DK160898B - Roerledningskabel til brug under vand - Google Patents

Description

DK 160898 B

Den foreliggende opfindelse angår et rørledningsskabe 1 til brug under vand og omfattende et antal stive rørledninger, som følger skruelinier i kablet, eventuelt sammen med kontrolrørledninger og -kabler, fyldstof omkring og mel-5 lem rørledningerne, og en beskytttende kappe, som omgiver rørledningerne og fyldstoffet. Kontrolledningerne kan ligge i kabelkernen som enkeltledninger eller som et færdigt kabel. En enkelt rørledning kan også udgøre kabelkernen.

Ved udlægning af rørledninger på havbunden benyttes 10 for tiden tre hovedmetoder. Ved den første metode bliver rørledningerne frmstillet i fuld længde - inden for en vis begrænsning - inde på land for derefter at blive søsat og slæbt ud til rørlægningsstedet og lagt ned på havbunden.

Ved den anden metode bliver rørledningen fremstillet 15 på dækket af et rørlægningsfartøj ved sammensvejsning af rørlængder, som efterhånden fires over bord ved hjælp af dertil egnet udstyr.

Ved den tredie metode bliver rørledningen kontinuerligt spolet på en tromle med vertikal eller horisontal akse 20 og anbragt på dækket af et rørlægningsfartøj.

Rørledningen bliver sædvanligvis spolet på tromlen ved den landbase, hvor korte rørlængder kan svejses sammen under beskyttede og kontrollerede forhold, således at der fremkommer en kontinuerlig rørledning, som spoles på trom-25 len.

Fartøjet bliver derefter bragt ud til rørlægningsstedet, og rørledningen lægges ud på havbunden ved at den spoles af tromlen. Metoden kræver en vis dimension på tromlen i forhold til diameteren på rørledningen for at materialet i 30 rørledningen under bøjningen på tromlen ikke skal belastes ud over, hvad der kan tillades. Metoden kræver også omfattende udstyr, som kontrollerer, at rørledningen bliver spolet rigtigt både på og af tromlen, og at rørledningen gives den rigtige krumning fra fartøjet ned på havbunden. Det 35 sidste har til formål at holde belastningen af rørledningen under udlægningen inden for de grænser, som kan tillades.

Ved påspoling på tromlen vil rørledningen få en krumning, som strækker materialet i rørledningen ud over dets

DK 160898 B

2 flydegrænse, således at røret vil få en varig deformation under påspolingen. Denne deformation må fjernes fra rørledningen efter afspolingen, inden den fires over bord.

En udretningsindretning til dette formål kan bestå i 5 en række ruller eller bælter, som rørledningen passerer i-mellem, og som påfører rørledningen en tilbagebøjningskraft, der er tilstrækkelig til, at krumningen fjernes og rørledningen kan fires over bord med sin oprindelige, rette form.

Denne udretningsindretning kan også kombineres med en 10 mekanisme, som kontrollerer strækket i forhold til den hastighed, hvormed rørledningen fires over bord (lig med fartøjets hatighed), således at ledningen opnår den tilsigtede krumning ned mod havbunden.

Ofte vil der være behov for at lægge flere rørlednin-15 ger sammen, og det er kendt at lægge rørledninger samlet i et bundt.

For at gøre rørledningsbundtet mere fleksibelt er det blevet foreslået at lade de enkelte fleksible rørledninger i et sådant rørbundt følge skruelinier i bundtet.

20 Et sådant rørledningsbundt er f.eks. kendt fra NO-PS

nr. 130.330. Her beskrives et fleksibelt rørledningskabel til brug under vand. Dette kendte rørbundtskabel indbefatter en kerne, som ligger aksialt i kablet, og flere rørledninger, som er ordnet i en skruelinieformet konfiguration om-25 kring kernen. Fyldstof er placeret omkring rørledningerne for at isolere disse og danne isolation mellem dem. En beskyttende kappe omgiver rørledningerne og fyldstoffet, således at der dannes en integreret kabelkonstruktion. De snoede rørledninger kan imidlertid ikke optage trækbelastninger, og 30 derfor har denne kendte udførelse specielle elementer til optagelse af trækbelastningerne. Disse elementer, f.eks wirer, ligger aksialt langs kernen og er inkorporeret i fyldstoffet. Kernen kan desuden indeholde en aksialt forløbende rørledning med tilstrækkelig trækstyrke til læggeoperatio-35 nen.

