JP3368317B2 - かみ合わせ外装層を有する可撓性管状導管 - Google Patents

かみ合わせ外装層を有する可撓性管状導管

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に流体、詳細には、海中井を稼働すること
により生じる炭化水素を圧力下で移送するのに使用する
のに適した可撓性管状導管に関する。
出願人の会社は高い機械特性、詳細には、引張強さ、
耐圧潰性、移送される流体の内圧に対する耐性、および
捩れ作用に対する耐性を有する種々の種類の上記のよう
な管状導管の長尺体を製造販売している。
かくして、出願人の会社は100barsより大きい、場合
によっては、500bars〜1000barsもの高い圧力に耐える
ように設計された管状導管を製造販売しており、この管
状導管は、内部漏れ防止シースと、一般に断面が矩形ま
たは円形である簡単な断面形状の引張外装部と、内部漏
れ防止シースと引張外装部との間に設けられた「圧力
層」と称する圧力に耐えるための外装部とを備えてお
り、また、可撓性管状導管の軸線に対して90゜に近い角
度で螺旋巻きされた金属ワイヤの１つまたはそれ以上の
層を備えており、引張外装部は外側の保護シースにより
覆われている。
実際、圧力層が螺旋巻きされる角度は、管状導管の内
側の圧量により発生される力（フープ応力）の円周方向
成分に対する圧力層の最大強さをもたらすように可撓性
管状導管の軸線に対して80゜より大きい。
このような圧力層の種々の構成が特に文献WO−91/004
67にすでに述べられている。
この先行文献は、一方がいわゆる「Ｔ字状」断面を有
し、他方が「Ｕ字状」断面を有する少なくとも一対のか
み合わせ可能な金属断面ワイヤの螺旋巻きにより構成さ
れた圧力層構成体を開示しており、これらのワイヤは巻
き部間に横のかみ合わせをもたらすように、すなわち、
巻き部が可撓性管状導管の軸線の方向に横方向に離れる
ことができる程度の限度をもたらすように構成し且つ寸
法決めされている。
Ｔ−断面ワイヤは、その横端部に設けられた基部分を
有するものとして構成され、リブが基部分から突出して
おり、また断面は基部分から突出している中央リブを有
しており、その端部は基部分から横リブの端部よりも大
きい距離を隔てて位置決めされている。
Ｕ−断面ワイヤは基部分を備えており、この基部分に
は、それから延びるリブがその横端部に設けられてい
る。
一方のワイヤがＴ−断面を有し、他方がＵ−断面を有
する螺旋巻きのかみ合わせ断面ワイヤにより圧力層が構
成された上記先行文献から知られた構成では、Ｕ−断面
ワイヤは厚さおよび断面が大きい。
上記先行文献によれば、Ｕ−断面ワイヤはそのリブが
外方に向けて、あるいは内方に向けて配置することがで
きる。
実験の結果、出願人の会社は、まず、動的適用におい
て、すなわち、可撓性管状導管に交互の曲げ変形を施す
と、Ｕ−だねんワイヤが外方に向けられたリブを有する
ように、Ｕ−断面ワイヤの内層およびＴ−断面ワイヤの
外層により構成される圧力層を有するなら、このような
可撓性管状導管が非常に失望的な性能を示すことがわか
った。実際、管状導管が組立て状態にあれば、圧力層を
構成するＴ−断面ワイヤとＵ−断面ワイヤとの間の接触
が常に存在し、これは管状導管が使用状態にある時間全
体にわたって継続し、断面ワイヤの突出部分間の相互ス
ラスト力が大きいことが認められた。
使用中、大きいスラスト力と関連してかかる接触によ
り発生された摩擦が、断面ワイヤに現れる亀裂現象によ
り、且つその断面の縮小により寿命の短縮を生じること
が認められた。
Ｕ−断面ワイヤのリブが内方に向けられてＴ−断面ワ
イヤから内層を構成しようとする場合、実際には、Ｔ−
断面ワイヤとＵ−断面ワイヤとの間に半径方向の接触が
