DE2525417A1 - Deep sea pressure resistant pipeline - has resilient circular casing with flexible cushioning filler surrounding conduit - Google Patents

Deep sea pressure resistant pipeline - has resilient circular casing with flexible cushioning filler surrounding conduit

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DE2525417A1
DE2525417A1 DE19752525417 DE2525417A DE2525417A1 DE 2525417 A1 DE2525417 A1 DE 2525417A1 DE 19752525417 DE19752525417 DE 19752525417 DE 2525417 A DE2525417 A DE 2525417A DE 2525417 A1 DE2525417 A1 DE 2525417A1
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
    • F16L11/121—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting specially profiled cross sections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The pressure resistant piping is used for liquid or gas transport under seawater at great depths. Hauling ropes or cables are connected with one or more hollow channels and embedded in flexible material. The pipe itself is made of impervious circular cross-section tube, and the inner flexible cushioning material is semicircular in cross-section, with curved edges. The tube is itself flexible and under maximum pressure it collapses resiliently around the conduit, but the fluid transport is unaffected due to the cushioning filler and the restoring force in the piping with two or three or more cables, the flexible filler material is arranged symmetrically with the cables as far from each other as possible to prevent crushing.

Description

Druckfeste Bettung zum Transport eines Fluids in größeren Meerestiefen.Pressure-resistant bedding for the transport of a fluid in greater depths of the sea.

Die Erfindung betrifft Leitungen zum Transport flüssiger oder gasförmiger Stoffe durch das in größeren Tiefen unter hohem hydrostatischen Druck stehende Meerwasser.The invention relates to lines for the transport of liquid or gaseous Substances from seawater, which is under high hydrostatic pressure at greater depths.

Mit zunehmender Meerestiefe wachsen die Zug- und Druckspannungen, denen derartige Leitungen bei der Verlegung, im Betrieb und bei eventuell erforderlichen Reparaturen unterworfen sind, und damit die Kosten von Material und Arbeit sowie der für die Verlegung und Reparaturen erforderliche Zeitaufwand steil an.The tensile and compressive stresses increase with increasing sea depth, such lines during installation, operation and any necessary Repairs are subject to, and therefore the cost of materials and labor as well the time required for laying and repairs increases sharply.

Es ist deshalb erstrebenswert, durch geeignete konstruktive Maßnahmen die mechanischen Beanspruchungen zu mindern, den Materialaufwand in Grenzen zu halten und die Arbeitsabläufe zu beschleunigen.It is therefore desirable to use suitable constructive measures to reduce the mechanical stresses, to keep the material expenditure within limits and to speed up work processes.

Die mechanischen Beanspruchungen, denen die Leitung bei den verschiedenen Zuständen ( Verlegung, Betrieb, Reparatur ) ausgesetzt ist, lassen sich reduzieren, wenn die Erfüllung der beiden Forderungen: Druckfestigkeit und Dichtheit zwei verschiedenen Bestandteilen der Leitung übertragen wird, nämlich einerseits einer druckfesten, aber nicht völlig dichten Hülle und anderseits einer mehr oder weniger starken Dichthaut aus einem flexiblen oder elastomeren Material für geringe mechanische Beanspruchungen vorausgesetzt daß diese so gestaltet ist, daß sie bei keinem der möglichen Zustände unzulässigen Zerrungen oder Knickungen ausgesetzt ist, also auch unter äußerem Überdruck kollabieren kann, ohne Schaden zu leiden, d.h. daß sie kollabierfähig ist, und sich bei höherem inneren Ifberdruck und völlig geöffnetem Leitungslumen glatt an die Innenwand der druckfesten Hülle legt. Falls diese etwa kreisförmigen Querschnitt hat, wie er sich z.B. bei Umwicklung oder Umflechtung mit einer oder mehreren Lagen von Drähten oder Bändern ergibt, muß auch der Außenseite der umhüllten Leitung zusammen mit eventuell neben ihr liegenden Tragseilen oder Kabeln annähernd kreisförmiger Querschnitt gegeben werden, was sich durch zusätzliche Einlagen zwischen Dichthaut und Umhüllung erreichen läßt. ( Patentanmeldung P 25 05 469.7 vom 10.2.75: Leitung zum Transport eines Fluids durch eine unter hohem Druck stehende Umgebung" und Zusatzanmeldung P 25 11 543.9 vom 17.3.75: "Konstruktive Ausgestaltung kollabierfähiger Leitungen zum Transport eines Fluids durch eine unter hohem Druck stehende Umgebung") Die ordnungsgemäße Einbringung zusätzlicher Einlagen in die druckfeste Umhüllung stellt jedoch eine gewisse Komplizierung und Verteuerung dar - zumal dann, wenn auch noch Zugseile oder Kabel in ihr vorgesehen werden sollen, z.B. zur Zugentlastung der Umhüllung bei der Verlegung, um so zu verhindern, daß sich deren lichte Weite unter der Wirkung von Zugkräften unzulässig verringert.The mechanical stresses that the cable is subjected to with the various Conditions (relocation, operation, repair) can be reduced, if the fulfillment of the two requirements: compressive strength and tightness are two different Components of the line is transferred, namely on the one hand a pressure-resistant, but not completely tight shell and on the other hand a more or less strong sealing skin made of a flexible or elastomeric material for low mechanical loads provided that it is designed in such a way that it does not work in any of the possible states is exposed to impermissible strains or kinks, i.e. also under external overpressure can collapse without suffering damage, i.e. that it is capable of collapsing, and itself at higher internal pressure and fully open line lumen smoothly to the Inner wall of the pressure-resistant shell places. If this roughly circular cross-section as it is, for example, when wrapping or braiding with one or more layers of wires or Ribbons must also be the outside of the wrapped Line together with any supporting ropes or cables lying next to it approximate circular cross-section can be given, which is achieved by additional deposits between Can achieve sealing skin and envelope. (Patent application P 25 05 469.7 from 02/10/75: Line for transporting a fluid through an environment under high pressure " and additional application P 25 11 543.9 of March 17, 1975: "Constructive design collapsible Lines for transporting a fluid through an environment under high pressure ") The proper introduction of additional inlays into the pressure-resistant envelope However, it represents a certain complication and price increase - especially when also pull ropes or cables should be provided in it, e.g. for strain relief the envelope during laying, so as to prevent its clear width impermissibly reduced under the effect of tensile forces.

Die Aufgabe der Erfindung ist, auf einfache Weise dafür zu sorgen, daß unter allen möglichen Umständen eine einwandfreie Lage der Dichthaut innerhalb der druckfesten Umhüllung sichergestellt wird.The object of the invention is to ensure in a simple manner that that under all possible circumstances a perfect position of the sealing skin within the pressure-resistant envelope is ensured.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der von der druckfesten Hülle umschlossenen kollabierfähigen Leitung eine solche Form gegeben wird, daß sie sich bei völliger Öffnung ihres Lumens ohne Hinzufügung zusätzlicher Einlagen der Innenseite der druckfesten Umhüllung ohne unzulässige Knickungen und Zerrungen anschmiegt.This is achieved according to the invention in that the pressure-resistant Sheath enclosed collapsible line is given such a shape that they feel when their lumen is fully opened without the addition of additional deposits the inside of the pressure-resistant cover without impermissible kinks and strains hugs.

Soweit zur Zugentlastung der druckfesten Umhüllung oder zur Energieversorgung oder Nachrichtenübermittlung ein oder mehrere Zugseile bzw. Kabel benötigt werden, werden diese erfindungsgemäß in Aussparungen in der Dichthaut eingefügt oder in deren Substanz eingebettet.So much for the strain relief of the pressure-resistant casing or for the energy supply or message transmission one or more pulling ropes or cables are required, these are inserted according to the invention in recesses in the sealing skin or in their substance embedded.

Gegenüber der oben genannten Anordnung und Arbeitsweise wird die Herstellung oder Zusammenfügung der von der druckfesten Hülle umschlossenen Teile wesentlich vereinfacht und zumal bei annähernd kreiszylindrischer Innenfläche der druckfesten Hülle deren Erzeugung durch Umwicklung oder Umflechtung wesentlich beschleunigt.Compared to the above-mentioned arrangement and mode of operation, the production or assembly of the parts enclosed by the pressure-resistant shell is essential simplified and especially with an approximately circular cylindrical inner surface of the pressure-resistant Sheath the creation of which is significantly accelerated by wrapping or braiding.

Die der Erfindung zu Grunde liegenden Gedanken lassen sich in verschiedener Weise verwirklichen. In einer Ausführung besteht die kollabierfähige Leitung aus einem, aus einer genügend druckfesten und in der Längsrichtung der Leitung etwas flexiblen Substanz gebildeten Innenkörper in Form einer halbkreisförmig gebogenen Rinne mit abgerundeten Kanten und aus der diesen umhüllenden, bei völliger Öffnung des Lumens einen kreisförmigen Querschnitt annehmenden Dichthaut aus einem flexiblen oder elastomeren Material, wobei Innen- und Außenfläche dieses Innenkörpers so gestaltet sind, daß in der Dichthaut weder bei völlig geöffnbbem noch bei völlig geschlossenem Lumen der Leitung das zulässige Maß überschreitende Zerrungen, Quetschungen oder Knickungen auftreten.The ideas on which the invention is based can be divided into various Realize way. In one embodiment, the collapsible line consists of one, from a sufficiently pressure-resistant and something in the longitudinal direction of the line flexible substance formed inner body in the form of a semicircular curved A gutter with rounded edges and from the one surrounding it when it is completely open of the lumen having a circular cross-section assuming a flexible sealing skin or elastomeric material, the inner and outer surfaces of this inner body being designed in this way are that in the sealing membrane neither when fully opened nor when fully closed Lumen of the line pulling, crushing or exceeding the permissible amount Kinks occur.

In Fig. 1 bezeichnet 1 diesen Innenkörper und 2 die Dichthaut; die mit 4 bezeichnete gestrichelte Linie deutet die Lage an, die die Dichthaut beim völligen Kollabieren etwa annimmt. -Die sie umschließende druckfeste Hülle, die in verschiedener Weise gebildet sein kann, ist in dieser und den folgenden Figuren nicht dargestellt.In Fig. 1, 1 denotes this inner body and 2 the sealing skin; the The dashed line denoted by 4 indicates the position that the sealing skin when assuming complete collapse. -The pressure-resistant shell that encloses them, the may be formed in various ways is shown in this and the following figures not shown.

In einer anderen Ausführung sind ein oder mehrereZugseile bzw.In another version, one or more pull ropes or

Kabel in eine genügend druckfeste, in der Längsrichtung der Leitung etwas flexible Substanz mit einer oder mehreren in ihrer Längsrichtung verlaufenden Hohlkehlen und zwischen diesen hervorstehenden Stegen eingebettet, die ihrerseits von einer aus flexiblem oder elastomeren Material gebildeten Dichthaut umschlossen ist, wobei Hohlkehlen und Stege so gestaltet sind, daß die Außenseite der Dichthaut bei völliger Öffnung des Lumens nahezu kreiszylindrische Gestalt annimmt, beim Kollabieren jedoch sich satt an die Oberfläche der von ihr umschlossenen Substanz legt, ohne daß in der Dichthaut das zulässige Maß überschreitende Zerrungen, Quetschungen oder Knickungen auftreten.Cable in a sufficiently pressure-resistant, in the longitudinal direction of the line somewhat flexible substance with one or more longitudinally extending Hollow fillets and embedded between these protruding webs, which in turn enclosed by a sealing skin formed from flexible or elastomeric material is, wherein fillets and webs are designed so that the outside of the sealing skin when the lumen is completely open, it assumes an almost circular cylindrical shape Collapse however, it lays full on the surface of the substance enclosed by it, without that in the sealing skin the permissible amount of strains, bruises or Kinks occur.

Die Figuren 2 und 3 zeigen verschiedene Varianten dieser Ausführung. Dabei bezeichnen wie vorher 1 den druckfesten Innenkörper, 2 die Dichthaut und 4 deren Lage beim Kollabieren; 3 bezeichnet ein Zugseil oder Kabel.Figures 2 and 3 show different variants of this embodiment. As before, 1 denotes the pressure-resistant inner body, 2 the sealing skin and 4 their position when collapsing; 3 denotes a pull rope or cable.

Bei noch einer anderen Ausführung bestehen der Innenkörper und der flexible Teil der Wandung des von ihnen gebildeten Hohlkörpers aus einem Stück ein und desselben Materials, wobei Innen- und Außenseiten so geformt sind, daß die Außenseite bei völliger Öffnung des Lumens eine nahezu kreiszylindrische Gestalt annimmt, daß sich im kollabierten Zustande jedoch die gegenüberstehenden Teile der Innenseite satt aneinander legen, ohne daß an irgendwelchen Stellen des Hohlkörpers unzulässige Zerrungen, Quetschungen oder Knickungen auftreten. Dabei kann die kollabierfähige Leitung aus einem einzigen langen Stück bestehen oder aber aus mehreren nebeneinander liegenden Hohlkörpern gebildet sein, die vor oder bei der Verlegung der Leitung in bekannter Weise dauerhaft miteinander verbunden und mit einer druckfesten Hülle umgeben werden. Dabei können Zugseile oder Kabel von mehreren Hohlkörpern gemeinsam umschlossen oder in deren Substanz eingebettet sein.In yet another embodiment, the inner body and the flexible part of the wall of the hollow body formed by them in one piece and the same material, with the inside and outside being shaped so that the outside when the lumen is completely open it assumes an almost circular cylindrical shape that In the collapsed state, however, the opposing parts of the inside Lean against each other without any inadmissible places on the hollow body Strains, bruises or kinks occur. The collapsible Line consist of a single long piece or of several side by side lying hollow bodies be formed before or during the laying of the line permanently connected to one another in a known manner and with a pressure-resistant cover be surrounded. Pull ropes or cables from several hollow bodies can be used together be enclosed or embedded in their substance.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen verschiedene Varianten, wobei die Bezugszeichen denen der vorhergehenden Figuren entsprechen.Figures 4 to 6 show different variants, with the reference numerals correspond to those of the previous figures.

Weitere Varianten ergeben sich dadurch, daß die flexible Dichthaut nicht aus einem einheitlichen Material besteht sondern aus mehreren Schichten unterschiedlicher Elastizität entsprechend den Angaben der PatentPnmeldung P 25 11 543o9 gebildet ist, oder dadurch, daß Zugseile bzw. Kabel entfallen, wenn die hohen bei Verlegung oder Wiederaufnahme auftretenden Zugkräfte von der die kollabierfähige Leitung umgebenden, mit Durchlässen für den Durchtritt des Meerwassers versehenen druckfesten Umhüllung aufgenommen werden können.Further variants result from the fact that the flexible sealing skin does not consist of a single material but of several different layers Elasticity according to the information of the patent application P 25 11 543o9 formed is, or that pull ropes or cables are omitted if the high when laying or resumption of occurring tensile forces of which the collapsible Surrounding line, provided with passages for the passage of seawater pressure-resistant envelope can be added.

Claims (2)

Patentansprüche Claims Druckfeste Leitung zum Transport eines Fluids in größeren eerestiefen, bestehend aus einer von einer druckfesten Hülle umschlossenen, ganz oder teilweise aus einem flexiblen oder elastomeren Material gebildeten kollabierfähigen Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß der kollabierfähigen Leitung eine solche Form gegeben wird, daß sie sich bei völliger Öffnung ihres Lumens ohne Hinzufügung zusätzlicher Einlagen der Innenseite der druckfesten Hülle ohne das zulässige Maß überschreitende Zerrungen, Quetschungen oder Knickungen anschmiegt.Pressure-resistant line for the transport of a fluid in greater depths of the sea, consisting of a completely or partially enclosed by a pressure-resistant cover collapsible conduit formed from a flexible or elastomeric material, characterized in that the collapsible conduit is given such a shape that they will be when their lumen is fully opened without adding any additional Inserts on the inside of the pressure-resistant cover without exceeding the permissible size Strains, bruises or kinks. 2) Druckfeste Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Zugseile und/oder Kabel ( 3 ) in die Wandung der kollabierfähigen Leitung eingefügt oder in sie eingebettet sind. ( Fig. 4 ) 3) Druckfeste Leitung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der druckfesten Hülle umschlossene kollabierfähige Leitung aus einem aus einer genügend druckfesten und in der Längsrichtung der Leitung etwas flexiblen Substanz gebildeten Innenkörper ( 1 ) mit einer oder mehreren in ihrer Längsrichtung verlaufenden Hohlkehlen und zwischen diesen hervortretenden Stegen und aus einer diesen Innenkörper umschließenden, aus einem flexiblen oder elastomeren Material gebildeten Hülle ( 2 ) gebildet ist. ( Figuren 1, 2 und 3 ) 4) Druckfeste Leitung nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Zugseile und/oder Kabel ( 3 in den Innenkörper ( 1 ) der kollabierfähigen Leitung eingefügt oder eingebettet sind. ( Figuren 2 und 3 ) 5) Druckfeste Leitung nach Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkörper undder relativ dünnwandige Teil der kollabierfähigen Leitung ( 1 ) aus einem Stück ein und desselben Materials gebildet sind. ( Figuren 4, 5 und 6 ) 6) Druckfeste Leitung nach Ansprüchen 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kollabierfähige Leitung aus zwei oder mehreren nebeneinander liegenden Hohlkörpern ( 1 ) mit oder ohne zwischen ihnen liegenden Zugseilen und/oder Kabeln ( 3 ) gebildet ist, die in bekannter Weise miteinander verbunden und von einer druckfesten Hülle umgeben sind. 2) Pressure-resistant line according to claim 1, characterized in that one or more pull ropes and / or cables (3) in the wall of the collapsible Line are inserted or embedded in it. (Fig. 4) 3) Pressure-resistant line according to claims 1 and 2, characterized in that the pressure-resistant casing enclosed collapsible line from one of a sufficiently pressure-resistant and inner body formed somewhat flexible substance in the longitudinal direction of the line (1) with one or more fillets running in its longitudinal direction and between these protruding webs and from a surrounding this inner body, is formed from a flexible or elastomeric material formed sheath (2). (Figures 1, 2 and 3) 4) Pressure-resistant line according to Claims 1 and 3, characterized in that that one or more pull cords and / or cables (3 in the inner body (1) of the collapsible Line are inserted or embedded. (Figures 2 and 3) 5) Pressure-resistant line according to Claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that the Inner body and the relatively thin-walled part of the collapsible conduit (1) are formed from a piece of one and the same material. (Figures 4, 5 and 6) 6) Pressure-resistant line according to Claims 1, 2, 3, 4 and 5, characterized in that the collapsible line made of two or more adjacent hollow bodies (1) formed with or without traction ropes and / or cables (3) lying between them is, which are connected to each other in a known manner and of a pressure-resistant shell are surrounded. Figuren 5 und 6 ).Figures 5 and 6). L e e r s e i t eL e r s e i t e
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