弹簧是偏置元件的示例。适当地，弹簧555可以由任何其他合适的偏置元件代替。弹簧555在弹簧555的一定位置处提供第一偏置力，当由靠近开放流道端部535的外部环境压力提供的另外偏置力不足以克服第一偏置力时，该第一偏置力将可滑动构件540推向开放流道端部535。在流道515中不存在流体的情况下，第一偏置力主要由弹簧555提供。如果流体存在于流道中(如下文将描述的)，则弹簧555可以仅部分地有助于第一偏置力。适当地，可滑动构件540朝向开放流道端部535的最大位移由邻接套环或盖560提供，这防止可滑动构件离开开放流道端部535。可滑动构件540朝向开放流道端部535的偏置使主通路510和可滑动构件流体通道550轴向不对准。可滑动构件540的可滑动主体545阻塞主通路，从而防止第一流体连通区域410和另外流体连通区域420之间的流体连通。因此，可滑动构件540朝向开放流道端部535的偏置限定隔离阀380的第一操作模式500。在操作中，第一操作模式500因此将柔性管主体100的区段的环空与连接管390流体地断开连接，由此将柔性管主体1001、1002的经由端部接头3001、3002以背对背构型毗邻的两个区段的环空区域断开连接，如图3所示。适当地，可滑动构件和/或通道的内表面包括至少一个
密封件565，该密封件被布置成将主通路410、可滑动构件流体通道550以及适当地将流道515与外部环境流体密封。任选地，盖板固定到隔离阀的顶表面，如图5(和图6)所示。应当理解，隔离阀的一些实施方案将不使用盖板。
102.图6示出了图5所示的处于另外操作模式600的隔离阀380，其中第一流体连通区域410和另外流体连通420区域流体地连接。在隔离阀380的另外操作模式600中，靠近开放流道端部535的外部环境压力足以将可滑动构件540朝向封闭流道端部530偏置。可滑动构件540的可滑动主体545包括靠近开放流道端部的向外延伸区域605，并且通道包括在其内表面上的邻接座610。可滑动构件540的向外延伸区域605在邻接座610上的邻接提供可滑动构件540朝向封闭流道端部530的最大位移。在可滑动构件540朝向封闭流道端部530的该最大位移处，可滑动构件流体通道550和主通路510对准，从而允许第一流体连通区域410和另外流体连通区域420之间的流体连通。因此，可滑动构件540朝向封闭流道端部530的偏置限定隔离阀380的另外操作模式600。
103.弹簧555被制造/设计成使得预期特定深度(其可以是从海平面到水下几千米的任何地方)的水压足以将可滑动构件540朝向封闭流道端部530偏置到其最大位移(从而将隔离阀380朝向其另外操作模式600偏置)。在海底操作使用中，隔离阀380因此将允许流体在第一流体连通区域410和另外流体连通区域420之间并因此在端部接头300和连接管390之间通过。在其另外操作模式600中，隔离阀380因此允许柔性管主体1001、1002的经由端部接头3001、3002以背对背构型毗邻的两个区段的环空区域之间的流体连通，如图3所示。
104.如图5和图6中可见，阀体505另外地包括溢流通道570，该溢流通道连接第一端口520和流道515之间的主通路510的一部分以及主通路510和封闭流道端部530之间的流道515的一部分。图5和图6中的溢流通道570被示出为相对于主通路510的轴线成角度的线性通道。可以使用其他形状的通道，诸如狗腿形或弧形通道。当柔性管主体的区段的环空区域与隔离阀380的第一端口520流体连通时，由于柔性管主体100的区段内的密封失效或外部护套中的意外破裂而导致的海水对柔性管主体100的区段的环孔的淹没将导致海水经由第一端口520进入隔离阀380。由于连接管390在柔性管主体1001、1002的经由端部接头3001、3002以背对背构型毗邻的两个区段的环空区域之间提供流体连通路径，如图3所示，因此如果隔离阀380在海底使用时被限制在其另外操作模式600，则柔性管主体的区段的任一个环空区域的淹没将导致柔性管主体的另外区段中的环空区域的淹没。第一可能的操作模式允许这一点。
