EA005484B1

EA005484B1 - Шланг (варианты), концевое соединение шланга и способ изготовления шланга

Info

Publication number: EA005484B1
Application number: EA200300016A
Authority: EA
Inventors: Рэймонд Николас Берк; Эрик Джозеф Дэйвис; Джерард Энтони Холл; Мэттью Вернон Ридолфи; Саймон Питер Александр Торп; Джоэл Арон Виц
Original assignee: Би Эйч Пи БИЛЛИТОН ПЕТРОЛЕУМ ПТИ ЛТД.
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2005-02-24
Also published as: ATE477448T1; AU2011200833A1; CA2411113C; EP1677040A3; AU2001264075B2; CA2411113A1; AU2007200461A1; EP1292790A1; ATE316220T1; EP1677040B1; US20030178085A1; BR0111629B1; EA200300016A1; DE60142805D1; US7712792B2; US20060232065A1; NO335227B1; NO20025899D0; DE60116759T2; NO20025899L

Abstract

Шланг (10), содержащий трубчатое тело (12) из гибкого материала, помещенное между внутренней и наружной намотанными по спирали проволоками (22, 24). Шланг (10) содержит также осевое упрочняющее средство (20), приспособленное для уменьшения деформации трубчатого тела (12), когда трубчатое тело (12) подвергается осевому растяжению, и осевое упрочняющее средство (20) приспособлено также для приложения направленного в радиальном направлении внутрь усилия по меньшей мере на части трубчатого тела (12) при осевом растяжении упрочняющего средства (20).

Description

Настоящее изобретение касается шланга, и более конкретно - шланга, обладающего повышенной прочностью в осевом направлении. Изобретение, в частности, касается шланга, который может использоваться при низких температурах. Изобретение касается также концевого соединения шланга и к способу изготовления шланга.

Обычной сферой применения шланга является перекачивание под давлением текучей среды из резервуара с текучей средой. В качестве примеров можно указать подачу в котел бытового печного топлива или сжиженного нефтяного газа, транспортировку жидкостей и/или газов, добытых на нефтяных промыслах, от неподвижной или плавучей нефтедобычной платформы в грузовой трюм судна, или же из грузового трюма судна в хранилище, находящееся на берегу, подачу топлива гоночным автомобилям, в частности, при повторной заправке автомобилей во время гонок по формуле 1 и подачу коррозионноактивных жидкостей, таких как серная кислота.

Хорошо известно применение шланга для транспортировки текучих сред, таких как сжиженные газы, при низких температурах. Такой шланг обычно применяют для транспортировки сжиженных газов, таких как сжиженный природный газ и сжиженный пропан.

Для того чтобы шланг обладал достаточной гибкостью, любой отрезок шланга должен быть, по меньшей мере частично, изготовлен из гибких материалов, т.е. материалов, не являющихся жесткими.

Структура такого шланга обычно состоит из трубчатого тела, выполненного из гибкого материала, помещенного между внутренней и наружной спирально намотанными стяжными проволоками. Обычно обе проволоки наматывают с одинаковым шагом, но при смещении обмотки на полшага относительно друг друга. Трубчатое тело обычно содержит внутренний и наружный слои с промежуточным герметизирующим слоем. Внутренний и наружный слои обеспечивают прочность структуры, позволяющую пропускать по ней текучую среду. Обычно внутренний и наружный слои содержат слои ткани, выполненной из полиэфиров, таких как полиэтилентерфталат. Промежуточный герметизирующий слой обеспечивает герметизацию, не допускающую просачивания текучей среды сквозь шланг, и обычно выполнен из полимерной пленки.

Стяжные проволоки обычно накладывают под натяжением на внутреннюю и наружную поверхности трубчатого тела. Стяжные проволоки служат главным образом для сохранения геометрической формы трубчатого тела. Кроме того, наружная проволока может служить для ограничения избыточной деформации шланга по окружности при высоком давлении. Внутренняя и наружная проволоки могут также противодействовать сдавливанию шланга.

Шланг такого обобщенного типа описан в Европейском патенте № 0076540 А1. Шланг, раскрытый в этом патенте включает промежуточный слой из двуосноориентированного полипропилена, который способствует повышению способности шланга противостоять усталости, вызванной повторным изгибанием.

Другой шланг описан в патенте Великобритании № 2223817 А. Этот шланг является составным шлангом, состоящим из внутреннего спирального металлического сердечника, нескольких слоев из пластмассового волокна и пленки, намотанных на сердечник, по меньшей мере одного слоя стеклоткани и по меньшей мере одного слоя алюминиевой фольги, прилегающих друг к другу и намотанных на пластмассовый материал, а также наружного спирального формующего слоя. Этот шланг, как утверждают, пригоден для транспортировки горючих топлив и масел.

Другой шланг описан в патенте Великобритании № 1034956 А. Этот шланг является электрическим шлангом или кабелепроводом, т.е. предназначен для пропуска электрических проводов, а не для транспортировки текучих сред. В связи с этим конструкция этого шланга основана на соображениях, совершенно отличных от соображений, на которых основана конструкция шлангов по Европейскому патенту № 0076540 А1 и патенту Великобритании № 2223817 А. Шланг, описанный в патенте № 1034956 А содержит следующие элементы:

размещенная внутри намотанная по спирали проволока;

экструдированный шланг из неопрена, охватывающий внутреннюю проволоку; плетеная металлическая оболочка, окружающая неопреновый шланг;

нейлоновый шнур, спирально намотанный на эту оболочку;

полотно, охватывающее нейлоновый шнур и оболочку;

наружную намотанную по спирали проволоку, размещенную вокруг полотняного покрытия.

Плетеную металлическую оболочку выполняют таким образом, чтобы следовать виткам внутренней проволоки путем временного наматывания дополнительной проволоки вокруг оболочки в процессе изготовления шланга.

Во многих областях применения шлангов требуется, чтобы шланг обладал опорой по длине. Это в особенности справедливо для случаев упомянутой выше транспортировки добытых жидкостей и/или газов. Без дополнительной опоры обычный шланг часто не способен выдерживать собственный вес или же вес содержащейся в нем текучей среды.

Обнаружен способ повышения способности шланга выдерживать нагрузку, в особенности для типа шланга, описанного в Европейском патенте № 0076540 А1, так что его можно использовать для переме

- 1 005484 щения текучих сред или вообще не нуждаясь в каких-либо опорах или при значительном сокращении потребности в опорах. Шланг годится для применения как при низких, так и при обычных температурах.

Нами обнаружен также способ усовершенствования герметизирующего слоя шланга типа описанного выше.

В шланге, описанном в Европейском патенте № 0076540 А1, большое значение имеет удержание проволок в правильном положении. В целом внутренняя и наружная спирально намотанные проволоки смещены относительно друг друга в продольном направлении на расстояние, равное примерно половине длины шага. Обнаружено, что такое размещение обеспечивает наибольшую конструктивную целостность. Однако одна из проблем, связанных со шлангом такого типа, заключается в том, что повторяющееся изгибание может привести к смещению спиралей проволоки и выходу из заданного взаимного положения.

Настоящее изобретение относится также к усовершенствованию внешней части шланга, описанной выше, т. е. части шланга, наружной относительно трубчатого тела.

Шланг типа, описанного в Европейском патенте № 0076540 А1, обычно формируется в ходе следующего производственного процесса: внутреннюю проволоку наматывают вокруг трубчатой оправки, формируя внутреннюю спираль; внутренний армирующий слой наматывают вокруг трубчатой оправки и внутренней спирали; герметизирующий слой наматывают вокруг внутреннего армирующего слоя; наружный армирующий слой наматывают вокруг герметизирующего слоя; наружную проволоку наматывают вокруг наружного армирующего слоя, чтобы получить наружную спираль; концы шланга закрепляют обжатием; шланг снимают с оправки.

Настоящее изобретение относится также к улучшениям в заделке концов шланга.

В широком смысле предлагаются средства для упрочнения шланга, за счет которых шланг может выдерживать более значительное по сравнению с достижимым ранее осевое растяжение без ухудшения других характеристик шланга.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенное между внутренним и наружным стяжными элементами, осевое упрочняющее средство, приспособленное для уменьшения деформации трубчатого тела при его осевом растяжении, и для приложения направленного в радиальном направлении внутрь усилия по меньшей мере на части трубчатого тела при осевом растяжении осевого упрочняющего средства.

В особо предпочтительном варианте реализации деформация разрушения трубчатого тела и осевого упрочняющего средства находится в пределах от 1 до 10%. Более предпочтительно деформация разрушения при обычных и низких температурах превышает 5%.

Благодаря такой компоновке осевое упрочняющее средство повышает способность шланга выдерживать осевые нагрузки, и в то же время может способствовать сохранению конструкционной целостности шланга при осевом растяжении за счет прижатия по меньшей мере части трубчатого тела. Кроме того, материалы, из которых изготовлены трубчатое тело и осевое упрочняющее средство, преимущественно являются совместимыми, так что каждый из них ведет себя сходным образом в процессе эксплуатации, и ни один отдельный элемент не подвергается избыточным нагрузкам и деформации. Это означает, что материалы, из которых изготовлены трубчатое тело и осевое упрочняющее средство, реагируют на деформацию сходным образом. Для областей применения шлангов, в первую очередь предусмотренных настоящим изобретением, в целом требуется деформация изгиба (для цилиндрического компонента), составляющая не менее 3%. При взаимном скольжении слоев и выпрямлении ориентированных по спирали компонентов, являющемся отчасти причиной такого скольжения, будет все же сохраняться результирующая деформация порядка 1%, воздействующая на структурные компоненты стенки шланга. Это сопоставимо с деформацией при пределе текучести, равной 0,2% для металлов.

Особенно желательно, чтобы осевое упрочняющее средство было выполнено из неметаллического материала, в частности пластического материала, подходящие материалы рассматриваются более подробно ниже. Это объясняется тем, что металлические материалы не обладают нужными показателями деформации.

Желательно, чтобы трубчатое тело и осевое упрочняющее средство были выполнены из одного и того же материала, наиболее предпочтительно из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (ПСВММ), более подробно описанного ниже.

Трубчатое тело предпочтительно состоит из одного армирующего слоя и по меньшей мере одного герметизирующего слоя. Более предпочтительным является наличие двух армирующих слоев с заключенным между ними герметизирующим слоем.

Предпочтительно еще один армирующий слой помещен между наружным стяжным элементом и осевым упрочняющим средством.

Предел прочности армирующего слоя(слоев) предпочтительно составляет от 100 до 700 кН для шланга диаметром 8 дюймов (200 мм). Желательно, чтобы деформация изгиба при разрушении армирующего слоя(слоев) составляла от 2 до 15%. Желательно, чтобы дополнительный армирующий слой (слои) был изготовлен из такого же материала, как и осевое упрочняющее средство, наиболее предпочтительно ПСВММ.

- 2 005484

Осевое упрочняющее средство предпочтительно содержит в целом трубчатую оболочку, выполненную из листового материала, которому придана трубчатая форма, так что оболочка может сохранять целостность своей трубчатой формы, будучи подвергнута осевому растяжению. Шланг может быть снабжен двумя и более трубчатыми оболочками для большего улучшения состояния шланга при осевом растяжении.

В наиболее предпочтительном варианте реализации осевое упрочняющее средство выполнено в форме в целом трубчатой оплетки. В данном описании термин «оплетка» относится к материалу, выполненному из двух и более волокон или нитей, переплетенных с образованием протяженной структуры. Особенностью оплетки является способность к удлинению, когда ее подвергают осевому растяжению. Еще одной особенностью оплетки является то, что при трубчатой форме ее диаметр будет уменьшаться при осевом растяжении оплетки. Таким образом, благодаря наличию трубчатой оплетки вокруг трубчатого тела или внутри трубчатого тела оплетка будет создавать направленное внутрь в радиальном направлении усилие на, по меньшей мере, части трубчатого тела при осевом растяжении.

Желательно, чтобы вся трубчатая оболочка была выполнена в виде оплетки. Однако на практике существует возможность выполнить в виде оплетки только один или несколько участков трубчатой оболочки по длине.

Желательно также, чтобы оплетка охватывала всю окружность трубчатой оболочки. Однако на практике существует возможность представить в виде оплетки только часть окружности трубчатой оболочки.

Оплетка может быть представлена в двухосной форме (т.е. в такой, при которой оплетка образуется переплетением только двух волокон или нитей), или в трехосной форме (т.е. такой, при которой используются также продольно расположенные волокна или нити, предназначенные для повышения осевой прочности).

Хотя предпочтительным является применение осевого упрочняющего средства в виде оплетки, ему может быть придана иная форма, отвечающая функциональным требованиям, указанным выше. Так, осевое упрочняющее средство может быть представлено в виде подходящей системы шнуров или тросов, намотанных по спирали вокруг трубчатого тела.

Материалы для изготовления шланга следует выбирать таким образом, чтобы шланг мог выдерживать воздействие окружающей среды, в которой его предполагается использовать. Так, существует необходимость того, чтобы шланг мог пропускать через себя находящиеся под давлением текучие среды, не допуская при этом протечек сквозь стенки шланга. Существует также необходимость того, чтобы шланг мог выдерживать повторяющееся изгибание, а также мог противостоять осевым напряжениям, вызванных сочетанием массы шланга и текучей среды. Кроме того, если шланг предназначается для использования при транспортировке низкотемпературных текучих сред, материалы, из которых он изготовлен, должны быть пригодны к эксплуатации при чрезвычайно низких температурах без сколько-нибудь значительного ухудшения рабочих характеристик.

