DK173346B1 - Fleksibel ledning omfattende en aluminiumslegering - Google Patents

Description

DK 173346 B1 i

Den foreliggende opfindelse angår en ny fleksibel ledningsstruktur, der udviser en væsentlig vægtbesparelse i forhold til kendte slanger, samtidig med opretholdelse af korrekte egenskaber, navnlig mekaniske.

5 Opfindelsen angår især udformningen af fleksible ledninger til transport af fluider under tryk, såsom vand eller kulbrinter.

Ved mange anvendelsesområder for sådanne ledninger er det ofte ønskeligt og til tider nødvendigt at anbringe lettede, fleksible ledninger, 10 navnlig ved anvendelse i dybe have.

De fleksible ledninger Ifølge visse udførelsesformer for opfindelsen kan blandt andet nedlægges i have med store vanddybder.

15 Et af de problemer, der opstår under nedlægningen af sådanne fleksible ledninger ved en stor vanddybde, er således et resultat af den udspændte fleksible lednings vægt.

Den spænding, der opstår i den fleksible ledning som følge af vægten, 20 forøges jo nærmere man fra bunden kommer vandoverfladen.

Det er således i området ved den fleksible lednings fastholdelsesorganer ved overfladen, at de største spændinger optræder i den fleksible ledning.

25

Et af flere midler, der anvendes til at reducere denne spænding, er at lette den fleksible lednings vægt samtidig med en tilnærmelsesvis fastholdelse af dens mekaniske egenskaber, hvilket foreslås ifølge den foreliggende opfindelse.

30

De fleksible ledninger, som den foreliggende opfindelse blandt andet angår, kan omfatte mindst en af de fire følgende bestanddele, hvor hver kan omfatte et eller flere langstrakte elementer, såsom et profil, et kabel, en tråd eller et stålbånd: 35 - en indre karkasse, der udgøres af et sammenhægtet stålbånd eller af sammenhægtede eller indlejrede tråde, - en forstærkningsarmering, 40 DK 173346 B1 2 - en forstærkningshvælvning, der omfatter et aflangt profileret element, og - en ydre karkasse, der udgøres af et stålbånd eller af tråde, der er 5 sammenhægtede eller indlejrede.

Det er indlysende, at disse langstrakte elementer fortrinsvis kan være vinklet ifølge en skruelinieform for at danne den fleksible slange, hvilket sker med eller uden plastkappe.

10

Den foreliggende opfindelse angår generelt alle fleksible ledninger, der omfatter en metallisk armering, og som benyttes under sådanne betingelser, at vægten af denne armering frembringer vanskeligheder.

15 Mere specifikt har de fleksible ledninger anvendelsesmuligheder, som er begrænsede af vægtfylden af det metalliske materiale, der udgør armeringselementerne, og som almindeligvis er stål, idet en forøgelse af disses elementers tværsnit med henblik på at forøge den fleksible lednings mekaniske modstand vil medføre en forøgelse af den fleksible led-20 nings vægt og som følge heraf en forøgelse af de kræfter, der er påtrykt den fleksible ledning, og som funktion af hvilke armeringselementerne er dimensionerede.

Således angår en yderst fordelagtig udførelsesform for opfindelsen 25 fleksible rørledninger, der er beregnet til undersøisk olieproduktion ved store eller middelstore vanddybder, og som dels omfatter rørledninger, der sikrer forbindelsen mellem havbunden og overfladen {generelt betegnet med det angelsaksiske udtryk Risers) og dels rørledninger, som kan blive nedlagt på bunden fra overfladen for at sikre forbindelsen 30 (over en afstand, som kan variere betragteligt afhængigt af det enkelte tilfælde) for eksempel mellem et undersøisk brøndhoved og den nedre ende af "riseren" eller et forbindelsesorgan {"manifold") mellem flere ledninger, og som udgør "riserens" "sokkel". 1 2 3 4 5 6 Sådanne rørledninger benyttes for under meget høje tryk (for eksempel 2 500 bar) at transportere råolie eller gas, der er produceret i under 3 søiske brønde eller for at transportere gas eller vand, der er ind 4 sprøjtet under tryk i produktionsformationen eller for overføring til 5 land eller for transport til opsamlings- og overføringsinstallationer 6 (for eksempel off-shore lasteanlæg) af petroleum eller gas forud for behandling ombord på produktionsplatformen eller for at sikre styre- DK 173346 B1 3 funktionerne for de undersøiske brøndhoveder (hydrauliske eller elektriske ledninger, der kaldes "navler").

Inden for faget er alle kendte fleksible ledninger, der benyttes eller 5 som kan benyttes for de ovenfor beskrevne anvendelsesområder og for hvilke inderdiameteren kan variere for eksempel fra ca. 1,T (2,54 cm) til ca. 20'' (50,8 cm), og for hvilken de hyppigste anvendelsesområder vil være mellem 3'1 (7,62 cm) og 10'' (25,4 cm) eller 12’’ (30,48 cm), fremstillet med armeringselementer, der udelukkende er af stål (kul-10 stofstål, rustfrit stål, legerede stål).

Når vanddybder, hvor de fleksible ledninger skal installeres, forbliver relativt begrænsede i størrelsesordenen fra 100 m til 200 m eller 300 m (hvilket selv i dag svarer til de hyppigste tilfælde indenfor faget) 15 vil vanddybdens størrelse ikke spille nogen væsentlig rolle, bortset fra at være en dimensionsparameter for konstruktionen af den fleksible ledning, som væsentligst afhænger af den maksimale størrelse, der optræder for det indre tryk.

20 Allerede nu er der bragt visse undersøiske oliefelter i produktion i vanddybder, der befinder sig i området fra 500 m til B00 m og tendensen til at operere i endnu større vanddybder bekræftes med forskellige projekter, som overstiger vanddybder på 1000 m.

25 Imidlertid vil de kendte særpræg for fleksible ledninger med stålarme-ringer, som for tiden er de eneste, som er disponible for de omhandlede anvendelser, være: - ved en vanddybde, som kan variere afhængigt af tilfælde fra ca. 400 m 30 til ca. 700 m, vil det være nødvendigt at foretage specielle dispositioner, som har væsentlig indflydelse på omkostningerne, og som indebærer en forstærkning af den fleksible lednings metalliske konstruktion og/eller indebærer benyttelse af specielle fremgangsmåder og specielt udstyr for sådanne ledningers placering på stedet, 35 - de ydre grænser for vanddybder, som man har nået med de for tiden kendte fleksible ledninger, kan estimeres i størrelsesordenen fra 600 m til 1000 m eller maksimalt en lille smule over 1000 m for diametre, der er mindre end 6” (15,24 cm), idet grænsen varierer afhængigt af til- 40 fældet som funktion af den fleksible lednings diameter, det maksimale driftstryk og forskellige andre parametre, der har indflydelse på di DK 173346 B1 4 pensioneringen af den fleksible ledning (såsom særprægene for det transporterede fluid, såvel som omgivelsernes betingelser og betingelserne ved udøvelse af nedlægningsoperationen).

5 Der eksisterer således allerede på nuværende tidspunkt et behov for en ny teknisk løsning, og dette behov vil blive endnu større.

Generelt vil den foreliggende opfindelse kunne anvendes i alle tilfælde, hvor vægten af de for tiden disponible fleksible ledninger vil give 10 en begrænsning for brugeren. Når der på olieboringsarbejdssteder, for eksempel anvendes fleksible højtryksledninger, såsom fleksible indsprøjtningsledninger (rotary hose}, styreledninger for brønde (kill line, choke line), kan placeringen og en efterfølgende betjening blive lettet, hvis man frembringer lettere fleksible ledninger.

15

Opfindelsen har en anden fordelagtig anvendelse indenfor flydende fleksible ledninger, der navnlig benyttes ved søværts laste/losseanlæg for at forbinde en bøje, der er forankret til søs, og en tanker, der er fortøjet til bøjen. Lettelsen af konstruktionen, der fremkommer ved an-20 vendelse af aluminium, gør det således muligt at foretage en væsentlig reduktion af størrelsen af bøjer og andre flydeorganer, som skal anvendes i forbindelse med den fleksible ledning for at gøre den flydende, og hvilke frembyder forskellige ulemper (omkostninger, omfang, strøm-og vindfølsomhed).

25

Ifølge opfindelse er det muligt at fremstille fleksible ledninger med en stor mekanisk modstand og med reduceret vægt, hvilket ligeledes kan finde anvendelse indenfor luftfarten eller i rummet. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Anvendelsen af aluminium i stedet for stål under de betingelser, som er 2 mulige ifølge opfindelsen, er endvidere meget fordelagtig for for 3 skellige specifikke anvendelser, for eksempel for at fremstille kar 4 kasser af "sammenhæftede bånd", der i visse tilfælde er monteret med 5 henblik på at opnå en mekanisk beskyttelse udenfor den fleksible led- 6 ning ved at vikle det sammenhæftede bånd omkring den ydre plastkappe.

7 I visse tilfælde vil udskiftningen af stålet (uanset hvilken type stål, 8 der betragtes) med en aluminiumslegering endvidere frembringe interes 9 sante fordele. Således vil for eksempel den indre karkasse, der er mon 10 teret i visse fleksible ledninger, og navnlig disse som er beregnet til 11 transport af råolie fra en forekomst (fleksible ledninger med "rough bore"), være udsat for en korrosiv virkning fra det transporterede flu- DK 173346 B1 5 id, og anvendelse af aluminium kan i visse tilfælde gøre det muligt at frembringe en besparelse i forhold til omkostningerne til rustfrit stål, som ellers ville have været nødvendige.

5 Endvidere kan anvendelse af aluminium vise sig fordelagtig i visse tilfælde, hvor der eksisterer en forureningsrisiko for det transporterede fluid stammende fra materialet, som udgør den fleksible lednings indre væg, hvilket udelukker anvendelse af stål (eller i det mindste af kulstofstål bortset fra rustfrit stål, som eventuelt ville kunne benyttes, 10 men som ville være meget dyrere), såvel som for eksempel i tilfælde med akvadukter eller rørledninger, der transporterer visse kemiske produkter.

Der kan også vise sig andre tilfælde, hvor visse egenskaber ved alumi-15 nium udgør en fordel i forhold til stål, og som således viser sig at være en eventuel fordelagtig anvendelse for opfindelsen, for eksempel aluminiums umagnetiske egenskab.

Fleksible ledninger ifølge den foreliggende opfindelse kan benyttes i 20 luftanlæg, som for eksempel til fluidoverførsel, navnlig i en kold zone eller for overføring af koldt fluid. Således vil de udvise en god modstand overfor slag ved lave temperaturer, medens stål ofte ved slagpåvirkning vil brække itu ved temperaturen i nærheden af -20°C.

25 For denne anvendelse, kan de fleksible ledninger ifølge opfindelsen omfatte aluminium i alle den fleksible lednings bestanddele {karkasse, hvælving, armering) eller alene for de bestanddele, der er udsat for temperaturer i nærheden af eller mindre end -20°C.

30 Sammenfattende kan opfindelsen finde anvendelse i alle tilfælde, dels hvor aluminium udviser en fordel i forhold til stål {lethed, modstand mod korrosionseffekter ...), og dels hvor relativt store mekaniske påvirkninger påføres den fleksible ledning (indre tryk, ydre tryk, sammentrykningseffekt, aksial belastning ...) og gør det nødvendigt, som 35 armeringselementer, at anvende produkter {trukne tråde, tråde, kabler, bånd), der giver en mekanisk modstad, som er hævet i sammenligning med den, som man kan opnå med stålet.