起こらないようにすることが可能ではなく、且つＵ−断
面ワイヤが圧力の円周方向成分に対する抵抗に著しく寄
与することがわかった。このような条件下では、Ｔ−断
面ワイヤとＵ−断面ワイヤとの間のスラスト力は過剰に
大きいままであるリスクを生じる。
Ｕ−断面ワイヤのリブを内方に向け、且つＴ−断面ワ
イヤおよびＵ−断面ワイヤの寸法特性を変更した第１試
作品を作製した。動的条件下および圧力下での試作品に
ついての疲労試験は、Ｕ−断面ワイヤが破断したため、
早期に終了した。
本発明は、Ｔ−断面ワイヤとＵ−断面ワイヤとの間の
半径方向のスラスト力と関連した摩擦力により生じられ
るより大きいか或いはより小さい程度の曲げモーメント
をＵ−断面ワイヤに当てると言う、破断したＵ−断面ワ
イヤについて調べるときに得られた発見に依存してい
る。
本発明はＴ−断面ワイヤおよびＵ−断面ワイヤを備え
た圧力層を有し、且つ同一種類の公知の構造の欠点を生
じない可撓性管状導管を提案する。
本発明によれば、Ｔ−断面ワイヤのリブが可撓性管状
導管に対して外方に向けられており、Ｕ−断面ワイヤの
リブが可撓性管状導管の軸線に向けられており、Ｔ−断
面ワイヤの垂直断面の面積がＵ−断面ワイヤの右側断の
面積より実質的に大きく、第１に、Ｔ−断面の横溝に係
合されるＵ−断面の横リブにより、第２に、上記Ｕ−断
面ワイヤの２つのリブ間のＵ−断面ワイヤの基部分に面
したＴ−断面ワイヤの横リブにより構成された各横かみ
合わせ帯域において、２つの断面ワイヤのうちの第１ワ
イヤの横リブと第２断面ワイヤとの間の接触と、第２断
面ワイヤの横リブと第１断面ワイヤとの間の半径方向の
隙間とが存在することを特徴とする。
好ましくは、第１断面ワイヤはＴ−断面ワイヤであ
り、上記断面ワイヤの２つの横リブは、Ｕ−断面ワイヤ
の横リブ間に位置した溝の好ましくは平らな幅広い底部
を構成するＵ−断面ワイヤの基部分の向合い表面と接触
しており、Ｕ−断面ワイヤの２つの横リブは或る量の半
径方向の隙間を残して、Ｔ−断面ワイヤの対応溝から隔
てている。
Ｔ−断面ワイヤおよびＵ−断面ワイヤの垂直断面の上
記面積比は、有利には、２以上であり、好ましくは３以
上である。鋼ワイヤの有利な場合には、比が４〜５の範
囲であり、且つＴ−断面ワイヤの全厚さが代表的な用途
に対応する約12mm〜18mmの範囲にある特に有利な結果が
得られた。
Ｔ−断面ワイヤの厚さはもっと小さくてもよいが、好
ましくは5mm以上である。この場合、Ｕ−断面ワイヤの
断面が最小まで減少されるが、それでも、好ましくは、
少なくとも1mm残る。
もっと大きいワイヤの厚さの場合、上記面積比が５の
上記値を越えることができるように、Ｕ−断面ワイヤの
基部分の厚さを比較的小さい、例えば、1.5mm〜3mm程度
の値に保つ。
本発明により設けられたＴ−断面ワイヤおよびＵ−断
面ワイヤの夫々の配置のため、管状導管の内側の圧力に
より発生される力の円周方向成分の大部分に耐えるよう
に要求されたＴ−断面ワイヤであるかぎり、上記特徴は
有利である。
Ｔ−断面ワイヤおよびＵ−断面ワイヤの幾何学的形状
は、垂直断面では、可撓性管状導管の軸線と実質的に平
行である内方および外方の面した円周外面を呈するよう
な形状である。すなわち、圧力層を通る長さ方向断面で
は、Ｔ−断面ワイヤの内側基部およびその中央リブの外
縁部、およびリブ間の幅広い溝を構成するＵ−断面ワイ
ヤの外面および内面は可撓性管状導管の軸線と平行な真
っ直ぐな線の形態である。
第１ワイヤ、好ましくは、Ｔ−断面ワイヤの横リブが
第２断面ワイヤ、好ましくは、Ｕ−断面ワイヤの内側基
部の対応溝と接触するようにして可撓性管状導管が作製
されているので、第２断面ワイヤの横リブと第１断面ワ
イヤの対応溝との間に実際に少なくとも0.1mmに等しい
初めの半径方向隙間が存在する。この初めの半径方向隙
