KR102030202B1 - 극저온 유체를 이송하기 위한 연결부와 가요성 파이프를 포함하는 조립체 - Google Patents

극저온 유체를 이송하기 위한 연결부와 가요성 파이프를 포함하는 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR102030202B1
KR102030202B1 KR1020147015461A KR20147015461A KR102030202B1 KR 102030202 B1 KR102030202 B1 KR 102030202B1 KR 1020147015461 A KR1020147015461 A KR 1020147015461A KR 20147015461 A KR20147015461 A KR 20147015461A KR 102030202 B1 KR102030202 B1 KR 102030202B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
clamp
clamping
assembly
sectors
coating layer
Prior art date
Application number
KR1020147015461A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140104424A (ko
Inventor
크리스티앙 라모레테
장-미셀 게레츠
파스칼 프레보스트
Original Assignee
테크니프 프랑스 에스.아.에스.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 테크니프 프랑스 에스.아.에스. filed Critical 테크니프 프랑스 에스.아.에스.
Publication of KR20140104424A publication Critical patent/KR20140104424A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102030202B1 publication Critical patent/KR102030202B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/02Welded joints
    • F16L13/04Welded joints with arrangements for preventing overstressing
    • F16L13/06Welded joints with arrangements for preventing overstressing with tension relief of the weld by means of detachable members, e.g. divided tension rings, bolts in flanges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L33/00Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
    • F16L33/01Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses adapted for hoses having a multi-layer wall

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Abstract

본 발명의 조립체는 금속캡(12)에 피복층(4)의 단부를 고정하기 위한 클램프(20)를 포함하고, 상기 클램프는 내부에 폭이 15 mm 이상인 원통형 클램핑 영역(23)을 포함하는 적어도 두 개의 180°섹터(21)로 구성된다. 클램프의 섹터(21)는 이들 사이에 간극(22)을 두고 있으며 클램핑 영역(23)을 통하여 피복층(4)의 상기 언급된 단부에 75 MPa 이상의 클램핑 압력을 가할 수 있는 탄성의 클램핑수단(31)에 의하여 서로 연결된다.

