DE3438988A1 - FLEXIBLE LINE PIPE, ESPECIALLY FOR THE PETROLEUM INDUSTRY - Google Patents
FLEXIBLE LINE PIPE, ESPECIALLY FOR THE PETROLEUM INDUSTRYInfo
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- F16L2201/00—Special arrangements for pipe couplings
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Description
BESCHREIBUNG: DESCRIPTION :
Die Erfindung betrifft ein neues flexibles Leitungsrohr, das insbesondere, aber nicht ausschließlich, zum Fortleiten von Kohlenwasserstoffen bei der Gewinnung aus submarinen Lagerstätten verwendbar ist. Die flexiblen Leitungsrohre gemäß der Erfindung können jedoch auch für andere Einsatzzwecke, insbesondere auf der Erde, zum Fortleiten von flüssigen, feinpulvrigen oder gasförmigen Erzeugnissen verwendet werden.The invention relates to a new flexible conduit, particularly, but not exclusively, for routing of hydrocarbons in the extraction from submarine Deposits is usable. However, the flexible conduit pipes according to the invention can also be used for other purposes, especially on earth, used for conveying liquid, finely powdered or gaseous products will.
Es sind bereits verschiedene Arten von flexiblen Leitungsrohren bekannt. Eine als Leitungsrohr mit glatter Wand ("smooth-bore",, glattkalibrig) bezeichnete Art hat ein Innenrohr aus flexiblem Werkstoff zum Abdichten gegen das Fördergut, eine Anordnung von spiralig gewickelten oder geflochtenen verstärkenden Bewehrungen zum Schutz gegen die mechanischen Beanspruchungen durch Druck-, Zug- und Torsionskräfte, wobei sich Anzahl, Art und Anordnung der Bewehrungen nach den Abmessungen und dem vorgesehenen Einsatzzweck der Leitung richten, und eine äußere Schutzhülle aus im allgemeinen einem flexiblen Werkstoff, z.B. aus Polyethylen oder einem Polyamid. Leitungsrohre dieser sich durch besonders günstige mechanische Eigenschaften auszeichnenden Art werden von der Anmelderin in großen Stücklängen hergestellt.Various types of flexible conduit are already known. One as a conduit with a smooth wall ("smooth-bore") designated type has an inner tube flexible material for sealing against the conveyed goods, an arrangement of spirally wound or braided reinforcing reinforcement to protect against mechanical stresses by compressive, tensile and torsional forces, the number, type and arrangement of the reinforcements depending on the dimensions and the intended use of the line, and an outer protective sheath of generally a flexible one Material, e.g. made of polyethylene or a polyamide. Line pipes are characterized by particularly favorable mechanical properties distinctive type are produced by the applicant in large lengths.
Die Anmelderin fertigt ebenfalls Leitungsrohre mit unebener (rauher) Innenwand ("rough-bore"), die außer den vorstehend beschriebenen Bauteilen eine metallische Innenkarkasse aufweisen, welche dazu bestimmt ist, ein Zusammenquetschen des flexiblen Leitungsrohrs zu verhindern und den Dichtungsmantel gegen die schädigenden Wirkungen des Fördergutes zu schützen. Wenn in den Leitungen Gas, allein oder zusammen mit Flüssigkeiten und/oder Feststoffen, gefördert werden soll, ist zur Wegleitung des durch das Innenrohr hindurch diffundierenden Gases vorgesehen, die Außenhülle entweder durchThe applicant also produces conduit pipes with an uneven (rough) inner wall ("rough-bore"), which apart from the above components described have a metallic inner carcass, which is intended to squeeze the To prevent flexible pipe and to protect the sealing jacket against the damaging effects of the conveyed material. If gas is to be conveyed in the lines, alone or together with liquids and / or solids, is provided for guiding the gas diffusing through the inner tube, the outer shell either through
eine Lochung oder durch Wahl eines Werkstoffes von größerer Gasdurchlässigkeit als der Werkstoff des Innenrohres durchlässig zu machen. Es ist auch bekannt, die Außenhülle abschnittsweise zu schwächen, insbesondere durch Einarbeiten von nicht durchgehenden Nuten oder Löchern, um Berststellen zu erhalten, die bei auftretendem Überdruck bevorzugte Durchlässe für das Entweichen des Gases bilden.a perforation or by choosing a material of greater gas permeability than the material of the inner tube permeable close. It is also known to weaken the outer shell in sections, in particular by incorporating it into it of non-continuous grooves or holes in order to obtain bursting points, the preferred passages when overpressure occurs form for the escape of the gas.
