DK178430B1 - Fleksibelt rør og fremgangsmåde til fremstilling heraf - Google Patents

Abstract

Et fleksibelt rør og en fremgangsmåde til fremstilling af samme, i henhold til hvilken en indre foring er omgivet af mindst et træklag og en ydre foring af polymerisk materiale bestående af en olefin polymer, der er blandet med mindst en varmehærdende elastomer, der er anbragt rundt om træklaget.

Description

Fleksibelt rør og fremgangsmåde til fremstilling heraf

Fleksible rør til transport af væsker, normalt forbundet med olie- og gasindustrien, har været anvendt i mange år. Bundne fleksible rør af disse typer har traditionelt anvendt en ydre foring udført i hærdende elastomerer, polyetylen eller nylon.

Selv om disse materialer tiivejebringer fremragende fleksibilitet, har de også nogle ulemper. For eksempel har hærdende elastomerer højere produktionsomkostninger, og produktion i lange længder er vanskeligere. Desuden bliver polyetylen foringer stive ved lave temperaturer, har en begrænset modstand over for træthed og en relativ høj varmeledningsevne. Ydermere bliver nylon stift og har en tendens til at være skørt ved arktiske temperaturer og er ydermere modtageligt over for nedbrydning ved tilstedeværelsen af fugt ved forhøjede temperaturer, og skal derfor tørres omhyggeligt forud for ekstruderingsprocessen.

På baggrund af ovenstående er der en tendens imod at udforme de ydre foringer af fleksible rør med et polymerisk materiale, der er modstandsdygtigt over for træthed i dynamiske situationer. For eksempel anvendes nogle kvaliteter af polyamid 11 rutinevis (såsom produkter der sælges af Atofina under varemærket RILSAN). Selv om dette materiale giver meget fine resultater, er det et dyrt materiale og kan ikke anvendes i visse tilfælde på grund af dets begrænsede modstandsdygtig hed over for høje temperaturer og dets følsomhed over for tilstedeværelsen af vand.

Derfor er der et behov for et fleksibelt rør, der har en uigennemtrængelig ydre foring, der fjerner ovennævnte ulemper.

Kort beskrivelse af tegningen

Figur 1 viser et tværsnit af en udførelsesform af det fleksible rør ifølge en udførelsesform af foreliggende opfindelse.

Detaljeret beskrivelse

Der henvises generelt til et fleksibelt rør, ifølge udførelsesformen af foreliggende opfindelse, med henvisningsnummer 10. Røret dannes af et indre fleksibelt rør 12, der består af spiralformet viklede flade eller profilerede pladestrimler til at sikre modstandsdygtighed over for sammenbrud. En essentielt uigennemtrængelig poiymerisk foring 14findes rundt om rør 12 til at holde væsken i røret. Et lag 16 vikles, eller formes på anden vis, rundt om laget 14 og tilvejebringer modstand mod et indre tryk, hydrostastisk sammenbrud og knusen. Lag 16 kan dannes ved spiralformet vikling af en fortsat strimmel, fortrinsvis af kulstofstål, med nærliggende indbyrdes forbundne viklinger til at danne et fleksibelt lag, der tilvejebringer væsentlig periferi- og aksialstyrke. Et eksempel på lag 16 markedsføres at patentansøgeren af nærværende opfindelse, Wellstream Inc, under varemærket "FLEXLOK".

Et indre træklag 18a er viklet rundt om lag 16, og et ydre træklag 18b er viklet rundt om lag 18a, Hvert af lagene 18a og 18b består af mindst et brudforstærkningselement, der er viklet til at modstå periferitryk, aksialkomponenten fra det indre tryk, og aksial belastning på grund af vægten af det ophængte rør og de ydre påvirkninger.

Selv om det ikke fremgår af tegningerne, forstås det, at et lag af bånd (ikke vist) kan forefindes mellem den ydre overflade af lag 16 og den indre overflade af lag 18a, og mellem lagene 18a og 18b.

En ydre poiymerisk foring 20 er viklet om det ydre træklag 18b og er fremstillet af et poiymerisk materiale, der består af en olefiner polymer, der er blandet med mindst en hærdelig elastomer. Den termoplastiske polymer kan være krystallian ("crystalliane") og kan være en polyolefin, eller en polyolefin-blandet, termoplastisk tværbunden polymer og der har en krystallinitet, der er tæt på at svare til ikke-tværbunden tilstand; tværbindingen er effektiv i den ikke-krystallinske form.

Alternativt den termoplastiske polymer er tværbunden og har en krystallinitet, der er lavere end den i den ikke tværbundne form.

Ovennævnte polymermateriale i foring 20 sikrer lav temperaturfleksibilitet, forbedrede termiske isoleringsegenskaber, lettere vægt og modstandsdygtighed over for nedbrydning. Desuden har det en god modstandsdygtighed over for kemiske grundstoffer og træthed, når det er i kontakt med borevæsker og havvand. Desuden er produktionsprocessen simplificeret pågrund af materialets forbedrede bearbejdningsevne. Ydermere udviser den termoplastiske elastomer i foring 20 gode træthedsevner, lav modstandsdygtighed over for miljøspændingsrevne og god temperatu modstandsdygtighed.

Det forstås også, at et lag bånd (ikke vist) forefindes mellem den ydre overflade af lag 18b og den indre overflade af foring 20.