Description

극저온 유체를 이송하기 위한 연결부와 가요성 파이프를 포함하는 조립체 {ASSEMBLY COMPRISING A CONNECTION PIECE AND A FLEXIBLE HOSE FOR TRANSPORTING A CRYOGENIC FLUID}
본 발명은 극저온 유체를 이송하기 위한 단부 연결부와 가요성 파이프의 조립체에 관한 것이다.
예를 들어, 가스액화 처리장치로부터의 극저온유체는 -160℃ 이하의 온도를 갖는 액화천연가스이다.
특히 액화장치로부터 운반선박으로 또는 운반선박으로부터 저장장치로 이러한 유체를 운반하는 것은 처리량을 높이고 신속한 이송이 이루어질 수 있도록 하기 위하여 일반적으로 약 400 mm 의 내경을 갖는 가요성 이송파이프에 의하여 수행된다.
해양에서 이러한 작업을 위하여 사용되는 가요성 파이프는 통상적으로 두 카테고리, 즉, 수중에서 부유하는 에어 호스 파이프와 가요성 파이프의 두 카테고리로 나누어진다.
선박이 도크 또는 부유장치를 따라 나란히 배치되어 이송하는 경우, 가요성 파이프는 약 40~70 미터의 길이를 갖는다. 선박이 고물과 이물에서 부유식 원유생산 및 저장설비에 배치되는 텐덤구조의 형태인 경우, 선박과 부유식 설비는 실질적으로 정렬되어 가요성 파이프의 길이는 100~170 미터에 달한다. 가요성 파이프가 나란히 배치되는 경우는 다른 배치구성에 비하여 보다 큰 내구성을 필요로 한다.
선박과 부유설비 사이의 이송을 위하여 부유형 또는 수중형의 가요성 파이프를 사용하는 경우, 이러한 가요성 파이프의 길이는 350 미터에 달한다. 이들 부유형 또는 수중형 파이프라인은 일반적으로 곡률반경이 작게 만곡되거나 가요성 파이프가 수중에 가라앉아야 하므로 부유지지체의 운동과 외부환경에 대한 매우 어려운 밀봉문제 등으로 매우 큰 동적 스트레스를 받게 되는 심각한 조건에서 사용된다.
일반적으로, 가요성 파이프는 다음과 같이 내부로부터 외부로 여러 층을 포함한다.
- 파이프의 축선을 향하여 방사상으로 개방된 다수의 주름으로 구성되는 내부의 파형관.
- 파형관의 둘레에 배치된 적어도 하나의 인장 피복층.
- 피복층의 둘레에 배치된 적어도 하나의 단열층.
- 외부 방수층.
피복층은 나선형으로 권취된 인장형의 오스테나이트계 스테인레스 스틸로 구성된다.
또한 가요성 파이프는 각 단부에 여러 가요성 파이프를 연결하거나 가요성 파이프를 단말장치에 연결하기 위한 연결단부를 포함한다. 이들 단부의 연결은 양측이 모두 양호하게 연결되고 양호한 밀폐가 이루어질 수 있도록 하는 조건에서 수행되어야 한다.
실제로, 연결단부는 파형관의 단부에 부착되고 파형관을 고정하며 외부층과 파형관을 열로부터 보호하는 것과 같은 여러 기능을 수행하여야 한다.
이를 위하여 연결단부는 연결구의 플랜지 단부 또는 다른 단말장치에 연결되어야 하는 단부플랜지를 포함한다. 연결단부의 단부플랜지는 다른 적당한 수단에 의하여 밀봉된 파형관의 자유단부에 고정된다.
또한 단부연결부는 파형관의 나선단부상에 금속캡을 포함하고 이는 상기 적어도 하나의 피복층의 단부에 용접으로 고정된다.
그러나, 가요성 파이프가 큰 인장력이 가하여지거나 연결구의 부근에서 만곡되는 등의 스트레스를 받는 경우 피복층에 용접으로 고정된 부분의 고정상태가 불안정하여 조기에 파손될 수 있다.
본 발명의 목적은 큰 인장력이 가하여지거나 심하게 만곡되는 경우에도 피복층의 용접부분에 전달되는 힘을 크게 줄일 수 있는 연결구와 가요성 파이프의 조립체를 제공하는데 있다.
이와 같이, 본 발명은 극저온 유체를 이송하기 위한 연결구와 가요성 파이프의 조립체로서, 상기 파이프가 내부의 파형관, 파형관의 둘레에 나선상으로 인장되게 권취된 한쌍의 교차되고 중첩된 층으로 이루어지는 피복층, 피복층의 둘레에 배치되는 적어도 하나의 단열층과, 밀봉을 위한 외부자켓을 포함하고, 상기 연결구가 파형관의 자유단부에 고정되는 단부플랜지와 파형관의 상기 단부에 나선결합되고 적어도 한쌍으로 이루어진 피복층의 단부에 용접으로 고정되는 금속캡을 포함하는 것을 제공하는 바, 조립체가 폭이 15 mm 이상인 원통형의 클램핑 영역을 가지고 갖는 180°의 적어도 두개의 섹터로 구성되어 피복층의 단부를 금속캡에 고정하기 위한 클램프를 포함하고, 클램프의 섹터가 이들 사이에 간극을 가지며 클램핑 영역을 통하여 피복층의 상기 단부에 클램핑 압력을 가할 수 있는 클램핑 수단에 의하여 연결되고, 클램핑 압력이 75 MPa 임을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조립체는 각각 또는 기술적으로 조합할 수 있는 하나 이상의 다음 특징을 포함할 수 있다.