間は好ましくは0.2mm以上であり、一般には、Ｔ−断面
ワイヤの厚さの約３％〜５％である。
かかる条件下では、可撓性管状導管を使用に供し、こ
の可撓性管状導管に流体を圧力下で充填すると、圧力に
よる力の円周方向成分に対する圧力層の抵抗は、引張外
装による役割を考慮して、Ｔ−断面ワイヤおよびＵ−断
面ワイヤに配分される。断面ワイヤの材料が同じヤング
率を有する場合、円周方向成分はほぼ、２つの断面ワイ
ヤの垂直断面の夫々の面積の関数として配分される。そ
の結果、使用に供される可撓性管状導管の初めの状況で
は、第１断面ワイヤのリブと第２断面ワイヤの向合い溝
との間に半径方向のスラスト力が存在する。可撓性管状
導管を動的条件下で使用する場合、管状導管の曲率は通
常は膨張時に時間にわたって変化し、その結果、ワイヤ
の横方向、すなわち、可撓性管状導管の軸方向における
両断面ワイヤ間の相対変位が生じる。かくして、半径方
向スラスト力は、比較的低いレベルの交互の応力と、ワ
イヤの長さ方向に延び、圧力の円周方向成分に耐えるこ
とに相当する比較的高い値の静的引張応力と組合せの状
態をもたらす。このようににして生じる疲労状態が予定
の用途において必要とされる寿命、例えば、20年に匹敵
することは従来は明らかではない。また、スラスト力は
接触状態にあるワイヤの一方または両方の表面の摩擦を
発生させ、この表面の漸次摩耗を引き起こす。
本発明によれば、Ｔ−断面ワイヤの断面積はＵ−断面
ワイヤの面積より大きく、好ましくは、数倍大きい。そ
の結果、円周方向力およびＵ−断面ワイヤにより吸収さ
れる半径方向スラスト力の一部は両ワイヤの断面積の比
の関数として比較的小さい。
２の押し合うワイヤの表面の漸進摩耗により、Ｔ−断
面ワイヤの巻き半径をわずかに増大させ、Ｕ−断面ワイ
ヤの巻き半径をわずかに減少させ、同時に、両ワイヤの
慣性軸線を互いに向けて移動させる。
ワイヤが摩耗すると、Ｔ−断面ワイヤにより受けられ
る円周方向力が漸次増大し、Ｕ−断面ワイヤの寄与が比
例してより速く減少し、多くの場合、或る時間の長さの
終わりに、この円周方向力が小さい圧縮力に代わる。そ
れに応じて、ワイヤ間の半径方向のスラスト力はＵ−断
面ワイヤにおける円周方向力とともに減少する。この有
利な特性の発見は本発明がもたらす利点を評価する際に
本質的な役割を果たした。
第１断面ワイヤのリブと第２断面ワイヤの対応溝との
間の接触時の摩耗の他の結果、第２断面ワイヤ、好まし
くはＵ−断面ワイヤのリブと、第２断面ワイヤの溝との
間の半径方向隙間がその初めの値と比較して漸進的に減
少する。
本発明によれば、この半径方向隙間、すなわち、第２
リブの半径方向隙間は可撓性管状導管が使用中である全
時間にわたってそのままであるべきである。可能な摩耗
量に比較して不十分である初めの隙間のため、或る時間
の長さの後に第２ワイヤのりぶと第１ワイヤの対応溝と
の間に第２の半径方向のスラストが現れる場合、Ｕ−断
面ワイヤにおける破断を急速の生じることがわかった。
これは、第１に、Ｕ−断面ワイヤの２つのリブおよび２
本のＴ−断面ワイヤの各々の横リブが接触してＵ−断面
ワイヤがＴ−断面ワイヤの２つの隣接曲がり部に対して
４点接触する状況と、第２に、ほかのところで見出さ
れ、且つＴ−断面ワイヤの向合い表面との接触時に摩擦
力によりＵ−断面の内側壁部においてそのリブの端部に
生じた交互の横方向の圧縮／引張応力に起因したＵ−断
面ワイヤにおける曲げモーメントの存在との組み合わせ
に起因していた。しかしながら、第２リブの半径方向の
隙間の初めの値が、半径方向の隙間が可撓性管状導管の
寿命全体にわたって接触しないでそのままであるのに十
分である場合、Ｕ−断面ワイヤは破断を受けないことが
わかった。
第１実施例では、Ｔ−断面ワイヤおよびＵ−断面ワイ
ヤの特性は、可撓性管状導管が次々の２作動段階を有す