Det drejer sig om at frembringe lettere fleksible ledninger end de for 40 tiden tilgængelige fleksible ledninger, hvor armeringen udgøres af stålelementer, og det drejer sig ligeledes om at frembringe armeringer DK 173346 B1 6 for de fleksible ledninger med materialer, der er beregnet til at modstå visse specifikke effekter, og der er allerede foreslået forskellige løsninger herpå.

i 5 Således har ansøgeren udviklet visse teknikker, der gør det muligt at frembringe armeringstråde for fleksible ledninger af et kompositmate-riale, der udgøres af fibre, som er indlejret i et kunstharpiks (FR-2.283.768, FR-2.312.356 og EP-263.860).

10 Anvendelsen af kompositmaterialer indeholdende et organisk materiale gør det muligt at gå endnu længere ned i vægtbesparelse for de fleksible ledningers konstruktion, og vil navnlig i de ovenfor forklarede anvendelser i dybe have muliggøre udnyttelsen af undersøiske felter ved vanddybder, der er særdeles store. Imidlertid er disse kompositma-15 terialer med en organisk matriks meget dyre, og i sammenligning hermed vil aluminium være meget billigere.

Det er blevet fastslået, at brugen af en legering ved udøvelse af opfindelsen i forbindelse med de ovenfor omtalte undersøiske olieproduk-20 tionsrørledninger, gør det muligt at frembringe anlæg i vanddybder på op til 1500 m eller derover, hvilket gør det muligt at overveje aluminium i de ovenfor omhandlede anvendelser (hvilket er et meget væsentligt område) udover de grænser, der er muliggjort af stål, forudsat at visse tilfælde, der kræver endnu mere vidtgående egenskaber, vil blive 25 dækket ved anvendelse af kompositmaterialer.

For at tilfredsstille de behov, der eksisterer indenfor området for lette, fleksible ledninger, har man i praksis ikke betragtet brugen af aluminium. Således har dimensioneringen af sådanne ledninger ført til 30 produkter med et omfang og med en forringelse af de mekaniske egenskaber, således at vægtbesparelseseffekterne bliver ophævet.

Den foreliggende opfindelse foreslår et valg og behandling af aluminium og en konstruktion af den fleksible ledning, som muliggør en væsentlig 35 lettelse af den fleksible lednings vægt, samtidig med at den tilvejebringer produkter, der er nyttige og særdeles ydedygtige.

Opfindelsen angår mere specifikt de forskellige metalliske armeringselementer for fleksible ledninger, der kan benyttes indenfor de ovenfor 40 beskrevne anvendelsesområder.

DK 173346 B1 7

Ifølge opfindelsen kan den fleksible lednings a me ringselementer, der beskrives herefter, fortrinsvis være fremstillet af en aluminiumslegering under de betingelser, som karakteriserer opfindelsen, enten det ene eller det andet eller en hvilken som helst kombination heraf: 5 1 - De tråde, der udgør selve den trækmodstandsdygtige armering og så ledes modstandsdygtig overfor påvirkninger fra underlaget (denne arme-ring kan ligeledes helt eller delvis tage sig af langs omkredsen virkende trykeffekter som funktion af armeringens vinkel, der kan variere, indenfor grænser mellem nogle grader og ca. 80°, men som almindeligvis 10 vil være mellem ca. 10° og 65°).

Disse tråde har et tværsnit, som kan være cirkulært, eventuelt elliptisk eller (hyppigst) rektangulært, fortrinsvis med afrundede hjørner (disse tråde er ifølge opfindelsen fremstillet af en aluminiuroslege-15 ring), 2 - De elementer, der udgør den trækmodstandsdygtige armering og således modstandsdygtig overfor påvirkninger fra underlaget, og fremstillet i form af kordeller eller kabler, der i sig selv er fremstillet ved en 20 skrueformet vikling (kabelslagning) af aluminiumstråde ifølge opfindelsen. I tilfældet ved brugen af kordeller eller kabler som armeringselementer er det almindeligt at anbringe disse inden i en kompakt masse af et elastomert materiale, 25 3 - De tråde eller "profiler", der udgør "trykarmeringen", der har til opgave at modvirke effekterne fra det indre tryk såvel som sammentrykningseffekter (navnlig forbundet med nedlægningsoperationer af den fleksible ledning i tilfælde med undersøiske rørledninger) og effekter fra det ydre tryk. Disse profiler er, hyppigst, fremstillet i form af 30 tråde roed et rektangulært tværsnit, som fortrinsvis har afrundede hjørner.

Disse er almindeligvis fremstillet i form af et eller af to lag profiler med et tværsnit, der fremviser indsnit og dele, der er fremsprin-35 gende på en sådan måde, at der frembringes en indbyrdes forankringseffekt, der under tiden betegnes som "sammenhæftende", såsom: - et lag af en eller flere tråde med et Z-formet tværsnit, for eksempel det profil, der ålmlhdeTigvis betegnes med navnet Zeta (se for eksempel 40 beskrivelsen af et profil af denne type i det franske patentskrift nr. 2.052.057), DK 173346 B1 8 - to lag af tråde med et U-formet tværsnit, hvor grenene for det indre lags U-formede tråde er rettet udefter på en sådan måde, at de indskydes mellem det ydre lags U-formede trådes grene, som er rettet indef- 5 ter, - og andre mulige udformninger.

Det bemærkes, at "trykarmeringen" kan være fremstillet ved en kombina-10 tion af flere lag af den ene eller anden af de ovenfor beskrevne typer.

Profilerne eller trådene, der udgør trykarmeringen, er viklet ifølge vinkler på ca. 80-90° i forhold til den fleksible lednings akse.

15 4 - De elementer, der udgør den ydre karkasse for de fleksible lednin ger, og som omfatter de konstruktioner, der er tilvejebragt ved foldning af et kontinuert bånd og de konstruktioner, der udgøres af sammenhægtede eller sammenskudte tråde, således som de, der er beskrevet for .trykarmeringen (se fig. 3 og 4), hvorhos foldningen er udført på en 20 sådan måde, at der blandt andet frembringes U-former langs båndets to kanter for at muliggøre sammenhægtningen af nærliggende vindinger. Foldningen kan være tilvejebragt ifølge meget varierede mønstre.

En særdeles kendt form er beskrevet i den franske patentansøgning nr.

25 EN-83/19.474 (sammenhægtet bånd), hvori der beskrives en fremgangsmåde til fremstilling af en fleksibel rørledning af et sammenhægtet bånd, der er anvendelig i fleksible ledninger ifølge den foreliggende opfindelse. Disse "sammenhægtede bånd" benyttes for tiden som indre karkasse for fleksible ledninger, navnlig i tilfældet med transport af råolie 30 fra en forekomst for at undgå en "implosion” af den indre plastkappe.

De kan ligeledes benyttes som en trykmodstandsdygtig annexing, når de er viklet omkring den indre tætningskappe.

35 Disse konstruktioner med sammenhægtede bånd eller tråde, der er sammen-hægtede eller sammenskudte kan også blive benyttet som en ydre beskyttelse af den fleksible ledning.

Det element, som udgør karkassen, kan ligeledes være tilvejebragt af 40 sammenhægtede eller sammenskudte tråde, såsom tråde med et Z-formet tværsnit, navnlig med Zeta-form.

DK 173346 B1 9

Den foreliggende opfindelse angår ligeledes en armeret, fleksibel ledning, der omfatter en eller flere af følgende bestanddele, en trykmodstandsdygtig armering, en trækmodstandsdygtig armering og/eller en in-5 dre karkasse.

Opfindelsen er kendetegnet ved, at i det mindste én af nævnte bestanddele omfatter et eller flere langstrakte elementer, såsom et profil, et kabel, en tråd eller et bånd, hvilket element har undergået en bear-10 bejdningsoperation og udgøres af en aluminiumsbaseret legering. Aluminiumslegeringen kan være en aluminiumslegering fra serierne 2000, 5000, 6000 eller 7000. Når ledningen ifølge opfindelsen omfatter en karkasse, kan denne omfatte mindst ét langstrakt element, der består af en aluminiumslegering, der har en trækbruds tyrke (RmJ, der mindst er lig med 15 2000 MPa, og som fortrinsvis er mindst 250 MPa, en 0,2%- elasticitetsgrænse, 0,2-spænding, der mindst er lig med 150 MPa, og som fortrinsvis er mindst 190 MPa. Bearbejdningen kan være en kolddeformation med en grad på 31, i det mindste i det tilfælde, hvor der benyttes en aluminiumslegering fra serierne 2000, 6000, 7000, eller en grad på 20 20% i det mindste i det tilfælde, hvor der benyttes en aluminiumslege ring fra 5000-serien.

Når ledningen ifølge opfindelsen omfatter en trykmodstandsdygtig armering og/eller en trækmodstandsdygtig armering, kan i det mindste én af 25 nævnte armeringer omfatte mindst ét langstrakt element, der består af en aluminiumslegering af en af følgende arter: 2014, 2017, 2024, 2117, 2618, 5050, 5052, 5056, 5082, 5086, 5154, 5183, 5754, 6005, 6060, 6061, 6063, 6066, 6070, 6082, 6351, 7001, 7020, 7049, 7050, 7075, 7175, 7178 eller 7475.

30

Det langstrakte element af en aluminiumslegering kan have en trækbrudstyrke (Rm), der mindst er lig med 300 MPa, og som fortrinsvis er mindst 350 MPa.

35 Nir ledningen ifølge opfindelsen omfatter en indre karkasse, kan den omfatte mindst ét langstrakt element, der består af en aluminiumslegering af en af arterne: 5050, 5052, 5056, 5083, 5456, 6060, 6061, 6082, 6083 eller 6106. 1 Når ledningen ifølge opfindelsen omfatter en indre karkasse, der omfatter mindst ét langstrakt element, der består af en aluminiumslegering, DK 173346 B1 10 kan dette langstrakte element være et profil eller en tråd, der kan skydes eller hægtes sammen, navnlig af "Zeta"-typen.

Aluminiumslegeringen, der benyttes til en ledning ifølge den forelig-5 gende opfindelse, kan være udsat for en varmebehandling ved placering i en særskilt opløsning.

Det langstrakte element, der omfatter en aluminiumslegering, kan være udsat for en kolddeformationsoperation ved en slutbehandling, der føl-10 ger efter, eller som er efterfulgt af en anløbning.

Kolddeformationen kan fortrinsvis være en kolddeformation med en grad mellem 3 og 40¾ og fortrinsvis mellem 5 og 25%, i det tilfælde, hvor der benyttes en aluminiumslegering fra serierne 2000, 6000 eller 7000.

15

Kolddeformationen kan ligeledes være en kolddeformation, der har en grad mellem 20 og 90% og fortrinsvis mellem 40 og 70%, i det tilfælde, hvor der benyttes en aluminiumslegering fra 5000-serien.

20 Det langstrakte element, der er fremstillet af en aluminiumslegering, kan have undergået en valsning eller en optrækning.

Det langstrakte element kan ligeledes have undergået en partiel eller total udglødning eller en sejhærdningsoperation, hvor de karakteristis-25 ke parametre er en funktion af kolddeformationsgraden og/eller af legeringens natur.

Den aluminiumsindeholdende bestanddel ifølge opfindelsen kan være dækket af en legering til beskyttelse mod korrosion.

30

Den aluminiumsindeholdende bestanddel kan være dækket af en termoplastisk film, navnlig en film af polyethylen, polyamid, PVDF, polypropylen, en elastomer eller et kautsjuk.

35 Nævnte bestanddele, der i det væsentlige består af aluminium, kan have en duktilitet på mindst 3%.

Mindst én af bestanddelene kan omfatte aluminium fra serierne 2000 eller 7000, der har en duktilitet mellem 6 og 20% og fortrinsvis mellem 40 10 og 20%.