- 클램프는 120°인 3개의 섹터를 포함한다.
- 원통형의 클램핑 영역이 15~200 mm 의 폭을 갖는다.
- 클램프의 섹터에서 클램핑 영역에 가하여지는 클램핑 압력이 75~300 MPa 이다.
- 클램핑 수단이 각 간극에서 인접한 두 섹터 사이를 탄력적으로 고정하기 위하여 상기 섹터를 연결하는 클램프의 종방향 축선에 수직으로 연장되는 일련의 스크류부재를 포함하고, 상기 스크류부재에 스프링 또는 와샤 형태의 탄성요소가 결합된다.
- 클램핑 영역이 적어도 원통형 지지부로 구성된다.
- 클램핑 영역이 평행한 두개의 원통형 지지부로 구성된다.
- 연결구의 단부플랜지 측의 원통형 지지부가 가요성 파이프 측의 원통형 지지부의 직경 보다 약간 작은 직경을 갖는다.
- 각 원통형 지지부가 양측에 원추형 면을 갖는다.
- 클램프의 원통형 클램핑 영역과 피복층 사이에 폴리머 물질의 층이 삽입된다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 극저온 유체를 이송하기 위한 가요성 파이프의 부분사시도.
도 2는 본 발명에 따른 가요성 파이프의 연결을 위한 노즐조립체의 축방향 반단면도.
도 3은 본 발명에 따른 조립체의 피복층의 단부에 결합되는 클램프의 사시도.
도 4는 클램프의 탄성클램핑수단의 단면도.
도 5 내지 도 8은 피복층의 단부에 형성된 지지부의 여러 형태를 보인 클램프의 부분단면도.
도 9는 다른 실시형태의 클램프를 보인 사시도.
도 10 내지 도 12는 클램프의 피복층 단부에서 마찰클램핑의 원리를 설명하는 설명도.
도 1은 액화장치로부터 선박으로, 또는 선박으로부터 저장장치로 액화가스와 같은 극저온 유체를 이송하기 위한 가요성 파이프(1)의 일부를 보인 것이다. 예를 들어 이러한 파이프(1)의 길이는 30 미터 이상, 특히 30~350 미터에 달한다. 축선AA를 중심으로 하여 극저온 유체가 이동하는 중앙유로(2)가 형성되어 있다.
예를 들어 도면에서는 가요성 파이프(1)가 내측으로부터 외측으로 다음과 같은 구성요소를 포함한다.
- 유체의 누설이 방지되고 내부압력을 충분히 견딜 수 있도록 하는 스테인레스 스틸제의 내부의 파형관(3).
- 파이프(1)에 의하여 가하여지는 축방향 하중을 견딜 수 있도록 오스테나이트계 스테인레스 스틸을 포함하는 나선상으로 권취된 4개 층으로 이루어진 적어도 한 쌍의 인장 피복층.
- 에어로겔(aerogel)로 만들어진 다수의 단열층(6).
- 중첩되어 압출된 폴리머 도관인 두개의 방수관(7, 8)으로 구성된 외부자켓(9). 이는 파이프(1)의 내부로 해수가 유입되는 것을 방지하기 위하여 파이프를 밀폐할 필요가 없도록 한다.
가요성 파이프(1)는 각 단부에 여러 가요성 파이프를 연결하거나 가요성 파이프를 단말장치에 연결하기 위한 연결구를 포함한다. 이들 단부의 연결은 양측이 모두 양호하게 연결되고 양호한 밀폐가 이루어질 수 있도록 하는 조건에서 수행되어야 한다.
도 2는 연결구(10)와 가요성 파이프(1)의 조립상태를 보인 것이다.
이 도면에서는 본 발명과 연관된 연결구(10)의 구성요소들만을 보이고 있으며, 단부결합을 위한 연결구의 다른 구성요소들은 용이하게 이해할 수 있도록 도시하지 않았다.
가요성 파이프(1)를 포함하는 여러 층(3-9)이 축방향 단면도로 도시되었다.
도 2에서 보인 바와 같이, 연결구(10)는 잘 알려진 형태의 적당한 수단에 의하여 파형관(3)의 자유단부(3a)에 고정되는 단부플랜지(11)를 포함한다. 이러한 단부의 연결구(10)는 파형관(3)의 자유단부(3a)에 나선결합되는 파형의 금속캡(12)을 포함하고 이러한 파형의 금속캡은 잘 알려진 형태로서 단부플랜지(11)에 연결하기 위한 수단을 포함한다.