Ved udlægning af et rørledningsbundt bestående af solide rør under benyttelse af tromlerørlægningsmetoden må rørledningsbundtet under afspolingen føres gennem en udret-

DK 160898 B

3 ningsindretning for at blive rettet. Endvidere må indretningen, eventuelt en særskilt strækkemekanisme, have et fast greb omkring rørledningsbundtet og afgive det med en bestemt hastighed, således at rørledningsbundtet under udlægningen 5 påføres en bestemt trækbelastning.

For at holde opspolings- eller tromlediameteren nede på en rimelig og praktisk størrelse i forhold til diameteren på rørbundtet vil man tillade, at de enkelte rør i rørbundtet under bøjningen bliver udsat for bøjningsbelastninger ud 10 over flydegrænsen, dvs. ud over deres elasticitetsområde, hvilket da kræver, at rørbundtet må gennemgå en udretningsproces efter afspolingen.

Der foreligger derfor et behov for et rørledningsbundt, som er særlig velegnet til udlægning fra en tromle, 15 og ifølge opfindelsen foreslås derfor et rørledningskabel som nævnt indledningsvis, hvilket rørledningskabel ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at det har en trykfast fyldstofkerne med udsparinger, hvori rørledningerne enkeltvis er indlagt rundt om kernen på en sådan måde, at de kan 20 bevæge sig i længderetningen uhindret af hinanden og af fyldstoffet, og at det fyldstof, der ligger mellem rørledningerne og den omgivende kappe, er af en sådan beskaffenhed, at der ved en radial trykbelastning mod kappen kan ske en kraftoverførsel gennem kappen og fyldstoffet til rørled-25 ningerne, som da kan optage trækkræfter.

Ved en sådan udformning af rørledningskablet vil samtlige rørledninger kunne optage trækbelastninger som kordeler i et almindeligt tov. Den trykfaste kerne danner modhold mod de udefra kommende trækkræfter og har tilstrækkelig 30 fasthed til at holde rørledningerne på plads i tværsnittet.

Ved trykbelastningen under udretningen vil de enkelte rørledninger blive holdt på plads i kablet og kan ikke undvige. Derved vil rørledningskablet kunne lade sig udrette på en tilfredsstillende måde.

35 Sædvanligvis vil rørledningerne lægges således, at de kan glide i forhold til fyldstoffet. En hæfteforbindelse mellem fyldstoffet og den enkelte rørledning vil ikke nødvendigvis virke forstyrrende, forudsat at fyldstoffet kan

DK 160898 B

4 optage rørledningens bevægelse under bøjningsbelastninger på rørledningskablet.

Det nye rørledningskabel kan fremstilles på forskellige måder. Den trykfaste fyldstofkerne kan bygges op af se-5 parate elementer, som lægges på plads efter hinanden i bundtets længderetning, og resten af fyldstoffet kan også lægges ind som færdigt udformede elementer. Fyldstoffet kan også sprøjtes eller presses ind mellem og rundt om rørledningerne med en samtidig opbygning (eksempelvis påvikling) af kappen.

10 I fyldstofkernen kan der eventuelt indlægges tyndere rørledninger, f.eks. til kontrolvæsker af forskellige typer, såsom hydrauliske væsker, og der kan indlægges elektriske ledninger, optiske fibre osv.

Fyldstofkernen bygges med fordel op af et tungere 15 plastmateriale. Fyldstoffet mellem rørledningerne og kappen kan også gøres egnet til varmeisolering af rørledningerne.

Som materiale i rørledningerne kan med fordel benyttes rustfrie ståltyper, som egner sig til brug under vand.