105.溢流通道570定位在隔离阀的最靠近第一端口520并因此也最靠近端部接头300的侧面上。如前所述，图5和图6中的隔离阀与支撑在图3中的第一(最左)端部接头3001上的隔离阀3801相关。应当理解，支撑在图3中的另外端部接头3002上的隔离阀3802将位于阀体505的相对侧上，因为阀被取向成使得第一端口520和另外端口由于第一端部接头3001和另外端部接头3002的背对背构型而反向525。海水经由第一端口520进入隔离阀导致海水主要进入溢流通道570，并因此进入封闭流道端部530和主通路510之间的流道515的部分(如在图5和图6中所观察的，在可滑动构件下方)，这与穿过可滑动构件流体通道并朝向另一端口525相反。在第二操作模式中，可滑动主体的底表面可以或可以不开始阻塞溢流通道的开口。
106.当大量海水已通过溢流通道570进入流道515时，该海水将在最靠近封闭流道端部530的可滑动构件545的表面上施加流体压力。由于流体压力和局部环境压力两者均由深度
基本上相同的海水提供，因此流体压力和局部环境压力将基本上相同。在其中由于柔性管主体100的淹没的环空区域导致的海水存在于流道515中的这种情况下，现在通过流体压力和弹簧555的组合来提供第一偏置力。因此，由于弹簧555单独的贡献，第一偏置力大于另外偏置力，并且可滑动构件540被推动向开放流道端部535。隔离阀380因此朝向第一操作模式500转变，从而使第一流体连通区域410和另外流体连通区域420流体地断开连接。因此，隔离阀380隔离柔性管主体100的淹没区段，从而防止海水进入柔性管主体的另外区段，并防止柔性管主体的另外区段的淹没，诸如经由端部接头以背对背构型连接的相邻部分，如图3所示。适当地，隔离阀380提供了柔性管主体的区段的环空区域已淹没的视觉指示器。例如，这可能是由于通过集成在隔离阀中/连接到隔离阀的警报系统或通过被配置为响应于隔离阀而触发的光和/或声源在最靠近开放流道端部535的可滑动构件540的向外延伸区域605的表面上的高度可见的油漆。
107.图7示出了经由连接管390连接的另选的第一隔离阀7101和另外隔离阀7102。这些另选的隔离阀7101、7102以与图5和图6中描述的隔离阀380大致相同的方式起作用。第一隔离阀7101和另外隔离阀7102各自将相应的第一流体连通区域4101、4102选择性地连接到另外流体连通区域4201、4202。应当理解，图7所示的第一隔离阀7101支撑在第一端部接头3001上，并且另外隔离阀支撑在另外端部接头3002上，如图3所示。适当地，连接管390可穿过连接凸缘3101、3102，如图3所示。适当地，连接管390可在连接器凸缘3101、3102的外部穿过。适当地，连接管390可位于端部接头3001、3002的外部。应当理解，第一隔离阀7101的第一端口7151流体连接到柔性管主体1001的第一区段的环空，并且图7所示的另外隔离阀7102的第一端口7152流体连接到柔性管主体1002的另外区段的环空，如图3和图4所示。图7示出了其中柔性管主体1002的另外区段的环空被海水淹没的情况。应当注意，在图7中，柔性管主体1001的第一区段的环空未被淹没。
108.第一隔离阀7101设置在其另外操作模式720中，以便允许其第一端口7151和另外端口7251之间的流体连通，另外端口7251流体连接到连接管390。因此，第一端部接头3001和连接管390流体连接。标记为7301的箭头示出了由第一隔离阀7101所位于的特定深度的海水提供的局部环境压力，该局部环境压力足以压缩第一隔离阀7101中的弹簧7351并且使可滑动构件7401朝向第一隔离阀7101的流道的封闭流道端部7451轴向移动。
109.海水从柔性管主体1002的另外区段的淹没环空进入另外隔离阀7102的第一端口7152，并且随后水经由另外隔离阀7102的溢流通道7552进入另外隔离阀7102的流道7502导致另外隔离阀7102以与图5和图6所示的隔离阀380大致相同的方式设置在其第一操作模式760中，如上所述。标记为7302的箭头示出了由另外隔离阀7102所位于的特定深度的海水提供的局部环境压力。此处，局部环境压力与由标记为765的箭头示出的流道7502中的海水所提供的流体压力基本上相同，并且弹簧7352因此使可滑动构件7402朝向另外隔离阀7102的开放流道端部7702轴向地移动。另外隔离阀7102的可滑动构件7402的可滑动主体7752因此被设置成使另外隔离阀7102的第一端口7152和另外端口7252流体地断开连接，另外隔离阀7102的另外端口7252流体地连接到连接管390。另外端部接头3002和连接管390因此流体地断开连接，并且柔性管主体1002的另外区段的淹没环空与柔性管主体1001的第一区段的未被淹没的环空隔离。从柔性管主体1002的另外区段的淹没环空入射在另外隔离阀7102的可滑动主体7752上的海水压力也示出为标记为780的箭头。应当理解，图5和图6中描述的隔离