Основное назначение одного или каждого армирующего слоя является противостояние кольцевым напряжениям, которым подвергается шланг при транспортировке по нему текучих сред. Так, подходящим будет любой армирующий слой, обладающий нужной степенью гибкости, и способный противостоять необходимым напряжениям. Кроме того, если шланг предназначается для транспортировки низкотемпературных текучих сред, каждый армирующий слой должен быть способен выдерживать низкие температуры.

Предпочтительно, чтобы один или каждый армирующий слой был выполнен из листового материала, свернутого с приданием ему трубчатой формы путем наматывания листового материала по спирали. Это означает, что каждый армирующий слой не обладает достаточным сопротивлением осевому растяжению, поскольку приложение осевого усилия вызовет раздвигание витков. Один или каждый армирующий слой может состоять из одного непрерывного слоя листового материала, или же может содержать два или более отдельных непрерывных слоев листового материала. Однако более обычным (и в зависимости от длины шланга) является формирование одного или каждого слоя листового материала из множества отдельных отрезков листового материала, размещенных по длине шланга.

В предпочтительном варианте реализации каждый армирующий слой состоит из ткани, наиболее предпочтительно текстильной ткани. Один или каждый армирующий слой может быть выполнен из натурального или синтетического материала. Один или каждый армирующий слой обычно сформирован из синтетического полимера, такого как полиэфир, полиамид или полиолефин. Синтетический материал может быть представлен в форме волокон или нитей, из которых выполнена ткань.

Когда один или каждый армирующий слой состоит из полиэфира, им предпочтительно является полиэтилентерфталат.

Когда один или каждый армирующий слой состоит из полиамида, им может быть алифатический полиамид, такой как нейлон, или же это может быть ароматический полиамид, такой как соединение арамида. Так, например, один или каждый армирующий слой может быть выполнен из поли-(рфенилентерфталатамида), такого как КЕВЛАР (зарегистрированный товарный знак).

- 3 005484

Когда один или каждый армирующий слой состоит из полиолефина, им может быть гомополимер полиэтилена, полипропилена или полибутилена, или же их сополимер или тройной сополимер, предпочтительно одноосно иди двухосно ориентированный. Более предпочтительно полиолефин является полиэтиленом, и наиболее предпочтительно полиэтиленом является полиэтилен высокой молекулярной массы, в особенности ПСВММ.

ПСВММ, которые применяются в настоящем изобретении, предпочтительно должны в общем обладать молекулярной массой более 400000, обычно более 800000 и обычно более 1000000. Величина средней молекулярной массы не должна обычно превышать 15000000. ПСВММ предпочтительно характеризуется молекулярной массой в пределах от приблизительно 1000000 до 6000000. Наиболее полезные для настоящего изобретения ПСВММ являются высоко ориентированными и должны обычно растягиваться по меньшей мере в 2-5 раз в одном направлении и по меньшей мере в 10-15 раз в другом направлении.

Наиболее полезные для применения согласно настоящему изобретению ПСВММ будут в общем иметь параллельную ориентацию, превышающую 80%, обычно превышающую 90% и предпочтительно превышающую 95%. Кристалличность будет в общем превышать 50%, обычно превышать 70%. Возможна кристалличность, достигающая 85-90%.

ПСВММ описаны, например, в патентах США №№ 4344908А, 4411845А, 4422993А, 4430383А, 4436689А, Европейских патентах №№ 183285А, 0438831А и 0215507А.

Особенно желательно, чтобы один или каждый армирующий слой состоял из высокоориентированного ПСВММ, такого как поставляемый компанией Ό8Μ Нщ11 РегГогтапсе ПЬгс5 ВУ (Нидерланды) под торговой маркой ΌΥΝΕΕΜΑ, или поставляемый американской компанией АШе681дпа1 1пс. под торговой маркой 8РЕСТРА.

Дополнительная информация в отношении ΌΥΝΕΕΜΑ раскрыта в торговой брошюре под названием «ΌΥΝΕΕΜΑ; превосходные характеристики волокон; свойства и применение», выпущенной Ό8Μ Нщ11 РегГогтапсе ИЬтек ВУ в феврале 1998 г. Дополнительная информация в отношении 8РЕСТРЛ раскрыта в торговой брошюре под названием «8РЕСТКА - характеристики материалов», выпущенной ЛШеб8щпа1 1пс. в мае 1996 г. Эти материалы выпускаются промышленностью начиная с 80-х годов.

В предпочтительном варианте реализации один или каждый армирующий слой содержит текстильную ткань, состоящую из волокон, расположенных в направлении утка и основы. Обнаружено, что наиболее подходящим является вариант, при котором один или каждый армирующий слой располагается таким образом, что основа ткани ориентирована под углом менее 20° к продольной оси шланга, причем предпочтительно этот угол должен превышать 5°. В предпочтительном варианте реализации один или каждый армирующий слой располагается таким образом, что основа ткани ориентирована под углом от 10 до 20°, более предпочтительно под углом около 15° к продольной оси шланга.

Герметизирующий слой предназначен, в первую очередь, для предотвращения протечки транспортируемых текучих сред через трубчатое тело. Таким образом, пригодным будет любой герметизирующий слой, обладающий требующейся степенью гибкости и способный выполнять нужную функцию герметизации. Кроме того, если шланг предназначен для транспортировки низкотемпературных текучих сред, герметизирующий слой должен быть способен выдерживать воздействие низких температур.

Герметизирующий слой может быть выполнен из таких же базовых материалов, как и один или каждый армирующий слой. В качестве альтернативы герметизирующий слой может быть выполнен из фторполимера, такого как политетрафторэтилен (РФТЭ), сополимер фторированного этиленпропилена, такой как сополимер гексафторпропилена и тетрафторэтилена (тетрафторэтилен-перфторпропилен), который поставляется компанией ЭиРоп! Ниоторгобиск под торговой маркой ТеГ1оп ЕЕР; или фторированного углеводорода - перфторалкокси, который поставляется компанией ЭиРой Ниоторгобиск под торговой маркой ТеГ1оп РЕА. Эти пленки могут быть изготовлены экструдированием или раздувом.

Предпочтительно, чтобы герметизирующий слой был выполнен из листового материала, свернутого с приданием ему трубчатой формы путем наматывания листового материала по спирали. Как и в случае с армирующими слоями, это означает, что герметизирующий слой не обладает достаточным сопротивлением осевому растяжению, поскольку приложение осевого усилия вызовет раздвигание витков. Герметизирующий слой может состоять из одного непрерывного слоя листового материала или же может содержать два или более отдельных непрерывных слоев листового материала. Однако более обычным (и в зависимости от длины шланга) является формирование одного или каждого слоя листового материала из множества отдельных отрезков листового материала, размещенных по длине шланга. Желательно, чтобы герметизирующий слой содержал одну или несколько опрессованных нагревом уплотнительных гильз (т.е. трубчатых по форме), которые размещаются на внутреннем армирующем слое.

Предпочтительно, чтобы герметизирующий слой состоял из множества перекрывающих друг друга слоев пленки. Предпочтительно должно быть не менее 2 слоев, более предпочтительно не менее 5 слоев и еще более предпочтительно не менее 10 слоев. На практике герметизирующий слой может содержать 20, 30, 40, 50 или более слоев пленки. Верхнее предельное значение количества слоев зависит от габаритных размеров шланга, но вряд ли может понадобиться более 100 слоев. Обычно бывает достаточно максимум 50 слоев. Толщина каждого слоя пленки обычно должна составлять от 50 до 100 мкм.

- 4 005484

Конечно, можно предположить возможность применения более чем одного герметизирующего слоя.

Особенно предпочтительный вариант реализации герметизирующего слоя описан ниже.

Осевое упрочняющее средство может также быть выполнено из того же самого материала, что и каждый армирующий слой. Таким образом, ясно, что осевое упрочняющее средство, один или каждый армирующий слой и герметизирующий слой могут быть все выполнены из одного базового соединения. Однако форма соединения должна различаться для того, чтобы обеспечивать выполнение требуемой функции; например осевое упрочняющее средство обеспечивает выполнение функции усиления в осевом направлении, один или каждый армирующий слой обеспечивает усиление противодействия кольцевым напряжениям, а герметизирующий слой выполняет функцию герметизации. Обнаружено, что наиболее подходящими являются материалы ПСВММ, в особенности продукция из ΌΥΝΕΕΜΑ и 8РЕСТКА. Обнаружено также, что эти материалы хорошо работают в условиях низких температур. Предпочтительные параметры ПСВММ (порядок молекулярной массы и т.п.), которые рассматривались выше в отношении армирующих слоев, подходят также и для осевого упрочняющего средства. В этом отношении следует отметить, однако, что параметры ПСВММ, применяемых в осевом упрочняющем средстве, не обязательно должны быть такими же, как параметры ПСВММ, применяемого в армирующих слоях.

Можно поместить осевое упрочняющее средство среди слоев трубчатого тела. Однако предпочтительным является размещение осевого упрочняющего средства между трубчатым телом и наружным стягивающим элементом. В другом предпочтительном варианте реализации осевое упрочняющее средство помещено среди слоев трубчатого тела, а еще одно осевое упрочняющее средство помещено между трубчатым телом и наружным стяжным элементом.

Когда шланг предназначен для использования в областях, требующих низких температур, желательно по всему телу шланга разместить изоляцию. Изоляция может быть помещена между наружной проволокой и трубчатой оболочкой и/или поверх наружной проволоки. Изоляция может состоять из материала, который обычно применяют для выполнения изоляции на криогенном оборудовании, такого как синтетический пеноматериал. Предпочтительным является также размещение вокруг изолирующего слоя осевого упрочняющего средства, сжимающего изоляционные слои и поддерживающего из структурную целостность. Осевое упрочняющее средство вокруг изолирующего слоя предпочтительно применяют в дополнение к осевому упрочняющему средству, размещенному между наружным стяжным элементом и трубчатым телом. Особенно подходящая форма изоляции рассматривается более подробно ниже.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается шланг, состоящий из трубчатого тела, выполненного из гибкого материала и помещенного между внутренним и наружным стяжными элементами, причем трубчатое тело содержит по меньшей мере одно армирующее тело из текстильной ткани, состоящей из волокон, расположенных в направлении утка и основы, и отличающейся тем, что один или каждый армирующий слой расположен таким образом, что основа ткани ориентирована под углом менее 20°, более предпочтительно под углом менее 15° и наиболее предпочтительно под углом менее 10° к продольной оси шланга. Шланг согласно этому аспекту изобретения может иметь любое желательное сочетание дополнительных признаков, описанных для шланга согласно первому аспекту изобретения.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается способ изготовления шланга, содержащий следующие операции:

(а) наматывание проволоки вокруг трубчатой оправки для формирования внутренней спирали;

(б) наматывание листового материала вокруг трубчатой оправки и внутренней спирали для получения трубчатого тела, выполненного из листового материала;

(в) натягивание трубчатой осевой упрочняющей оболочки на свободный конец оправки так, чтобы оправка вошла внутрь осевой упрочняющей оболочки, и затем натягивание осевой упрочняющей оболочки на трубчатую оправку таким образом, чтобы она хотя бы частично покрывала трубчатое тело;

(г) наматывание проволоки вокруг осевой упрочняющей оболочки для формирования наружной спирали;

(д) закрепление концов шланга, полученных в ходе операции (г);

(е) снятие шланга с оправки.

Предпочтительно спирали и листовой материал наматывают под натяжением, для обеспечения высокой конструкционной целостности шланга.

Предпочтительно листовой материал в ходе операции (б) содержит два армирующих слоя, между которыми, как описано выше, заключен герметизирующий слой. В предпочтительном варианте реализации внутренний армирующий слой в виде листа наматывают по спирали вокруг внутренней спирали и оправки; затем герметизирующий слой, в виде листа наматывают по спирали вокруг внутреннего армирующего слоя; затем наружный армирующий слой в виде листа наматывают вокруг герметизирующего слоя. Обычно должно наматываться несколько герметизирующих слоев.

Трубчатая осевая упрочняющая оболочка может быть такой же, как осевая упрочняющая оболочка, описанная выше, и предпочтительно в форме оплетки.

- 5 005484

Предпочтительно внутреннюю и наружную спирали наматывают с одинаковым шагом, а положение витков наружной спирали смещено на полшага относительно положения витков внутренней спирали.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается шланг, состоящий из трубчатого тела из гибкого материала, помещенного между внутренним и наружным стяжными элементами и предназначенного для транспортировки текучей среды по шлангу и предупреждения протечек текучей среды через шланг, отличающийся тем, что шланг содержит также в целом трубчатую оплетку, помещенную вокруг трубчатого тела.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается шланг, состоящий из трубчатого тела из гибкого материала, помещенного между внутренним и наружным стяжными элементами и содержащего герметизирующий слой, расположенный между внутренним и наружным армирующими слоями, отличающийся тем, что герметизирующий слой содержит по меньшей мере две полимерные пленки, одна из которых выполнена из первого полимера и вторая из пленок - из второго полимера, отличного от первого полимера.

