JPH11500515A - かみ合わせ外装層を有する可撓性管状導管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも一対のかみ合わせ可能な金属断面ワイヤを巻くことによって構成された耐圧性外装を備えた、特に、流体を圧力下で移送するための可撓性管状導管。金属断面ワイヤの一方はＴ断面を有し、他方はＵ断面を有する。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。Ｔ−断面ワイヤ（３）の垂直断面の面積はＵ−断面ワイヤ（４）の垂直断面の面積より実質的に大きく、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、第２に、上記Ｕ−断面ワイヤの２つのリブ（１３）間のＵ−断面ワイヤの基部分（１２）に面したＴ−断面ワイヤの横リブ（９）により構成された各横かみ合わせ帯域において、２本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。

Description

【発明の詳細な説明】 かみ合わせ外装層を有する可撓性管状導管 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 100 bars より大きい、場合によっては、500 bars 〜1000 bars 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力により発生され 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−９１／００４６７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を外方に向けて、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の範囲にあり、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１２ ｍｍ〜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を示してあり、この研究は、応力の変化と、動的作 用、本質的に膨張作用と関連した変形とを仮定すれば、摩耗は１ミリメータの１ ０分の２〜３程度である小さい最終且つ最大の大きさに達すると言う出願人の会 社が行った研究を示した。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。 本説明において、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は実際には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。フェルールワイヤ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、１ｍ ｍ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。試験した試作品の例 半径方向隙間 １）Ｔ−断面ワイヤの横リブとＵ−断面ワイヤの中央支持面との間の半径方向ス ラスト力 ２）Ｕ断面ワイヤ のリブと、 Ｔ断面ワイヤ の溝との間の ３）Ｕ断面ワイヤ の外面に対する Ｔ断面ワイヤの 中央リブの 追加圧力層 試験結果 試作品１ −内圧を３６９ bars に保持した。 −軸方向引張は７９３ kN 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４２５ bars に保持した。 −軸方向引張は８００ kN 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＝２７７ bars。 −軸方向引張＝８５０ kN。 −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、 Ｒｍ_U≧ Ｒｍ_T−２００ＭＰａ であり、有利には、Ｔ−断面ワイヤの値Ｒｍより大きい１００ＭＰａ〜２００Ｍ Ｐａであり、すなわち、 Ｒｍ_U＝ Ｒｍ_T＋（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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、「圧力層」と称し、少なくと も一対のかみ合わせ可能な金属断面ワイヤを可撓性管状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 に突出リブが設けられ、且つ突出した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、他方の断面ワイヤは横端部に突 出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）の右側断の面積よ り実質的に大きく、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、第２に、上記Ｕ−断面ワイヤの２つのリ ブ（１３）間のＵ−断面ワイヤの基部分（１２）に面したＴ−断面ワイヤの横リ ブ（９）により構成された各横かみ合わせ帯域において、２本の断面ワイヤのう 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可 撓性管状導管。 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−断面ワイヤの横リブ（１３）間に位置した溝の幅広く、 好ましくは平らな底部を構成するＵ−断面ワイヤ（４）の基部分（１２）の向合 い表面（１４）と接触しており、Ｕ−断面ワイヤの２つの横リブは或る量の半径 方向隙間で、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．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。