阀380或任何其他合适的隔离阀可用于图7所示的布置中。
110.图8示出了布置在柔性管内的两个端部接头之间的连接管805的另选布置。应当理解，图8中的柔性管主体的区段和相应端部接头具有与图1至图4中所示的那些类型/构型类似的类型/构型。柔性管主体810的第一区段的相应端部终止于第一端部接头815内。第一端部接头通过螺栓连接或其他固定机构经由第一端部接头和另外端部接头的连接器凸缘固定到另外端部接头820。柔性管主体835的另外区段终止于另外端部接头820内。与图3和图4所示的布置相比，连接管805不穿过第一端部接头815和另外端部接头820的连接器凸缘825、830，而是围绕每个连接器凸缘延伸并保持位于端部接头815、820的外部。连接管805的相应端部由支撑在第一端部接头815上的第一隔离阀840终止，并且连接管805的另外端部由支撑在另外端部接头820上的另外隔离阀845终止。首先支撑在端部上的隔离阀840、845可以具有图5、图6和图7所示的类型。第一隔离阀840和另外隔离阀845因此各自提供用于选择性地连接分别位于第一端部接头815和另外端部接头820内的第一流体连通区域和位于连接管390内的另外流体连通区域的设备。
111.第一隔离阀840和另外隔离阀845经由与图3和图4所示相同或相似的机构与柔性管主体810、835的第一区段和另外区段的环空流体连通，并且因此用于将柔性管主体810的第一区段的环空选择性地连接到柔性管主体835的另外区段的环空。应当理解，第一隔离阀840和另外隔离阀845还用于通过与图5至图7中所示的机构相同或相似的机构将具有淹没环空的柔性管主体的区段与柔性管主体的相邻区段流体地隔离。
112.柔性管主体810的第一区段的剩余端部终止于再另外端部接头850中，并且再另外隔离阀855支撑在再另外端部接头850上。应当理解，未示出的连接管的相应端部可连接到再另外隔离阀855，并且未示出的隔离阀可连接到该未示出的连接管的剩余端部。适当地，未示出的端部接头可固定到再另外端部接头850。适当地，未示出的端部接头可固定到柔性管主体835的另外区段的剩余自由端部。
113.在图8所示的布置中，每个端部接头包括至少一个止回阀860，该止回阀与相应端部接头并且与终止于相应的端部接头内的柔性管主体的区段的环空流体连通。框870示出了封闭虚线区域的放大，并且示出了包括连接管805的第一端部接头815和另外端部接头820之间的连接。该放大870清楚地示出连接管805围绕第一端部接头815和另外端部接头820的连接器凸缘825、830延伸，而不是穿过它们。凸缘825、830例如使用螺柱和螺母(未示出)以已知的方式连接和固定在一起。
114.在本说明书的整个具体实施方式和权利要求书中，词语“包含”和“含有”以及它们的变型意指“包括但不限于”，并且它们并非旨在(并且不)排除其他部分、添加剂、部件、整体或步骤。在本说明书的整个具体实施方式和权利要求书中，除非上下文另有要求，否则单数涵盖复数。具体地，在使用不定冠词的情况下，除非上下文另有要求，否则说明书应理解为考虑了复数和单数。
115.结合本发明的特定方面、实施方案或示例描述的特征、整体、特征或组应被理解为适用于本文描述的任何其他方面、实施方案或示例，除非与其不相容。本说明书(包括任何所附权利要求、说明书摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以任何组合来组合，除了特征和/或步骤中的至少一些是互相排斥的组合。本发明不限于任何前述实施方案的任何细节。本发明延伸到本说明书(包括任何所附权利要求、
说明书摘要和附图)中公开的特征的任何新颖的特征或新颖的组合，或延伸到如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的步骤或新颖的组合。
116.读者的注意力涉及与本说明书同时或在本说明书之前结合本专利申请提交的并且公开了对本说明书的公共检查的所有论文和文档，并且所有这些论文和文档的内容以引用方式并入本文。