В наиболее предпочтительном варианте реализации изобретения одна из полимерных пленок является более жесткой, чем другая пленка, так что при рабочих температуре и давлении пленки имеют различную деформацию при пределе текучести. Предпочтительно наружная пленка является более жесткой, чем внутренняя. Эффект такой конструкции заключается в том, что в случае прорыва шланга происходит контролируемое разрушение герметизирующего слоя, так что более жесткий наружный полимер разрушается, в то время как более пластичный внутренний полимер в течение определенного времени сдерживает внутреннее давление, допуская постепенное снижение давления.

В предпочтительном варианте реализации максимальная деформация превышает 100% при температуре окружающей среды для более пластичного слоя и по меньшей мере на 20% меньше для другого слоя.

Каждая полимерная пленка герметизирующего слоя предпочтительно выполнена из полиамида, полиолефина или фторполимера.

Когда полимерная пленка герметизирующего слоя состоит из полиамида, им может быть алифатический полиамид, такой как нейлон, или же это может быть ароматический полиамид, такой как соединение арамида.

Предпочтительно, чтобы одна из полимерных пленок герметизирующего слоя была выполнена из полиолефина, а другая из полимерных пленок герметизирующего слоя - из фторполимера.

Подходящими полиолефинами могут быть гомополимер полиэтилена, полипропилена или полибутилена, или же их сополимер или тройной сополимер, предпочтительно одноосно иди двухосно ориентированный. Более предпочтительно полиолефин является полиэтиленом, и наиболее предпочтительно полиэтиленом является полиэтилен высокой молекулярной массы, в особенности ПСВММ, более подробно описанный выше. Предпочтительные параметры ПСВММ (порядок молекулярной массы и т.п.), которые рассматривались выше в отношении армирующих слоев, подходят также и для герметизирующего слоя. В этом отношении следует отметить, однако, что параметры ПСВММ, применяемых в герметизирующем слое, не обязательно должны быть такими же, как параметры ПСВММ, применяемого в армирующих слоях.

Поскольку герметизирующий слой предназначен для выполнения функции герметизации, герметизирующий слой должен быть выполнен в форме пленки, по существу, не проницаемой для транспортируемых текучих сред. Таким образом, высокоориентированные ПСВММ должны быть представлены в форме, обладающей удовлетворительными герметизирующими свойствами. Эти продукты обычно поставляют в форме твердого блока, который может быть подвергнут дальнейшей обработке для получения материала в требующейся форме. Пленку можно получить путем срезания тонкой пленки с поверхности твердого блока. С другой стороны, пленками могут быть пленки ПСВММ, полученные методом экструзии с раздувом.

К подходящим фторполимерам относятся такие соединения как политетрафторэтилен (РФТЭ), сополимер фторированного этиленпропилена, такой как сополимер гексафторпропилена и тетрафторэтилена (тетрафторэтилен-перфторпропилен), который поставляется компанией ΩιιΡοηΙ Р1иогоргобис18 под торговой маркой ТеДоп РЕР; или фторированного углеводорода перфторалкокси, который поставляется компанией ЭиРоп! Р1иогоргобис18 под торговой маркой ТеДоп РРА. Эти пленки могут быть изготовлены экструдированием или раздувом.

Предпочтительно герметизирующий слой содержит множество слоев из каждой полимерной пленки. В одном из вариантов реализации слои могут размещаться таким образом, что первый и второй полимеры чередуются по всей толщине герметизирующего слоя. Однако это не единственно возможное размещение. В другом варианте все слои из первого полимера могут быть окружены слоями из второго полимера или наоборот.

Предпочтительно, чтобы полимерные пленки герметизирующего слоя были выполнены из листового материала, намотанного в трубчатой форме путем обматывания листового материала по спирали. Каждая полимерная пленка может состоять из одного непрерывного слоя листового материала, намотанно

- 6 005484 го вокруг внутреннего армирующего слоя по всей длине шланга. Однако более обычным (и в зависимости от длины шланга) является наматывание вокруг внутреннего армирующего слоя множества отдельных отрезков листового материала, размещенных по длине шланга. Желательно, чтобы герметизирующий слой содержал не менее двух опрессованных нагревом уплотнительных гильз (т.е. трубчатых по форме), которые размещаются на внутреннем армирующем слое. Не менее двух таких гильз должны быть выполнены из различных материалов.

Герметизирующий слой состоит по меньшей мере из двух различных пленок, которые предпочтительно размещены, перекрывая друг друга. Предпочтительно герметизирующий слой должен состоять по меньшей мере из 5 слоев, более предпочтительно по меньшей мере из 10 слоев. На практике герметизирующий слой может содержать 20, 30, 40, 50 или более перекрывающих друг друга слоев пленки. Верхнее предельное значение количества слоев зависит от габаритных размеров шланга, но вряд ли может понадобиться более 100 слоев. Обычно бывает достаточно максимум 50 слоев. Толщина каждого слоя пленки обычно должна составлять от 50 до 100 мкм. Слои должны быть выполнены по меньшей мере из двух различных видов полимерной пленки.

Предпочтительно герметизирующий слой содержит также по меньшей мере один слой, частично или полностью состоящий из металла, оксида металла или их смеси. В настоящем описании ссылки на металлосодержащие пленки включают в себя и пленки, содержащие оксиды металла, если только иное не оговорено особо. Таким образом, слоем металла может быть слой металлической пленки (т.е. отдельный слой, состоящий, по существу, полностью из металла, оксида металла или их смеси), или слой металлической пленки с полимерным покрытием или же пленки из металлизированного полимера. Авторы изобретения предпочитают использование в качестве металлического слоя металлической пленки с полимерным покрытием.

Подходящие металлические пленки с полимерным покрытием поставляет компания ΗΙΡΙ Ιηάιϊδίπαΐ Рйш, Стивенеж, Англия, под торговыми марками МЕХ505, МЕТ800, МЕТ800В и МЕТ852; предпочтительной является МЕТ800В.

Еще один металлический слой может быть помещен поверх герметизирующего слоя. Предпочтительно еще один металлический слой помещен между трубчатым телом и наружным стяжным элементом. Возможно применение здесь с целью повышения теплоизоляции шлаковаты предпочтительно между герметизирующим слоем и наружным металлическим слоем. Цель этого заключается в создание термического кольца между двумя металлическими слоями.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенное между внутренним и наружным стяжными элементами и имеющее герметизирующий слой, заключенный между внутренним и наружным армирующими слоями, отличающийся тем, что герметизирующий слой выполнен из ПСВММ. Предпочтительные параметры ПСВММ (порядок молекулярной массы и т.п.), которые рассматривались выше в отношении армирующих слоев, подходят также и для герметизирующего слоя. В этом отношении следует отметить, однако, что параметры ПСВММ, применяемых в герметизирующем слое, не обязательно должны быть такими же, как параметры ПСВММ, применяемого в армирующих слоях.

В этом аспекте изобретения в случае, если герметизирующий слой выполнен из опрессованных нагревом гильз, обязательно требуется, чтобы гильзы были выполнены из различных материалов, но они должны быть выполнены из ПСВММ.

В наиболее предпочтительном варианте реализации изобретения герметизирующий слой содержит по меньшей мере две полимерные пленки из различных материалов, и,по меньшей мере одна из пленок состоит из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы.

Предпочтительно герметизирующий слой содержит также по меньшей мере одну металлическую пленку с полимерным покрытием или пленку из металлизированного полимера.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенное между внутренним и наружным стяжными элементами и имеющее герметизирующий слой, расположенный между внутренним и наружным армирующими слоями, отличающийся тем, что герметизирующий слой содержит не менее одного слоя металлической пленки (т.е. отдельной пленки, по существу полностью состоящей из металла, оксида металла или их смеси), или металлической пленки с полимерным покрытием или же пленки из металлизированного полимера.

Металлосодержащая пленка обладает отражательной способностью и поэтому способствует снижению потерь тепла или поглощения тепла, что особенно важно при использовании в областях, требующих низких температур. Кроме того, металлосодержащая пленка обладает высокой непроницаемостью, уменьшая таким образом перенос паров, что полезно для предупреждения потерь материала при транспортировании газов.

Когда шланг предназначен для использования в областях, требующих низких температур, желательно по всему телу шланга разместить изоляцию. Изоляция может быть помещена между наружной проволокой и трубчатой оболочкой и/или поверх наружной проволоки. Изоляция может состоять из ма

- 7 005484 териала, который обычно применяют для выполнения изоляции на криогенном оборудовании, такого как синтетический пеноматериал. Наиболее подходящая форма изоляции рассматривается ниже.

Один из аспектов изобретения относится к улучшению гибкости шланга. В широком смысле настоящее изобретение заключается в предложении средств удержания проволоки в нужном положении без ухудшения при этом способности шланга к изгибанию.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенное между внутренним и наружным стяжными элементами, отличающийся тем, что вокруг трубчатого тела расположен связующий материал из отвержденной смолы, причем наружные стяжные элементы, по меньшей мере частично, погружены в смолу, для ограничения относительного перемещения между наружными стяжными элементами и остальной частью шланга.

Связующий материал из отвержденной смолы должен обладать достаточной гибкостью для предотвращения изгиба шланга в той степени, в которой этого требуют конкретные области применения шланга. Очевидно, что в одних областях применения требуется более высокая гибкость, чем в других.

Связующий материал из смолы предпочтительно состоит из синтетического полимера, такого как полиуретан. Наиболее предпочтительным является изготовление связующего материала из смолы из такого материала, который перед отверждением может быть нанесен на шланг в жидкой форме. Обычно неотвержденная смола может быть нанесена на шланг распылением, поливом или окраской. Это позволяет нанести неотвержденную смолу на наружную поверхность трубчатого тела с последующим отверждением на месте и образованием сплошного гибкого покрытия. Механизмом отверждения может быть воздействие света, влаги и т. п.

Связующий материал из смолы может быть связан со слоем, находящимся под наружным стяжным элементом, а также с любым слоем, нанесенным на наружную поверхность связующего материала из смолы. Желательно, чтобы по меньшей мере один из слоев, прилегающих к связующему материалу из отвержденной смолы, был способен противостоять воздействию низких температур так, чтобы в случае растрескивания связующего материала из смолы под воздействием низких температур прилегающий слой удерживал в целостности связующий материал из смолы за счет адгезии между связующим материалом из смолы и прилегающим слоем. Наиболее устойчивая структура получается в тех случаях, когда обе стороны связующего материала из смолы связаны с прилегающими слоями.

Обнаружено также, что некоторые материалы могут обеспечить шланг превосходной изоляцией, в частности, при низких температурах. В частности, обнаружено, что превосходную изоляцию обеспечивает ткань, выполненная из базальтового волокна.

Таким образом, согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенного между внутренним и наружным стяжными элементами, и изолирующий слой, отличающийся тем, что изолирующий слой включает ткань, выполненную из базальтовых волокон.

Подходящие ткани из базальтового волокна поставляет компания 8ибад1а55 ПЬсг Сотрапу под товарными марками ВТ-5, ВТ-8, ВТ-10, ВТ-11 и ВТ-13. Предпочтительная толщина ткани составляет от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,3 мм. При желании возможно применение нескольких слоев базальтовой ткани.

Обнаружено также, что изолирующие свойства базальтовых тканей повышаются при сжатии, и поэтому предпочтительным является размещение вокруг базальтовой ткани сжимающего слоя, который служит для сжатия базальтового слоя.

Изолирующий слой может также включать в дополнение к слою(слоям) базальтовой ткани слои, выполненные из другого изолирующего материала, такого как пенополимер.

Желательно, чтобы изолирующий слой включал также по меньшей мере один армирующий слой. Армирующий слой может состоять из синтетического полимера, такого как полиэфир, полиамид или полиолефин. Армирующий слой может быть выполнен из таких же материалов, что и внутренний и наружный армирующие слои трубчатого тела, описанные выше. Особенно желательно, чтобы армирующий слой изолирующего слоя был выполнен из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы, такого как ΌΥΝΕΕΜΑ и 8РЕСТКА, описанные выше.

Трубчатое тело предпочтительно содержит по меньшей мере один армирующий слой и по меньшей мере один герметизирующий слой. Более предпочтительно наличие по меньшей мере двух армирующих слоев с расположенным между ними герметизирующим слоем. Трубчатое тело предпочтительно имеет те же признаки, что и трубчатое тело, описанное выше.

Трубчатое тело может также включать один или несколько изолирующих слоев, выполненных из обычного изолирующего материала и/или выполненных из ткани из базальтового волокна, описанной выше.

Требуется также, чтобы шланг был также снабжен осевым упрочняющим средством, описанным выше.

- 8 005484 (б) наматывание листового материала вокруг трубчатой оправки и внутренней спирали для получения трубчатого тела, выполненного из листового материала;

(в) наматывание проволоки вокруг трубчатого тела для формирования наружной спирали;

(г) нанесение отверждаемой жидкой смолы на наружную поверхность трубчатого тела и наружную проволоку;

(д) отверждение смолы;

(е) закрепление концов шланга, полученного в ходе операции (д); и (ж) снятие шланга с оправки.