DK 173346 B1 11

Mindst én af bestanddelene kan omfatte aluminium fra serierne 5000 eller 6000 og have en duktilitet, der mindst er 6%.

Ledningen ifølge opfindelsen kan omfatte en karkasse, en kappe og en 5 armering, hvorhos karkassen omfatter et sammenhægtet bånd eller en sammenhægtet tråd, navnlig med et Zeta-formet tværsnit, og hvorhos armeringen omfatter et element, der er et profil, et kabel eller en tråd.

Karkassens sammenhægtede bånd eller tråd kan omfatte en aluminiumsle-10 gering fra serierne 5000, 6000 og/eller nævnte armerings langstrakte element kan omfatte en aluminiumslegering fra serien 2000, 5000, 6000 eller 7000.

Karkassen kan udgøres af et sammenhægtet bånd eller tråd af stål.

15

Armeringen kan omfatte stål.

Den trækmodstandsdygtige armering kan i det væsentlige omfatte stål og den,trykmodstandsdygtige armering kan i det væsentlige omfatte en alu-20 miniumslegering.

Ledningen ifølge opfindelsen kan omfatte en antifriktionskappe, som fortrinsvis kan være tæt og elektrisk isolerende, hvilken kappe er anbragt mellem den trykmodstandsdygtige armering og den trækmodstandsdyg-25 tige armering.

Ledningen ifølge opfindelsen kan omfatte en trækmodstandsdygtig armering, der har mindst to lag af tråd, kabel eller profil, samt ligeledes et lag eller en kappe af et antifriktionsmateriale, som er indskudt 30 mellem de i det mindste to lag.

Den trækmodstandsdygtige armering og den trykmodstandsdygtige armering kan i det væsentlige bestå af en aluminiumslegering fra serien 2000, 5000, 6000 eller 7000.

35

Ledningen ifølge opfindelsen kan omfatte et ydre bånd eller ydre tråde, der kan sammenhægtes og omfatter eventuelt aluminium.

Ledningen ifølge opfindelsen kan omfatte mindst én indre kappe, der 40 indeholder et plastmateriale, som for eksempel polyamid, PVDF eller et DK 173346 B1 12 elastisk materiale, som for eksempel kautsjuk eller syntetiske elastomerer .

Ledningen ifølge opfindelsen kan omfatte en trykmodstandsdygtig arme-5 ring, der omfatter mindst ét lag, der er dannet af et profil, som eventuelt har et tværsnit i en form, såsom en Zeta-form eller en U-form, der kan skydes sammen, og som er fremstillet af en aluminiumslegering.

Ledningen ifølge opfindelsen kan omfatte et kompositmateriale med en 10 organisk matriks, navnlig for fremstillingen af et langstrakt element.

De udtryk, der er benyttet for at betegne de metallurgiske tilstande og de termiske og mekaniske behandlinger af aluminiumslegeringerne, er defineret i normerne NF 02 006 og NF 02 011.

15 Blandt andet såsom: tilstand F: rå fremstillingstilstand, tilstand O: udglødet, tilstand H: kolddeformeret og eventuelt delvis aduceret, 20 tilstand T: hærdet tilstand ved varmebehandling - varmebehandling betragtes som hel eller delvise kombinationer af følgende behandlinger: placering i en opløsning, hærdning (fr. trempe), modning, anløbning (fr. revenue) med eventuel anvendelse af plastiske deformationer. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 I forbindelse med den foreliggende opfindelse er det indlysende, at de 2 langstrakte elementer, for hvilke det er foreslået at benytte en alumi 3 niumslegering, generelt har en mekanisk funktion. Imidlertid kan de 4 have en yderligere funktion på grund af deres korrosionsbeskyttende 5 egenskaber.

6 7

De første udformninger af prototyper har gjort det muligt at konstate 8 re, at fremstillingen af fleksible ledninger omfattende konstruktions 9 elementer af aluminium kan ske uden nævneværdig vanskelighed i forhold 10 til de kendte fleksible ledninger med st&larmeringer. Mere specifikt 11 har det vist sig, at der i tilfælde med massive profiler med relative 12 komplekse tværsnit af typen "formtråde", såsom Zeta-formede tråde, da 13 vil fremstillingen af sådanne profiler af aluminium være meget lettere 14 og mindre omkostningskrævende end det er tilfældet med kulstofstål, som 15 for tiden benyttes i de fleksible ledninger med stor ydeevne, der væ- 16 sentligst tages sigte på med den foreliggende opfindelse.

DK 173346 B1 13

Det er ligeledes konstateret, at anvendelsen af aluminium gør det muligt at fremstille trådene eller profilerne inklusive profilerne af Zeta-typen uden vanskelighed i tværsnitsdimensioner, som ofte er meget større end de, som er mulige ved anvendelse af stål. Dette skyldes del-5 vis, at trådene og profilerne af stål er fremstillet ved hjælp af "trådmaskine", hvorved diameteren er begrænset til ca. 20 mm indenfor den kendte teknik for udstyr og fremgangsmåder til fremstilling, som anvendes af de forskellige leverandører.

10 Under disse betingelser er fremstillingen af for eksempel Zeta-tråde begrænset til en maksimal tykkelse på ca. 10 mm, såfremt der anvendes stål. I modsætning hertil vil der ved anvendelse af aluminium ikke eksistere noget begrænsende mål, da fremstillingsområderne er forskellige. Det har effektivt været muligt at bekræfte, at Zeta-tråde uden van-15 skelighed kan blive fremstillet i tykkelser, som kan nå op til 160 eller 200 mm.

De fordele, som er frembragt ved muligheden for at fremstille profilerne af aluminium med store tykkelser, er navnlig muligheden for at til-20 vejebringe trykarmeringen af et enkelt lag Zeta-tråde med en kraftig tykkelse, i det tilfælde hvor det indre tryk er hævet, og hvor diameteren er relativ stor, og hvor den nødvendige tykkelse overstiger den maksimalt mulige for stål. Ved fremstilling af trykarmeringen af stål ville det være nødvendigt at overlejre to lag tråde (for eksempel et 25 indre lag Zeta-tråde og et ydre lag rektangulære tråde i et ringformet bånd), og der ville optræde en væsentlig forøgelse af fremstillingsomkostningerne, hvilket kan undgås ved anvendelse af aluminium.

Endvidere vil muligheden for at tilvejebringe Zeta-tråde med en stor 30 tykkelse ved hjælp af aluminium i visse tilfælde være fordelagtig, da det bliver muligt at omvikle de fleksible ledninger på mindre radier uden risiko for ophægtning.

Opfindelsen vil herefter blive forklaret nærmere under henvisning til 35 de efterfølgende eksempler og under henvisning til den medfølgende figur, hvor fig. 1 viser konstruktionen af en fleksibel ledning, der omfatter en indre saimnenhægtet karkasse af stålbånd eller af tråde, der 40 er sammenhægtede eller sammenskydelige 1, en tætningskappe 2, et lag af tråde, der er sammenhægtede eller sammenskydelige DK 173346 B1 14 3, en indre kappe 4, armeringer 5, et metalbånd 6 og derpå en ydre kappe 7, fig. 2 et snit gennem et bånd, der er sammenhægtet ved foldning, og fig. 3 og 4 snit gennem profiler, der er sammenskydelige eller sam-5 menhægtelige, og som ligeledes kan betegnes som sammenskudte eller sammenhægtede tråde.

Eksemplerne 1 til 13 vedrører en fleksibel ledning, der er fremstillet med den konfiguration, som er illustreret i fig. 1, det vil sige, at 10 den successivt omfatter en indre sammenhægtet karkasse 1, der kan være en karkasse, som er sammenhægtet ved foldning eller en tråd, der er sammenskudt eller sammenhægtet, eller som kan være beregnet til at undgå en sammentrykning af ledningen på grund af en ydre kraft, som den skal fordele eller ej, idet de udtryk, som benyttes af teknikeren, er 15 "for at undgå kollaps", en rilsankappe 2, et lag af sammenhægtede tråde med Zeta-form eller af sammenskydelige profiler (fig. 3 eller 4), en indre rilsankappe 4, armeringer 5 under en vinkel på 35° i forhold til den fleksible lednings akse, et metalbånd 6 og derpå en ydre rilsankappe 7· 20

Kappen 4 kan være tætnet eller ej.

De mekaniske egenskaber er udtrykt med maksimal trækmodstand: Rm i MPa, ved elasticitetsgrænsen ved 0,2% forlængelse: Re i MPa, og ved forlæn-25 gelses% over 50 mm: A%.

I de tabeller, der er givet i eksemplerne, er følgende kolonner placeret i rækkefølge: 30 - henvisningsbetegnelse for lagene, - beskrivelse, natur og dimension (i mm) af lagene, - Rm i MPa, - Kg/m vægt i kilo per meter fleksibel ledning, - D.i. e indre diameter i mm, 35 - Ep. ” lagets tykkelse i mm, - flydeevnefaktor defineret ved: _tom vægt i luft (kg/m)__ ydre volumen (1/m) x 1,02 (vægtfylde for havvand) 40 DK 173346 B1 15

Den aksiale belastning, der er grænsen for beskadigelse, og som er nævnt i tabellerne under rubrikken "beskadigeisesgrænse ved træk", er i det teoretiske tilfælde defineret for en retlinet fleksibel ledning, der kun er udsat for en aksial trækkraft.

5

Den "teoretiske nedlægningsdybde", der er nævnt i tabellen er en grænse, der her er bestemt som lig med kvotienten for "beskadigelsesgrænsen ved træk" per lineær vægt af den fleksible ledning fyldt med vand i vandet. Den fleksible ledning bliver normalt nedlagt fyldt med vand, og 10 denne værdi svarer til længden af den fleksible ledning ophængt fra overfladen, således at den totale vægt, der fremkommer fra den fleksible ledning, er lig med den teoretiske aksiale belastning, som svarer til beskadigelsesgrænsen for den fleksible ledning, som er ophængt retlinet. Denne teoretiske værdi gør det muligt, i praksis, at bestemme 15 størrelsesordenen af grænsen for den acceptable vanddybde under hensyn til: - en passende sikkerhedskoefficient. Indenfor den kendte teknik og navnlig som funktion af forskellige gældende forskrifter er denne sik- 20 kerhedskoefficient for tiden lig med 2, - de forskellige faktorer, der afhænger af nedlægningsoperationer, og som bevirker en forøgelse af spændinger i bestanddelene for den fleksible lednings konstruktion i forhold til referencetilfældet for den 25 retlinede fleksible ledning, der er udsat for en enkel aksial belastning.

Disse overbelastnings faktorer falder i to kategorier: 30 - manøvreringen af den fleksible ledning fra overfladen indfører en forøgelse af spændingerne ved det punkt, hvor den fleksible ledning gribes, på grund af en belastning stammende fra nedlægningsudstyret, der kan være af forskellige typer: spil (begrænset anvendelse i tilfældet med store belastning, der er tilknyttet store vanddybder),' cap-35 stan, spændeorganer med kædehjul (to eller tre kædehjul) eller en hvilken som helst lineær spiltype, der er forbundet med et tilkoblingsarrangement for den fleksible ledning for at optage den aksiale belastning, og ligeledes, almindeligvis mindst ét område (eller ganske enkelt en fast understøtning med form som en indadbuet gliderende), der er 40 beregnet til at sikre den fleksible lednings passage over kanten, DK 173346 B1 16 - de dynamiske kræfter, der bestemmes af bevægelserne for en flydende understøtning, der benyttes for nedlægningen, og som er en funktion af forekommende begrænsende havtilstande, og som kan udtrykkes udtrykt ved en vertikal acceleration i form af en forøgelseskoefficient for den 5 vægt, som optræder.