Bei unerwartetem Versagen des Innenrohres und/oder der verstärkenden Bewehrungen ist die äußere Schutzhülle von ihrer Art her nicht in der Lage, den im Leitungsrohr herrschenden Innendruck zu halten. Hierbei besteht die Gefahr, daß das flexible Leitungsrohr bricht, mit allen vorstellbaren Folgen für die Sicherheit, insbesondere dann, wenn das geförderte Fluid aggressiv, entzündlich oder explosiv ist.In the event of unexpected failure of the inner pipe and / or the reinforcing reinforcement, the outer protective cover is from their nature not able to maintain the internal pressure in the pipe. There is a risk of that the flexible conduit breaks, with all conceivable consequences for safety, especially if the promoted Fluid is aggressive, flammable, or explosive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flexibles Leitungsrohr zu schaffen, das eine größere Bruchsicherheit aufweist und insbesondere bei Versagen des Innenrohres und/ oder der es umschließenden verstärkenden Bewehrungen Umweltschäden verhindert.The invention is based on the object of creating a flexible conduit that is more resistant to breakage and in particular in the event of failure of the inner pipe and / or the reinforcing reinforcement surrounding it, environmental damage prevented.
Das flexible Leitungsrohr gemäß der Erfindung hat ein Innenrohr aus flexiblem Werkstoff zum Abdichten, verstärkende Bewehrungen zum Schutz gegen die mechanischen Beanspruchungen durch Druck-, Zug- und Torsionskräfte, und eine Schutzhülle aus flexiblem Werkstoff sowie, bei Bedarf, eine metallische Innenkarkasse, und zeichnet sich dadurch aus, daß um die Schutzhülle eine gegen den Innendruck widerstandsfähige zweite Bewehrungsanordnung und vorzugsweise ein äußerer Schutzmantel angeordnet sind.The flexible conduit pipe according to the invention has an inner pipe made of flexible material for sealing, reinforcing Reinforcements to protect against mechanical stresses caused by compression, tensile and torsional forces, and a protective cover made of flexible material and, if necessary, a metallic inner carcass, and is characterized by the fact that A second protective cover that is resistant to internal pressure Reinforcement arrangement and preferably an outer protective jacket are arranged.
Aus der FR-PS 2 119 266 ist bereits ein Aufbau mit zwei Bewehrungsanordnungen für ein flexibles Rohr bekannt. Hierbei ist jedoch nur die innere Bewehrung in der Lage, dem Innendruck standzuhalten, wogegen die äußere Bewehrung nur Schutz gegen Zug- und Verdrehungsbeanspruchungen bietet. Bei Versagen der inneren Bewehrung infolge der Wirkung eines Innendruckes kann die Gefahr eines Bruchs der Leitung nicht ausgeschlossen werden.From FR-PS 2 119 266 a structure with two is already Reinforcement arrangements for a flexible pipe known. Here, however, only the inner reinforcement is able to withstand the internal pressure to withstand, whereas the outer reinforcement only offers protection against tensile and torsional loads. In case of failure the internal reinforcement as a result of the effect of internal pressure, the risk of the line breaking cannot be excluded will.
Beim Leitungsrohr gemäß der Erfindung dagegen bildet die zweite Bewehrungsanordnung eine zweite Dichtungssperre, die bei Versagen der ersten Bewehrungsanordnung oder des Innenrohres den Innendruck zu halten vermag. Die zweite Bewehrungsanordnung kann von beliebigem, für diesen Anwendungsfall üblichem Aufbau sein, der es ihr ermöglicht, die angestrebten Schutzfunktionen gegenüber den Zug- und Torsionsbeanspruchungen zu erfüllen und außerdem dem Innendruck standzuhalten.In the line pipe according to the invention, however, the second reinforcement arrangement forms a second sealing barrier, which at Failure of the first reinforcement arrangement or the inner pipe is able to hold the internal pressure. The second reinforcement arrangement can be of any customary for this application Be a structure that enables it to provide the desired protective functions against tensile and torsional loads meet and also withstand the internal pressure.
