NL1028820C2

NL1028820C2 - Flexibele buis en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.

Info

Publication number: NL1028820C2
Application number: NL1028820A
Authority: NL
Inventors: Dirk Knol
Original assignee: Trelleborg Velp B V
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-10-23
Also published as: WO2006112710A2; HU0900058V0; DE602006016936D1; SG161279A1; ATE481591T1; DE202006020643U1; EP1877689B1; EP1877689A2; HU0500151V0; DE602006020364D1; EP2221519B1; WO2006112710A3; HU3618U; JP2008537080A; ATE499563T1; US20080283139A1; CN101208554A; CN100567790C; DE202005009891U1; EP2221519A1

Description

FLEXIBELE BUIS EN WEEKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN DAARVAN

De uitvinding heeft betrekking op een flexibele buis voor het transporteren van abrasieve slurry, omvattende een buisvormig 5 lichaam van een flexibel polymeer zoals rubber en een veelheid over de lengte van de buis verdeelde in het polymeer aangebrachte coaxiale slijtvaste ringen, waarbij de binnendiameter van de ringen en van het buisvormige lichaam althans nagenoeg gelijk is.

10

Een dergelijke buis is bekend uit GB-A-1573189.

Waar hier wordt gesproken over buizen, heeft de uitvinding ook betrekking op flexibele expansiestukken, bochten, 15 verloopstukken en T-stukken. Veel van deze producten worden gebruikt als flexibele verbinding in leidingen waar abrasieve slurries door worden verpompt. Deze producten wordt toepast in bijvoorbeeld de baggerindustrie, zand- en grindwinning, diamantwinning en olie-zand industrie. De baggerindustrie is 20 een ontwikkeling ingeslagen die resulteert in het verpompen van steeds sterker slijtende mengsels.

Overigens heeft de uitvinding ook betrekking op nieuwe buizen die vóór gebruik een flexibele (rubberen) binnenbekleding 25 hebben die de slijtvaste ringen bedekt, en waarbij na enige tijd in gebruik te zijn een deel van die flexibele binnenbekleding is weggesleten zodat de ringen aan het binnenoppervlak vrij komen, zodat pas na enige tijd in gebruik te zijn de binnendiameter van de ringen en van het 30 buisvormige lichaam althans nagenoeg gelijk is.

Buizen voor slurry transport zijn over het algemeen opgebouwd uit een inwendige rubber (of een ander polymeer) slijtlaag, een of meerdere inlagen, eventueel stalen vacuumringen of een 1028820 2 spiraal en een buitenlaag. Het doel van de slijtvaste ringen is het vertragen van het slijtage proces door bijvoorbeeld te verhinderen dat scherpe delen in de slurry de rubber slijtlaag over een grote afstand kan doorsnijden.

5

Deze ringen worden gewoonlijk gemaakt uit staalplaat, gesneden, gewalst en gelast. Er wordt gebruik gemaakt van gewone staalsoorten maar ook van hoogvaste en slijtagebestendige staalsoorten zoals Creusabro™ en Hardox™.

10

De vinding beoogt een flexibele buis die beter bestand is tegen slijtage en beschadiging.

Daartoe is volgens een eerste aspect van de uitvinding over 15 althans een deel van hun omtrek de dikte van de ringen nabij hun binnenomtrek kleiner dan de dikte van de ringen nabij hun buitenomtrek. Met de vormgeving van de ringen kunnen er j diverse eigenschappen van de buis verbeterd worden, zoals buigradius, standtijd en stijfheid. Met name de verankering 20 van de ringen in de buis verbetert op deze wijze.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is het buisvormig lichaam gebogen, waarbij de gemiddelde dikte van de ringen aan de zijde van de binnenbocht van de buis kleiner is dan j 25 gemiddelde dikte van de ringen nabij de buitenbocht.

In een eerste voorkeursuitvoering is de dwarsdoorsnede van het genoemde deel van de ringen in hoofdzaak trapeziumvormig, en in een volgende voorkeursuitvoering is de dwarsdoorsnede i 30 van het genoemde deel van de ringen in hoofdzaak T-vormig.