るように選択される。
初めの段階中、作用するスラストでＴ−断面ワイヤと
Ｕ−断面ワイヤとの間に接触が存在し、円周方向力の一
部が量断面ワイヤ間の接触圧力でＵ−断面ワイヤにより
受け取られる。
この接触は摩擦および初めの摩耗を生じ、これは減少
し始める２つの接触支持面の厚さにもかかわらず、Ｔ−
断面ワイヤとＵ−断面ワイヤとの間に或る量のスラスト
力が存在する間、継続する。
出願人の会社が行った研究は、動的作用、本質的に膨
張作用と関連した応力及び変形に変化を与えられ、摩耗
は小さく、１ミリメータの10分の２〜３程度の最終及び
最大の大きさに達することを示した。断面ワイヤ、特に
断面の大きいＴ−断面ワイヤの寸法を仮定すれば、断面
の面積の減少は極めて小さく、実際、全く無視し得る程
度である。
第２作動段階中、Ｔ−断面ワイヤおよびＵ−断面ワイ
ヤはほぼ接触状態のままであるが、スラスト力は究めた
小さくなり、実際に無視し得る程度になる。より正確に
は、スラスト力はこれ以上摩耗が生じなくなるレベルに
留まる。
かくして、断面ワイヤはもはや摩耗を受けず、Ｔ−断
面ワイヤがＵ−断面ワイヤと関連した構造を含めて以前
に公知な構造と比較して、寿命の顕著な増大が認められ
る。
本発明によれば、ワイヤの断面がそれらの始めの値に
非常に近い値で安定化されるので、且つ薄い表面膜が一
様に摩耗された後に断面ワイヤ間のスラスト力が消失す
るので、圧力層が亀裂し始めを全く示さないことを認め
ることができる。
第２実施例では、スラスト力が連続して減少するが、
このスラスト力は可撓性管状導管の寿命全体にわたって
摩耗が継続するのに十分なままであり、摩耗速度はスラ
スト力の減少と同時に減少し、かくして段々小さくな
る。最終の摩耗は第１実施例と同様にほとんど無く、特
に、厚いワイヤの摩耗が約１ミリメータに達するときで
も、接触なしに第２リブの半径方向隙間がそのままであ
るような程度である。
Ｔ−断面ワイヤおよびＵ−断面ワイヤにより構成され
る圧力層の外側には、引張外装と、任意にポリマー材料
製であり、有利には圧力層と引張外装との間に配置され
た中間層とが設けられている。在来のように、引張外装
は圧縮力を下層の圧力層に及ぼし、この力はＴ−断面ワ
イヤおよびＵ−断面ワイヤに加えられる力を評価すると
き、およびＴ−断面ワイヤとＵ−断面ワイヤとの間の接
触力を評価するときに考慮されなけらばならない。
Ｔ−断面ワイヤおよびＵ−断面ワイヤは、好ましく
は、巻き状態で各断面ワイヤが相補形状のワイヤとの２
接触箇所を有し、且つワイヤの各巻き部が２つの隣接巻
き部の各々と単一接触しており、Ｕ−断面ワイヤの円筒
形外面がＴ−断面ワイヤの直径に等しいか或いはそれよ
り僅かに小さい直径を有するように寸法決めされる。
本発明の圧力層は、適切な場合、これに設置され且つ
大きい角度で螺旋巻きされた非かみ合わせワイヤにより
構成された追加の圧力層を有しており、引張外装はこの
追加層の外側に配置されている。好ましくは、非かみ合
わせワイヤは丸いコーナを持つ矩形断面のものであり、
圧力層の断面ワイヤと反対の方向に巻かれており、Ｕ−
断面ワイヤの外面はＴ−断面ワイヤの中央リブの端面か
らわずかに片寄っている。中間プラスチックシースは非
かみ合わせワイヤの圧力層と追加圧力層との間に任意に
配置される。
本発明は平滑ボア型可撓性管状導管、すなわち、内側
漏れ防止シースが最も内側の層であり、移送すべき流体
がこの層と接触状態で循環するような管状導管、および
かみ合わせ金属テープ型の構造のような可撓性金属ライ
ニングを漏れ防止シースの内側に有する粗ボア型管状導
管の製造に適用できる。
本発明は下記の著しい利点を有する。
１）従来の可撓性管状導管より著しく良好な機械特性、
特に、寿命。疲労および摩耗の効果は極めて小さく、亀
裂現象は消失した。
２）厳しい動的用途では、断面ワイヤの断面における平