Som nævnt tidligere er størrelsesordenen for den maksimalt tilgængelige vanddybde for nedlægning som funktion af beskadigelsesgrænsen under indflydelsen fra den fleksible lednings vægt evalueret som en summarisk 10 estimering ud fra den "teoretiske nedlægningsdybde", der er nævnt i tabellerne, ved at .dividere sidstnævnte med en global reduktionskoefficient, som pi en gang tager hensyn til sikkerhedskoefficienten, overbelastningsfaktorerne, som er forbundet med nedlægningsoperationerne, og som kan variere fra en enkelt til det dobbelte afhængigt af omstæn-15 dighederne {betjening af den fleksible ledning ved hjælp af nedlægningsudstyr og accelerationer i den flydende understøtning). I praksis er den globale reduktionskoefficient for den tilladelige belastning defineret, således at den kan variere en smule mere end 2 i de mest favorable tilfælde til en maksimal værdi, der kan være større end 4.

20

For på en konkret måde at forstå de teoretiske referenceværdier, som optræder i tabellerne, kan man for denne koefficient antage en middelværdi på 3, hvilket gør det muligt at sammenligne de respektive ydeevner for de forskellige fleksible ledninger, der er omtalt i eksempler-25 ne, selv om grænsen for den således bestemte vanddybde, for hver fleksibel ledning, kun er en meget approximativ tilkendegivelse af en absolut værdi. Trods alt vil de teoretiske tal, som er givet i tabellerne, muliggøre indbyrdes sammenligning af de forskellige eksempler.

30 Udtrykket "kollapstryk", der er nævnt i tabellerne, svarer til grænsen for den fleksible lednings modstand mod sammentrykning under indflydelse af det ydre hydrostatiske tryk, der er bestemt af vanddybden. Da konstruktionen er beregnet på basis af den hypotese, at det ringformede rum kan blive udsat for det ydre tryk (for eksempel ved tilfældig gen-35 nembrydning af den ydre kappe), er denne værdi afhængig af den indre karkasses modstand mod sammentryk i tilfældet med fleksible ledninger "rough bore"-type, der her er beskrevet som eksempler.

Det er muligt at foretage en direkte bestemmelse af den maksimale vand-40 dybde, der er acceptabel for en fleksibel ledning ud fra en vurdering af dens modstand mod det ydre tryk, ved at anvende "kollapstrykket" ud- DK 173346 B1 17 trykt i vanddybde (trykket af den hydrostatiske søjle som funktion af hawandets vægtfylde) med en sikkerhedskoefficient på 1,5, hvilket svarer til de for tiden gældende regulativer· 5 Evalueringen af den maksimale vanddybde er acceptabel for en fleksibel ledning, som den, der er beskrevet i eksemplerne.

Den viste summariske evalueringsraetode vil for relative værdier gøre det muligt at estimere størrelsesordenen af de respektive ydeevner for 10 de forskellige fleksible ledninger, der skal sammenlignes, idet det dog bemærkes, at den absolutte værdi for den acceptable dybde på hver af disse kan variere betragteligt som funktion af omstændighederne.

De mekaniske egenskaber, som er indikeret for konstruktionselementerne 15 i de fleksible ledninger, der er beskrevet i eksemplerne, er givet i forhold til den tilstand, hvori aluminiumskonstruktionselementeme befinder sig, når de har været igennem den sidste efter hinanden følgende termiske og/eller mekaniske behandlingsoperationer, der er specificeret for,hvert eksempel, det vil sige på det tidspunkt, hvor de vil blive 20 oprullet på en spole klar til at blive installeret på den maskine', som benyttes for fremstillingen af den fleksible ledning (armeringsapparat, spiralviklingsapparat, ...).

Da de forskellige metalliske armeringselementer for de fleksible led-25 ninger, der er anvist ifølge den foreliggende opfindelse, almindeligvis er anbragt på den fleksible ledning på en sådan måde, at de befinder sig i den skruelinieformede konfiguration, som er bibragt på grund af den fleksible lednings geometri og armeringsvinklen uden at blive udsat for mærkbare restspændinger, det vil sige, at de er frembragt og om-30 viklet ved en plastisk deformation og ikke en elastisk, kan disse elementer til slut blive udsat for en yderligere koldformningsoperation.

Dette vedrører også tilfældet med bånd, som kan være dannet ved foldning i spiralmaskines profileringsværktøjer (se for eksempel fransk patentskrift nr. 2.555.920), som for eksempel det tilfælde med opera-35 tioner for præformning af armeringstråde, som er beskrevet i fransk patentskrift nr. 2.528.733. Metallets kolddeformering er frembragt af denne sidste operation med kolddeformation for at ændre de mekaniske egenskaber, som for eksempel de, der er nævnt i eksemplerne. Som specifikt resultat opnås en forøgelse af den elastiske grænse, som i visse 40 tilfælde ikke kan være negligérbar, hvilket i det væsentligste er når aluminiumselementet, før det bliver anbragt på plads i maskinen til DK 173346 B1 18 fremstilling af den fleksible ledning, befinder sig i udglødet tilstand. Den praktiske konsekvens af denne situation er, at værdierne, der karakteriserer de fleksible ledningers mekaniske modstand, bliver minimale, og de reelle værdier kan i visse tilfælde i større eller min-5 dre grad være større end de værdier, som er nævnt her i eksemplerne.

Eksempel 1 angår en optimeret fleksibel ledning, der ikke indeholder aluminium.

10 Eksempel nr. 1:

Der fremstilles en fleksibel ledning, der har en indre diameter på 8'' (203,2 mm), og som omfatter en indre karkasse, der udgøres af et bånd af rustfrit stål AISI 304 med en tykkelse på 2 mm med Rm = 540 MPa og 15 med Re * 450 MPa, en indre rilsankappe med en tykkelse på 6 mm, et lag af sammenhægtede Zeta-tråde med en tykkelse på 6,2 mm, og som er fremstillet med en stål FM 15, der som særpræg har: Rm = 780 MPa, A = 2,5%, med to armeringslag under 35° fremstillet af en stål FM 15 og af en ydre rilsankappe med en tykkelse på 7 mm.

20

Den således frembragte fleksible ledning udviser følgende karakteristika :

Eksempel 1.

25

Beskrivelse_Rm (MPa)_Kq/m D. i . (mm)_Ep. (mm) 1 karkasse af bånd inox 304 30 80 x 2 mm 540 31 203,2 10,0 2 indre rilsankappe 4,9 223,2 6,0 3 Zeta FM 15 tykkel- 35 se 6,2 mm 780 31,2 235,2 6,2 5

Beskrivelse_Rm (MPa)_Kg/m_D. i . (mm)_Ep. (mm) DK 173346 B1

Eksempel 1 fortsat.

19 4 indre rilsankappe 5 247,6 6,0 5 armeringer under 35° FM 15 tykkel- 10 se: 2,5 mm 780 30,0 259,6 5,0 6 Metalbånd 0,5 269,6 0,75 7 Ydre rilsankappe 6,4 271,1 7,0 15

Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder indte diameter 8,00 in 203,20 mm 20 ydre diameter 11,22 in 285,10 mm indre volumen 0,379 cf/ft 35,18 1/m 25 ydre volumen 0,687 cf/ft 63,84 1/m tom vægt i luft 73,2 lb/ft 108,9 kg/m vægt fyldt med hav- 30 vand i luft 97,4 lb/ft 144,9 kg/m tom vægt i havvand 29,2 lb/ft 43,4 kg/m 1 40 vægt fyldt med havvand i havvand 53,4 lb/ft 79,5 kg/m

Eksempel 1 fortsat.

DK 173346 B1

Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder 20 5 tom flydeevnefaktor i havvand 1,66 sprængningstryk 5350 psi 369 bar 10 kollapstryk 1570 psi 108 bar

grænse for beskadigelse ved træk 382.685 Ibs 170.250 daN

15 teoretisk nedlægningsdybde 2.141 m

Son^allerede nævnt er denne fleksible ledning optimeret hvad angår dens 20 udformning samt valget af anvendte materialer.

Eksempel nr. 2:

Der tilvejebringes en fleksibel ledning, som den, der er beskrevet i 25 eksempel nr. 1, men i lag nr. 3 er den sammenhægtede tråd med Zeta-form med en tykkelse på 6,2 mm af stål FM 15 erstattet af en sammenhægtet tråd med Zeta-form med en tykkelse på 8 mm af en alumiuniumslegering 7049 i tilstand T6 med de mekaniske karakteristika: Rm = 620 MPa, A = 10%.

30

Den således frembragte fleksible ledning udviser følgende karakteristika: 1 40

Beskrivelse _Rm (MPa)_Kq/m_D.i. (mm)_Ep. (mm)

Eksempel 2.

21 DK 173346 B1 5 1 karkasse af bånd inox 304 80 x 2 non 540 31 203,2 10,0 2 indre rilsankappe 4,9 223,2 6,0 10 3 Zeta aluminium tykkelse: 8,0 mm 620 14,3 235,2 8,0 4 indre rilsankappe 5 251,2 6,0 15 5 armeringer under 35° FM 15 tykkelse: 2,5 mm 780 30,5 263,2 5,0 20 6 Metalbånd 0,5 273,2 0,75 7 Ydre rilsankappe 6,4 274,7 7,0 25 Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder indre diameter 8,00 in 203,20 mm ydre diameter 11,37 in 288,70 mm 30 indre volumen 0,379 cf/ft 35,18 1/m ydre volumen 0,705 cf/ft 65,46 1/m 35 tom vægt i luft 62,3 lb/ft 92,6 kg/m 40

Eksempel 2 fortsat.

Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder 22 DK 173346 B1 5 vegt fyldt med havvand i luft 86,5 lb/ft 128,7 kg/m tom vegt i hav- vandl 17,2 lb/ft 25,5 kg/m 10 vagt fyldt med havvand i havvand 41,4 lb/ft 61,6 kg/m tom flydeevnefak- 15 tor i havvand 1,38 sprængningstryk 5386 psi 371 bar kollapstryk 1570 psi 108 bar 20

grænse for beskadigelse ved træk 388.638 Ibs 172.898 daN

teoretisk nedlæg- 25 ningsdybde 2.806 m

Det konstateres, at man for egenskaber, der er ækvivalente med de for den fleksible slange, der er helt af stål, og som er beskrevet i eksem-30 pel nr. 1, har tilvejebragt en lettelse pi 22,5% af vagten af den fleksible slange fyldt med havvand i havvand, og at den teoretiske nedlægningsdybde er foreget fra 2.141 m til 2.868 m.

En fleksibel ledning med mekaniske karakteristika, der er tilnærmel-35 sesvis ækvivalente kan frembringes ved at erstatte legeringen 7049 i tilstanden T6 med en legering 7178 i tilstanden T6 eller fortrinsvis i tilstanden T76 (behandling med dobbelt anløbning (fr. revenu) i 3 timer i 116-127eC og i 15 timer ved 157-160eC), hvilket forbedrer dens modstand mod korrosion under spænding, med en legering 7075 i tilstand T6 40 eller med en legering 7001 i tilstand T73 (behandling med dobbelt an- 23 DK 173346 B1 løbning (fr. revenu}), med en legering 7175 i tilstand T66, eller med legeringen 7475 i tilstanden T6.