Bij voorkeur hebben de ringen op afstand van hun binnenomtrek een ringvormig deel met een hogere ductiliteit dan aan hun 1028820 3 binnenomtrek. Hierdoor wordt ongewenste breuk van de ringen voorkomen, terwijl toch een hoge slijtvastheid kan worden verkregen. Dit aspect kan als separate uitvinding worden toegepast. De uitvinding heeft derhalve ook betrekking op een 5 flexibele buis voor het transporteren van abrasieve slurry, omvattende een buisvormig lichaam van een flexibel polymeer zoals rubber en een veelheid over de lengte van de buis verdeelde in het polymeer aangebrachte coaxiaale slijtvaste ringen, waarbij de binnendiameter van de ringen en van het 10 buisvormige lichaam althans nagenoeg gelijk is, en waarbij de ringen op afstand van hun binnenomtrek een ringvormig deel hebben met een hogere ductiliteit dan aan hun binnenomtrek.

Bij voorkeur is het deel met de hogere ductiliteit 15 vervaardigd van mildsteel, en bij voorkeur is het deel met de lagere ductiliteit vervaardigd van gietijzer, hardfaced staal, of een keramisch materiaal.

De uitvinding heeft ook betrekking op een conische flexibele 20 buis voor het transporteren van abrasieve slurry, omvattende een conisch buisvormig lichaam van een flexibel polymeer zoals rubber en een veelheid over de lengte van de buis verdeelde in het polymeer aangebrachte coaxiale slijtvaste ringen, waarbij de binnendiameter van de ringen en van het 25 buisvormige lichaam in de axiale richting geleidelijk groter wordt en althans nagenoeg aan elkaar gelijk is, en waarbij het binnenoppervlak van de ringen conisch is. De coniciteit van dit binnenoppervlak is bij voorkeur gelijk aan de coniciteit van de buis.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een flexibele buis voor het tranporteren van abrasieve slurry, waarbij een buisvormig lichaam van een 30 1028820 i J · i l ; 4 i , flexibel polymeer zoals rubber wordt vervaardigd, en waarbij j verdeeld over de lengte van de buis coaxiaal slijtvaste i j ringen in het polymeer worden aangebracht, waarbij de binnendiameter van de ringen en het buisvormige lichaam 5 althans nagenoeg gelijk is, met het kenmerk, dat de ringen worden vervaardigd door een verhit vloeibaar metaal of een keramisch poeder in een mal te vormen. Daarbij kan gebruik ; worden gemaakt van gietijzer, gietstaal, gegoten keramiek en | andere materiaalsoorten die met giettechniek kunnen worden 10 verwerkt, of van sinter- en perstechnieken. Dergelijke technieken laten een grote vrijheid toe om dit soort ringen vorm te geven, zoals de verschillende ringen die in deze beschrijving zijn weergegeven.

15 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden, waarin:

Figuur 1 een schematische langsdoorsnede van een gedeelte van een flexibele buis met verschillende uitvoeringsvoorbeelden 20 van slijtvaste ringen weergeeft; i

Figuren 2, 3 en 4 dwarsdoorsnedes van verschillende uitvoeringsvoorbeelden van een slijtvaste ring weergeeft; | 25 Figuur 5 een schematische langsdoorsnede van een gebogen flexibele buis met uitvoeringsvoorbeeld van slijtvaste ringen weergeeft; en j

Figuur 6 een schematische langsdoorsnede van een conisch | 30 flexibele buis met slijtvaste ringen weergeeft.

Volgens Figuur 1 omvat een flexibele buis 1 die gebruikt wordt bij het baggeren een rubberen buisvormig deel 2, waarin i 1028820 ί i 5 verschillende uitvoeringsvormen van slijtvaste ringen 3/ 4, 5/ 6 zijn aangebracht. Figuur 1 is slechts schematisch/ in een praktische uitvoering zullen gewoonlijk identieke slijtvaste ringen 3, 4, 5, 6 worden toegepast. Ook zal een 5 flexibele buis 1 behalve het rubberen buisvormige deel 2 en de ringen 3, 4, 5, 6 gewoonlijk ook ten minste een buitenlaag omvatten die om het rubberen deel 2 is aangebracht.