적어도 한쌍의 상기 피복층(4)은 금속판(4a)으로 구성되고, 자유단부가 용접으로 금속캡(12)의 외면에 고정된다. 금속캡(12)에 인접하여 피복층(4)은 이러한 피복층상에 나선결합되는 고정컬러(19)에 의하여 고정된다.
교직된 피복층의 쌍으로 구성되는 인장 피복층은 나선각도의 절대값이 실질적으로 동일하나 방향은 반대로 권취되는 것이 좋다. 예를 들어 두 쌍의 피복층의 한 층이 실질적으로 35°로 권취되는 경우, 다른 층은 실질적으로 -35°로 권취된다. 이러한 구성은 파이프가 꼬이지 않고 평형을 유지할 수 있도록 한다. 즉, 파이프가 당기어지는 과정에서 파이프가 회전하지 않도록 하는 것이다.
내부의 파형관(3)과 피복층(4) 사이의 마찰을 제한하기 위하여, 이들 두 금속층 사이에는 도시하지 않은 마찰방지층이 삽입되는 것이 좋다. 이러한 마찰방지층은 폴리아미드 또는 PTFE가 권취된 폴리머 테이프를 포함하여 구성될 수 있다.
인장 피복층(4)의 나선각도는 20~50°사이가 유리하다.
도 2에서 보인 바와 같이, 조립체는 클램프(20)와, 금속캡(12)의 외면의 피복층(4)의 단부(4b)를 포함한다.
클램프(20)는 이러한 클램프(20)를 구성하기 위하여 조립되어 지지영역을 구성하는 적어도 두 개의 섹터(21)를 포함한다. 이들 두 섹터가 이루는 각도의 합은 360°이다.
클램프(20)는 예를 들어 각도가 180°인 동일한 두 개의 섹터(21)로 구성되는 것이 좋으며, 도 3에서 보인 바와 같이 각도가 120°인 3개의 섹터(21)로 구성될 수도 있다.
클램프(20)의 각 섹터(21) 사이에는 설치과정에서 조절이 이루어질 수 있도록 하고 파이프(1)의 열팽창을 보상하기 위한 수 밀리미터의 간극(22)이 형성된다.
일반적으로, 클램프(20)의 섹터(21)는 폭 L이 15 mm 이상인 내부의 원통형 클램핑 영역(23)을 포함한다. 클램프(20)의 섹터(21)는 클램핑 영역(23)으로부터 피복층(4)의 단부(4b)에 75 MPa 이상의 클램핑 압력을 가하기 위하여 적당한 탄성의 클램핑 수단(31)으로 연결된다.
원통형의 클램핑 영역(23)은 15~200 mm 사이의 폭 L을 갖는 것이 좋다.
도 5 내지 도 8에서 보인 바와 같이, 클램프(20)의 섹터(21)에서 클램핑 영역(23)은 적어도 원통형 지지부(25)로 구성된다.
예를 들어, 이러한 원통형 지지부(25)는 약 15 mm 의 폭 L을 갖거나 또는 원통형 지지부(25)가 약 50 mm 의 폭 L을 갖는다.
도 7의 변형실시형태에 따라서, 클램핑 영역(23)은 두 개의 평행한 원통형 지지부(25)로 구성될 수 있다. 연결구(10)의 단부플랜지(11) 측에서 원통형 지지부(25)는 상기 단부플랜지 보다 작은 상기 가요성 파이프의 부분을 고정하기 위하여 가요성 파이프(1)의 측부에 배치되는 원통형 지지부(25)의 직경 보다 야간 작은 직경을 갖는다.
도 8에서 보인 변형실시형태에서, 원통형 지지부(25)는 양측에 원추형면(25a)을 가짐으로서 피복층(4)을 점진적으로 조여 스트레스 집중현상을 피할 수 있도록 한다. 이러한 구성은 피복층(4)이 가요성 파이프(1)를 향해 이동하여 서로 고정되기 때문에 단부플랜지(11) 측에서 가요성 파이프(1) 측에 원추형 면(25a)이 형성되는 것이 유용하다. 견고하게 고정되기 전에 점진적으로 이동하여 조여짐으로서 매우 큰 힘이 가하여지는 경우 파열되는 위험성이 감소된다.
도 5 내지 도 8에서 보인 변형실시형태는 클램프(20)의 중간에 위치하는 횡방향 평면에 대하여 대칭인 구조를 보이고 있다. 그러나, 이러한 구성은 꼭 필요한 것은 아니고, 클램프는 비대칭형의 하나 이상의 지지부(25)를 가질 수 있다.
단일 장소에 다수의 지지부(25)가 형성된 것은 용이하게 설치할 수 있는 이점이 있다. 이러한 경우, 클램프의 축선은 자연스럽게 금속캡(12)과 평행하게 배치되어 클램프(20)는 경사지는 것을 방지하기 위한 쐐기와 같은 수단을 필요로 하지 않는다.