Eksempel nr. 3; 5

Der tilvejebringes en fleksibel ledning som den, der er beskrevet i eksempel nr. 1, men i lag nr. 3 er den Zeta-formede sammenhægtede tråd med en tykkelse på 6,2 mm af stål FM15 erstattet af en Zeta-formet sam-menhagtet tråd med en tykkelse på 10 mm af en aluminiumslegering 2017A 10 i tilstanden T3, der før hærdning (fr. trempe) er undergået en kolddeformation på 15¾ og med mekaniske særpræg: Rm = 500 MPa, A = 9%. Under disse betingelser er den frembragte fleksible ledningskarakteristika følgende: 15 Eksempel 3.

Beskrivelse_Rm (MPa)_Kg/m_D.i. (mm)_Ep. (mm) 1 karkasse af 20 bånd inox 304 Θ0 x 2 mm 540 31,0 203,2 10,0 2 indre rilsankappe 4,9 223,2 6,0 25 3 Zeta aluminium tykkelse: 10 mm 500 17,4 235,2 10,0 4 indre rilsankappe 5,1 255,2 6,0 30 5 armeringer under 35° FM 15 tykkelse: 2,5 mm 7Θ0 31,0 267,2 5,0 6 Metalbånd 0,5 277,2 0,75 35 7 Ydre rilsankappe 6,5 278,7 7,0 40 DK 173346 B1

Karakteristika__Engelske enheder_metriske enheder

Eksempel 3 fortsat 24 S indre diameter B,00 in 203,20 mm ydre diameter 11,52 in 292,70 mm indre volumen 0,379 cf/ft 35,18 1/m 10 ydre volumen 0,724 cf/ft 67,29 1/m tom vasgt i luft 64,8 lb/ft 96,3 kg/m 15 vægt fyldt med havvand i luft 89,0 lb/ft 132,4 kg/m tom vægt i havvand 18,4 lb/ft 27,4 kg/m 20 vægt fyldt med havvand i havvand 42,6 lb/ft 63,4 kg/m tom flydeevnefak- 25 tor i havvand 1,40

Sprængningstryk 5398 psi 372 bar

Kollapstryk 1570 psi 108 bar 30

grænse for beskadigelse ved træk 392.805 Ibs 174.752 daN

teoretisk nedlæg- 35 ningsdybde 2.756 m

For identiske karakteristika for sprængningstryk og kollapstryk bemærkes det, at man med denne fleksible ledning har frembragt en lettelse på 20,2% af vægten af den fleksible ledning fyldt med havvand i havvand 40 i forhold til vægten for den i eksempel nr. 1 beskrevne fleksible led- 25 DK 173346 B1 ning af stål, og at den teoretiske nedlægningsdybde er 2.756 ra i modsætning til 2.140 m.

En fleksibel ledning med tilnærmelsesvis ækvivalente karakteristika kan 5 fremstilles ved at benytte legeringen 2017A i tilstanden T4 efterfulgt af en slut-kolddeformation på 15% eller ved at benytte legeringerne 2014, 2024 og 2618A i den samme tilstand som legeringen 2017A.

En fleksibel ledning med identiske karakteristika kan også blive tilve-10 jebragt ved at benytte visse aluminiumslegeringer fra 7000-serie: det drejer sig om legeringerne 7075, 7050, fortrinsvis i tilstandene T73 eller T76, og disse vil give en god modstand mod korrosion, hvad enten der foretages en slut-kolddeformation på 5-20% (tilstand T73X), eller ej.

15

Eksempel nr. 4:

Der tilvejebringes en fleksibel ledning som den, der er beskrevet i eksempel nr. 1, men i lag nr· 3 er den Zeta-formede sammenhægtede tråd 20 med en tykkelse på 6,2 mm af stål FM15 erstattet af en Zeta-formet sammenhægtet tråd med en tykkelse pi 12 mm af en aluminiumslegering 6061 i tilstanden T8 med de mekaniske karakteristika Rm - 410 MPa, A 15%.

Den fleksible ledning, som er frembragt, udviser følgende karakteristika: 25

Eksempel 4.

Beskrivelse_Rm (MPa)_Kg/m_D. i (mm)_Ep. (mm) 30 1 karkasse af bånd inox 304 80 x 2 mm 540 31,0 203,2 10,0 2 indre rilsankappe 4,9 223,2 6,0 35 3 Zeta aluminium tykkelse: 12,0 mm 410 20,8 235,2 12,0 4 indre rilsankappe 5,2 259,2 6,0 40

Beskrivelse_Rm (MPa)_Kq/m_D.i. (mm)_Ep. (mm) DK 173346 B1

Eksempel 4 fortsat 26 5 5 armeringer under 35° FM 15 tykkelse: 2,5 mm 780 31,3 271,2 5,0 6 Metalbånd 0,5 281,2 0,75 10 7 Ydre rilsankappe 6,6 282,7 7,0

Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder 15 indre diameter 8,00 in 203,20 mm ydre diameter 11,68 in 296,70 mm 20 indre volumen 0,379 cf/ft 35,18 1/m ydre volumen 0,744 cf/ft 69,14 1/m tom vægt i luft 67,2 lb/ft 100,0 kg/m 25 vægt fyldt med havvand i luft 91,4 lb/ft 136,1 kg/m tom vægt i hav- 30 vand 19,6 lb/ft 29,2 kg/m vægt fyldt med havvand i havvand 43,8 lb/ft 65,2 kg/m 1 tom flydeevnefaktor i havvand 1,41 sprængningstryk 5386 psi 371 bar 40 kollapstryk 1570 psi 108 bar

Eksempel 4 fortsat

Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder 27 DK 173346 B1

5 grænse for beskadigelse ved træk 412.147 lbs 1B3.357 daN

teoretisk nedlægningsdybde 2.812 m 10

Det konstates, at der med ækvivalente egenskaber for sprængningstrykket og kollapstrykket er tilvejebragt en lettelse på 15% af vægten af den med havvand fyldte fleksible ledning i havvand, og at den teoretiske 15 nedlægningsdybde er 2.812 m.

Man kan frembringe en fleksibel ledning med ækvivalente mekaniske egenskaber og vægt ved at erstatte legeringen 6061, som kan være anvendt i tilstanden T8 eller i tilstanden T6 eller T9, med legeringer fra 6000-20 serien, og legeringerne 6063, 6082 benyttes i samme tilstand som legeringen 6061.

En fleksibel ledning med ækvivalente mekaniske egenskaber kan også blive tilvejebragt med legeringer fra 5000-serien, navnlig legeringen 5056 25 i tilstanden H3X, det vil sige, at den er undergået en udglødning til desensibilisering overfor korrosion ved 230-240eC efterfulgt af en kolddeformation eller i tilstanden Hl samt legeringen 5082 i tilstanden Hl.

30 Eksenpel nr. 5:

Der tilvejebringes en fleksibel ledning som den, der er beskrevet i eksempel nr. 1, men laget af Zeta-formet tråd med en tykkelse på 6,2 mm af stål FM15 er erstattet af et lag af Zeta-tråd med en tykkelse på 14 35 mm og fremstillet af en legering 5082 i tilstanden Hl og med en slut-kolddeformation på 25% og som har følgende mekaniske karakteristika: Rm 350 MPa, A * 13%.

Under disse betingelser vil den fleksible ledning have følgende karak-40 teristika:

Eksempel 5.

Beskrivelse_Ritt (MPa)_ Kg/m_ D.i. (mm)_Ep. (mm) 28 DK 173346 B1 5 1 karkasse af bånd inox 304 80 x 2 mm 540 31,0 203,2 10,0 2 indre rilsankappe 4,9 223,2 6,0 10 3 Zeta aluminium tykkelse: 14,0 mm 350 24,4 235,2 14,0 4 indre rilsankappe 5,3 263,2 6,0 15 5 armeringer under 35° FM 15 tykkelse: 2,5 mm 780 31,9 275,2 5,0 20 6 Metalbånd 0,5 285,2 0,75 7 Ydre rilsankappe 6,7 286,7 7,0 25 Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder indre diameter 8,00 in 203,20 mm ydre diameter 11,84 in 300,70 mm 30 indre volumen 0,379 cf/ft 35,18 1/m ydre volumen 0,764 cf/ft 71,02 1/m 35 tom vægt i luft 70,3 lb/ft 104,7 kg/m 40 DK 173346 B1

Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder

Eksempel 5 fortsat 29 5 vægt fyldt med havvand i luft 94,6 lb/ft 140,8 kg/m tom vægt i havvand 21,5 lb/ft 32,0 kg/m 10 vægt fyldt med havvand i havvand 45,7 lb/ft 68,0 kg/m tom flydeevnefak- 15 tor i havvand 1,44 sprængningstryk 5386 psi 371 bar kollapstryk 1570 psi 108 bar 20

grænse for beskadigelse ved træk 419.965 Ibs 186.835 daN

teoretisk nedlæg- 23 ningsdybde 2.747 m

Det konstateres, at anvendelsen af en Zeta-formet tråd med en tykkelse på 14 mm af en aluminiumslegering ger det muligt at fremstille en let- 30 telse af den med havvand fyldte fleksible ledning i havvand på 14,51 i forhold til den fleksible ledning, der er beskrevet i eksempel nr. 1, og at den teoretiske hedlægningsdybde når 2.747 m.

En fleksibel ledning med identisk mekaniske karakteristika kan blive 35 tilvejebragt ved at erstatte legeringen 5082 med legeringerne 5086, 5154, 5754, 5052 i tilstanden Hl eller med legeringerne 6005A, 6061, 6181, 6351, 6060, 6066, fT070 i tilstanden Hl, T4, T6, T8 eller T9 eller med legeringen 7020 i tilstanden T6.

40

Eksempel nr. 6: 30 DK 173346 B1

Der tilvejebringes en fleksibel ledning som den, der er beskrevet i eksempel nr. 1, men laget 3 af Zeta-formet tråd med en tykkelse på 6,2 5 mm af stål FM15 erstattes af et lag Zeta-formet tråd med en tykkelse på 16 mm af en aluminiumslegering 5052 i tilstanden Hl, og med en slut-kolddeformation på 45% og med følgende mekaniske karakteristika: Rm 310 MPa, A = 9%.

10 Under disse betingelser er den frembragte fleksible lednings karakteristika følgende:

Eksenpel 6.

15 Beskrivelse_Rm (MPa) Kq/ro_D.i. (mm)_Ep. (mm) 1 karkasse af bånd inox 304 8Q x 2 mm 540 31,0 203,2 10,0 20 2 indre rilsankappe 4,9 223,2 6,0 3 Zeta aluminium tykkelse: 16,0 mm 310 28,4 235,2 16,0 25 4 indre rilsankappe 5,4 267,6 6,0 5 armeringer under 35° FM 15 tykkel- 30 se: 2,5 mm 780 32,3 279,2 5,0 6 Metalbånd 0,5 289,2 0,75 7 Ydre rilsankappe 6,8 290,7 7,0 35 40 j Karakteristika Engelske enheder_metriske enheder DK 173346 B1

Eksempel 6 fortsat 31 5 indre diameter 8,00 in 203,20 mm ydre diameter 12,00 in 304,70 mm indre volumen 0,379 cf/ft 35,18 1/m 10 ydre volumen 0,785 cf/ft 72,92 1/m tom vægt i luft 73,3 lb/ft 109,2 kg/m 15 vægt fyldt med havvand i luft 97,6 lb/ft 145,2 kg/m tom vægt i hav- vancf 23,1 lb/ft 34,4 kg/m 20 vægt fyldt med havvand i havvand 47,4 lb/ft 70,5 kg/m tom flydeevnefak- 25 tor i havvand 1,46 sprængningstryk 5386 psi 371 bar

Kollapstryk 1570 psi 108 bar 30

grænse for beskadigelse ved træk 423.475 Ibs 188.397 daN

teoretisk nedlæg- 35 ningsdybde 2.672 ro

Det konstateres, at der for Identiske karakteristika for sprængnings-tryk og kollapstryk med” denne fleksible ledning er opnået en lettelse 40 på 11,3%, og at den teoretiske nedlægningsdybde er 2.672 m.