均応力は静的用途における最大の許容可能な応力に近
い、或いは限度においてそれの等しい値であり、摩耗、
疲労および応力集中の効果を補償するために従来のワイ
ヤでは必要であるようなワイヤの断面を増大し、且つ応
力を減少させることが必要でない。
３）Ｔ−断面ワイヤおよびＵ−断面ワイヤは、特に断面
ワイヤが形成されるため、金属を悪化する恐れなしに製
造容易である。また、産業上有効な製造手段を考慮して
より大きい厚さおよび断面の断面ワイヤを製造すること
が実際に可能である。
４）圧力層の断面ワイヤを螺旋巻きすることにより管状
導管を製造する操作が容易になる。Ｔ−断面ワイヤを追
加圧力層の非かみ合わせワイヤと同じ方法で巻くことが
できる。この操作は比較的容易であり、かみ合わせを構
成するＵ−断面ワイヤはむしろテープのように引張下で
Ｔ−断面ワイヤ上に敷設される。
本発明において、圧力層は説明を簡単にするためにＴ
−断面ワイヤおよびＵ−断面ワイヤにより構成されるこ
とを述べておく。明らかに、本発明の圧力層は、在来の
ようにして、追加圧力層のように、数がＴ−断面ワイヤ
の数と等しい複数のＵ−断面ワイヤとともに隣接巻き部
に配置される複数のＴ−断面ワイヤで構成することがで
きる。有利には、圧力層は２本のＴ−断面ワイヤおよび
２本のＵ−断面ワイヤを有しており、この場合、巻きピ
ッチは同じ断面寸法を有する単一のＴ−断面ワイヤおよ
び単一のＵ−断面ワイヤで構成される層の巻きピッチの
二倍である。
このような構造により、巻き速度を二倍にすることが
でき、且つ巻き機においてバランスを容易にすることが
でき、また２本の隣接Ｔ−断面ワイヤ間の空の空間の大
きさを半分にすることができる。
本発明の他の利点および特性は添付図面を参照して示
す非限定的な実施例の下記説明を読むことで明らかにな
る。
第１図は本発明の可撓性管状導管の実施例の概略図で
ある。
第２図は第１図の管状導管の圧力層の実施例を示して
いる。
第３図および第４図は本発明の可撓性管状導管の圧力
層の成分の可能な構成を示す詳細図である。
第5A図および第5B図は追加の圧力層を有する変形実施
例を示しており、第６図は変形実施例の詳細図である。
第１図に示す可撓性管状導管は平滑ボア型のものであ
り、内側から外側に向かって、プラスチック材料、詳細
にはポリアミン、フルオロポリマーまたは架橋ポリエチ
レン製の漏れ防止シース１と、２つの断面ワイヤ、すな
わち、Ｔ−断面ワイヤ３およびＵ−断面ワイヤを螺旋状
の巻くことにより構成された構造を以下により詳細に説
明する圧力層２と、金属ワイヤ５、６の２つの交差層に
より構成された引張外装部と、プラスチック材料製の外
側漏れ防止シース７とを備えている。必要に応じて、圧
力層２と引張外装部の第１層５との間に中間シース（図
示せず）は設けてもよい。
変更例（図示せず）では、圧力層２は２つのＴ−断面
ワイヤと２つのＵ−断面ワイヤとを備え、これらの断面
ワイヤにより構成されたコイルのピッチは大きさが２倍
である。
本発明はこのような平滑ボア型管状導管に限定され
ず、シース１の内側に螺旋巻きされたかみ合わせ鋼テー
プ層を有する粗いボア型管状導管に実施することができ
る。
Ｔ−断面およびＵ−断面ワイヤ３、４を非接触巻きで
螺旋巻きすることにより形成された圧力層２の具体例を
示す第２を参照して説明する。
Ｔ−断面ワイヤ３は実質的に矩形の断面の基部分８を
有しており、この基部分８ははその横端部のリブ９を有
し、且つ実質的に対称の台形断面の中央リブ10を有して
いる。
横リブ９および中央リブ10の各々間には、壁部が基部
分８の表面11により構成された溝が形成されている。
断面ワイヤ３は、第２図に示すように、リブ９、10が
可撓性管状導管から外側に、即ち、管状導管の長さ方向
軸線から半径方向に離れるように突出するように、図示