Предпочтительно способ включает также в себя нанесение изолирующего слоя поверх отвержденной смолы. Изолирующий слой предпочтительно содержит ткань, выполненную из базальтовых волокон, как описано выше.

В ходе операции (в) трубчатое тело может быть трубчатым телом, описанным выше. В частности, трубчатое тело может содержать один или несколько изолирующих слоев, выполненных из обычного изолирующего материала и/или выполненных из ткани из базальтового волокна, описанной выше.

Отверждение можно осуществлять, просто оставив покрытый шланг на воздухе, или же могут осуществлять или ускорить с помощью активных средств, таких как нагрев.

Связующий материал из отвержденной смолы может содержать пузырьки воздуха, как это описано ниже.

Другой аспект настоящего изобретения относится к улучшению термостойкости и/или плавучести шланга. В широком смысле это предусматривает использование слоя, состоящего из пластмассы с вдутыми в нее пузырьками газа.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенное между внутренним и наружным стяжными элементами, отличающийся наличием помещенного вокруг трубчатого элемента слоя из пластмассы, включающей пузырьки газа.

Пластмассой предпочтительно является полиуретан. Предпочтительно пластмассу в жидкой форме наносят на трубчатое тело напылением, оставляя ее затем отверждаться. И в этом случае отверждение можно осуществлять, просто оставив покрытый шланг на воздухе, или же могут осуществлять или ускорить с помощью активных средств, таких как нагрев.

Газовые пузырьки могут быть включены путем вдувания газа в пластмассу перед напылением, когда он все еще остается в жидкой форме.

Полученный слой из газосодержащей пластмассы обладает рядом положительных конструкционных свойств самой пластмассы, таких как хорошая износостойкость и сопротивление разрушению, но обладает также значительно улучшенными изолирующими свойствами. Он обладает также повышенной плавучестью, вызванной присутствием газа, и может быть использован при изготовлении шланга, способного плавать в воде, при равномерном распределении плавучести по длине шланга.

Предпочтительно газосодержащую пластмассу покрывают еще одним слоем пластмассы, который не содержит значительного количества газовых пузырьков. Предпочтительно этот дополнительный слой пластмассы надежно скрепляется с газосодержащим слоем. Дополнительный слой пластмассы может быть выполнен из той же пластмассы, что и газосодержащий слой. Предпочтительно дополнительный слой пластмассы состоит из полиуретана.

Оба слоя пластмассы могут наноситься способом, отличающимся от напыления, таким как полив, окрашивание или экструзия.

Для формирования пузырьков можно использовать любой подходящий газ, включая воздух, азот или инертный газ.

Удельный вес полиуретана перед аэрацией предпочтительно составляет около 1,2.

Обычно шланг без газосодержащего слоя обладает удельным весом около 1,8. После нанесения газосодержащего слоя шланг предпочтительно имеет общий удельный вес менее 1, предпочтительно менее 0,8. Толщина покрытия из полиуретана может равняться, например, примерно 4-8 мм, предпочтительно около 6 мм. Диаметр газовых пузырьков предпочтительно меньше 2 мм.

Слой, содержащий газовые пузырьки, также может быть использован в вариантах реализации шланга, описанных выше. В частности, изобретение может в дополнение к газосодержащему слою включать слой, состоящий из связующего материала из отвержденной смолы, описанного выше. При такой конструкции газосодержащий слой будет обычно располагаться снаружи связующего материала из отвержденной смолы. Возможна замена газосодержащим слоем связующего материала из отвержденной смолы, так что в газосодержащем слое оказываются погруженными стяжные элементы, что ограничивает относительное смещение наружных стяжных элементов.

- 9 005484 (г) нанесение отверждаемой аэрированной жидкой смолы на наружную поверхность трубчатого тела и наружную проволоку;

(д) отверждение смолы с образованием твердого пластмассового покрытия, содержащего пузырьки газа;

Термин «аэрированный» применяется для обозначения смолы, заряженной газом, так что после отверждения смола образует твердый материал, который содержит пузырьки газа. Как описано выше, этим газом может быть, но необязательно, воздух.

Согласно другому аспекту изобретения, предлагается концевое соединение для заделки конца шланга, содержащего трубчатое тело из гибкого материала, расположенное между внутренним и наружным стяжными элементами, отличающееся тем, что содержит внутренний элемент, приспособленный, по меньшей мере, частично располагаться внутри шланга, уплотнительный элемент, приспособленный для уплотнения стыка по меньшей мере части трубчатого тела между герметизирующим элементом и внутренним элементом, и отдельное передающее нагрузку средство, приспособленное для передачи осевых нагрузок, приложенных к шлангу вокруг герметизирующего элемента для уменьшения или устранения осевой нагрузки на шланг между герметизирующим элементом и внутренним элементом.

Предпочтительно уплотнительный элемент приспособлен для уплотнения стыка по меньшей мере части трубчатого тела по всей окружности между уплотнительным элементом и внутренним элементом.

Внутренний элемент предпочтительно является, по существу, цилиндрическим, а уплотнительный элемент предпочтительно имеет форму кольца, приспособленного для ввода в него внутреннего элемента, так что трубчатое тело зажимается между наружной поверхностью внутреннего элемента и внутренней поверхностью кольца.

Уплотнение стыка между уплотнительным элементом и внутренним элементом может быть достигнуто рядом способов. Например, в одном из вариантов реализации уплотнительный элемент может быть представлен в форме разрезного кольца, которое можно затянуть, чтобы добиться достаточного уплотнения. В другом варианте реализации уплотнительный элемент может просто состоять из кольцевого уплотнения, посаженного с натягом на внутренний элемент.

Однако в предпочтительном варианте реализации уплотнительный элемент содержит внутреннюю кольцевую прокладку и наружное разъемное кольцо, которое может быть затянуто для введения кольцевого уплотнения в плотный контакт с трубчатым телом и внутренним элементом. В этом варианте реализации желательно, чтобы кольцевое уплотнение было посажено с натягом на внутренний элемент для дополнительного улучшения уплотнения.

Внутренний элемент, кольцевое уплотнение и разъемное кольцо могут быть выполнены из любого подходящего материала. Обычно внутренний элемент и разъемное кольцо следует изготовить из нержавеющей стали. Кольцевое уплотнение можно изготовить из нержавеющей стали, но предпочтительным является его изготовление из политетрафторэтилена.

Уплотняющий элемент предпочтительно обладает признаками уплотняющего элемента, описанного далее.

Передающее нагрузку средство предпочтительно содержит взаимодействующий со шлангом элемент, передающий нагрузку элемент и концевой элемент, прикрепленный к внутреннему элементу. При такой компоновке уплотняющий элемент расположен между передающим нагрузку элементом и концевым элементом, а взаимодействующий со шлангом элемент и концевой элемент соединены через передающий нагрузку элемент.

Взаимодействующий со шлангом элемент приспособлен для взаимодействия со шлангом таким образом, что по меньшей мере часть осевых усилий, возникающих в шланге, передается от шланга на взаимодействующий со шлангом элемент. Взаимодействующий со шлангом элемент передает эти усилия на передающий нагрузку элемент, а передающий нагрузку элемент передает эти усилия на концевой элемент. Таким образом, по меньшей мере часть осевых усилий, возникающих в шланге, обходит уплотняющий элемент, способствуя повышению надежности уплотнения, создаваемого уплотняющим элементом.

Желательно, чтобы внутренний элемент и передающее нагрузку средство включали, каждый, часть, приспособленную для размещения в ней проволоки из шланга. Внутренний элемент может быть снабжен спиралевидными углублениями, приспособленными для помещения в них внутренней проволоки, а передающее нагрузку средство может быть снабжено спиралевидными углублениями, приспособленными для помещения в них наружной проволоки.

Предпочтительно спиралевидными углублениями снабжают взаимодействующий со шлангом элемент передающего нагрузку средства.

Передающий нагрузку элемент предпочтительно содержит передающую нагрузку пластину, которая имеет обычно форму диска с отверстием, предназначенным для пропуска через него шланга; пластина имеет поверхность, которая может войти в зацепление со взаимодействующим со шлангом элементом, благодаря чему нагрузки могут передаваться от взаимодействующего со шлангом элемента на пластину.

- 10 005484

Передающий нагрузку элемент предпочтительно содержит также передающий нагрузку стержень, закрепленный между пластиной и концевым элементом для передачи нагрузок от пластины на концевой элемент. На стержне может быть помещен затягивающий элемент типа гайки.

Внутренний элемент предпочтительно имеет шланговый конец, приспособленный для размещения в концевой части шланга, и хвостовой конец, удаленный от шлангового конца. На одной стороне уплотняющего элемента, прилегающей к хвостовому концу, помещен концевой элемент, а на другой стороне уплотняющего элемента помещен взаимодействующий со шлангом элемент.

Предпочтительно наружную поверхность внутреннего элемента снабжают по меньшей мере одной помещенной на ней конструкцией, приспособленной для взаимодействия с указанной частью трубчатого элемента ниже кольцевого уплотнения. Эта или каждая конструкция служит для улучшения уплотнения трубчатого элемента и для того, чтобы затруднить вытягивание трубчатого элемента из зазора между внутренним элементом и кольцевым уплотнением. Желательно, чтобы эта или каждая конструкция состояла из выступа, проходящего по окружности вокруг наружной поверхности внутреннего элемента. Желательно наличие двух или трех таких конструкций.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается способ изготовления шланга, содержащий следующие операции:

(г) снятие шланга с оправки, отличающийся выполнением следующих операций:

(д) помещение внутреннего элемента в открытый конец шланга;

(е) фиксация передающего нагрузку средства на наружной поверхности шланга; и (ж) фиксация уплотняющего элемента на наружной поверхности трубчатого тела.

Предпочтительно способ включает также в себя следующую операцию между операциями (б) и (в):

(з) натягивание трубчатого осевого упрочняющего элемента на свободный конец оправки, так что оправка проходит внутри осевого упрочняющего элемента, с последующим натягиванием осевого упрочняющего элемента на оправку таким образом, чтобы он хотя бы частично покрывал трубчатое тело.

Предпочтительно осевой упрочняющий элемент фиксируют с помощью передающего нагрузку средства, и способ дополнительно включает после операции (е) отгибание трубчатого осевого упрочняющего средства на части передающего нагрузку средства.

Предпочтительно спирали и листовой материал наматывают под натяжением, чтобы обеспечить высокую конструкционную целостность шланга.

Предпочтительно листовой материал в ходе операции (б) содержит два армирующих слоя, между которыми, как описано выше, расположен герметизирующий слой. В предпочтительном варианте реализации внутренний армирующий слой в виде листа наматывают по спирали вокруг внутренней спирали и оправки; затем герметизирующий слой в виде листа наматывают по спирали вокруг внутреннего армирующего слоя; затем наружный армирующий слой в виде листа наматывают вокруг герметизирующего слоя. Обычно должно наматываться несколько герметизирующих слоев.

Существует возможность снятие шланга с оправки до того, как на нем будет установлено концевое соединение. С другой стороны, концевое соединение может быть помещено внутри остальной части шланга за счет скольжения внутренней оправки вдоль него до конца шланга с последующим прикреплением остальной части шланга к концевому соединению в то время, как концевое соединение и остальная часть шланга остаются на оправке.

Отдельное концевое соединение может, конечно, быть установлено на каждом конце шланга.

Настоящее изобретение относится к улучшению уплотнения на концах шланга.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается концевое соединение для уплотнения конца шланга, содержащего трубчатое тело из гибкого материала, расположенное между внутренним и наружным стяжными элементами, отличающееся тем, что содержит внутренний элемент, приспособленный, по меньшей мере, частично располагаться внутри шланга и уплотнительный элемент, приспособленный для уплотнения стыка по меньшей мере части трубчатого тела между герметизирующим элементом и внутренним элементом и имеющий кольцевое уплотнение и нажимной элемент, предназначенный для прижима кольцевого уплотнения, обеспечивая герметичность соединения с указанной частью трубчатого тела, причем нажимной элемент приспособлен затягиваться на уплотнительной элементе для избирательного увеличения или уменьшения силы, с которой нажимной элемент прижимается к уплотняющему элементу.

В одном наиболее предпочтительном варианте реализации изобретения нажимной элемент может затягиваться на уплотнительной элементе для избирательного увеличения или уменьшения силы, с которой нажимной элемент прижимается к уплотняющему элементу.

- 11 005484

В другом, особенно предпочтительном варианте реализации изобретения нажимной элемент и кольцевое уплотнение могут крепиться к шлангу с возможностью отсоединения.

Таким образом, согласно настоящему изобретению не происходит непоправимой пластической деформации компонентов концевого соединения.

Желательно, чтобы нажимной элемент мог сжимать кольцевое уплотнение равномерно во всех направлениях.

Предпочтительно нажимной элемент имеет регулируемый диаметр и содержит также затягивающее средство, способное приложить усилие для уменьшения диаметра нажимного элемента, сжимая, таким образом, кольцевое уплотнение внутри нажимного элемента. Желательно, чтобы нажимной элемент содержал разрезное кольцо или зажим.