도 2 내지 도 4에서 보인 바와 같이, 탄성의 클램핑 수단(31)은 두 섹터(21) 사이의 각 간극(22)에 클램프(20)의 종축선에 수직으로 연장된 스크류 또는 볼트로 구성되는 일련의 스크류부재(32)를 포함한다.
예를 들어, 일련의 각 스크류부재(32)는 30개의 스크류부재로 구성된다.
각 스크류부재(32)의 헤드(32a)는 섹터(21)에 형성된 요입공(27)내에 삽입되고 상기 스크류부재(32)의 동체(32b)는 통공(28)을 통하여 섹터(21)를 관통한다. 동체(32b)의 나선부는 인접한 셋터(21)에 형성되어 통공(28)에 정렬된 삽입공(29)에 나선결합된다.
각 스크류부재(32)에는 이러한 스크류부재(32)의 헤드(32a)와 이에 대응하는 요입공(27)의 저면 사이에 스프링 또는 와샤 형태의 탄성요소(35)가 삽입된다.
상기 원통형 지지부(25)에 의하여 피복층(4)의 단부(4b)에 가하여지는 클램핑 압력은 75~300 MPa 이다.
클램프(20)의 무게를 줄이기 위하여, 도 9에서 보인 바와 같이, 섹터(21)의 두께 및/또는 폭이 감소된다. 이러한 섹터의 크기는 30개의 클램핑 수단(31)을 교차로 배치하여 줄일 수 있다. 접합영역에서 복잡성을 줄어들지 않는다. 이를 위하여, 도면에서 보인 바와 같이, 클램핑 수단(31)은 돌출되게 배치된다.
도 10과 도 11은 두 부분으로 이루어진 클램프(20)의 구성원리를 보인 것이다. 클램프는 원통형인 피복층(4)에 압력 P를 가하며 이러한 압력은 클램프의 크기와 각 간극(22)에 가하여지는 조임력(clamping force) F에 따라서 달라진다.
클램프(20)의 두께 E가 내경 D 보다 작은 경우, 압력 P는 다음의 법칙을 따른다.
Figure 112014053443176-pct00001
(1)
여기에서 L은 클램프의 길이이다.
이 수식은 두 개 이상의 섹터(21)를 갖는 클램프(20)에 대하여 유효하며, 압력 P는 클램프(20)가 다수의 섹터(21)를 가질 때에 주연방향으로 양호하게 분포된다. 3개의 섹터(21)가 적합하다.
3개의 섹터(21)로 구성되는 클램프(20)의 경우, 클램프는 30개씩 3개 그룹으로 90개의 스크류부재(31)를 포함한다. 각 스크류부재(31)는 약 33000 N 의 복원력을 갖는 한 셋트의 스프링 또는 와샤 형태의 탄성요소(35)를 포함한다.
따라서, 조임력은 F = 30 x 33000
Figure 112014053443176-pct00002
1000000 N, 즉, 약 100톤에 달한다.
더욱이, E
Figure 112014053443176-pct00003
35 mm D
Figure 112014053443176-pct00004
515 mm.
아울러, 클램프(20)의 폭은 L = 20 mm 이다.
이와 같이, 수식(1)으로부터: P
Figure 112014053443176-pct00005
(2 x 1000000)/(20 x 515) = 194 MPa.
20 mm 폭의 중앙 원통형 지지부(25)에서 클램프(20)에 의하여 가하여지는 클램핑 압력은 200 MPa 정도이다.
이와 같이 높은 레벨의 압력은 마찰효과에 의하여 피복층(4)에 가하여지는 모든 인장력을 회복할 수 있도록 한다.
실제로, 도 12의 설명에 기초하여, 마찰효과에 의한 피복층(4)의 고정력 Fr 은 대략 다음과 같다.
Fr
Figure 112014053443176-pct00006
fr . P . L . I (2)
여기에서, fr 은 피복층(4)과 금속캡(12) 사이의 마찰계수이고 I 는 피복층(4)의 폭이며, 계수 fr 은 일반적으로 0.15 ~ 0.2 사이이다.
이와 같은 경우, 피복층(4)은 스테인레스 스틸의 사각형 부분이고 I = 14mm x e = 2mm 이며 탄성한계는 Ys = 300 MPa 이다.
따라서, Fr
Figure 112014053443176-pct00007
0.15 x 200 x 20 x 14 = 8400 N
그러나, 각 보호층(4)을 지지할 수 있는 최대인장력 Tm 은 대략 다음과 같은 탄성범위내에 놓인다.
Tm = Ys . I. e = 300 x 14 x 2 =8400 N