For at beskytte fyldstofkernen og de indlagte tyndere 20 rørledninger, elektriske ledninger osv. mod en eventuel vandindtrængning gennem en beskadiget kappe, kan der mellem de snoede rørledninger, mellem disse og fyldstoffet, eller i det omgivende fyldstof indlægges en vandtæt membran.

Rørledningskablet kan hensigtsmæssigt forsynes med 25 vandtætte tværribber i fyldstofområdet for derved at tilvejebringe barrierer, som kan begrænse udbredelsen af indtrængende vand til det pågældende længdeafsnit af rørlednings-kablet .

Hensigtsmæssigt kan den ydre kappe have en armering 30 for at kunne optage trækkræfter.

Opfindelsen skal forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningens enkelte figur, som viser et tværsnit gennem en mulig, foretrukket udførelsesform af et rørledningskabel ifølge opfindelsen.

35 Det i tværsnit viste rørkabel 1 indeholder et antal rørledninger af varierende dimensioner. Således indeholder den fire centralt placerede rørledninger 2 med relativt lille diameter, uden for disse fire relativt store rørledninger

DK 160898 B

5 3 og mellem disse fire rørledninger 4. Disse sidstnævnte rørledninger har, som det fremgår af tegningen, en diameter, som er mindre end diameteren af rørledningerne 3.

De fire centralt placerede, tyndere rørledninger 2 er 5 indlejret i en fyldstofkerne 5. Denne fyldstofkerne er bygget op af et tungere plastmateriale. Den har som vist et korsformet tværsnit og er forsynet med i tværsnit afrundede spor, hvori rørledningerne 3 passer. Ved enden af hver korsarm er der også sørget for afrundede spor, hvori rørled-10 ningerne 4 passer, således som det fremgår af tegningen.

Samtlige rørledninger 2, 3 og 4 har en skruelinieformet konfiguration i rørledningskablets længderetning. Det vil sige, at samtlige rørledninger følger skruelinier med en bestemt stigning. Hvor stor denne stigning skal være, be-15 stemmes fra gang til gang afhængigt af rørledningskablets dimension og dets påtænkte anvendelse. Der må herunder tages hensyn til, at samtlige rørledninger skal kunne optage trækkræfter på samme måde som kordeler i et almindeligt tov, men i større eller mindre grad.

20 Rundt om rørledningerne 2, 3 og 4 er der lagt fyldstof 6.

Dette er i udførelseseksemplet delt i fire i tværsnittet, som antydet med skillelinierne 7 og 8, og fyldstoffet kan her hensigtsmæssigt være af ekspanderet PVC for derved blandt andet at kunne tjene som varmeisolering for rørled-25 ningerne. Omkring det hele er der lagt en beskyttende kappe 9 udført af eksempelvis et armeret eller uarmeret plastmateriale. Denne kappe 9 kan lægges på kontinuerligt i rørledningskablets fulde længde på produktionsstedet.

Ved udlægning af et rørledningskabel som det viste 30 vil der være trækkræfter til stede, og disse må kunne optages af rørledningerne. Ved udlægning af rørledningskabler anvendes en egnet strækkemaskine, som er forsynet med indretninger, der griber fast rundt omkring rørledningskablet. Strækkemaskinen vil således have et fast greb rundt om rør-35 ledningskablet og afgive det med en bestemt, afpasset hastighed. Rørledningskablet udsættes således i strækkemaskinen for en ydre påvirkning mod kappen. De kræfter, som derved virker på rørledningsbundtet i tværsnittet, vil overfø-

DK 160898B

6 res gennem kappen 9, videre gennem fyldstoffet 6 og til rørledningerne 3 og 4. Fyldstofkernen 5 er trykfast og vil bevirke en fiksering af rørledningerne under den ydre trykpåvirkning .

5 Denne fiksering spiller også en væsentlig rolle ved en bevidst bøjning eller udretning af rørledningsbundtet i en dertil egnet indretning, som eventuelt kan være kombineret med strækkemaskinen. Under oprulning eller påspoling er det ønskeligt at begrænse oprulnings- eller påspolingsdiame-10 teren, således at man ved bøjning af rørledningskablet i en vis udstrækning tillader en belastning af materialet i rørledningerne ud over flydegrænsen, dvs. ud over elasticitetsområdet .