В наиболее предпочтительном варианте реализации нажимной элемент изготовлен из материала который, будучи подвергнут охлаждению, сжимается в меньшей степени чем кольцевое уплотнение. Это позволяет применить выгодный способ изготовления шланга, описанный ниже. Кольцевое уплотнение и нажимной элемент могут быть выполнены из любого подходящего материала. Существует много материалов, обладающих нужными различиями в сжатии при охлаждении. Желательно, чтобы нажимной элемент был выполнен из нержавеющей стали, а кольцевое уплотнение - из политертафторэтилена (ПТФЭ). Более предпочтительно кольцевое уплотнение содержит усиленный ПТФЭ, такой как ПТФЭ со стеклонаполнителем, поскольку это позволяет препятствовать ползучести. Кольцевое уплотнение предпочтительно содержит от 10 до 20 вес.% стеклонаполнителя.

Желательно, чтобы внутренний элемент был выполнен из материала который, будучи подвергнут охлаждению, сжимается в меньшей степени чем кольцевое уплотнение. Это признак имеет то значение, что при охлаждении концевого соединения кольцевое уплотнение сжимается в большей степени, чем внутренний элемент, что ведет к стягиванию кольцевого уплотнения на внутреннем элементе и улучшению уплотнения. Внутренний элемент может быть выполнен из любого подходящего материала. Обнаружено, что в наибольшей степени для этого подходит нержавеющая сталь.

Предпочтительно наружная поверхность внутреннего элемента снабжена по меньшей мере одной помещенной на ней конструкцией, приспособленной для взаимодействия с указанной частью трубчатого элемента ниже кольцевого уплотнения. Эта или каждая конструкция растягивает пленку, что служит для улучшения уплотнения трубчатого элемента и для того, чтобы затруднить вытягивание трубчатого элемента из зазора между внутренним элементом и кольцевым уплотнением; растягивание делает более ровной и гладкой поверхность пленки под уплотнением. Желательно, чтобы эта или каждая конструкция состояла из выступа, идущего по окружности вокруг наружной поверхности внутреннего элемента. Желательно наличие двух или трех таких конструкций.

Желательно, чтобы кольцевое уплотнение было посажено с натягом на внутренний элемент.

В предпочтительном варианте реализации концевое соединение содержит также передающее нагрузку средство, описанное выше.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенное между внутренней и наружной намотанными по спирали проволоками и предназначенное для транспортирования текучей среды по шлангу и для предотвращения протечки текучей среды из тела, отличающийся тем, что шланг содержит также концевое соединение, описанное выше.

Взаимодействующее со шлангом средство может передавать нагрузки просто за счет сил трения между шлангом и взаимодействующим со шлангом средством. Однако предпочтительным является приспособление взаимодействующего со шлангом средства для закрепления части шланга, загнутой назад поверх наружной части взаимодействующего со шлангом средства. Такая компоновка делает возможным для загнутой назад части шланга передавать нагрузки на взаимодействующее со шлангом средство. Загнутая назад часть шланга может быть частью трубчатого тела, но предпочтительно это осевое упрочняющее средство выполнено в форме оплетки, как описано ниже.

Трубчатое тело предпочтительно содержит по меньшей мере один армирующий слой и по меньшей мере один герметизирующий слой. Более предпочтительно имеется по меньшей мере два армирующих слоя, между которыми расположен герметизирующий слой. Трубчатое тело предпочтительно имеет те же признаки, что и трубчатое тело, описанное выше.

Трубчатое тело может также содержать один или несколько изолирующих слоев, выполненных из обычного изолирующего материала и/или выполненных из ткани из базальтового волокна, описанной выше.

Желательно также, чтобы шланг был снабжен осевым упрочняющим средством, описанным выше.

(в) наматывание проволоки вокруг трубчатого тела для формирования наружной спирали; и (г) снятие шланга с оправки, отличающийся выполнением следующих операций:

- 12 005484 (д) помещение внутреннего элемента в открытый конец шланга;

(е) помещение уплотняющего элемента на наружной поверхности трубчатого тела; и (ж) помещение нажимного элемента на кольцевое уплотнение и сжатие уплотняющего элемента до достижения герметизирующего взаимодействия с трубчатым элементом и внутренним элементом с использованием нажимного элемента.

Предпочтительно нажимной элемент изготовлен из материала, который, будучи подвергнут охлаждению, сжимается в меньшей степени чем кольцевое уплотнение. Предпочтительно также, чтобы нажимной элемент включал в себя средство регулирования усилия сжатия, приложенного к кольцевому уплотнению; особенно подходит для использования в качестве нажимного элемента разрезное кольцо. Такая компоновка делает возможным осуществить наиболее предпочтительный способ изготовления.

При этом способе нажимной элемент помещают на кольцевое уплотнение и затягивают, после чего нажимной элемент и кольцевое уплотнение подвергают по меньшей мере одному циклу охлаждения. Это вызывает сжатие уплотняющего элемента относительно нажимного элемента, в результате чего происходит уменьшение усилия сжатия, приложенного к нажимному элементу. При сохранении охлаждения происходит повторное регулирование усилия сжатия, приложенного нажимным элементом, с доведением его до приблизительно того же значения, что и перед охлаждением, после чего температуру повышают. Этот цикл можно повторить столько раз, сколько нужно. Желательно повторить цикл охлаждения не меньше двух или трех раз и так, чтобы каждый раз концевое соединение охлаждалось до температуры, по меньшей мере на 5°С более низкой чем предполагаемая температура эксплуатации шланга. Такой подход обладает тремя важными преимуществами.

Во-первых, в случае эксплуатации шланга при температуре, превышающей температуру охлаждения, кольцевое уплотнение подвергнется дополнительному сжатию со стороны нажимного элемента благодаря тепловому расширению уплотнительного элемента, которое будет иметь место после прекращения охлаждения.

Во-вторых, шланг получит значительную активизацию уплотнения при температурах, по меньшей мере, столь же низких, как температура охлаждения. Это особенно полезно в случаях, когда шланг намечается использовать в условиях низких температур. Так, температура, до которой следует охлаждать шланг, предпочтительно столь же низка, как и температура, до которой охладится шланг в процессе эксплуатации. В целом желательно, чтобы температура охлаждения составила -50°С или ниже, более предпочтительно -100°С или ниже и еще более предпочтительно -150°С или ниже. Предпочтительно охлаждение осуществляют жидким азотом, за счет чего температура охлаждения может опуститься до -196°С.

В-третьих, благодаря применению гидростатического напряжения, создаваемого нажимным элементом, значительно уменьшается или даже устраняется разрушение при ползучести.

Желательно, чтобы внутренний элемент был выполнен из материала который, будучи подвергнут охлаждению, сжимается в меньшей степени чем кольцевое уплотнение. Это имеет то значение, что при охлаждении концевого соединения кольцевое уплотнение сжимается на внутреннем элементе, что способствует улучшению уплотнения концевого соединения при использовании шланга в условиях низких температур.

Предпочтительно внутреннюю и наружную спирали наматывают с одинаковым шагом, а положение витков наружной спирали смещено на пол-шага относительно положения витков внутренней спирали.

Существует возможность снятия шланга с оправки до того, как на нем будет установлено концевое соединение. С другой стороны, концевое соединение может быть помещено внутри остальной части шланга за счет скольжения внутренней оправки вдоль него до конца шланга с последующим прикреплением остальной части шланга к концевому соединению в то время, как концевое соединение и остальная часть шланга остаются на оправке.

В описанных выше аспектах изобретения обычно каждый стяжной элемент представлен намотанной по спирали проволокой. Спирали проволоки обычно размещаются таким образом, что они смещены относительно друг друга на расстояние, соответствующее половине шага витков. Проволоки предназначены для того, чтобы туго стягивать трубчатое тело, удерживая слои трубчатого тела в целости и обеспечивая структурную целостность трубчатого тела. Внутренняя и наружная проволоки могут быть выполнены, например, из рядовой стали, аустенитной нержавеющей стали или алюминия. При желании проволоки могут быть оцинкованными или покрытыми полимером.

- 13 005484

Следует принимать во внимание, что хотя проволока, из которой изготавливают стяжные элементы, может обладать значительной прочностью на разрыв, расположение проволоки в спиралях означает, что стяжные элементы могут деформироваться, будучи подвергнуты относительно небольшому растяжению. Любая значительная деформация спиралей быстро приведет к нарушению структурной целостности шланга.

Шланг, являющийся предметом настоящего изобретения, может быть предназначен для использования при широком разнообразии условий, таких как температуры, превышающие 100°С, температуры в диапазоне от 0 до 100°С и температуры ниже 0°С. При подходящем выборе материала шланг может использоваться при температуре ниже -20°С, ниже -50°С и даже ниже -100°С. Так, например, при транспортировке сжиженного природного газа шланг может потребоваться использовать при температуре до -170°С и даже ниже. Кроме того, предполагается также возможность использования шланга для транспортировки сжиженного кислорода (температура кипения -183°С) или сжиженного азота (температура кипения -196°С), причем в этом случае может потребоваться использовать шланг при температуре -200°С или ниже.

Шланг, являющийся предметом настоящего изобретения, может быть предназначен для выполнения различных задач. Обычно внутренний диаметр шланга может составлять от приблизительно 2 дюймов (51 мм) до приблизительно 24 дюймов (610 мм), более типично от приблизительно 8 дюймов (203 мм) до приблизительно 16 дюймов (406 мм). В целом рабочее давление в шланге должно находиться в диапазоне от приблизительно шкалы 500 кПа до приблизительно шкалы 2000 кПа, или, возможно, приблизительно до шкалы 2500 кПа. Эти значения давления относятся к рабочему давлению шланга, а не к давлению разрыва (которое должно быть в несколько раз больше). Объемный расход зависит от вида текучей среды, давления и диаметра шланга. Обычным являются значения расхода от 1000 до 12000 м³/ч.

Шланг, являющийся предметом настоящего изобретения, может также быть предназначен для использования с едкими веществами, такими как сильные кислоты.

Далее изобретение будет описано со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:

фиг. 1 изображает схему, демонстрирующую основные напряжения, воздействию которых шланг согласно настоящему изобретению может подвергаться в процессе эксплуатации;

фиг. 2 - поперечный разрез шланга, согласно настоящему изобретению;

фиг. 3 - вид в разрезе шланга согласно настоящему изобретению, демонстрирующий расположение армирующего слоя;

фиг. 4а - вид в разрезе шланга согласно настоящему изобретению, демонстрирующий расположение трубчатой осевой упрочняющей оболочки, находящейся в ненапряженном состоянии;

фиг. 4Ь - вид в разрезе шланга, согласно настоящему изобретению, демонстрирующий расположение трубчатой осевой упрочняющей оболочки, находящийся в напряженном состоянии;

фиг. 5А, 5В, 5С и 5Ό показывают четыре случая применения шланга, согласно настоящему изобретению;

фиг. 6 изображает поперечный разрез герметизирующего слоя шланга согласно настоящему изобретению;

фиг. 7 изображает поперечный разрез изолирующего слоя шланга с фиг. 2 более подробно;

фиг. 8 схематически изображает поперечный разрез концевого соединения шланга согласно настоящему изобретению.

На фиг. 1 показаны напряжения, воздействию которых шланг Н обычно подвергается в процессе эксплуатации. Кольцевое напряжение обозначено стрелками Н8 и является напряжением, действующим по касательной к периферии шланга Н. Осевое напряжение обозначено стрелками Λ8 и является напряжением, действующим в осевом направлении вдоль продольной оси шланга Н. Изгибающее напряжение обозначено Р8 и является напряжением, действующим в поперечном направлении относительно продольной оси шланга Н при его изгибании. Напряжение кручения обозначено Т8 и является скручивающим напряжением, действующим относительно продольной оси шланга. Напряжение при раздавливании обозначено С8 и вызвано нагрузками, приложенными в радиальном направлении к наружной поверхности шланга Н.

Кольцевое напряжение Н8 создается давлением текучей среды, находящейся в шланге Н. Осевое напряжение А8 создается давлением текучей среды в шланге, а также сочетанием веса текучей среды, находящейся в шланге Н и веса самого шланга Н. Изгибающее напряжение Р8 вызывается потребностью в изгибании шланга Н для того, чтобы правильно его разместить, а также движением шланга Н в процессе эксплуатации. Напряжение кручения Т8 вызывается скручиванием шланга. Применявшиеся до сих пор шланги обычно способны выдерживать кольцевые напряжения Н8, изгибающие напряжения Р8 и напряжения кручения Т8, однако в меньшей степени способны противостоять осевым напряжениям А8. По этой причине в случаях, когда применявшиеся до сих пор шланги подвергались воздействию больших осевых напряжений Ά8, для них обычно требовались опоры, чтобы свести к минимуму осевые напряжения А8.

- 14 005484

Проблема выдерживания осевых напряжений Л8 была решена с помощью настоящего изобретения. На фиг.2 показан шланг 10, являющийся предметом настоящего изобретения. Для улучшения наглядности не показана намотка различных слоев на фиг.2, а также на других фигурах.

Шланг 10 содержит трубчатое тело 12, имеющее внутренний армирующий слой 14, наружный армирующий слой 16 и герметизирующий слой 18, расположенный между слоями 14 и 16. В общем трубчатая оболочка 20, которая обеспечивает осевое упрочнение, расположена вокруг наружной поверхности наружного армирующего слоя 16.