또한, 각 피복층의 용접된 와이어는 모든 인장력이 마찰에 의하여 얻을 수 있음을 알 수 있다.
마찰계수가 0.15 이하, 예를 들어 0.1 정도인 경우, 인장력의 일부인 Fr이 감소한다.
고정력 Fr은 폭 L의 압력 P에 의하여 발생된 마찰에 비례한다(수식 (2) 참조). 이론적으로는 폭 L을 증가시킬 수 있다면 높은 압력 P를 가할 필요는 없다. 이와 같이 상기 예를 참조할 때, P = 200 MPa와 L = 20 mm 대신에 동일한 결과로서 P = 40 MPa와 L = 100 mm를 얻을 수 있다.
그러나, 피복층(4)의 구조적인 결함을 보상하기 위하여 압력 P는 75 MPa 이상이어야 하고, 이 압력의 일부는 확실히 가압하는데 사용되고 나머지는 마찰에 의한 고정력을 발생하기 위하여 사용되는 것으로 알려졌다. 구조적인 결함은 특히 와이어의 구조적인 공차(인접한 와이어 사이의 두께 차이), 특히 와이어가 나선방향으로 연장되는 한편 금속캡(12) 또는 하부층상에 완벽하게 지지된 상태를 유지하여야하므로 예비성형의 어려움에 관련이 있다.
이는 실제로 다음과 같은 기준을 충족해야하는 이유이다.
P ≥ 75 MPa 및 L ≥ 15 mm
파이프(1)가 비어 있을 때, 금속캡(12)과 클램프(20)는 실질적으로 동일한 온도를 가지며, 이러한 온도는 주위온도에 가깝다.
파이프가 -160℃에서 액화가스를 이송할 때, 클램프(20)의 온도는 금속캡(12) 보다 30℃ 높아서 클램프의 직경은 금속캡의 직경 보다 증가하는 경향을 보일 것이다. 이러한 현상에 관련하여 클램프 직경의 상대적인 증가 ΔD는 다음과 같이 표현될 수 있다.
ΔD / D
Figure 112014053443176-pct00008
αΔT
Figure 112014053443176-pct00009
ΔD
Figure 112014053443176-pct00010
αDΔT (3)
여기에서 α 는 금속캡(12)과 클램프(20)를 구성하는 물질의 열팽창계수이고 ΔT 는 클램프(20)와 금속캡(12) 사이의 온도차이이다.
금속캡, 클램프 및 피복층은 스테인레스 스틸로 제작되는 것이 좋은데, 그 이유는 이러한 물질이 매우 낮은 온도에서도 연성이 유지되는 이점을 가지고 있기 때문이다. 오스테나이트계 스테인레스 스틸의 열팽창계수는 실질적으로 탄소강의 열팽창계수 보다 높다(오스테나이트계 스테인레스 스틸은 15 10-6 K- 1 이고 탄소강은 12 10-6 K- 1 이다).
이러한 경우, D = 515 mm, α = 15 10-6 K- 1 이고, ΔT = 30°이다. 따라서,
ΔD
Figure 112014053443176-pct00011
15 10-6 x 515 x 30
Figure 112014053443176-pct00012
0.23 mm
이러한 조건하에서, 클램프 둘레길이의 상대적인 변화는 π x ΔD
Figure 112014053443176-pct00013
0.73 이다.
그러나, 클램프는 3개의 섹터로 구성된다고 하면, 각 섹터에서는 이러한 변화의 1/3 이 되므로 0.25 mm 정도이다.
파이프(1)가 사용될 때 파지력이 손실되는 것을 방지하기 위하여, 클램프(20)는 탄성요소(35)를 갖는다. 이러한 경우에 있어서, 이들 탄성요소(35)의 스트로크는 0.4 mm 이상으로, 이러한 스트로크 이동거리는 열적 현상에 관련하여 0.25 mm 변화를 충분히 감당할 수 있는 것이다.
원통형 클램프(20)의 클램핑 영역(23)과 피복층(4) 사이에는 폴리머 물질의 층이 삽입된다. 두께가 약 2 cm 인 폴리머 물질의 층은 피복층의 변화를 방지하고 클램핑 압력을 전달한다.
1: 가요성 파이프, 2: 중앙유로, 3: 파형관, 4: 피복층, 4a: 금속관, 4b: 단부, 6: 단열층, 7, 8: 방수관, 9: 외부자켓, 10: 연결구, 11: 단부플랜지, 12: 금속캡, 19: 고정컬러, 20: 클램프, 21: 섹터, 22: 간극, 23: 클램핑 영역, 25: 원통형 지지부, 25a: 원추형 면, 27: 요입공, 28: 통공, 29: 삽입공, 31: 클램핑 수단, 32: 스크류부재, 32a: 헤드, 32b: 동체, 35: 탄성요소.