32 DK 173346 B1

En fleksibel ledning med tilnærmelsesvis ækvivalente karakteristika kan være tilvejebragt ved at erstatte legeringen 5052 med legeringerne 2017, 2117, 5050, 5154, 5754 i tilstanden Hl, eller med legeringerne 5056, 5082, 5086 og 5183 i tilstanden F eller H.

5

Eksempel nr. 7:

Der tilvejebringes en fleksibel ledning som den, der er beskrevet i eksempel nr. 1, men lag nr. 1, der udgør en indre karkasse af et bånd af 10 rustfrit stål AISI 304 med en tykkelse på 2 mm, erstattes med et bånd af aluminiumslegering 5052 i tilstanden Hl med en tykkelse på 3,5 mm og med Rm = 320 MPa og Re 290 MPa.

Under disse betingelser er den frembragte fleksible lednings karakteristika følgende: 15

Eksenpel 7.

Beskrivelse_Rm (MPa)_Kq/m_D.l. (mm)_ Ep. (mm) 20 1 karkasse af bånd aluminium 140 x 3,5 mm 320 19,3 203,2 17,5 2 indre rilsankappe 5,2 238,2 6,0 25 3 Zeta FM15 tykkelse 6,7 mm 780 35,8 250,2 6,7 4 indre rilsankappe 5,3 263,6 6,0 30 5 armeringer under 35° FM 15 tykkelse: 2,5 mm 780 31,8 275,6 5,0 35 6 Metalbånd 0,5 285,6 0,75 7 Ydre rilsankappe 6,7 287,1 7,0 40 DK 173346 B1

Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder

Eksempel 7 fortsat 33 5 indre diameter 8,00 in 203,20 mm ydre diameter 11,85 in 301,10 nun indre volumen 0,403 cf/ft 37,41 1/m 10 ydre volumen 0,766 cf/ft 71,21 1/m tom vægt i luft 70,2 lb/ft 104,5 kg/m 15 vægt fyldt med havvand i luft 96,0 lb/ft 142,9 kg/m tom vægt i havvand 21,5 lb/ft 32,0 kg/m 20 vægt fyldt med havvand i havvand 47,3 lb/ft 70,4 kg/m tom flydeevnefak- 25 tor i havvand 1,43 sprængningstryk 5365 psi 370 bar kollapstryk 4130 psi 106 bar 30

grænse for beskadigelse ved træk 407.937 Ibs 181.484 daN

teoretisk nedlæg- 35 ningsdybde 2.578 m

Det bemærkes, at der med karakteristiska for sprængningstryk og kollapstryk, der er ækvivalente med de for den fleksible ledning, der er 40 beskrevet i eksempel nr. 1, er frembragt en lettelse på 11,4%, og at den teoretiske nedlægningsdybde er 2.578 m.

34 DK 173346 B1

Man kan opnå en fleksibel ledning med identiske karakteristika uanset arten og tilstanden for det benyttede aluminium for fremstilling af den indre karkasse, og man benytter fortrinsvis legeringer, der har en bed-5 re modstand mod korrosion og navnlig legeringerne 1100, 1180, 3003, 5052, 5056, 5083, 5456, 6060, 6061, 6082, 6083, 6106. Legeringern fra 2000-serien og 7000-serien kan også blive benyttet.

Eksempel nr. 8.

10

Der tilvejebringes en fleksibel ledning som den, der er beskrevet i eksempel nr. 1, men lag 1, der udgør en indre karkasse af bånd af rustfrit stål AI5I 304 med en tykkelse på 2 mm, erstattes af en indre karkasse, der består af en Zeta-formet tråd af en aluminiumslegering Al 15 3103 med en tykkelse på 12 mm og i tilstanden Hl med Rm = 250 MPa og med Re = 220 MPa og i lag nr. 3 er tykkelse af den Zeta-formede tråd af stål FM hævet til 6,4 mm.

Under disse betingelser vil den fleksible ledning have følgende karak-20 teristika:

Eksempel 8.

Beskrivelse_Rm (MPa)_Kg/m_D.i. (mm)_Ep. (mm) 25 1 Zeta aluminium tykkelse: 12,0 mm 250 18,6 203,2 12,0 2 indre rilsankappe 4,6 227,2 6,0 30 3 Zeta FM15 tykkelse 6,4 mm 780 32,7 239,2 6,4 4 indre rilsankappe 5,1 252,0 6,0 35 5 armeringer under 35° FM 15 tykkelse: 2,5 ram 780 30,6 264,0 5,0 40 DK 173346 B1

Eksempel 8 fortsat 35

Beskrivelse_Rm (MPa)_Kg/m_D. i. (mm)_Ep. (mm) 5 6 Metalbånd 0,5 274,0 0,75 7 Ydre rilsankappe 6,5 275,6 7,0 10 Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder indre diameter 8,00 in 203,20 mm ydre diameter 11,40 in 289,50 mm 15 indre volumen 0,349 cf/ft 32,43 1/m ydre volumen 0,709 cf/ft 65,82 1/m 20 tom vægt i luft 66,2 lb/ft 98,5 kg/m vægt fyldt med havvand i luft 88,6 lb/ft 131,8 kg/m 25 tom vægt i havvand 21,1 lb/ft 31,3 kg/m vægt fyldt med havvand i havvand 43,4 lb/ft 64,5 kg/m 30 tom flydeevnefaktor i havvand 1,46 sprængningstryk 5428 psi 374 bar 35 kollapstryk 1768 psi 122 bar 40

Eksempel 8 fortsat

Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder 36 DK 173346 B1

5 grænse for beskadigelse ved træk 391.495 Ibs 174.169 daN

teoretisk nedlægningsdybde 2.700 m 10

Det bemærkes, at der for et sprængnings tryk, der er identisk med det for den fleksible ledning, der er beskrevet i eksempel nr. 1 ved anvendelse af en indre karkasse af en Zeta-formet tråd med en tykkelse på 12 mm af en aluminiumslegering har gjort det muligt at hæve kollaps-15 trykket til 122 bar, at man har frembragt en lettelse på 18,8%, og at den teoretiske nedlægningsdybde er 2.697 m.

Legeringen Al 3103 kan erstattes af en hvilken som helst anden legering fra serierne 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 eller 7000.

20

Eksempel nr. 9;

Der tilvejebringes en fleksibel ledning på 8'1, der er identisk med den, der er beskrevet i eksempel 1, men hvor man i lag nr. 3 erstatter 25 den Zeta-formede tråd med en tykkelse på 6,2 mm af stål FM15 med en Zeta-formet tråd med en tykkelse på 10 mm af en aluminiumslegering 2017 i tilstand T4, der er undergået en slut-kolddeformation på 10%, og som har følgende karakteristika: Rm 510 MPa, A 8%. I laget 5 erstattes også armeringerne af stål FM15 af armeringer med en tykkelse på 4 mm af 30 en aluminiumslegering 6061 i tilstand T9 med en slut-kolddeformation på 8% efter hærdning (fr. revenu) og med Rm - 450 MPa og A * 6%.

Den således frembragte fleksible ledning har følgende karakteristika: 35 40

Eksempel 9.

37 DK 173346 B1

Beskrivelse_Rm (MPa) Kq/m_D. 1. (mm)_Ep. (mm) 5 1 Karkasse af bånd inox 304 80 x 2 mm 540 31,0 203,2 10,0 2 indre rilsankappe 4,9 223,2 6,0 10 3 Zeta aluminium tykkelse: 10,0 mm 510 17,4 135,2 10,0 4 indre rilsankappe 5,1 255,2 6,0 15 5 armeringer under 35° aluminium tykkelse: 4,0 mm 450 17,1 267,2 8,0 20 6 Metalbånd 0,5 283,2 0,75 7 Ydre rilsankappe 6,7 284,7 7,0 25 Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder indre diameter 8,00 in 203,20 mm ydre diameter 11,76 in 298,70 mm 30 indre volumen 0,379 cf/ft 35,18 1/m ydre volumen 0,704 cf/ft 70,07 1/m 35 40

Eksempel 9 fortsat

Karakteristika Engelske enheder_metriske enheder DK 173346 B1 38 5 tom vægt i luft 55,6 lb/ft 82,7 kg/m vægt fyldt med havvand i luft 79,8 lb/ft 118,7 kg/m 10 tom vægt i havvand 7,3 lb/ft 10,8 kg/m vægt fyldt med havvand i havvand 31,5 lb/ft 46,9 kg/m 15 tom flydeevnefaktor i havvand 1,15 sprængningstryk 5386 psi 371 bar 20 kollapstryk 1570 psi 108 bar

grænse for beskadigelse ved træk 315.318 Ibs 157.813 daN

25 teoretisk nedlægningsdybde 3.365 m 1 2 3 4 5 6 40

Det bemærkes, at anvendelsen af aluminiumslegeringer i laget 3 og laget 2 5 gør det muligt for Identiske egenskaber at frembringe en vægtbe 3 sparelse i forhold til den fleksible slange, der er beskrevet i eksem 4 pel nr. 1 på 41%, og den teoretiske nedlægningsdybde stiger fra 2.140 m 5 til 2.991 m.

6 DK 173346 B1

Eksempel nr. 10: 39

Der tilvejebringes en fleksibel ledning på 8’1 identisk med den, der er beskrevet i eksempel nr. 1, men hvor man har erstattet stålet FM15 med 5 aluminiumslegeringer.

Den indre karkasse af bånd af rustfrit stål AISI 304 er erstattet af en indre karkasse af sammenhægtet Zeta-formet tråd med en tykkelse på 12 mm af en legering 6061 i tilstand T4, som derefter er kolddeformeret 10 20%, med Rm - 350 MPa og Re = 320 MPA, i laget nr. 3 Zeta-tråden med en tykkelse på 6,2 xm af et stål FM15 erstattet af en Zeta-formet tråd med en tykkelse på 10 mm af en legering 2017 i tilstanden T3, der er kolde-formeret 15% fer hærdning (Rm 510} og i lag nr. 5 er armeringstrådene af stål erstattet af armeringstråde med en tykkelse på 4 mm af legering 15 2017 i samme tilstand som Zeta-tråden i laget 3.

Den således frembragte fleksible ledning har følgende karakteristika:

Eksempel 10.

20

Beskrivelse_Rm (MPa)_Kg/m_D.i. (mm)_Ep. (mm) 1 Zeta aluminium tykkelse: 12,0 mm 350 18,6 203,2 12,0 25 2 indre rilsankappe 4,6 227,2 6,0 3 Zeta aluminium tykkelse: 10 iran 510 17,7 239,2 10,0 30 4 indre rilsankappe 5,2 259,2 6,0 5 armeringer under 35e aluminium tykkel- 35 se: 4,0 mm 510 17,3 271,2 8,0 6 Metalbånd 0,5 ~ 287,2 0,75 7 Ydre rilsankappe 6,8 288,7 7,0 40

Eksempel 10 fortsat.

Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder 40 DK 173346 B1 5 indre diameter 8,00 in 203,20 mm ydre diameter 11,92 in 302,70 mm indre volumen 0,349 cf/ft 32,43 1/m 10 ydre volumen 0,775 cf/ft 71,96 1/m tom vægt i luft 42,4 lb/ft 70,6 kg/m 15 vægt fyldt med havvand i luft 69,8 lb/ft 103,0 kg/m tom vægt i havvand -2,1 lb/ft -3,1 kg/m 20 vægt fyldt med havvand i havvand 20,2 lb/ft 30,1 kg/m tom flydeevnefak- 25 tor i havvand 0,96 sprængningstryk 5500 psi 370 bar kollapstryk 1768 psi 122 bar 30

grænse for beskadigelse ved træk 417.895 Ibs 185.915 daN

teoretisk nedlæg- 35 ningsdybde 6.176 m

Det bemærkes, at der for samme sprængningstryk som i den fleksible ledning, der er beskrevet i eksempel nr. 1 med nærværende fleksible ledning, er opnået en lettelse på 62,1%, at kollapstrykket er større end 40 122 bar og at den teoretiske nedlægningsdybde er 6.176 m.