De slijtvaste ringen 3, 4, 5/ 6 worden op regelmatige afstand 10 coaxiaal in het rubberen deel 2 aangebracht, waarbij de binnendiameter van de ringen 3, 4, 5, 6 en het rubberen deel 2 gelijk zijn, zodat een in hoofdzaak glad binnenoppervlak van de flexibele buis 2 wordt verkregen, die afwisselend bestaat uit rubber en een slijtvast materiaal. De 15 buitenoppervlak van het rubberen deel 2 bestaat alleen uit rubber.

De slijtvaste ring 3 heeft een rechthoekige doorsnede. De slijtvaste ring 4 heeft een trapeziumvormige doorsnede, 20 waarbij de dikte van de ring 4 nabij de binnendiameter kleiner is dan nabij de buitendiameter. De slijtvaste ring 5 heeft een trapeziumvormige doorsnede, waarbij de dikte van de ring 5 nabij de binnendiameter groter is dan nabij de buitendiameter. De slijtvaste ring 6 heeft een T-vormige 25 doorsnede, waarbij de dikte van de ring 6 nabij de binnendiameter kleiner is dan nabij de buitendiameter.

Volgens Figuur 2 en Figuur 3 zijn de ringen 7, 8, waarvan de vorm overeenkomt met ring 4 uit Figuur 1, vervaardigd van 30 materialen met twee verschillende hardheden. De ring 7 van Figuur 2 bestaat uit een deelring 71 van een hard zeer slijtvast materiaal zoals hardfacing staal langs de binnenomtrek, en een deelring 72 van duetiel minder breekbaar 1028820 6 materiaal zoals mildsteel langs de buitenomtrek. De ring 8 van Figuur 3 bestaat uit een holle ring 82 van een hard zeer slijtvast materiaal zoals hardfacing staal, waarbij de holte is opgevuld met en een ring 81 met een ronde doorsnede van 5 ductiel minder breekbaar materiaal zoals mildsteel. Ook volgens Figuur 4 is de ring 9 opgebouwd uit deelringen 91, 92 van materialen met twee verschillende hardheden, overeenkomstig ring 2 uit Figuur 2, alleen heeft ring 9 een rechthoekige doorsnede.

10

Volgens Figuur 5 omvat de gebogen flexibele buis 11 die gebruikt wordt bij het baggeren een rubberen buisvormig deel 12, waarin verschillende slijtvaste ringen 13 zijn aangebracht. Figuur 5 is slechts schematisch, in een 15 praktische uitvoering zal een flexibele buis 13 behalve het rubberen buisvormige deel 12 en de ringen 13 gewoonlijk ook ten minste een buitenlaag omvatten die om het rubberen deel 12 is aangebracht.

20 De slijtvaste ringen 13 worden op regelmatige afstand coaxiaal in het rubberen deel 12 aangebracht, waarbij de binnendiameter van de ringen 13 en het rubberen deel 12 gelijk zijn, zodat een in hoofdzaak glad binnenoppervlak van de flexibele buis 12 wordt verkregen, die afwisselend bestaat 25 uit rubber en een slijtvast materiaal. De buitenoppervlak van het rubberen deel 12 bestaat alleen uit rubber.

De dikte van de slijtvaste ring 13 is in de binnenbocht van de buis 11 kleiner is dan in de buitenbocht. In de 30 buitenbocht heeft de ring 13 daardoor een trapeziumvormige doorsnede, waarbij de dikte van de ring 13 nabij de binnendiameter kleiner is dan nabij de buitendiameter. In de binnenbocht heeft de ring 13 een trapeziumvormige doorsnede, 1028820 7 waarbij de dikte van de ring 13 nabij de binnendiameter groter is dan nabij de buitendiameter.

Volgens Figuur 6 omvat een flexibel verloopstuk 21 een 5 rubberen buisvormig deel 22 waarvan de binnenwand en de buitenwand parallel conisch verloopt/ en aan beide uiteinden een flens 24, 25. In het rubber van het conische buisvormige deel 22 zijn slijtvaste ringen 23 aangebracht. Deze slijtvaste ringen 23 zijn eveneens conisch, en hebben 10 daardoor een parallellogramvormige doorsnede, zodanig dat de binnenwanden van de conische ringen 23 zich parallel uitstrekken ten opzichte van de binnenwand van het conische buisvormige deel 22.