Claims (11)

  1. 극저온 유체를 이송하기 위한 연결구(10)와 가요성 파이프(1)의 조립체로서, 상기 파이프(1)가 내부의 파형관(3), 파형관(3)의 둘레에 나선상으로 인장되게 권취된 한쌍의 교차되고 중첩된 층으로 이루어지는 피복층(4), 피복층(4)의 둘레에 배치되는 적어도 하나의 단열층(6, 8)과, 밀봉을 위한 외부자켓(9)을 포함하고, 상기 연결구(10)가 파형관(3)의 자유단부(3a)에 고정되는 단부플랜지(11)와 파형관의 상기 단부에 나선결합되고 적어도 한쌍으로 이루어진 피복층(4)의 단부(4a)에 용접으로 고정되는 금속캡(12)을 포함하는 것에 있어서, 조립체가 폭이 15 mm 이상인 원통형의 클램핑 영역(23)을 갖는 적어도 두개의 섹터(21)로 구성되어 피복층(4)의 단부(4b)를 금속캡(12)에 고정하기 위한 클램프(20)를 포함하고, 클램프(20)의 섹터(21)가 이들 사이에 간극(22)을 가지며 클램핑 영역(23)을 통하여 피복층(4)의 상기 단부(4b)에 클램핑 압력을 가할 수 있는 클램핑 수단(31)에 의하여 연결되고, 클램핑 압력이 75 MPa 임을 특징으로 하는 극저온 유체를 이송하기 위한 연결구와 가요성 파이프의 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 클램프(20)가 3개의 지지 섹터(21)를 포함함을 특징으로 하는 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 원통형의 클램핑 영역(23)이 15~200 mm 의 폭을 가짐을 특징으로 하는 조립체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 클램프(20)의 섹터(21)에서 클램핑 영역(23)에 가하여지는 클램핑 압력이 75~300 MPa 임을 특징으로 하는 조립체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 클램핑 수단(31)이 각 간극(22)에서 인접한 두 섹터(21) 사이를 탄력적으로 고정하기 위하여 상기 섹터(21)를 연결하는 클램프(20)의 종방향 축선에 수직으로 연장되는 일련의 스크류부재(32)를 포함하고, 상기 스크류부재(32)에 스프링 또는 와샤 형태의 탄성요소(35)가 결합됨을 특징으로 하는 조립체.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 클램핑 영역(23)이 적어도 원통형 지지부(25)로 구성됨을 특징으로 하는 조립체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 클램핑 영역(23)이 평행한 두개의 원통형 지지부(25)로 구성됨을 특징으로 하는 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 연결구(10)의 단부플랜지(11) 측의 원통형 지지부(25)가 가요성 파이프(1) 측의 원통형 지지부(25)의 직경 보다 약간 작은 직경을 가짐을 특징으로 하는 조립체.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 원통형 지지부(25)가 양측에 원추형 면(25a)을 가짐을 특징으로 하는 조립체.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 클램프(20)의 원통형 클램핑 영역(23)과 피복층(4) 사이에 폴리머 물질의 층이 삽입됨을 특징으로 하는 조립체.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 클램프(20)가 지지영역이 180°인 두 클램핑 섹터를 포함하거나 지지영역이 120°인 3개의 섹터를 포함함을 특징으로 하는 조립체.
KR1020147015461A 2011-12-07 2012-12-05 극저온 유체를 이송하기 위한 연결부와 가요성 파이프를 포함하는 조립체 KR102030202B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1161285A FR2983937B1 (fr) 2011-12-07 2011-12-07 Ensemble d'un embout de connexion et d'une conduite flexible de transport d'un fluide cryogenique
FR1161285 2011-12-07
PCT/EP2012/074426 WO2013083597A1 (fr) 2011-12-07 2012-12-05 Ensemble d'un embout de connexion et d'une conduite flexible de transport d'un fluide cryogénique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140104424A KR20140104424A (ko) 2014-08-28
KR102030202B1 true KR102030202B1 (ko) 2019-11-08