DK 173346 B1

Eksempel nr. 11: 41

Der tilvejebringes en fleksibel ledning, der er identisk med den, der er beskrevet i eksempel nr. 10, men hvor i laget nr. 1 har erstattet 5 Zeta-tråden med en tykkelse på 12 mm med en Zeta-tråd med en tykkelse på 14 mm.

Den således frembragte fleksible ledning har følgende karakteristika: 10 Eksempel 11.

Beskrivelse_Rm (MPa)_Kg/m_D.i. (rom)_Ep. (mm) 1 Zeta aluminium 15 tykkelse: 14,0 mm 350 21,2 203,2 14,0 2 indre rilsankappe 4,6 231,2 6,0 3 Zeta aluminium tyk- 20 kelse: 10 mm 510 17,9 243,2 10,0 4 indre rilsankappe 5,3 263,2 6,0 5 armeringer under 25 35° aluminium tykkelse: 4,0 mm 510 17,7 275,2 8,0 6 Metalbånd 0,6 291,2 0,75 30 7 Ydre rilsankappe 6,9 292,7 7,0

Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder 35 indre diameter 8,00 in 203,20 mm ydre diameter 12,07 in 306,70 mm = indre volumen 0,349 cf/ft 32,43 1/m 40 ydre volumen 0,795 cf/ft 73,88 1/m

Eksempel 11 fortsat DK 173346 B1

Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder 42 5 tom vægt i luft 49,8 lb/ft 74,1 kg/m vægt fyldt med havvand i luft 72,1 107,4 kg/m 10 tom vægt i havvand -1,1 lb/ft “1/6 kg/m vægt fyldt med hav- 15 vand i havvand 21,2 lb/ft 31,6 kg/m tom flydeevnefaktor i havvand 0,98 20 sprængningstryk 5413 psi 370 bar kollapstryk 2724 psi 188 bar grænse for beska-

25 digelse ved træk 427.166 Ibs 190.038 daN

teoretisk nedlægningsdybde 6.013 m 1 2 3 4 5 6 40 2 I forhold til den fleksible ledning, der er beskrevet i eksempel 10, 3 bemærkes det, at kollapstrykket er kraftigt forøget til 188 bar i mod 4 sætning til 122 bar i forhold til den fleksible ledning, der er beskre 5 vet i eksempel nr. 1, at vægtbesparelsen er på 60,2%, og at den t'eore- 6 tiske nedlægningsdybde er 6013 m.

Eksempel nr. 12: > DK 173346 B1 43

Der tilvejebringes en fleksibel ledning, der er identisk med den, der er beskrevet i eksempel nr. 11, men hvor man 1 lag nr. 1 har erstattet 5 Zeta-tråden med en tykkelse på 14 mm med en Zeta-tråd med en tykkelse på 16 mm.

Under disse betingelser har den fleksible ledning følgende karakteristika.

10

Eksempel 12.

Beskrivelse Rrn (MPa)_Kq/m_D.i. (mm) _Ep. (mm) 15 1 Zeta aluminium tykkelse: 16,0 mm 350 24,8 203,2 16,0 2 indre rilsankappe 4,7 235,7 6,0 20 3 Zeta aluminium tykkelse: 10 mm 510 18,2 247,2 10 4 indre rilsankappe 5,4 267,6 6,0 25 5 armeringer under 35° aluminium tykkelse: 4,0 mm 510 17,9 279,2 8,0 6 Metalbånd 0,6 295,2 0,75 30 7 Ydre rilsankappe 6,9 296,7 7,0

Eksempel 12 forsat 44 DK 173346 B1

Karakteristika_Engelske enheder_metriske enheder 5 indre diameter 8,00 in 203,20 mm ydre diameter 12,23 in 310,70 mm indre volumen 0,349 cf/ft 32,43 1/m 10 ydre volumen 0,816 cf/ft 75,82 1/m tom vægt i luft 52,8 lb/ft 78,50 kg/m 15 vægt fyldt med havvand i luft 75,1 lb/ft 111,7 kg/m tom vægt i havvand +0,5 lb/ft +0,8 kg/m 20 vægt fyldt med havvand i havvand 22,9 lb/ft 34,0 kg/m tom flydeevnefak- 25 tor i havvand 1,01 sprængningstryk 5365 psi 370 bar kollapstryk 3974 psi 274 bar 30

grænse for beskadigelse ved træk 427.483 Ibs 190.180 daN

teoretisk nedlæg- 35 ningsdybde 5.593 m

Det bemærkes, at kollapstrykket i forhold til eksempel nr. 11 kraftigt forøges til 274 bar i forhold til 188 bar og i forhold til 108 bar, som 40 optrådte i den fleksible ledning, som er beskrevet i eksempel nr. 1- DK 173346 B1 45 Vægtbesparelsen i forhold til den fleksible ledning, der er beskrevet i eksempel nr. 1 er 57,2%, og den teoretiske nedlægningsdybde er 5.593 m.

Eksempel nr. 13: 5

Der tilvejebringes en fleksibel ledning, der er identisk med den, der er beskrevet i eksempel nr. 1, men hvor man i lag nr. 3 har erstattet Zeta-tråden med en tykkelse på 6,2 mm af stål FM15 med en Zeta-tråd med en tykkelse på 10 mm af en aluminiumslegering 2017, der har følgende 10 mekaniske karakteristika: Rm = 500 MPa og A 9%.

Man erstatter også armeringerne af stål FM15 med armeringer, der har en tykkelse på 6 mm, og som består af en k'omposit med en organisk metriks, og som er forstærket med glasfiber, og som har følgende mekaniske ka-15 rakterlstika: Rm » 2500 MPa.

Den således frembragte fleksible ledning har følgende karakteristika: Eksempel 13.

20

Beskrivelse_Rm (MPa)_Kg/m_D.i. (mm)_Ep, (mm) 1 karkasse af bånd inox 304 25 80 x 2 mm 540 31 203,2 10,0 2 indre rilsankappe 4,9 223,2 6,0 3 Zeta aluminium tyk- 30 kelse 10 mm 500 17,4 235,2 10,0 4 indre rilsankappe 5,1 255,2 6,0 5 armeringer under 35 35° kompositmateriale tykkelse: 6,0 mm 2500 15,8 267,2 12,0 6 Metalbånd 0,6 291,2 0,75 40 7 Ydre rilsankappe 6,9 292,7 7,0

Karakteristika_Engelske enheder__metriske enheder

Eksempel 13 fortsat 46 DK 173346 B1 5 indre diameter 8,00 in 203,20 mm ydre diameter 12,07 in 306,70 mm indre volumen 0,379 cf/ft 35,18 1/m 10 ydre volumen 0,795 cf/ft 73,88 1/m tom vægt i luft 54,8 lb/ft 81,6 kg/m 15 vægt fyldt med havvand i luft 79,1 lb/ft 117,6 kg/m tom vægt i havvand 3,9 lb/ft 5,9 kg/m 20 vægt fyldt med havvand i havvand 28,2 lb/ft 41,9 kg/m tom flydeevnefak- 25 tor i havvand 1,08 sprængningstryk 5365 psi 370 bar kollapstryk 1570 psi 108 bar 30

grænse for beskadigelse ved træk 1.061.829 Ibs 472.301 daN

teoretisk nedlæg- 35 ningsdybde 11.272 m I forhold til den fleksible ledning, der er beskrevet i eksempel nr. 1, vil der for identiske karakteristika for sprængningstrykket og kollapstrykket være tilvejebragt en lettelse på 47%, og den teoretiske 40 nedlægningsdybde overstiger 10.000.

DK 173346 B1 47

Det fremgår af ovenstående, I det tilfælde, der er givet i eksempel 1, at man som en approximation og specifikt med henblik på at foretage en sammenligning med de andre eksempler kan evaluere størrelsesordenen for den mulige vanddybde til ca. 713 m, hvilken værdi er den mindste af de 5 to begrænsninger, som man direkte kan estimere ud fra de angivne indikationer, der optræder i tabellerne "den teoretiske nedlægningsdybde" 2.140 m divideret med 3, hvilket er 713 m og "kollapstrykket" «.1.115 m divideret med 1,5, hvilket er 743 m.

10 Det erindres, at den begræsning, der optræder på grund af den fleksible lednings vægt som funktion af dens aksiale modstand, specifikt kan variere, i realiteten fra en enkelt til det dobbelte afhængigt af omstændighederne .

15 Hvis man anvender den samme evaluering i eksempel 12, vil den nåede dybde være større end 1.800 m.

I eksemplerne 2-10 og 13 vil den foregående evaluering medføre en underestimering af nedlægningsdybderne. I disse eksempler vil den indre 20 karkasse ikke være dimensioneret for at svare til nedlægningstrykket, dette er sket for at kunne foretage en indbyrdes sammenligning af de forskellige fleksible ledninger.

Det skal bemærkes, at "kollaps" kun indtræder, hvis den ydre kappe, der 25 almindeligvis er tæt, bliver gennembrudt og endvidere kun, hvis kappen 4 ikke er tæt eller fremviser tætningsfejl.

Hvis den fleksible ledning ikke udviser nogen fejl, er det således muligt at evaluere monteringsdybden under hensyn til den teoretiske ned- 30 lægningsdybde og ikke med henblik på den begræsning, der er givet i eksemplet.

Den foreliggende opfindelse angår ledninger, der har konstruktioner, der er forskellige fra den, der er illustreret i fig. 1.

35

Den foreliggende opfindelsen angår blandt andet fleksible ledninger, der omfatter et indre rør af et plastmateriale eller et elastomert materiale med eller uden karkåssé osv. 1 I fig. 2 vises et snit gennem et lag, der udgøres af et sammenhægtet bånd 8. Dette lag udgør almindeligvis den indre karkasse 1.

DK 173346 B1 48 I fig. 3 illustreres et Zeta-formet profilelement 9. Denne form gør det muligt at have en del 10, såsom en flig eller en runding, der samvirker med en hulhed 11 i den nærliggende vinding. Således opnås sam-5 menskydning af indbyrdes nærliggende vindinger.

Det Zeta-formede profil tjener almindeligvis til brug ved fremstilling af den trykmodstandsdygtige armering men kan også benyttes ved fremstilling af den indre karkasse 1.

10 Det er indenfor den foreliggende opfindelses omfang at benytte andre profilformer end et Zeta-formet profil, blandt andet enkle former, såsom profiler med et rektangulært tværsnit eller U-formede profiler.

I fig. 3 er der med stiplede linier illustreret et rektangulært profil 15 12, som fuldstændiggør trykarmeringen. I dette eksempel er trykarmerin- gen en kombination af et Zeta-formet profil og et profil med rektangulært tværsnit, der fortrinsvis er anbragt udvendigt i forhold til det Zeta-formede profil i forhold til den fleksible lednings indre.

20 I fig. 4 illustreres en anden udførelsesform for den trykmodstandsdygtige armering, hvilken armering er fremstillet af to tråde eller profiler 13 og 14, der har et U-formet tværsnit, og som er viklet ifølge en skruelinieform.

25 Et af disse profiler 14 har U'ets grene 15 åbnende udefter i forhold til den fleksible ledning 16's akse, og det andet profil U-grene 17 åbnende i retning mod ledningens akse.