の配置で巻かれている。
断面ワイヤ４は基部分２を有しており、この基部分は
その横端部に形成されたリブ13を有している。これらの
リブ13は管状導管の長さ方向軸線に向けて延びている。
第２図で分かるように、Ｔ−断面ワイヤ３の中央リブ
10の横フランクおよびＵ−断面ワイヤ４のリブ13の外側
フランクは可撓性管状導管の軸線と直角な平面に対して
同じ角度αで傾斜されており、上記角度αは実際に０゜
〜30゜の範囲にある。
Ｔ−断面ワイヤ３の基部分の端部の横フランクは第２
図に示すように可撓性管状導管の軸線に対して直角に延
びているか、或いはこの軸線と角度βをなし、このβは
第３図の変形例で示すように実際には10゜より小さい。
ワイヤの垂直断面では、これらの横フランクは図示の
ように矩形であってもよく、或いは適切な場合には、第
5A図および第5B図に示すようにわずかに湾曲されてもよ
い。
第２図に詳細に示すように、特定の寸法を選択するこ
とにより、圧力層が作られている間、Ｔ−断面ワイヤ３
の横リブ９とＵ−断面ワイヤ４との、より詳細には、横
リブ13間に形成された溝の広い、好適には平らな底部を
構成するＵ−断面ワイヤの基部分の表面14との間に接触
が生じないようにすることが可能である。
上記のように、接触状態にある表面の位置のスラスト
力は使用中に幾分か素早く消えるようになっている。或
る場合には、管状導管を作動状態にする初めのスラスト
力が特に小さいとき、摩耗率の結果、スラスト力が比較
的大きい第１段階とははっきり異なる極めて低いスラス
ト力である第２段階まで変化なしに、スラスト力の漸次
減少が起こる。
第２図において、下記の参照符合を使用する。
A:基部分８の底面と中央リブ10の頂端面との間の距離
により定められるＴ−断面３の高さ。
B:T−断面３の幅。
C:第４図に示す実施例において半径Ｒの接触円を特徴
として支持面を湾曲することができるなら、この支持面
が円筒形であることを仮定して、Ｔ−断面３の横リブ９
の頂部の幅。
D:U−断面４の基部分の幅。
E:溝14により構成された中央部分におけるＵ−断面４
の厚さ。
F:基部分８の底面から測定した、Ｔ−断面３の横リブ
９の高さ。
G:溝14の底部の表面から測定した、Ｕ−断面４の横リ
ブ13の高さ。
H:T−断面３の中央リブの頂部の幅。
I:U−断面４の溝14の底面の幅。
J:T−断面ワイヤ３の横リブ９の幅。
K:T−断面ワイヤ３の基部分８の高さ、すなわち、基
部分の底面とＴ−断面ワイヤの横溝の底部分の表面11と
の距離であり、好ましくは、ＫとＡとの比は0.4に等し
いから或いは0.4より大きく、有利には、0.5に等しいか
ら或いは0.5より大きい。
L:軸線Ｘに面したＴ−断面ワイヤ４の基部分の実質的
に平らな中央部分の幅。
M:T−断面ワイヤ３の横リブ９の高さ。
c:U−断面ワイヤ４のリブ13とＴ−断面ワイヤ３の溝
の底部における表面11との間のギャップ。
このギャップは第１ワイヤ、この場合、有利には、Ｔ
−断面ワイヤの横リブと、第ワイヤ、この場合、Ｕ−断
面ワイヤの対応溝との間の半径方向隙間を構成し、この
半径方向隙間の初めの値は１ミリメータの10分の１また
は10分の２〜３程度である。
かくして、計算によりおよび／またはモデルまたは試
作品を試験することにより、設計の寿命全体のわたって
第１ワイヤの第１リブ、即ち、横リブの半径方向隙間が
残るようにして、Ｔ−断面ワイヤおよびＵ−断面ワイヤ
の寸法、特に、ギャップｃを各適用ごとに定めることが
可能である。
圧力層２の厚さは、好ましくは、Ｔ−断面ワイヤ３の
中央部分における厚さＡにより定められる。この値は代
表的には値Ｅ、Ｆプラス、適切な場合、第６図に相当す
る変形例における距離の合計に相当し、この合計は値Ａ
に等しい。
第６図は、Ｕ−断面ワイヤが、横リブが第２ワイヤを