Als keineswegs einschränkende Beispiele für die Ausbildung der zweiten Bewehrungsanordnung kann ein Aufbau mit spiraliger Wicklung aus einem oder mehreren Drähten, mit oder ohne Klammerung, vorgesehen sein, z.B. eine Karkasse aus Bandoder Profilstahl, zwei übereinander gekreuzt angeordnete Einlagen aus Metallprofilen von rechteckigem oder rundem Querschnitt oder aus Metallätzen, oder eine spiralig gewickelte Einlage, mit oder ohne Klammerung, die mit zwei übereinander gekreuzt angeordneten Einlagen verbunden ist. Derartige Aufbauweisen sind üblich und werden insbesondere bei den von der Anmelderin hergestellten Leitungen benutzt.By no means restrictive examples for the formation of the second reinforcement arrangement can be a structure with a spiral Winding of one or more wires, with or without clamps, may be provided, e.g. a carcass made of tape or Profile steel, two crossed inserts made of metal profiles of rectangular or round cross-section or from metal etching, or a spirally wound insert, with or without brackets, with two on top of each other crossed arranged deposits is connected. Such structures are common and are used in particular by the Applicant manufactured lines used.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Leitungsrohr einen Druckfühler zum Erfassen des Druckes zwischen dem Innenrohr und der zweiten Bewehrungsanordnung auf. Dieser Druckfühler ist vorteilhafterweise an eine Warnvorrichtung angeschlossen, die bei Feststellen eines der Zerstörung des Innenrohres und/oder der ersten Bewehrungsanordnung entsprechenden Überdruckes betätigt wird. In der einfachsten Ausführungsform ist der Druckfühler ein mit einem Druckmesser verbundener einfacher Druckanschluß .In a particularly advantageous embodiment of the In accordance with the invention, the conduit pipe has a pressure sensor for detecting the pressure between the inner pipe and the second reinforcement arrangement on. This pressure sensor is advantageously connected to a warning device which, when detected one of the destruction of the inner pipe and / or the first reinforcement arrangement corresponding overpressure is actuated will. In the simplest embodiment is the pressure sensor a simple pressure connection connected to a pressure gauge.
Bei einer besonders vorteilhaften Variante für den Fall, daß das fortzuleitende Fluid ein Gas ist oder Gas enthält, ist das Leitungsrohr so ausgelegt, daß es eine Leckrate für durch das Innenrohr diffundierendes, nach außen abströmendes Gas ermöglicht. Dabei spricht der Druckfühler nur auf einen Überdruck an, der einen im voraus festgelegten, der normalenIn a particularly advantageous variant for the case that the fluid to be conveyed is a gas or contains gas, the conduit is designed so that there is a leak rate for allows gas that diffuses through the inner tube and flows out to the outside. The pressure sensor only speaks to one person Overpressure, the one specified in advance, the normal one
Leckrate entsprechenden Schwellenwert übersteigt, und löst dann eine Warnvorrichtung oder das Schließen von ihm vorgeschalteten Schiebern im Leitungsrohr aus.Leak rate exceeds the corresponding threshold value, and then triggers a warning device or the closing of it upstream Slide out in the pipe.
Außerdem kann in den Leckfühler eine Drosselstelle eingebaut sein, die so eingestellt ist, daß sie von dem Strom diffundierten Gases ohne nennenswerte Druckverluste durchströmt wird, wogegen die Beaufschlagung mit dem vollen Leitungsdurchsatz bei Leitungsbruch zu hohen Druckverlusten führt, die vom Fühler erfaßt werden.In addition, a throttle point can be built into the leak detector, which is set so that it is from the flow diffused gas is flowed through without significant pressure loss, whereas the admission with the full line throughput leads to high pressure losses in the event of a line break, which are recorded by the sensor.