15 Bij de ringen volgens Figuur 6 is te zien dat de binnenwanden van de ringen 23 niet in hetzelfde vlak liggen als de binnenwand van het buisvormige deel 22, maar dat de ringen 23 daarentegen zijn omgeven door rubber. Dit rubber kan in de praktijk wegslijten, waardoor de ringen 23 alsnog aan het 20 binnenoppervlak van de buis 22 komen te liggen. Dit kenmerk kan ook van toepassing zijn op de eerder beschreven uitvoeringsvormen.

25 1028820

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een flexibele buis voor het tranporteren van abbrasieve slurry, 5 waarbij een buisvormig lichaam van een flexibel polymeer zoals rubber wordt vervaardigd, en waarbij verdeeld over de lengte van de buis coaxiaal slijtvaste ringen in het polymeer worden aangebracht, waarbij de binnendiameter van de ringen en het 10 buisvormige lichaam althans nagenoeg gelijk is, met j het kenmerk, dat de ringen worden vervaardigd door ; een verhit vloeibaar metaal of een keramisch materiaal in een mal te vormen.

2. Flexibele buis voor het transporteren van abrasieve slurry, omvattende een buisvormig lichaam van een flexibel polymeer zoals rubber en een veelheid over de lengte van de buis verdeelde in het polymeer aangebrachte coaxiaale slijtvaste ringen, waarbij de 20 binnendiameter van de ringen en van het buisvormige lichaam althans nagenoeg gelijk is, met het kenmerk, dat over althans een deel van hun omtrek de dikte van de ringen nabij hun binnenomtrek kleiner is dan de dikte van de ringen nabij hun buitenomtrek. 25

3. Flexibele buis volgens conclusie 2, waarbij het buisvormig lichaam gebogen is, en waarbij de gemiddelde dikte van de ringen aan de zijde van de binnenbocht van de buis kleiner is dan gemiddelde 30 dikte van de ringen nabij de buitenbocht. i

4. Flexibele buis volgens conclusie 2 of 3, waarbij de dwarsdoorsnede van het genoemde deel van de ringen in hoofdzaak trapeziumvormig is.

5. Flexibele buis volgens conclusie 2 of 3, waarbij de dwarsdoorsnede van het genoemde deel van de ringen in hoofdzaak T-vormig is.

6. Flexibele buis volgens een van de voorgaande 10 conclusies 2-5, waarbij de ringen op afstand van hun binnenomtrek een ringvormig deel hebben met een hogere ductiliteit dan aan hun binnenomtrek.

7. Flexibele buis volgens conclusie 6, waarbij het deel 15 met de hogere ductiliteit is vervaardigd van mildsteel.

8. Flexibele buis volgens conclusie 6 of 7, waarbij het deel met de lagere ductiliteit is vervaardigd van 20 gietijzer, hardfaced staal, of een keramisch materiaal.

9. Flexibele buis voor het transporteren van abrasieve slurry, omvattende een buisvormig lichaam van een 25 flexibel polymeer zoals rubber en een veelheid over de lengte van de buis verdeelde in het polymeer aangebrachte coaxiale slijtvaste ringen, waarbij de binnendiameter van de ringen en van het buisvormige lichaam althans nagenoeg gelijk is, met het kenmerk, 30 dat de ringen op afstand van hun binnenomtrek een ringvormig deel hebben met een hogere ductiliteit dan aan hun binnenomtrek.

10. Flexibele buis volgens conclusie 9, waarbij het deel met de hogere ductiliteit is vervaardigd van mildsteel.

11. Flexibele buis volgens conclusie 9 of 10, waarbij het deel met de lagere ductiliteit is vervaardigd van i gietijzer, hardfaced staal, of een keramisch materiaal.

12. Conische flexibele buis voor het transporteren van abrasieve slurry, omvattende een conisch buisvormig lichaam van een flexibel polymeer zoals rubber en een veelheid over de lengte van de buis verdeelde in het polymeer aangebrachte coaxiale slijtvaste ringen, 15 waarbij de binnendiameter van de ringen en van het buisvormige lichaam in de axiale richting geleidelijk groter wordt en althans nagenoeg aan elkaar gelijk is, en waarbij het binnenoppervlak van de ringen conisch is. 20