Трубчатое тело 12 и трубчатая оболочка 20 расположены между внутренней намотанной по спирали проволокой 22 и наружной намотанной по спирали проволокой 24. Внутренняя и наружная проволоки 22 и 24 располагаются так, что оказываются смещены относительно друг друга на расстояние, соответствующее половине шага спиралей.

Вокруг наружной проволоки 24 расположен изолирующий слой 26. Изолирующий слой может быть выполнен из обычного изолирующего материала, такого как пенопласт, или же может быть выполнен из материала, описанного со ссылкой на фиг. 7.

Армирующие слои 14 и 16 содержат текстильную ткань из синтетического материала, такого как волокна ПСВММ или арамид. На фиг. 3 показан внутренний армирующий слой 14, на котором ясно видно, что внутренний армирующий слой 14 содержит волокна 14а, расположенные в направлении основы ^, и волокна 14Ь, расположенные в направлении утка Г. На фиг. 3 для улучшения наглядности показан только слой 14. Неожиданно обнаружено, что осевая прочность шланга 10 может быть повышена за счет размещения внутреннего армирующего слоя 14 таким образом, чтобы направление основы находилось под острым углом менее 20° и обычно около 15° по отношению к продольной оси шланга 10. На фиг. 3 угол обозначен символом α. Структура и ориентация наружного армирующего слоя 16, по существу, идентичны внутреннему армирующему слою 14; угол α в наружном армирующем слое 16 может быть равен или же отличаться от угла α во внутреннем армирующем слое 14.

Герметизирующий слой 18 содержит множество слоев пластиковой пленки, намотанных вокруг наружной поверхности внутреннего армирующего слоя 14 с целью создания непроницаемого для текучей среды уплотнения между внутренним и наружным слоями армирующих слоев 14 и 16.

Шланг 10 содержит также армирующий слой 21, расположенный между оболочкой 20 и наружной проволокой 24. Армирующий слой 21 может иметь такие же характеристики, как и оболочка 20 и трубчатое тело 12.

Трубчатая оболочка выполнена из двух групп волокон 20а и 20Ь, которые переплетены в форме трубчатой оплетки. Это показано на фиг. 4А и 4В. На этих фигурах с целью улучшения наглядности показана только трубчатая оплетка 20. Между группами волокон 20а и 20Ь существуют просветы 28, так что в случае, когда трубчатая оболочка 20 подвергается осевому растяжению, волокна 20а и 20Ь могут стягиваться, перемещаясь в просветы 29. Это действие может привести к попытке уменьшить диаметр трубчатой оболочки 20, что заставляет ее стягиваться вокруг трубчатого тела 12, повышая таким образом структурную целостность и давление разрыва шланга 10. На фиг. 4В показана трубчатая оболочка в стянутом состоянии.

Герметизирующий слой 18 более подробно показан на фиг. 6. Применение герметизирующего слоя 18 способствует повышению сопротивления шланга изгибающему напряжению Е8 и кольцевому напряжению Н8.

Как показано на фиг. 6, герметизирующий слой состоит из множества слоев 18 а пленки, выполненной из первого полимера (такого как высокоориентированный ПСВММ), перемежающихся со множеством слоев 18Ь пленки, выполненной из второго полимера (такого как ПФТЭ или ПЭП), причем два полимера обладают различной жесткостью. Слои 18а и 18Ь намотаны вокруг наружной поверхности внутреннего армирующего слоя 14 для того, чтобы создать непроницаемое для текучей среды уплотнение между внутренним и наружным армирующими слоями 14 и 16. Как упоминалось выше, слои 18а и 18Ь необязательно должны располагаться поочередно. Так, например, все слои 18а могут быть помещены вместе, и все слои 18Ь могут быть помещены вместе.

Изолирующий слой 26, показан более подробно на фиг. 7, на котором более подробно демонстрируется изолирующий слой 28. Изолирующий слой, в первую очередь, предназначен для повышения сопротивления шланга изгибающему напряжению Е8 и для изоляции шланга.

Изолирующий слой 26 содержит внутренний слой 26а, выполненный из полиуретана, напыленного, налитого или нанесенного иным образом на трубчатое тело 12 и наружную проволоку 24. После отверждения слой полиуретана 26а образует твердую основу, в которую погружена наружная проволока 24. Это способствует удерживанию наружной проволоки 24 в фиксированном положении. В предпочтительном варианте реализации во внутреннем слое 24а предусматривается наличие пузырьков.

Изолирующий слой 26 содержит слой 26Ь поверх слоя 26а. Слой 26Ь состоит из ткани, выполненной из базальтового волокна. Слой 26Ь обеспечивает большую часть изолирующих свойств шланга 10.

- 15 005484

Изолирующий слой 26 содержит также слой 26с поверх слоя 26Ь. Слой 26с состоит из ПСВММ, таких как ΌΥΝΕΕΜΆ или 8РЕСТКЛ. Назначение слоя 26с заключается, в первую очередь, в создании сопротивления кольцевым и изгибающим напряжениям.

Изолирующий слой 26 содержит также сжимающий слой 266. Сжимающий слой 266 предназначен для сжатия слоя 26Ь, поскольку обнаружено, что изолирующие свойства слой из базальтовой ткани 26Ь значительно улучшаются при сжатии. Сжимающий слой 26Ь, например, состоит из шнуров или тросов, туго намотанных по спирали вокруг слоя 26с. Предпочтительно сжимающий слой 266 содержит осевую упрочняющую оболочку 20, описанную выше.

Поверх слоя 266 может быть нанесен еще один слой из полиуретана (не показан), содержащий газовые пузырьки, для дополнительного улучшения изолирующих свойств и плавучести шланга 10. Еще один слой из полиуретана (не показан), не содержащий газовых пузырьков, может быть нанесен на газосодержащий слой. Еще один слой из полиуретана может быть помещен дополнительно в слое 266 или вместо него. Возможно также, чтобы слой 266 сам содержал газовые пузырьки.

Шланг 10 может быть изготовлен с использованием следующего способа. В ходе первой операции внутреннюю проволоку 22 наматывают вокруг опорной оправки (не показана), чтобы получить спиральную конфигурацию с нужным шагом. Диаметр опорной оправки соответствует нужному внутреннему диаметру шланга 10. Внутренний армирующий слой 14 наматывают затем вокруг внутренней проволоки 22 и опорной оправки, так что направление основы устанавливается под нужным углом α.

Затем вокруг наружной поверхности внутреннего армирующего слоя 14 наматывают множество слоев пластиковой пленки 18а, 18Ь, образующих герметизирующий слой 18. Обычно пленки 18а и 18Ь должны иметь длину, которая значительно меньше длины шланга 10, так что вокруг внутреннего слоя 14 потребовалось бы намотать множество отдельных отрезков пленки 18а и 18Ь. Пленки 18а и 18Ь предпочтительно размещаются попеременно по всей толщине герметизирующего слоя 18. Обычно по всей толщине герметизирующего слоя может быть пять отдельных слоев пленки 18а и 18Ь.

Затем вокруг герметизирующего слоя 18 наматывают наружный армирующий слой 16, так что направление основы было установлено под нужным углом (который может быть углом α, и может быть каким-нибудь другим углом, близким в α. Трубчатую осевую упрочняющую оболочку 20 натягивают поверх наружного армирующего слоя 16. Еще один армирующий слой 21 наматывают затем вокруг оболочки 20.

Затем вокруг еще одного армирующего слоя наматывают наружную проволоку 24, чтобы получить спиральную конфигурацию с нужным шагом. Шаг наружной проволоки 24 должен обычно быть таким же, как и шаг внутренней проволоки 22, а положение проволоки 24 должно быть обычно таким, чтобы витки проволоки 24 были сдвинуты относительно витков проволоки 22 на расстояние, соответствующее половине длины шага; это показано на фиг. 2, на котором длина шага обозначена позицией р.

Затем на наружную поверхность армирующего слоя 21 напыляют полиуретановую смолу, чтобы получить покрытие из смолы на армирующем слое 21 и наружной проволоке 24. Смолу можно затем оставить для отверждения, чтобы получить слой 26а. Перед отверждением смолу можно аэрировать (обычно перед напылением или окрашиванием), чтобы получить в ней газовые пузырьки. Затем вокруг полиуретанового слоя 26а наматывают слой базальтовой ткани 26Ь, а вокруг слоя 26Ь наматывают слой 26с ПСВММ. В заключение поверх слоя 26с помещают сжимающий слой 266.

Концы шланга 10 могут быть герметизированы путем обжатия гильзы на вкладыше, находящемся в шланге 10. Эту заделку обычно выполняют после того, как снимут шланг 10 с оправки.

Концы шланга 10 могут быть герметизированы с использованием концевого соединения 200, показанного на фиг. 8. На фиг. 8 шланг 10 не показан с целью улучшения наглядности. Концевое соединение 200 содержит трубчатый внутренний элемент 202, имеющий шланговый конец 202а и хвостовой конец 202Ь. Концевое соединение 200 содержит также уплотнительный элемент, который состоит из кольцевого уплотнения 204 из ПТФЭ и разрезного кольца из нержавеющей стали 206, охватывающего кольцевое уплотнение 204 из ПТФЭ.

Концевое соединение 200 содержит также передающее нагрузку средство, которое содержит взаимодействующий со шлангом элемент 208, передающий нагрузку элемент 210 и концевой элемент в виде дисковидной пластины 212. Передающий нагрузку элемент содержит дисковидную пластину 214 и по меньшей мере один передающий нагрузку стержень 216. На фиг. 2 показаны два стержня 216, но возможно применение трех или более стержней 216. На каждом стержне 216 помещена затяжная гайка 218. Пластины 212 и 214 имеют отверстия 212а и 214а соответственно, предназначенные для ввода в них стержней 216.

Пластины 212 и 214 могут быть каждая 81топр1а!е, взаимодействующий со шлангом элемент 202 может быть Себппд. и разрезное кольцо 208 может быть Епсппд.

Пластина 212 снабжена также отверстием 212Ь и хвостовой конец 202Ь внутреннего элемента 202 снабжен отверстиями 202с. Крепежные болты 220 пропущены через отверстия 202Ь и 212Ь для крепления пластины 212 к хвостовому концу 202а внутреннего элемента 202. На фиг. 2 показаны крепежные

- 16 005484 болты 220 и соответствующие отверстия, однако, можно предполагать применение меньшего или большего количества крепежных болтов 220 и соответствующих отверстий.

Взаимодействующий со шлангом элемент 208 снабжен внутренним спиральным углублением в форме пазов 208а, приспособленных для помещения в них наружной проволоки 24 шланга 10. Внутренний элемент 202 снабжен внутренним спиральным углублением в форме пазов 2026, приспособленных для помещения в них наружной проволоки 22. На фиг. 2 показано, что внутренняя и наружная проволоки 22 и 24, пазы 208а и 2026 сдвинуты на длину половины шага р.

Внутренний элемент 202 снабжен круговыми выступами 202е, которые располагаются под кольцевым уплотнением 204. Выступы 202д служат для улучшения уплотнения трубчатого элемента 20 между внутренним элементом 202 и кольцевым уплотнением 204, и позволяет не допустить, чтобы трубчатый элемент не был непреднамеренно смещен из своего положения.

Шланг 10 крепится к концевому соединению 200 следующим образом. Внутренний элемент 202 ввинчивают в конец шланга 10 так, чтобы шланг 10 плотно прилегал к пластине 212. Внутреннюю проволоку 22 вводят в пазы 2026, а наружную проволоку 24 вводят в пазы 208а. Внутреннюю и наружную проволоки 22 и 24 обрезают таким образом, чтобы они не тянулись вдоль внутреннего элемента 202 за пределами пазов 2026 и 208а. До этой точки обрезают также изоляцию 26. Внутренний армирующий слой 14 также обрезают в этой точке или же в той точке, перед которой внутренний армирующий слой 18 входит в непосредственное взаимодействие с наружной поверхностью внутреннего элемента 202. Остальной части трубчатого тела 12, однако, позволяют тянуться вдоль внутреннего элемента 202 между внутренним элементом 202 и кольцевым уплотнением 204.

Затем затягивают взаимодействующий со шлангом элемент 208 так, чтобы прочно скрепить его со шлангом 10. После этого затягивают гайки 218, вызывающие большее осевое напряжение на шланге 10 и устраняющие таким образом любой свободный ход в системе. Эти усилия передаются от взаимодействующего со шлангом элемента 208 на пластину 214, на стержень 216, на пластину 212 и на хвостовой конец 202Ь внутреннего элемента 202. Трубчатый элемент 20 отгибают поверх верхней поверхности взаимодействующего со шлангом элемента 208 и крепят к выступам 208Ь, простирающимся от верхней поверхности взаимодействующего со шлангом элемента 208.

Трубчатое тело 12 проходит под кольцевым уплотнением 204. После затягивания взаимодействующего со шлангом элемента 208 и гаек 218 затягивают разрезное кольцо 208, чтобы увеличить усилие, приложенное к трубчатому телу 12 кольцевым уплотнением 204.