Erfindungsgemäß kann der Fühler auf dem Leitungsrohr selbst oder auf einem Endverbindungsstück angeordnet sein, in dem das Leitungsrohr angeordnet ist.According to the invention, the sensor on the conduit itself or be arranged on an end connector in which the conduit is arranged.
In keiner Weise einschränkende Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:In no way limiting exemplary embodiments of The invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. It shows:
Fig. 1 einen Schnitt mit einer Darstellung des Aufbaus einer ersten Ausführungsform des Leitungsrohrs gemäß der Erfindung ,Fig. 1 is a section with a representation of the structure a first embodiment of the conduit pipe according to the invention ,
Fig. 2 einen Fig. 1 ähnlichen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des Leitungsrohres,FIG. 2 shows a section similar to FIG. 1 through a second Embodiment of the conduit pipe,
Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung einer Ausführungsform eines mit dem Leitungsrohr gemäß Fig. 2 verbundenen Fühlers, und3 shows a simplified representation of an embodiment of a sensor connected to the conduit according to FIG. 2, and
Fig. 4 eine Fig. 3 ähnliche Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform des Fühlers.4 shows a representation similar to FIG. 3 of a modified embodiment of the sensor.
Das in Fig. 1 dargestellte Leitungsrohr des Typs mit glatter·.Wand ("smooth-bore") hat ein Innenrohr 1 aus einem abdichtenden flexiblen Werkstoff, z.B. aus Polyamid oder Polyethylen .The line pipe shown in Fig. 1 of the type with smooth · .Wall ("smooth-bore") has an inner pipe 1 from a sealing flexible material, e.g. made of polyamide or polyethylene.
Über dem Innenrohr 1 ist eine nur vereinfacht dargestellte
erste Bewehrungsanordnung 2 angeordnet, die in der Praxis beispielsweise wenigstens eine Lage aus mit Klammerung
spiralig gewickelten Drähten oder zwei übereinander gekreuzt angeordnete Einlagen aufweist.
Die Bewehrungsanordnung 2 ist von einer Schutzhülle 3A first reinforcement arrangement 2, shown only in a simplified manner, is arranged above the inner tube 1, which in practice has, for example, at least one layer of wires wound spirally with brackets or two inserts arranged crossed one above the other.
The reinforcement arrangement 2 is covered by a protective cover 3
aus im allgemeinen einem flexiblen Werkstoff, z.B. Polyamid oder Polyethylen, umschlossen. Flexible Leitungsrohre von einem Aufbau mit den drei vorstehend beschriebenen Bauteilen werden derzeit von der Anmelderin in großen Stücklängen vertrieben. encased generally from a flexible material such as polyamide or polyethylene. Flexible line pipes from a structure with the three components described above are currently sold by the applicant in great lengths.
Gemäß der Erfindung ist um die Schutzhülle 3 eine zweite Bewehrungsanordnung 4 von gleichem Aufbau wie die Bewehrungsanordnung 2 oder von verschiedenem Aufbau angeordnet, die beim gezeigten Beispiel zwei übereinander gekreuzt angeordnete Lagen bzw. Einlagen von Drähten aus Stahl aufweist.According to the invention, a second reinforcement arrangement 4 of the same structure as the reinforcement arrangement is around the protective cover 3 2 or of a different structure, the two in the example shown being arranged crossed one above the other Has layers or deposits of wires made of steel.
Die zweite Bewehrungsanordnung 4 ist von einem äußeren Schutzmantel 5 umschlossen, der bei Bedarf weggelassen sein kann.The second reinforcement arrangement 4 is enclosed by an outer protective jacket 5, which can be omitted if necessary can.
Der Aufbau des in.Fig. 2 dargestellten flexiblen Lei-•|5 tungsrohres ist vom Typ mit unebener Wandung ("rough-bore") und hat außer den bei dem Aufbau gemäß Fig. 2 beschriebenen Bauteilen eine gewendelte Innenkarkasse 6.The structure of the in. 2 shown flexible cable • | 5 pipe is of the rough-bore type and has In addition to the components described in the construction according to FIG. 2, a coiled inner carcass 6.