Profilet 13's grene 17 samvirker med det U-formede profil 14’s hulhed 30 18, og omvendt samvirker profilet 14's grene 15 med det U-formede pro fil 13’s hulhed 19.

Det er indenfor for den foreliggende opfindelses omfang at visse elementer er gennemvædet af et blødt elastomert resin, navnlig hvis den 35 trækmodstandsdygtige armerings elementer er neddykket i en kautsjukkap-pe.

Blandt de forskellige konstruktioner for fleksible ledninger, der er omfattet af den foreliggende opfindelse, bemærkes specifikt, udover de 40 som er givet i eksempler, de som følger: DK 173346 B1 49 a} en fleksibel ledning ifølge fig. 1 men uden kappen 4, men med en trækmodstandsdygtig armering 5 og en trykmodstanddygtig armering af aluminium fra serierne 2000, 5000, 6000 eller 7000, b) en fleksibel ledning ifølge fig. 1 med uden den trykmodstandsdygtige 5 armering 3 eller kappen 4 og med mindst ét af de langstrakte elementer optrædende i konstruktionen omfattende aluminium fra serierne 2000, 5000, 6000 eller 7000, c) en fleksibel ledning ifølge fig. 1 men endvidere omfattende et trykmodstandsdygtigt forstærkningselement 3 med Zeta-form, et ringformet 10 bind eller et langstrakt element med en enkelt tværsnitsform fortrinsvis et rektangulært tværsnit med eller uden kappe 4, hvoraf mindst ét af de langstrakte elementer, der optræder i konstruktionen, omfatter aluminium fra serierne 2000, 5000, 6000 eller 7000, d) alle de eksempler, der er givet i den foreliggende ansøgning, om- 11 fatter en indre karkasse 1 og en kappe 2, men disse kan erstattes af et tæt rør, som er tilstrækkeligt fleksibelt til at slutproduktet kan gøres fleksibelt, og som har en stivhed, der er tilstrækkelig for at slutproduktet ikke sammentrykkes under den fleksible lednings fremstilling.

20 Når de to lag af forskellige metaller følger efter hinanden, for eksempel aluminium og derpl stål eller i visse tilfælde aluminium af forskellige typer er det ifølge den foreliggende opfindelse muligt fortrinsvis at indskyde en isolerende kappe.

25

Det er endvidere muligt indenfor den foreliggende opfindelses omfang at indskyde en kappe eller et lag af et antifriktionsmateriale mellem de forskellige lag, der udgør den ene af bestanddelene ifølge opfindelsen og navnlig i forbindelse med den trækmodstandsdygtige armering, når 30 denne er af stål.

Ifølge den foreliggende opfindelse kan de bestanddele, der omfatter aluminiumslegeringer i serierne 2000, 5000, 6000 eller 7000 fortrinsvis i det væsentlige udgøres af disse aluminiumslegeringer.

35

Det er underforstået, at det i forbindelse med den foreliggende opfindelse, når man benytter benævnelserne for aluminiumslegeringerne fra serierne 2000, 5000, 6000 eller 7000, undtagen i specifikke tilfælde, drejer sig om hvilke som helst arter af legeringerne, der optræder i 40 hver af serierne.

DK 173346 B1 50

Den fleksible ledning ifølge den foreliggende opfindels kan blandt andet omfatte kompositmaterialer med organisk matriks.

I de ovenfor givne eksempler (eksemplerne 2-12) vil de nævnte tilstande 5 for de forskellige aluminiumslegeringer svare til de foretrukne til stande.

De arter og tilstande, der er nævnt i eksemplerne 2-6 og 9-12 for de langstrakte elementer, der er indeholdt i de trækmodstandsdygtige arme-10 ringer eller i de trykmodstandsdygtige armeringer, kan blive benyttet i for de langstrakte elementer af en aluminiumslegering, der er indeholdt i de trækmodstandsdygtige armeringer.

Inden for den foreliggende opfindelses omfang vil det endvidere være 15 muligt at erstatte en af aluminiumslegeringerne fra serierne, arter og/eller tilstande, som er nævnt, med en anden ækvivalent aluminiumslegering.

Claims (27)

1. Armeret, fleksibel ledning, der omfatter en eller flere af følgende bestanddele, en trykmodstandsdygtig armering (3), en trækmodstandsdyg- 5 tig armering (5) og/eller en indre karkasse, kendetegnet ved, at mindst én af nævnte bestanddele omfatter en eller flere langstrakte elementer, såsom et profil, et kabel, en tråd eller et bånd, hvilket element har undergået en bearbejdningsoperation og udgøres af en aluminiumsbaseret legering fra serierne 2000, 5000, 6000 eller 7000, hvilken aluminiums-10 legering, der har en trekbrudstyrke (Rm), der mindst er lig med 200 MPa, og som fortrinsvis er mindst 250 MPa, samt en elasticitetsgrsnse ved 0,2%, Re0.i, der mindst er lig med 150 MPa, og som fortrinsvis er mindst 190 Mpa og hvor nævnte bearbejdning er en kolddeformation med en grad på 3% i det mindste i det tilfælde, hvor der benyttes en alumini-15 umslegering fra serierne 2000, 6000, 7000, eller en grad på 20% i det mindste i det tilfælde, hvor der benyttes en aluminiumslegering fra 5000-serien.

2. Ledning ifølge krav 1 omfattende en trykmodstandsdygtig armering (3) 20 og/éller en trskmodstandsdygtig armering (5), kendetegnet ved, at mindst én af nævnte armeringer omfatter mindst ét langstrakt element, der består af en aluminiumslegering af en af følgende arter: 2014, 2017, 2024, 2117, 2618, 5050, 5052, 5056, 5082, 5086, 5154, 5183, 5754, 6005, 6060, 6061, 6063, 6066, 6070, 6082, 6351, 7001, 7020, 7049, 7050, 25 7075, 7175, 7178 eller 7475.

3. Ledning ifølge et hvilket som helst af kravene 1-2, kendetegnet ved, at det langstrakte element af en aluminiumslegering har en trækbrudstyrke (Rm), der mindst er lig med 300 MPa, og som fortrinsvis er 30 mindst 350 MPa.

4. Ledning ifølge krav 1 omfattende en indre karkasse (1), kendetegnet ved, at karkassen omfatter mindst ét langstrakt element, der består af en aluminiumslegering af en af arterne: 5050, 5052, 5056, 5083, 5456, 35 6060, 6061, 6082, 6083 eller 6106.

5. Ledning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at den omfatter en indre karkasse, der omfatter mindst ét langstrakt element, dér "består af en aluminiumslegering, hvilket lang- 40 strakt element er et profil eller en tråd, der kan skydes eller hægtes s ammen. DK 173346 B1 52

6. Ledning ifølge krav 5, kendetegnet ved, at det langstrakte element er af "Zeta"-typen (9).

7. Ledning ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6, kendetegnet ved, at aluminiumslegeringen har undergået en varmebehandling ved placering i en særskilt opløsning. Θ. Ledning ifølge et hvilket som helst af kravene 1-7, kendetegnet ved, 10 at det langstrakte element, der omfatter aluminiumslegeringen, har undergået en kolddeformationsoperation ved en slutbehandling, der følger efter, eller som er efterfulgt åf en anløbning.

9. Ledning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kolddeformationen er en 15 kolddeformation med en grad mellem 3 og 40%, og som fortrinsvis er mellem 5 og 25% i det tilfælde, hvor der benyttes en aluminiums legering fra serierne 2000, 6000 eller 7000.

10. Ledning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kolddeformationen er en 20 kolddeformation med en grad, der er mellem 20 og 90%, og som fortrinsvis er mellem 40 og 70% i det tilfælde, hvor der benyttes en aluminiumslegering fra 5000-serien.

11. Ledning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kende-25 tegnet ved, at det langstrakte element har undergået en valsning eller en optrækning.

12. Ledning ifølge krav 11, kendetegnet ved, at det langstrakte element har undergået en partiel eller total udglødning eller en sejhærdningso- 30 peration, hvor de karakteristiske parametre er en funktion af kolddeformationsgraden og/eller legeringens natur.

13. Ledning ifølge et hvilket som helst af kravene 1-12, kendetegnet ved, at nævnte aluminiumsindeholdende bestanddel er dækket af en lege- 35 ring til beskyttelse mod korrosion.

14. Ledning ifølge et hvilket som helst af kravene 1-13, kendetegnet ved, at den aluminiumsindeholdende bestanddel er dækket af en termoplastisk film, navnlig en film af polyethylen, polyamid, PVDF, en elasto- 40 mer eller et kautsjuk. DK 173346 B1 53

15. Ledning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav , kendetegnet ved, at den aluminiumsindeholdende bestanddel har en duktilitet på mindst 3%. 5

16. Ledning ifølge krav 15, kendetegnet ved, at nævnte bestanddel omfatter aluminium fra serierne 2000 eller 7000, og at nævnte bestanddels duktilitet er mellem 6 og 20% og fortrinsvis mellem 10 og 20%.

17. Ledning ifølge krav 15, kendetegnet ved, at nævnte bestanddel om fatter aluminium fra serierne 5000 eller 6000, og at nævnte bestanddels duktilitet er mindst 6%.

18. Ledning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav omfatten-15 de en karkasse, en kappe og en armering, hvorhos karkassen omfatter et sammenhægtet bånd eller en sammenhægtet tråd navnlig med et Zeta-formet tværsnit, og at armeringen omfatter et element, som er et profil, et kabel eller en tråd, kendetegnet ved, at karkassens sammenhægtede bånd eller tråd og/eller armeringens langstrakte element omfatter en alumi-20 niumslegering.

19. Ledning ifølge krav 18, kendetegnet ved, at karkassen udgøres af et sammenhægtet bånd eller tråd af stil.

20. Ledning ifølge krav 18, kendetegnet ved, at armeringen omfatter stål.

21. Ledning ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den trækmodstandsdygtige armering i det væsentlige omfatter stål, og den trykmodstandsdygtige 30 armering i det væsentlige omfatter en aluminiumslegering.

22. Ledning ifølge krav 21, kendetegnet ved, at den omfatter en anti-friktionskappe, som fortrinsvis kan være tæt og elektrisk isoleret, hvilken kappe er anbragt mellem den trykmodstandsdygtige armering og 35 den trækmodstandsdygtige armering.

23. Ledning ifølge krav 21 eller 22, kendetegnet ved, at den omfatter en trækmodstandsdygtig armering, der har mindst to lag af tråd, kabel eller profil, og at den omfatter et lag eller en kappe af et anti- 40 friktionsmateriale, soro er indskudt mellem de mindst to lag. DK 173346 B1 54

24. Ledning ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den trækmodstandsdygtige armering og den trykmodstandsdygtige armering i det væsentlige omfatter en aluminiumslegering fra serien 2000, 5000, 6000 eller 7000. 5

25. Ledning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at den omfatter et ydre bånd eller ydre tråde, der kan sammenhægtes og eventuelt omfatter aluminium.

26. Ledning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kende tegnet ved, at den omfatter mindst én indre kappe, der indeholder et plastmateriale, såsom polyamid, PVDF eller et elastisk materiale, såsom kautsjuk eller syntetiske elastomerer.

27. Ledning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kende tegnet ved, at den omfatter en trykmodstandsdygtig armering, der omfatter mindst ét lag, der er dannet af et profil, der eventuelt har et tværsnit i en form, såsom en Zeta-form eller en U-form, der kan skydes sammen og som er fremstillet af en aluminiumslegering. 20

28. Ledning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at den omfatter et kompositmateriale med en organisk ma-triks. 1