Концевое соединение 200 охлаждают затем до низкой температуры жидким азотом. Это вызывает относительно большее по сравнению с разрезным кольцом 206 сжатие кольцевого уплотнения 204, в результате чего уменьшается сжимающее усилие, приложенное к кольцевому уплотнению 204 разрезным кольцом 206. В то время когда разрезное кольцо 206 и кольцевое уплотнение 204 остаются при относительно низкой температуре, разрезное кольцо повторно затягивают. Затем температуре позволяют повыситься до уровня окружающей среды, в результате чего сжимающее усилие разрезного кольца возрастает за счет большего расширения кольцевого уплотнения 204 по сравнению с разрезным кольцом 206.

Таким образом завершается кольцевое соединение на шланге 10. Взаимодействующий со шлангом элемент 208 обеспечивает частичную герметизацию конца шланга 208 и передачу осевых усилий в шланге 10 на кольцевое уплотнение 204. Кольцевое уплотнение обеспечивает окончательную герметизацию шланга 10.

На фиг. 5А-5Э показаны три сферы применения шланга 10. На каждом из фиг. 5А-5С плавучее судно 102 для добычи, хранения и выгрузки нефти соединяется с танкером для сжиженного природного газа 104 шлангом 10, являющимся предметом настоящего изобретения. Шланг 10 передает сжиженный природный газ из резервуара на судно 102 в резервуар танкера для сжиженного природного газа 104. На фиг. 5А шланг 10 располагается выше уровня моря 106. На фиг. 5В шланг 10 погружен ниже уровня моря 106. На фиг. 5С шланг 10 плавает возле поверхности моря. В каждом случае транспортировка сжиженного природного газа по шлангу 10 происходит без применения каких-либо промежуточных опор. На фиг. 5Ό танкер для сжиженного природного газа связан шлангом 10 с наземным хранилищем 108.

Шланг 10 может быть использован и во многих других областях применения, дополняющих применения, показанные на фиг. 5Λ-5Ω. Шланг может использоваться при низких и нормальных температурах.

Очевидно, что описанное выше изобретение может быть подвергнуто изменениям. Так, например, трубчатая оболочка 20 может быть помещена снаружи наружной проволоки 24. Кроме того, шланг 10 может содержать дополнительные армирующие слои 14, 18, герметизирующие слои 16 и/или трубчатые оболочки 20. Один или более, или даже все герметизирующие слои 18а могут быть выполнены из металлической пленки с полимерным покрытием или из металлизированной полимерной пленки. Аналогичным образом один или несколько, или даже все герметизирующие слои 18Ь могут быть выполнены из металлической пленки с полимерным покрытием или из металлизированной полимерной пленки.

- 17 005484

Claims

1. Шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенное между внутренним и наружным спиральными захватывающими элементами, предназначенное для транспортирования текучей среды по шлангу и для предотвращения протечки текучей среды из тела, и состоящее из внутреннего армирующего слоя, намотанного вокруг трубчатого внутреннего захватывающего элемента, уплотняющего слоя, намотанного вокруг трубчатого внутреннего элемента, и наружного армирующего слоя, намотанного вокруг уплотняющего слоя, посредством чего два армирующих слоя заключают между собой уплотняющий слой, и осевое упрочняющее средство, выполненное в форме, в основном, трубчатой оплетки и приспособленное для уменьшения деформации трубчатого тела при его осевом растяжении и для приложения направленного в радиальном направлении внутрь усилия по меньшей мере на части трубчатого тела при осевом растяжении упрочняющего средства.

2. Шланг по п.1, в котором осевое упрочняющее средство содержит по меньшей мере одну, в основном, трубчатую оболочку, выполненную из листового материала, которому придана трубчатая форма, так что оболочка приспособлена сохранять целостность своей трубчатой формы при ее осевом растяжении.

3. Шланг по п.2, который содержит по меньшей мере две трубчатые оболочки.

4. Шланг по пп.1, 2 или 3, в котором деформация разрушения трубчатого тела и осевого упрочняющего средства находится в пределах от 1 до 10%.

5. Шланг по п.4, в котором оплетка имеет трехосную форму.

6. Шланг по любому из предшествующих пп.1-5, в котором осевое упрочняющее средство расположено между наружным армирующим слоем и наружным захватывающим элементом.

7. Шланг по любому из пп.1-6, в котором трубчатое тело, осевое упрочняющее средство и армирующий слой выполнены из одного и того же полимерного материала.

8. Шланг по любому из пп.1-7, в котором один или каждый армирующий слой содержит текстильную ткань, состоящую из волокон, расположенных в направлении утка и основы, расположены таким образом, что основа ткани ориентирована под углом менее 20° к продольной оси шланга.

9. Шланг по п.8, в котором армирующий слой расположен таким образом, что основа ткани ориентирована под углом менее 10° к продольной оси шланга.

10. Шланг по любому из пп.6-9, в котором один или каждый армирующий слой содержит полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы.

11. Шланг по любому из пп.1-10, в котором осевое упрочняющее средство содержит полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы, волокна арамида или волокна полиэфира.

12. Шланг по любому из пп.1-11, в котором уплотняющий слой содержит полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы или сополимер гексафторпропилена и тетрафторэтилена.

13. Шланг по любому из пп.1-12, в котором уплотняющий слой содержит по меньшей мере один слой, частично или полностью состоящий из металла или оксида металла.

14. Шланг по любому из пп.1-11, в котором уплотняющий слой содержит по меньшей мере две полимерные пленки, одна из которых выполнена из первого полимера, а другая пленка выполнена из второго полимера, отличающегося от первого полимера, и одна из полимерных пленок является более жесткой, чем другая пленка, так что при рабочих температуре и давлении пленки имеют различную деформацию при пределе текучести.

15. Шланг по п.14, в котором одна из пленок является наружной пленкой, другая пленка является внутренней пленкой и наружная пленка является более жесткой, чем внутренняя пленка.

16. Шланг по п.14 или 15, в котором полимерные пленки уплотняющего слоя содержат полиэфир, полиамид, полиолефин или фторполимер.

17. Шланг по любому из пп.14, 15, 16, в котором одна полимерная пленка уплотняющего слоя содержит полиолефин, а другая полимерная пленка содержит фторполимер.

18. Шланг по п.16 или 17, в котором одна полимерная пленка уплотняющего слоя содержит высокоориентированный полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы.

19. Шланг по любому из пп.16, 17, 18, в котором одна полимерная пленка уплотняющего слоя содержит сополимер гексафторпропилена и тетрафторэтилена.

20. Шланг по любому из пп.14-19, в котором уплотняющий слой содержит множество слоев каждой полимерной пленки, размещенных таким образом, что первый и второй полимеры чередуются по всей толщине герметизирующего слоя.

21. Шланг по любому из пп.14-20, в котором слоем металла или оксида металла является слой металлической пленки или пленки из оксида металла, или слой металлической пленки или пленки из оксида металла с полимерным покрытием, или же полимерной пленки, металлизированной металлом или оксидом металла.

22. Шланг по любому из пп.1-21, который дополнительно содержит изолирующий слой.

23. Шланг по любому из пп.1-21, который содержит также связующий материал из отвержденной смолы, размещенный вокруг наружного захватывающего элемента, который, по меньшей мере, частично

- 18 005484 погружен в смолу для ограничения относительного движения между наружным захватывающим элементом и остальной частью шланга.

24. Шланг по п.23, в котором смола может быть нанесена на трубчатый элемент в жидкой форме как неотвержденная смола и затем отверждена на ней.

25. Шланг по п.23 или 24, в котором связующим материалом является полиуретан.

26. Шланг по любому из пп.23-25, который содержит также изолирующий слой, состоящий из ткани, выполненной из базальтового волокна.

27. Шланг по п.26, который содержит также сжимающий слой, размещенный вокруг базальтовой ткани и предназначенный для сжатия базальтового слоя.

28. Шланг по п.27, в котором сжимающий слой содержит полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы.

29. Шланг по любому из пп.1-28, который содержит также слой пластмассы, помещенный вокруг трубчатого тела, включающей пузырьки газа.

30. Шланг по п.29, в котором пластмассой является полиуретан.

31. Шланг по п.29 или 30, в котором пластмасса нанесена на трубчатое тело путем напыления пластмассы в жидкой форме на поверхность трубчатого тела с последующим ее отверждением.

32. Шланг по любому из пп.29-31, в котором пузырьки газа введены путем вдувания газа в пластмассу перед напылением, когда она все еще остается в жидкой форме.

33. Шланг по любому из пп.29-32, который дополнительно содержит еще один слой пластмассы, не содержащий значительного количества пузырьков газа и размещенный поверх пластмассы, включающей пузырьки газа.

34. Шланг по п.33, в котором дополнительным слоем пластмассы является полиуретан.

35. Шланг по любому из пп.29-32, в котором общий удельный вес шланга составляет менее 0,8.

36. Шланг по любому из пп.1-35, который дополнительно содержит концевое соединение, имеющее внутренний элемент, приспособленный, по меньшей мере, частично располагаться внутри шланга, уплотнительный элемент, приспособленный для уплотнения стыка по меньшей мере части трубчатого тела по окружности между уплотнительным элементом и внутренним элементом, и отдельное передающее нагрузку средство, приспособленное для передачи осевых нагрузок, приложенных к шлангу вокруг уплотнительного элемента для уменьшения или устранения осевой нагрузки на шланг между уплотнительным элементом и внутренним элементом.

37. Шланг по п.36, в котором внутренний элемент является, по существу, цилиндрическим, уплотнительный элемент имеет форму кольца, приспособленного для ввода в него внутреннего элемента так, что трубчатое тело может быть зажато между наружной поверхностью внутреннего элемента и внутренней поверхностью кольца.

38. Шланг по п.36 или 37, в котором уплотнительный элемент содержит внутреннее уплотнительное кольцо и наружное разъемное кольцо, приспособленное затягиваться для введения уплотнительного кольца в плотный контакт с трубчатым телом и внутренним элементом.

39. Шланг по п.38, в котором разъемное кольцо выполнено из нержавеющей стали, а уплотнительное кольцо - из политетрафторэтилена.

40. Шланг по любому из пп.36-39, в котором передающее нагрузку средство содержит взаимодействующий со шлангом элемент, передающий нагрузку элемент и концевой элемент, прикрепленный к внутреннему элементу, при этом уплотнительный элемент расположен между передающим нагрузку элементом и концевым элементом, а взаимодействующий со шлангом элемент и концевой элемент соединены через передающий нагрузку элемент.

41. Шланг по п.40, в котором взаимодействующий со шлангом элемент приспособлен для взаимодействия со шлангом таким образом, что по меньшей мере часть осевых усилий, возникающих в шланге, передается от шланга на взаимодействующий со шлангом элемент.

42. Шланг по п.40 или 41, в котором внутренний элемент и взаимодействующий со шлангом элемент включают, каждый, часть, приспособленную для размещения в ней внутреннего и наружного захватывающих элементов.

43. Шланг по любому из пп.40, 41, 42, в котором передающий нагрузку элемент содержит передающую нагрузку пластину, имеющую отверстие для пропуска через него шланга и поверхность, зацепляемую со взаимодействующим со шлангом элементом, для передачи нагрузок от взаимодействующего со шлангом элемента на пластину.

44. Шланг по п.43, в котором передающий нагрузку элемент содержит также передающий нагрузку стержень, закрепленный между пластиной и концевым элементом для передачи нагрузок от пластины на концевой элемент.

45. Шланг по любому из пп.36-44, в котором внутренний элемент имеет шланговый конец, приспособленный для введения в концевую часть шланга, и хвостовой конец, удаленный от шлангового конца, и в котором на одной стороне уплотнительного элемента, прилегающей к хвостовому концу, помещен концевой элемент, а на другой стороне уплотнительного элемента, прилегающей к шланговому концу, помещен взаимодействующий со шлангом элемент.

- 19 005484

46. Шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенного между внутренним и наружным спиральными захватывающими элементами, имеющее уплотняющий слой, расположенный между внутренним и наружным армирующими слоями, отличающийся тем, что уплотняющий слой содержит по меньшей мере одну полимерную пленку, покрытую или металлизированную металлом или окисью металла.

47. Шланг по п.46, в котором уплотняющий слой дополнительно содержит по меньшей мере один слой, частично или полностью состоящий из металла или оксида металла.

48. Шланг по п.46 или 47, в котором уплотняющий слой содержит две полимерные пленки, из которых наружная пленка является более жесткой, чем внутренняя пленка.

49. Шланг по любому из пп.46-48, в котором полимерные пленки содержат полиэфир, полиамид, полиолефин или фторполимер.

50. Шланг по любому из пп.48 или 49, в котором одна полимерная пленка содержит полиолефин, а другая полимерная пленка содержит фторполимер.

51. Шланг по п.49 или 50, в котором одна полимерная пленка содержит высокоориентированный полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы.

52. Шланг по любому из пп.49-51, в котором фторполимер содержит сополимер гексафторпропилена и тетрафторэтилена.

53. Шланг по любому из пп.46-52, в котором уплотняющий слой содержит множество слоев каждой полимерной пленки, размещенных таким образом, что первый и второй полимеры чередуются по всей толщине герметизирующего слоя.

54. Шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенное между внутренним и наружным спиральными захватывающими элементами, отличающийся тем, что вокруг трубчатого тела помещен связующий материал из отвержденной смолы, причем наружный захватывающий элемент, по меньшей мере, частично погружен в смолу для ограничения относительного перемещения между наружным захватывающим элементом и остальной частью шланга.