Family

ID=47278859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147015461A KR102030202B1 (ko) 2011-12-07 2012-12-05 극저온 유체를 이송하기 위한 연결부와 가요성 파이프를 포함하는 조립체

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2788645B1 (ko)
KR (1) KR102030202B1 (ko)
CN (1) CN104081101B (ko)
BR (1) BR112014013744B1 (ko)
FR (1) FR2983937B1 (ko)
WO (1) WO2013083597A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3014165B1 (fr) * 2013-12-03 2015-11-13 IFP Energies Nouvelles Embout de connexion d'une conduite flexible avec ancrage des fils d'armure par coincement
FR3015628B1 (fr) * 2013-12-23 2016-05-27 Technip France Embout de connexion d'une conduite flexible, conduite flexible et procede associes
FR3046210B1 (fr) * 2015-12-29 2018-02-02 Technip France Embout de connexion d'une ligne flexible, ligne flexible et procede de montage associes
CN109339192B (zh) * 2018-08-28 2024-05-14 武汉圣禹排水系统有限公司 设置有截流装置的分流井及控制系统
CN111306442B (zh) * 2018-12-12 2022-02-01 张家港中集圣达因低温装备有限公司 低温储罐

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999019656A1 (en) 1997-10-14 1999-04-22 Nkt Flexibles I/S An assembly of a flexible pipe and an end-fitting
WO2001007818A1 (en) 1999-07-23 2001-02-01 Nkt Flexibles I/S A method of securing reinforcement wires to an end termination of a pipeline or a cable, an end termination, and uses of the method and the end termination
JP2009540244A (ja) 2006-06-16 2009-11-19 ウェルストリーム インターナショナル リミテッド フレキシブルパイプ用継手の組立方法
WO2011092440A1 (fr) 2010-02-01 2011-08-04 Technip France Conduite flexible de transport d'un fluide cryogénique et procédé de fabrication associé
EP1907742B1 (de) 2005-07-25 2016-11-16 Salzgitter Mannesmann Stahlhandel GmbH Biegbarer schlauch sowie verfahren zum montieren einer überwurfmutter auf einen biegbaren schlauch

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2666863B1 (fr) * 1990-09-13 1992-12-24 Acb Dispositif permettant de limiter une fuite en cas de rupture d'une tuyauterie.
JPH0512881A (ja) * 1991-07-04 1993-01-22 Nec Corp 半導体メモリ
GB2274498B (en) * 1993-01-26 1996-10-02 Dunlop Ltd Improvements in and relating to floatable flexible hose
JP3917727B2 (ja) * 1997-09-02 2007-05-23 横浜ゴム株式会社 輸送用ホース
AU2009237716B2 (en) * 2008-04-15 2014-05-29 Trelleborg Industrie Sas Fluid-tight end fitting for a composite hose and method of assembling a composite hose on such end fitting
FR2931920B1 (fr) * 2008-06-02 2010-09-17 Saltel Ind Conduite flexible a embouts d'extremite integres

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999019656A1 (en) 1997-10-14 1999-04-22 Nkt Flexibles I/S An assembly of a flexible pipe and an end-fitting
WO2001007818A1 (en) 1999-07-23 2001-02-01 Nkt Flexibles I/S A method of securing reinforcement wires to an end termination of a pipeline or a cable, an end termination, and uses of the method and the end termination
EP1907742B1 (de) 2005-07-25 2016-11-16 Salzgitter Mannesmann Stahlhandel GmbH Biegbarer schlauch sowie verfahren zum montieren einer überwurfmutter auf einen biegbaren schlauch
JP2009540244A (ja) 2006-06-16 2009-11-19 ウェルストリーム インターナショナル リミテッド フレキシブルパイプ用継手の組立方法
WO2011092440A1 (fr) 2010-02-01 2011-08-04 Technip France Conduite flexible de transport d'un fluide cryogénique et procédé de fabrication associé

Also Published As

Publication number Publication date
EP2788645B1 (fr) 2015-11-04
FR2983937A1 (fr) 2013-06-14
FR2983937B1 (fr) 2014-08-29
CN104081101B (zh) 2016-01-27
CN104081101A (zh) 2014-10-01
EP2788645A1 (fr) 2014-10-15
BR112014013744B1 (pt) 2020-05-12
BR112014013744A2 (pt) 2017-06-13
WO2013083597A1 (fr) 2013-06-13
KR20140104424A (ko) 2014-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9534719B2 (en) Flexible pipe end fitting
KR102030202B1 (ko) 극저온 유체를 이송하기 위한 연결부와 가요성 파이프를 포함하는 조립체
US10577871B2 (en) Subsea pipe-in-pipe structures
EP1867906B1 (en) Method of assembly of an end fitting
US6186181B1 (en) Flexible line pipe
US8074687B2 (en) Cryogenic transfer hose
EP1867907B1 (en) Extended collar
US7722088B2 (en) Light and reinforced undersea coaxial pipe element
CN102996922B (zh) 软管和制造软管的方法
US8998267B2 (en) Cryogenic pipeline configurations and methods
AU2011290603B2 (en) End fitting for connecting a flexible pipe for transporting a cryogenic fluid
US9976681B2 (en) Fluid sealing
EA014463B1 (ru) Усовершенствованный шланг
US20200102658A1 (en) Mounting and cathodic protection
EA008159B1 (ru) Концевое соединение гибкого трубопровода
US8112863B2 (en) Method for securing wires of an armour layer of a flexible pipe body
JP5782053B2 (ja) 回転界面を横切って流体を移送し得る流体スイベル
Witz et al. Offshore LNG transfer-a new flexible cryogenic hose for dynamic service
Frohne et al. Innovative pipe system for offshore LNG transfer

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant