DE2558847A1 - Flexible foerderleitung fuer extrem kalte fluessigkeiten - Google Patents

Flexible foerderleitung fuer extrem kalte fluessigkeiten

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DE2558847A1
DE2558847A1 DE19752558847 DE2558847A DE2558847A1 DE 2558847 A1 DE2558847 A1 DE 2558847A1 DE 19752558847 DE19752558847 DE 19752558847 DE 2558847 A DE2558847 A DE 2558847A DE 2558847 A1 DE2558847 A1 DE 2558847A1
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DE19752558847
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Miklos Dipl Chem Dr Dobo
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PAHL GUMMI ASBEST
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PAHL GUMMI ASBEST
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/14Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/153Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems for flexible pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/12Hoses, 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Description

  • Flexible Förderleitung für extrem kalte Flüssigkeiten n
  • Die Erfindung betrifft eine flexible Förderleitung für extrem kalte Flüssigkeiten, insbesondere zur Beförderung von verflüssigem Erdgas über Strecken, die zumindest teilweise durch Meerwasser verlaufen.
  • Die Gewinnung von Erdgas und Erdöl in den Schelfmeeren erfordert die Entwicklung neuer Technologien, da eine Vielzahl der zu überwindenden Probleme mit herkömmlichen Methoden nicht #u lösen sind. Es besteht ein Konzept, Erdgas aus einer unterhalb des Meeresspiegels liegenden Quelle zu einer über der Quelle schwimmenden künstlichen Insel zu befördern, dort zu verflüssigen und in einem unterhalb des Meeresspiegels verankerten Tank kontin-#ierlich zu sammeln. Aus dem Sammeltank soll das Flüssiggas mit Hilfe von Tankern chargenweise zu seinem Bestimmungsort befördert werden.
  • Bei einem solchen Vorhaben ist besonders die Ubergabe des Flüssiggases von der künstlichen Insel zum Sammeltank sowie vom Sammeltank zum Tanker problematisch, denn es gibt keine Leitungssysteme, mit denen sich die Übergabe des Flüssiggases zufriedenstellend lösen läßt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Förderleitung zu schaffen, durch die extrem kalte Flüssigkeiten gefördert werden können, wobei die Leitung selbst bei tiefsten Tempera-0 turen in der Größenordnung von -200°C noch ausreichend flexibel sein und eine ausreichende Festigkeit aufweisen soll .
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Förderleitung gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine innere, den freien Leitungsquerschnitt umgebende schlauchförmige Schicht aus Fluorkunststoff, eine die innere Schicht umgebende Isolierzwischenschicht aus geschäumten Isolierstoffen sowie einen äußeren Schutzmantel, der vorzugsweise aus einer mit einer Verstärkungseinlage versehenen Schicht aus meerwasserbeständigem GwLmi besteht.
  • Ein solcher Schlauch ist für die Beförderung von verflüssigtem Erdgas bestens geeignet, da er bis weit unter -2000C kältebeständig und dabei immer noch ausreichend flexibel ist, um die Relativbewegungen zwischen den zu verbindenden Stationen mitzumachen. Gleichzeitig weist die Leitung auch in Torsionsrichtung eine gute Flexibilität auf. Schließlich ist auch der Reibungskoeffizient der inneren Leitungsfläche gering, so daß nur geringe Pumpleistungen erforderlich sind. Die in der Leitung zu erwartenden Drücke von 10 bis 20 atü können durch entsprechende Wahl der Verstärkungseinlagen bequem aufgenommen werden.
  • Für die innere Leitungsschicht wird vorzugsweise Polytetrafluoräthylen verwendet, welches sämtliche gestellten Anforderungen optimal erfüllt. Die innere Schicht kann darüber hinaus noch mit einer Verstärkungseinlage versehen sein, die vorzugsweise aus Fäden aus aromatischem Polyamid (AR-Amid) gebildet ist.
  • Diese Fäden weisen selbst bei den auftretenden tiefen Temperaturen noch eine ausreichende Flexibilität bei guter Festigkeit auf.
  • Die Isolierzwischenschicht ist vorzugsweise aus mehreren Lagen aufgebaut, wobei jede Lage optimal an die in ihrem Bereich auftretenden Bedingungen angepaßt ist. Dabei kann die innere Lage aus Asbestschaum bestehen, der selbst bei tiefsten Temperaturen noch ausreichend flexibel ist. Die äußere Lage kann aus Polyurethanschaum bestehen, der beste Isoliereigenschaften aufweist, dafür aber nicht so tiefen Temperaturen ausgesetzt werden kann, wie der die innere Lage bildende Asbestschaum. Zwischen der inneren und äußeren Lage der Isolierschicht kann noch eine Zwischenlage aus Polyäthylenschaum, vorzugsweise in vernetzter Form, vorgesehen sein, welcher für die in diesem Bereich auftretenden Übergangswerte bestens geeignet ist.
  • Die meerwasserbeständige äußere Schicht besteht vorzugsweise aus Chloropren-Kautschuk, der bei guter Meerwasserbeständigkeit auch die auftretenden mechanischen Belastungen gut aushält.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.
  • In der, Zeichnurig ist ein Leitungsabschnitt dargestellt, bei welchem die einzelnen Schichten stufenweise freigelegt sind.
  • Die innere, den freien Leitungsquerschnitt umgebende schlauchförmige Schicht 2a besteht aus Polytetrafluoräthylen, welches sich aufgrund seiner auch bei tiefsten Temperaturen guten Flexibilität und glatten Innenfläche bestens zur Leitung kalter Flüssigkeiten, wie beispielsweise verflüssigtem Erdgas, eignet. t Um die Innenschicht herum verlaufen zwei Verstärkungslagen 4 aus sich gegenläufig kreuzenden, in Polytetrafluoräthylen eingebetteten Fäden aus aromatischem Polyamid, welches auch bei tiefsten Temperaturen noch eine ausreichende Festigkeit aufweist, ~um hohe Längskräfte und hohe Innendrücke aufzunehmen. Die Verstärkungslagen 4 sind durch eine weitere Schicht 2b aus Polytetrafluoräthyl en umgeben.
  • Um den inneren Aufbau, der aus den beiden Polytetrafluoräthylen Schichten 2a und 2b sowie den Verstärkungslagen 4a und 4b besteht, liegt eine aus drei Lagen 6, 8 und 10 bestehende Isolierzwischenschicht, die einen Wärmeübergang auf das kalte Fördergut verhindern soll. Die sich unmittelbar an den inneren Aufbau anschließende Lage 6 besteht aus Asbestschaum, dann folgt eine vernetztem Lage 8 aus/Polyäthylenschaum und außen eine Schicht 10 aus 'Polyuretanschaum.
  • Um die Isolierzwischenschicht liegt eine Lage 12a aus Chloropen-Kautschuk, dann folgt eine Verstärkungseinlage 14, die außen von einer weiteren Chloropren-Kautschuk-Lage 12b umgeben ist. Die die äußere Abdeckung bildende Schicht 12b ist meerwasserbeständig und weist neben einer guten Festigkeit eine gute Verschließfestigkeit auf.
  • Die äußeren, mit der Verstärkungseinlage 14 versehenen Chloropren-Kautschuk-Schichten 12a und 12b sitzen stramm auf den Isolierlagen, die dadurch fest zusammengehalten werden.
  • Die erfindungsgemäße Förderleitung ist selbst unter extremen Bedingungen einsatzfähig. Auch bereiten größere Leitungslängen keine Schwierigkeiten, denn es lassen sich ausreichende Zugfestigkeiten erzielen und der Strömungswiderstand ist aufgrund der glatten Innenfläche auch bei langen Förderwegen immer noch relativ gering. Aufgrund des glatten Leitungsinnenquerschnitts kann die Flüssigkeit ohne Verwirbelungen transportiert werden, so daß insbesondere beim Transport von kalten Flüssiggasen die Gasblasenbildung weitgehend ausgeschaltet ist.

Claims (9)

  1. Patentansprüche C Flexible Förderleitung für extrem kalte Flüssigkeiten, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine innere, den freien Leitungsquerschnitt umgebende schlauchförmige Schicht (2) aus Fluorkunststoff, eine die innere Schicht (2) umgebende Isolierzwischenschicht (6, 8, 10) aus geschäumten Isolierstoffen sowie einen äußeren Schutzmantel (12).
  2. 2. Förderleitung nach Anspruch 1, insbesondere zur Beförderung von verflüssigtem Erdgas über Strecken, die zumindest teilweise durch Meerwasser verlaufen, d a d u r c h g e -k e n n z e i c-h n e t , daß der Schutzmantel aus einer mit einer Verstärkungseinlage (14) versehenen Schicht (12) aus meerwasserbeständigem Gummi besteht.
  3. 3. Förderleitung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der die innere Schicht (2) bildende Fluorkunststoff Polytetrafluoräthylen ist.
  4. 4. Förderleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , daß die innere Schicht (2) eine Verstärkungseinlage (4) aufweist.
  5. 5. Förderleitung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Verstärkungseinlage (4a, 4b) aus Fäden aus aromatischem Polyamid gebildet ist.
  6. 6. Förderleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Isolierzwischenschicht aus mehreren Lagen (6, 8, 10) aufgebaut ist, wobei die innere Lage (6) aus Asbestschaum und die äußere Lage (10) aus Polyurethanschaum besteht.
  7. 7. Förderleitung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß zwischen der inneren Lage (6) und der äußeren Lage (10) eine Zwischenlage (8) aus Polyäthylenschaum vorgesehen ist.
  8. 8. Förderleitung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Polyäthylenschaum, aus welchem die Zwischenlage (8) besteht, vernetzt ist.
  9. 9. Förderleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , daßdie meerwasserbeständige äußere Schicht (12) aus Chloropren-Kautschuk besteht.
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