構成するＴ−断面ワイヤの対応溝に圧接するような第１
ワイヤである場合を示している。
理論的には、第６図のこの変形例は、交互の曲げ応力
を増大し、それによりＵ−断面ワイヤにおいて疲労作用
を発生させることを意味するかぎり、第２図の変形例ほ
どは有利でない。
第４図に示す変形実施例では、Ｔ−断面ワイヤ３の中
央リブ10の端面と、Ｕ−断面ワイヤ４の基部分の外面と
の間に距離ｂが設けられている。
実際には、距離ｂは１ミリメータの10分の２〜３程度
である。
第５図に示す変形例は、可撓性管状導管がその圧力層
２のまわりに、追加の圧力層を構成する非かみ合わせワ
イヤの層を有する場合に特に有利である。
「バンディング」と称する追加の圧力層を有するこの
ような変形例を第5A図および第5B図に示してある。フェ
ノールワイヤ15は圧力層のＴ−断面ワイヤ３およびＵ−
断面ワイヤ４に反対方向に螺旋巻きされている。同様
に、Ｕ−断面ワイヤ４は２本の平行なワイヤを螺旋巻き
するときにバンディングの２本のワイヤ15A、15Bにより
覆われるか、或いは第5A図に示すように、一本のワイヤ
を螺旋巻きするときにバンディングワイヤの２つの隣接
巻き部15A、15Bにより覆われるか、或いは第5B図に示す
ように15Bのようなワイヤにより覆われる。詳細には、
第5B図に示す状況において、半径方向の距離ｂについて
の小さい値は、第5B図における15Bのようなバンディン
グワイヤがＵ−断面ワイヤ４に圧接しないようにし、且
つ圧力層の強さおよび寿命に対して損なう結果をもたら
すようなＵ−断面ワイヤとＴ−断面ワイヤとの間のスラ
スト力を増大するのに十分である。
高さＧ、Ｍは各々、好ましくは、0.5mm以上であり、
特に、1mmより大きい。
幅Ｃは好ましくは1mm以上であり、代表的には、2mm〜
3mmである。
第３図の実施例では、半径Ｒは好ましくは、0.5mm以
上であり、特に、1mm以上である。
Ａ対Ｂの比は好ましくは1.25〜２の範囲にあり、特
に、1.45〜1.65の範囲にある。
可撓性管状導管の軸方向では、好ましくはは以下の式
が当てはまる。
Ｄ＋Ｈ≦Ｂ、 Ｉ−2J＜5mm、好ましくは＜2.55、 および好ましくは、1.2mm≦Ｂ−Ｌ≦2.5mm。
好ましくは、Ｕ−断面ワイヤ４の溝の内面14は平らで
あり、Ｕ−断面ワイヤ４の高さは1mm以上であり、有利
には、2mm以上であり、2mm〜3mmの範囲にある高さ出
は、有利な結果が得られる。
追加圧力層 ワイヤの厚さ 無 7.5mm 無 試験結果 試作品１ −内圧を369barsに保持した。
−軸方向引張は793kNに等しい。
−動的条件（周期的に変化する管状導管に課せられた角
度方向片寄り）は20年間の北海の代表的条件（非常に厳
しい）に対応する。
可撓性管状導管は20年の寿命の対応する数のサイクル
に耐えた。
ワイヤの検査の結果、亀裂が無く一様である少量の摩
耗を示した。
試作品２ −内圧を425barsに保持した。
−軸方向引張は800kNに等しい。
−動的条件は20年の期間にわたる北海に対応する。
試作品１の場合のように、ワイヤの検査により優れた
結果を確認した。
試作品３ −内圧＝277bars。
−軸方向引張＝850kN。
−動的条件は他の２つの試作品の場合のように20年の期
間にわたる北海に対応する。
20の設計限界の少し終わり前にＴ−断面ワイヤは破断
し、漏れを生じ、且つ可撓性管状導管を使用不可能にし
た。
試作品３の不満足な結果は、Ｕ−断面ワイヤのリブお
よびＴ−断面ワイヤのリブの両方とも、各重なり帯域に
おいて２か所で接触が起こり、これはＵ−断面ワイヤの
鋼がＴ−断面に対して非常に柔らか過ぎることにより最
悪になるこにより説明することができる。
一般に、Ｔ−断面ワイヤおよびＵ−断面ワイヤは、可
撓性管状導管強化材として使用するのに適した金属、鋼