Rørledningsbundtet må derfor gennemgå en udretnings-15 proces efter afspolingen, og dette sker i en egnet udretningsindretning. Under den påvirkning, som rørledningskablet er blevet udsat for, er det vigtigt, at den trykfaste kerne holder de enkelte rørledninger på plads i tværsnittet, således at de ikke forskyder sig og undviger og derfor ikke bi-20 drager i tilsigtet grad til at udrette rørledningskablet.

Når rørledningsbundtet ikke udsættes for den nævnte ydre trykpåvirkning, vil rørledningerne kunne bevæge sig indbyrdes efter behov, således at man opnår den effekt, som snoningen af rørledningen er beregnet til at give.

25 Som materiale i rørledningerne kan man benytte almin deligt stål eller rustfrit stål efter behov.

Udover de rørledninger, som er vist i tværsnittet, kan der også indlægges mindre rørledninger til kontrolfunktioner, fjernstyring af ventiler osv. og/eller elektriske 30 ledninger. Disse kan indlægges i tværsnittet som et særskilt ledningskabel f.eks. i kernen, eller de kan lægges hver for sig.

Mellem rørledningerne 3 og 4 er der indlagt tætnings-elementer 11 af et egnet materiale.

35 På tegningen er der også vist en membran 10, som dan ner en vandtæt adskillelse mellem fyldstofkernen og fyldstoffet. Med de stiplede linier er der antydet en mulig vandtæt membran 12, som ligger i fyldstoffet 6.

DK 160898 B

7 I udførelseseksemplet er rørledningerne 2, 3 og 4 tænkt som løse i forhold til fyldstofkernen og fyldstoffet, det vil sige, at de kan glide aksialt i forhold til hinanden og i forhold til fyldstoffet på langs af skruelinierne i 5 rørledningskablet.

I specielle tilfælde kan der også forekomme vedhæft-ninger mellem fyldstof og rørledninger. Dette forudsætter at materialet i fyldstoffet er af en sådan elasticitet, at det kan optage de længdeforskydninger, som vil opstå under 10 rørledningernes bevægelser.

I udførelseseksemplet er de enkelte rør ordnet symmetrisk om kablets længdeakse. Kablet kan imidletid have andre tværsnitsarrangementer, og de enkelte rør, el-ledninger, optiske fibre osv. kan være ordnet usymmetrisk med hen-15 syn til den nævnte længdeakse. Antallet af rør osv. kan også variere.

Claims (5)

1. Rørledningskabel til brug under vand og indbefattende 5 et antal rørledninger, som følger skruelinier i kablet, fyldstof omkring og mellem rørledningerne og en beskyttende kappe, som omgiver rørledningerne og fyldstoffet, kendetegnet ved, at det har en trykfast fyldstof-kerne (5) med udsparinger, hvori rørledningerne (3,4) en-10 keltvis er indlagt rundt om kernen (5) på en sådan måde, at de kan bevæge sig i længderetningen uhindret af hinanden og af fyldstoffet, og at det fyldstof, der ligger mellem rørledningerne og den omgivende kappe, er af en sådan beskaffenhed, at der ved en radial trykbelastning mod kappen kan 15 ske en kraftoverførsel gennem kappen og fyldstoffet til rørledningerne, som da kan optage trækkræfter.

2. Rørledningskabel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der mellem de i skrueform lagte rørledninger (3,4) er indlagt langsgående tætningsele-20 menter (11).

3. Rørledningskabel ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at rørledningerne (3,4) i rørledningsbundtets tværsnit er omgivet af en vandtæt membran (10,12). 25

4. Rørledningskabel ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at det med relativt korte afstande er forsynet med vandtætte tværaflukninger i fyldstofområdet .

5. Rørledningskabel ifølge et hvilket som helst af kra-30 vene 1-4, kendetegnet ved, at den ydre kappe er armeret til optagelse af trækkræfter.