Som et resultat af det foregående har rør 10 enestående og ønskværdige egenskaber, der ikke tidligere er konstateret i fleksible rør af ovennævnte type.

Variationer og ækvivalenter

Det forstås, at lag 16 kan udelades fra udførelsesformen, som diskuteret ovenfor. Desuden kan materialerne i lag 18a og 18b varieres, og skal ikke nødvendigvis være metalliske. Desuden kan rør 10 inkludere en eller flere mellemliggende polymeriske foringer og/eller spiralformet viklede plastikmaterialelag. Derudover kan det blandede polymeriske materiale i foring 20 anvendes ide andre lag, såsom foring 14, eller yderligere lag såsom tætningslag, der ville gå ud over lag 16.

Det forstås, at rumreferencer, såsom "ydre", "over", "mellem", "indre" og "omgivende" kun er til illustrationsformål og ikke begrænser den specifikke orientering eller lokation af de oven for beskrevne lag.

Da andre modifikationer, ændringer og substitutioner er omfattet i den forudgående beskrivelse, er det hensigtsmæssigt, at de tilhørende krav skal opfattes bredt og på en måde, der svarer til opfindelsens omfang.

Claims (18)

1. Et rør der omfatter: en indre foring (14), mindst et træklag (18a), der strækker sig rundt om foringen, og en ydre foring (20), der er fremstillet af polymerisk materiale bestående af en olefin polymer, der er blandet med mindst en varmehærdende elastomer, og hvor et indre fleksibelt rør (12), som består af spiralsnoede flade eller profilerede strimler, strækker sig inden for den indre foring (14).

2. Røret ifølge krav 1, hvori det polymeriske materiale er en tværforbunden termoplastisk polymer, der har en kry st al I i n it et, der i væsentlig grad svarer til den i den ikke tværbundne form.

3. Røret ifølge krav 1 omfatter desuden et ekstra lag (16), der er viklet rundt om den indre foring, og er konstrueret til at yde modstandsdygtighed over for indre tryk, hydrostatisk sammenbrud og knusen.

4. Røret ifølge krav 3, hvori det ekstra lag er fremstillet ved spiralformet vikling af en fortsat strimmel, fortrinsvis af kulstofstål, med tilstødende viklinger gribende ind i hinanden.

5. Røret ifølge krav 3, hvori træklaget omfatter et indre træklag, der er viklet rundt om det ekstra lag, og et ydre træklag, der er viklet rundt om det indre træklag.

6. Røret ifølge krav 1, hvori den indre foring er udformet af et polymerisk materiale.

7. Røret ifølge krav 1, der yderligere omfatter et lag af bånd, der er tilvejebragt mellem den ydre overflade af den indre foring og den indre overflade af træklaget.

8. Røret ifølge krav 1 omfatter desuden et lag bånd, der er tilvejebragt mellem den ydre overflade af træklaget og den indre overflade af den ydre foring.

9. Røret ifølge krav 1, hvori træklaget omfatter et indre træklag, der går ud over den indre foring, og et ydre træklag, der går ud over det indre træklag, og yderligere omfatter et lag af bånd, der går ud imellem træklagene.

10. En fremgangsmåde til fremstilling af rør, omfattende: omgivning af en indre foring (14) med mindst et træklag (1 8a); udforming af en ydre foring (20) af polymerisk materiale bestående af en olefin polymer, der er blandet med mindst en varmehærdende elastomer; og anbringelse af den ydre foring (20) rundt om træklaget (18a), hvor fremgangsmåden yderligere omfatter fremstilling af et indre fleksibelt (12) rør af spiralbundne flade eller profilerede strimler og anbringelse af det indre fleksible rør (12) inden for den indre foring (14).

11. Fremgangsmåden ifølge krav 10, hvori det polymeriske materiale er en tværforbunden termoplastisk polymer, der har en krystallinitet, der i væsentlig grad svarer til den i den ikke-tværforbundne form.

12. Fremgangsmåden ifølge krav 10 omfatter desuden udformning af et ekstra lag ved spiralformet vikling af en fortsat strimmel, fortrinsvis af kulstof; med tilstødende viklinger gribende ind i hinanden og omvikling af det ekstra lag rundt om den indre foring.

13. Fremgangsmåden ifølge krav 10 omfatter desuden dannelse af et ekstra lag, der giver modstand mod det indre tryk, hydrostatisk sammenbrud og knusen; og vikling af det ekstra lag rundt om den indre foring.

14. Fremgangsmåden ifølge krav 13, hvori træklaget er viklet rundt om det ekstra lag, og yderligere omfattende indvikling af et andet træklag rundt om det indre træklag.

15. Fremgangsmåden ifølge krav 10 omfatter yderligere udformning af den indre foring af det polymeriske materiale.

16. Fremgangsmåden ifølge krav 10 omfatter yderligere vikling af et lag bånd mellem det ydre lag af den indre foring og den indre overflade af træklaget.

17. Fremgangsmåden ifølge krav 10 omfatter yderligere vikling af et lag bånd mellem den ydre overflade af træklaget og det indre lag af den ydre foring.

18. Fremgangsmåden ifølge krav 10, hvori træklaget er dannet af et indre stykke, der strækker sig om den indre foring, og et ydre stykke der strækker sig rundt om det indre stykke og yderligere omfatter vikling af et lag bånd, der strækker sig imellem træklagene.