または他の金属のいずれの種類のものでも作製すること
ができる。特に、同一品種または同様な品種を使用した
両ワイヤ用の同一金属を使用することが可能である。
炭素鋼ワイヤの代表的な場合、Ｕ−断面ワイヤの最大
引張強さRmは好ましくはＴ−断面ワイヤの最大引張強さ
Rmマイナス200MPaに等しい値以上であり。すなわち、 RmU≧RmT−200MPa であり、有利には、Ｔ−断面ワイヤの値Rmより大きい10
0MPa〜200MPaであり、すなわち、 RmU＝RmT＋（100〜200）MPa である。
本発明を特定の実施例について説明したが、本発明は
これらの実施例に何ら限定されず、請求項に記載の範囲
を逸脱することなしに種々の変形例および変更例を適用
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボーダン アン フランス エフ−76000 ルーアン リ ュー ド フォントネイ 15 (56)参考文献 特表 平５−501911（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16L 11/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】特に流体を圧力下で移送するための可撓性
    管状導管であって、内側の漏れ防止シースと、少なくと
    も２つのワイヤの交差層と、少なくとも一対のかみ合わ
    せ可能な金属製の断面ワイヤを可撓性管状導管の軸線に
    対して90゜に近い角度で螺旋状に巻くことによって構成
    された耐圧力性外装とを備え、断面ワイヤの一方は基部
    分を備えたＴ−断面を有し、基部分には、その横端部に
    突出する横リブが設けられ、且つ中央部に突出する中央
    リブが設けられており、該中央リブの端部は横リブの端
    部より基部分から離れており、断面ワイヤの他方は横端
    部に突出する横リブを持つ基部分を備えたＵ−断面を有
    しており、また外側保護シースを備えており、Ｔ−断面
    ワイヤのリブは可撓性管状導管の外側に向けられてお
    り、Ｕ−断面ワイヤのリブは可撓性管状導管の軸線に向
    けられている可撓性管状導管において、Ｔ−断面ワイヤ
    （３）の垂直断面の面積がＵ−断面ワイヤ（４）の垂直
    断面の面積よりも大きく、第１に、Ｔ−断面ワイヤ
    （３）の横溝に係合されるＵ−断面ワイヤ（４）の横リ
    ブ（13）により構成され、第２に、上記Ｕ−断面ワイヤ
    の２つの横リブ（13）間の基部分（12）に対面するＴ−
    断面ワイヤの横リブ（９）により構成された夫々の横か
    み合わせ領域において、２本の断面ワイヤのうちの第１
    断面ワイヤの横リブと第２断面ワイヤとの間の接触と、
    第２断面ワイヤの横リブと第１断面ワイヤとの間の半径
    方向の隙間とが存在することを特徴とする可撓性管状導
    管。
  2. 【請求項２】上記第１断面ワイヤがＴ−断面ワイヤ
    （３）であり、上記ワイヤの２つの横リブ（９）は、上
    記Ｕ−断面ワイヤ（４）の横リブ（13）間に位置する溝
    の幅広く、好ましくは平らな底部を構成する基部分（1
    2）の向合い表面（14）と接触しており、Ｕ−断面ワイ
    ヤの２つの横リブは、所定の半径方向隙間を有してＴ−
    断面ワイヤの対応溝から離れていることを特徴とする請
    求の範囲第１項に記載の可撓性管状導管。
  3. 【請求項３】断面ワイヤの垂直断面の面積の比が２以上
    であり、好ましくは３以上であることを特徴とする請求
    の範囲第１項又は第２項に記載の可撓性管状導管。
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