Auch bei dieser Ausführungsform können die Bewehrungsanordnungen 2 und 4 sowohl untereinander als auch in bezug auf das Leitungsrohr gemäß Fig. 1 von gleichem oder verschiedenem Aufbau sein.In this embodiment, too, the reinforcement arrangements 2 and 4 can be used both with one another and in relation to one another be of the same or different structure on the conduit according to FIG. 1.
Gemäß Fig. 3 und 4 ist das flexible Leitungsrohr mit dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau in einem Verbindungsstück 7 angeordnet, wobei zwischen dem Innenrohr 1, der Schutzhül-Ie 3 und dem Schutzmantel 5 des Leitungsrohres und den gegenüberliegenden Aufnahmeflächen des Verbindungsstückes 7 Dichtungsringe 8 angeordnet sind. In das Verbindungsstück 7 ist eine Ausnehmung 9 eingearbeitet, die mit einer kreisringförmigen Kammer 10 auf der Außenseite der ersten Bewehrungsan-Ordnung 2 in Verbindung steht. Ein Leckagefühler hat eine in dem Durchlaß für die diffundierte Gasmenge angeordnete Drosselvorrichtung 11 und einen Druckmesser 12 zum Messen des in der kreisringförmigen Kammer 10 herrschenden Druckes.According to FIGS. 3 and 4, the flexible conduit pipe with the structure shown in FIG. 2 is in a connecting piece 7 arranged, wherein between the inner tube 1, the Schutzhül-Ie 3 and the protective jacket 5 of the conduit pipe and the opposing receiving surfaces of the connecting piece 7 sealing rings 8 are arranged. In the connecting piece 7, a recess 9 is incorporated, which has a circular ring-shaped Chamber 10 on the outside of the first reinforcement arrangement 2 communicates. A leakage sensor has a throttle device arranged in the passage for the diffused amount of gas 11 and a pressure gauge 12 for measuring the in the annular chamber 10 prevailing pressure.
Die Drosselvorrichtung 11 ist so eingestellt, daß sie von der diffundierten Gasmenge ohne nennenswerten DruckverlustThe throttle device 11 is set so that they of the amount of diffused gas without any significant pressure loss
durchströmt wird, wogegen die Beaufschlagung mit dem vollen Leitungsdurchsatz, insbesondere bei einer Beschädigung der Bewehrungsanordnung 2, zu einem großen Druckverlust führt.is traversed, whereas the application of the full Line throughput, especially if the reinforcement arrangement 2 is damaged, leads to a large pressure loss.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform hat der Fühler außer der Drosselvorrichtung 11 und dem Druckmesser 12 ein Mehrwegeventil 13, das in der gezeichneten Stellung die diffundierten Gase ins Freie ausströmen läßt und im Falle eines großen Durchsatzes über eine mit gestrichelter Linie gezeichnete Steuerleitung in eine andere Stellung umgeschaltet wird, um die Leckmenge zu einem Lagertank 14 zu leiten.In the embodiment shown in Fig. 4, the sensor has in addition to the throttle device 11 and the pressure gauge 12 a multi-way valve 13 which, in the position shown, allows the diffused gases to flow out into the open air and in the In the event of a high throughput, it is switched to another position via a control line drawn with a dashed line to direct the leakage to a storage tank 14.
Bei Überdruck betätigt ein einstellbarer Druckschalter 15 eine von einer Batterie 17 gespeiste Warnvorrichtung 16. Mittels des Druckschalters 15 läßt sich auch die Schließbewegung von nicht dargestellten Absperrschiebern auslösen, die stromaufwärts im flexiblen Leitungsrohr angeordnet sind, um den im Leitungsrohr herrschenden Druck herabzusetzen.In the event of excess pressure, an adjustable pressure switch 15 actuates a warning device 16 fed by a battery 17. By means of the pressure switch 15, the closing movement of gate valves, not shown, can also be triggered. which are arranged upstream in the flexible conduit pipe in order to reduce the pressure prevailing in the conduit pipe.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen speziellen Ausführungsformen beschränkt und ist im Rahmen dieses Grundgedankens hinsichtlich der räumlichen Anordnung und der Werkstoffe in vielfältiger Weise abwandelbar.The invention is not limited to the specific embodiments described above and is within the scope this basic idea can be modified in many ways with regard to the spatial arrangement and the materials.
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