55. Шланг по п.54, в котором неотвержденная смола, образующая связующий материал, является материалом, который можно нанести на трубчатый элемент в жидкой форме.

56. Шланг по п.54 или 55, в котором связующим материалом является полиуретан.

57. Шланг по любому из пп.54-56, который дополнительно содержит изолирующий слой, состоящий из ткани, выполненной из базальтового волокна.

58. Шланг по п.57, который дополнительно содержит сжимающий слой, расположенный вокруг базальтовой ткани и предназначенный для сжатия базальтового слоя.

59. Шланг по п.58, в котором сжимающий слой содержит полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы.

60. Шланг по любому из пп.54-59, в котором трубчатое тело содержит по меньшей мере один армирующий слой и по меньшей мере один уплотняющий слой.

61. Шланг по п.60, в котором трубчатое тело содержит два армирующих слоя с заключенным между ними уплотняющим слоем.

62. Шланг по п.60 или 61, в котором один или каждый армирующий слой содержит полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы.

63. Шланг по любому из пп.60-62, в котором уплотняющий слой содержит полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы или фторполимер.

64. Шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенное между внутренним и наружным захватывающими элементами, отличающийся тем, что имеет помещенный вокруг трубчатого элемента слой из пластмассы и изолирующий слой, содержащий ткань, выполненную из базальтовых волокон.

65. Шланг по п.64, который дополнительно содержит сжимающий слой, расположенный вокруг базальтового волокна и предназначенный для его сжатия.

66. Шланг по п.64 или 65, в котором пластмасса включает пузырьки газа.

67. Шланг по любому из пп.64-66, в котором пластмассой является полиуретан.

68. Шланг по любому из пп.64-67, в котором пластмасса в жидкой форме нанесена на поверхность трубчатого тела напылением с последующим ее отверждением.

69. Шланг по любому из пп.64, 66, 68, в котором пузырьки газа введены путем вдувания газа в пластмассу перед напылением, когда она все еще остается в жидкой форме.

70. Шланг по любому из пп.64-69, который дополнительно содержит еще один слой пластмассы, не содержащий значительного количества пузырьков газа и размещенный поверх пластмассы, включающей пузырьки газа.

71. Шланг по п.70, в котором дополнительный слой пластмассы является полиуретаном.

72. Шланг по любому из пп.64-71, в котором общий удельный вес шланга составляет менее 0,8.

73. Концевое соединение, предназначенное для заделки конца шланга, содержащего трубчатое тело из гибкого материала, расположенное между внутренним и наружным спиральными захватывающими элементами, отличающееся тем, что имеет внутренний элемент, приспособленный, по меньшей мере,

- 20 005484 частично располагаться внутри шланга, уплотнительный элемент, приспособленный для уплотнения стыка по меньшей мере части трубчатого тела по окружности между уплотнительным элементом и внутренним элементом, и отдельное передающее нагрузку средство, приспособленное для передачи осевых нагрузок, между шлангом и внутренним элементом таким образом, что осевая нагрузка отклоняется вокруг уплотнительного элемента для уменьшения или устранения осевой нагрузки на шланг между уплотнительным элементом и внутренним элементом, при этом уплотнительный элемент приспособлен для уплотнения трубчатого тела независимо от приложения осевой нагрузки между шлангом и внутренним элементом.

74. Концевое соединение по п.73, в котором внутренний элемент является, по существу, цилиндрическим, а уплотнительный элемент имеет форму кольца, приспособленного для ввода в него внутреннего элемента так, что трубчатое тело зажимается между наружной поверхностью внутреннего элемента и внутренней поверхностью кольца.

75. Концевое соединение по п.73 или 74, в котором уплотнительный элемент содержит внутреннее уплотнительное кольцо и наружное разъемное кольцо, приспособленное затягиваться для введения уплотнительного кольца в плотный контакт с трубчатым телом и внутренним элементом.

76. Концевое соединение по п.75, в котором разъемное кольцо выполнено из нержавеющей стали, а уплотнительное кольцо - из политетрафторэтилена.

77. Концевое соединение по любому из пп.73-76, в котором передающее нагрузку средство содержит взаимодействующий со шлангом элемент, передающий нагрузку элемент и концевой элемент, прикрепленный к внутреннему элементу, при этом уплотнительный элемент расположен между передающим нагрузку элементом и концевым элементом, а взаимодействующий со шлангом элемент и концевой элемент соединены через передающий нагрузку элемент.

78. Концевое соединение по п.77, в котором взаимодействующий со шлангом элемент приспособлен для взаимодействия со шлангом таким образом, что по меньшей мере часть осевых усилий, возникающих в шланге, передается от шланга на взаимодействующий со шлангом элемент.

79. Концевое соединение по п.77 или 78, в котором внутренний элемент и взаимодействующий со шлангом элемент включают, каждый, часть, приспособленную для размещения в ней внутреннего и наружного захватывающих элементов.

80. Концевое соединение по любому из пп.77, 78, 79, в котором передающий нагрузку элемент предпочтительно содержит передающую нагрузку пластину, имеющую отверстие, предназначенное для пропуска через него шланга, и поверхность, зацепляющуюся со взаимодействующим со шлангом элементом, для передачи нагрузок от взаимодействующего со шлангом элемента на пластину.

81. Концевое соединение по п.80, в котором передающий нагрузку элемент дополнительно содержит передающий нагрузку стержень, закрепленный между пластиной и концевым элементом для передачи нагрузок от пластины на концевой элемент.

82. Концевое соединение по любому из пп.73-81, в котором внутренний элемент имеет шланговый конец, приспособленный для введения в концевую часть шланга, и хвостовой конец, удаленный от шлангового конца, и на одной стороне уплотнительного элемента, прилегающей к хвостовому концу, помещен концевой элемент, а на другой стороне уплотнительного элемента, прилегающей к шланговому концу, помещен взаимодействующий со шлангом элемент.

83. Шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенное между внутренним и наружным спиральными захватывающими элементами и предназначенное для транспортирования текучей среды по шлангу и для предотвращения протечки текучей среды из тела, отличающийся тем, что шланг содержит концевое соединение, выполненное по любому из пп.73-82 и установленное на его конце.

84. Шланг по п.83, содержащий концевое соединение, выполненное по п.77, в котором взаимодействующий со шлангом элемент приспособлен для закрепления части шланга, отогнутой назад поверх наружной части взаимодействующего со шлангом элемента.

85. Шланг по п.84, который дополнительно содержит осевое упрочняющее средство в форме оплетки вокруг трубчатого тела, и оплетка является частью шланга, отогнутой назад поверх наружной части трубчатого элемента.

86. Шланг по любому из пп.83-85, в котором трубчатое тело проходит между внутренним элементом и уплотнительным элементом.

87. Шланг по любому из пп.83-86, в котором трубчатое тело содержит по меньшей мере один армирующий слой и по меньшей мере один уплотняющий слой.

88. Шланг по любому из пп.1-87, предназначенный для транспортировки по нему низкотемпературных текучих сред.

89. Способ изготовления шланга, содержащий следующие операции:

(а) наматывание захватывающего элемента вокруг трубчатой оправки для формирования внутренней спирали;

- 21 005484 (в) натягивание трубчатой осевой упрочняющей оболочки на свободный конец оправки так, чтобы оправка вошла внутрь осевой упрочняющей оболочки, и затем натягивание осевой упрочняющей оболочки на трубчатую оправку таким образом, чтобы она хотя бы частично покрывала трубчатое тело, причем осевая упрочняющая оболочка приспособлена для уменьшения деформации трубчатого тела, когда оно подвергается осевому растяжению, и для создания направленного внутрь в радиальном направлении усилия по меньшей мере на части трубчатого тела при ее осевом растяжении;

(г) наматывание захватывающего элемента вокруг осевой упрочняющей оболочки для формирования наружной спирали;

(д) закрепление концов шланга, полученного в ходе операции (г);

(е) снятие шланга с оправки.

90. Способ по п.89, в котором спирали и листовой материал наматывают под натяжением для обеспечения высокой конструкционной целостности шланга.

91. Способ по п. 89 или 90, в котором листовой материал в ходе операции (б) содержит два армирующих слоя, между которыми заключен уплотняющий слой.

92. Способ по п.91, в котором внутренний армирующий слой в виде листа наматывают по спирали вокруг внутренней спирали и оправки, затем уплотняющий слой в виде листа наматывают по спирали вокруг внутреннего армирующего слоя, затем наружный армирующий слой в виде листа обертывают вокруг уплотняющего слоя.

93. Способ по любому из пп.89-92, в котором внутреннюю и наружную спирали наматывают с одинаковым шагом, а положение витков наружной спирали смещено на полшага относительно положения витков внутренней спирали.

94. Способ по любому из пп.89-93, который дополнительно содержит нанесение отверждаемой жидкой смолы на наружную спираль и отверждение смолы с образованием твердого пластмассового покрытия, содержащего внутри пузырьки газа.

95. Способ по любому из пп.89-94, дополнительно содержащий между операциями в) и г) наматывание упрочняющего слоя вокруг осевой упрочняющей оболочки.

96. Способ изготовления шланга, содержащий следующие операции:

(в) наматывание захватывающего элемента вокруг трубчатого тела для формирования наружной спирали;

(г) снятие шланга с оправки, отличающийся тем, что содержит следующие операции:

(е) фиксация передающего нагрузку средства на наружной поверхности шланга;

(ж) фиксация уплотнительного элемента на наружной поверхности трубчатого тела.

97. Способ по п.96, который дополнительно содержит между операциями (б) и (в) натягивание трубчатого осевого упрочняющего элемента на свободный конец оправки так, что оправка проходит внутри осевого упрочняющего элемента, с последующим натягиванием осевого упрочняющего элемента на оправку таким образом, чтобы он хотя бы частично покрывал трубчатое тело.

98. Способ по п.97, в котором осевой упрочняющий элемент фиксируют с помощью передающего нагрузку средства и после операции (е) отгибают трубчатое осевое упрочняющее средство на части передающего нагрузку средства.

99. Шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенное между внутренним и внешним захватывающими элементами, предназначенное для транспортировки текучей среды по шлангу и для предотвращения протечки текучей среды из тела и имеющее по меньшей мере один армирующий слой и по меньшей мере один уплотняющий слой, концевое соединение, подогнанное к концу шланга для его уплотнения и имеющее внутренний элемент, приспособленный располагаться, по меньшей мере частично, в шланге, и уплотнительное кольцо, приспособленное уплотнять, по меньшей мере частично, трубчатое тело между уплотнительным кольцом и внутренним элементом, при этом уплотнительный элемент содержит уплотнительное кольцо и сжимающий элемент, предназначенный для сжатия уплотнительного кольца в уплотнительное зацепление с частью трубчатого тела, уплотняемый с уплотнительным элементом для выборочного увеличения или уменьшения сжимающей силы сжимающего элемента на уплотнительный элемент и выполненный из материала, который контактирует менее, чем уплотнительное кольцо при охлаждении.

100. Шланг, содержащий трубчатое тело из гибкого материала, помещенное между внутренним и внешним захватывающими элементами, имеющее уплотняющий слой, расположенный между внутренним и наружным армирующими слоями, и осевое упрочняющее средство, приспособленное для уменьшения деформации трубчатого тела при его осевом растяжении и для приложения направленного в радиальном направлении внутрь усилия по меньшей мере на части трубчатого тела при осевом растяжении

- 22 005484 упрочняющего средства, отличающийся тем, что по меньшей мере один из внутреннего и внешнего упрочняющих слоев, уплотняющего слоя и осевого упрочняющего средства выполнен из полиэтилена с ультравысокой молекулярной массой.

101. Шланг по п.100, в котором полиэтилен с ультравысокой молекулярной массой имеет среднюю молекулярную массу, превышающую 400.000.

102. Шланг по п.100, в котором полиэтилен с ультравысокой молекулярной массой имеет среднюю молекулярную массу, превышающую 800.000.

103. Шланг по п.100, в котором полиэтилен с ультравысокой молекулярной массой имеет среднюю молекулярную массу, превышающую 1.000.000.

104. Шланг по любому из пп.101-103, в котором полиэтилен с ультравысокой молекулярной массой имеет среднюю молекулярную массу, превышающую 15.000.000.

105. Шланг по п.100, в котором полиэтилен с ультравысокой молекулярной массой имеет среднюю молекулярную массу, превышающую 1.000.000-6.000.000.

106. Шланг по любому из пп.100-105, в котором полиэтилен с ультравысокой молекулярной массой растянут по меньшей мере в 2-5 раз в одном направлении и по меньшей мере в 10-15 раз в другом направлении.

107. Шланг по любому из пп.100-106, в котором полиэтилен с ультравысокой молекулярной массой имеет параллельную ориентацию, превышающую 90%.

108. Шланг по любому из пп.98-107, в котором полиэтилен с ультравысокой молекулярной массой имеет кристалличность, превышающую 70%.

109. Шланг по любому из пп.100-108, в котором внутренний и внешний армирующие слои, уплотняющий слой и осевое упрочняющее средство выполнены из полиэтилена с ультравысокой молекулярной массой.