NL8100596A

NL8100596A - Warmte isolerende flexibele pijpleiding voor in het bijzonder zeer koude fluida.

Info

Publication number: NL8100596A
Application number: NL8100596A
Authority: NL
Original assignee: Technigaz
Priority date: 1980-02-06
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1981-09-01
Also published as: NO810394L; IT1135324B; FR2475185B1; FR2475185A1; US4417603A; GB2070725B; JPS56124794A; DE3103587A1; GB2070725A; IT8119539A0

Description

tr VO 1591 'Warmte isolerende flexibele pijpleiding voor in het bijzonder zeer koude flulda.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een warmteisolerende flexibele pijpleiding voarhet transport van de fluida in het bijzonder, doch niet uitsluitend met een temperatuur, welke aanzienlijk verschilt met die van de omgevingstemperatuur, in het 5 bijzonder zeer koude flulda, zoals bijv. gasvormige koolwaterstoffen, vloeibaar aardgas of dergelijke. De uitvinding heeft voorts betrekking op een nieuw industrieel produkt uit een constructiemateriaal van een van de samenstellende elementen van de constructie van de pijpleiding vormt en op een werkwijze voor het opsporen van lekken 10 daarin, alsmede de verschillende toepassingen en het gebruik,dat resulteert uit deze toepassing; de uitvinding heeft tenslotte nog betrekking op verschillende systemen, samenstellingen, uitrustingen, inrichtingen en installaties, welke van een dergelijke pijpleiding zijn voorzien.

15 Voor het op zee laden en lossen van tankschepen voor het transport van zeer koude flulda en vloeibaar gemaakt aardgas heeft men reeds voorgesteld gebruik te maken van een laadarm, welke gemonteerd is op een kolom of platform voor het exploiteren van aardolie-lagen en/of aardgas op de bodem van de zee, waarbij gebruik wordt ge-20 maakt van stijve leidingen, welke een verbinding vormen met draaibare of dergelijke koppelingen. Zulk een systeem heeft, hoewel dit niet in grote mate wordt toegepast, de navolgende aanzienlijke nadelen:

Als gevolg van de afstand tussen het tankschip en de kolom of het plateau, welke ongeveer 100 m kan bedragen, moeten de laad-25 armen zeer lang zijn, d.w.z. zeer zwaar, steken derhalve ver over en ontwikkelen een vrij grote en nadelige kantelmomenten bijv. in de orde van 500 ton/m.

In het bijzonder op de ïïoordzee staat een vrij grote deining met golfdalen van onge/eer 7 m, zodat het noodzakelijk is de 30 laadboom op een vaartuig aan te passen aan de betreffende stand van het platform of de kolom; dit betekent een ruimtelijke instelling als funktie van de variaties met betrekking tot de horizontaal, d.w.z. de hoogte en de hoekstand van het vaartuig, als gevolg van de gecombineerde invloed van de deining, de wind en de zeestroming. De kosten 8 1 0 0 59 6 -2- voor een dergelijke installatie zijn zeer hoog en kan zelfs een bedrag van bijv. 500 M gulden bereiken of overschrijden. Een dèrgeiijke hoge prijs maakt de exploitatie van kleine olielagen op de bodem van de zee onrendabel en soms onmogelijk, aangezien de reglementen en officiële voorschriften het verbranden van gas, dat gepaard gaat met de exploitatie van dergelijke olielagen verbieden en zelfs de onderneming verplichten het gas nuttig te gebruiken.

De toepassing van een. laadarm is derhalve economisch moeilijk uitvoerbaar en men is derhalve overgegaan tot flexibele leidingen of kanalen voor het overbrengen van flulda. Er zijn dan ook flexibele pijpleidingen voorgesteld voor toepassingen aan land en voor het verschaffen van een verbinding tussen vaartuigen en'de kade.

Een dergelijke pijpleiding omvat een soepele binnenhuis of dergelijke, een thermische isolatie van middelmatige sterkte,'welke de binnenhuis omgeeft en een beschermende buitenbekleding, welke de thermische isolatie omhult. Een dergelijke bekende constructie heeft de navolgende nadelen:

De pijpleiding is niet bestand tegen de slechte weersomstandigheden, welke op zee heersen.

Wanneer de soepele binnenleiding bijv. een gegolfde of geplooide buis bestaat uit taai, dus niet breekbaar materiaal, zoals bijv. roestvrij austenitisch staal, raakt een dergelijke'buis als gevolg van buigingen vermoeid door spanningsconcentraties, die worden' veroorzaakt door het rekken en samendrukken van de golven of vouwen’ in de buiswand.

Wanneer een kunststof wordt gebruikt voor de soepele binnenleiding, dan moet deze betrekkelijk dun, bijv. 0,5 mm en wordt -toegepast in de vorm van een band met een breedte, welke bijv. gelijk.' is aan twee of drie maal de wikkeldiameter, welke band schroef lijnvormig wordt gewikkeld met op elkaar aansluitende wikkelingen en bestaande tilt 15 a 25 op elkaar gelegen lagen, welke onderling iets verzet zijn, teneinde de dichtheid te waarborgen op de plaatsen waar de wikkelingen van een laag op elkaar liggen,waarbij de wikkelingen van een naburige laag overlappen. Men verkrijgt aldus een niet gemakkelijk breekbare, derhalve taaie en elastisch deformeerbare constructie, maar welke niet bestand is tegen buiging, omdat slechts een glijbewe-ging in een richting ten opzichte van de wikkelingen mogelijk is, d.w.z 8 1 0 0 59 6 -3- de beweging is niet omkeerbaar, zodat een verlies ontstaat aan afdichting en als gevolg van spanningsconcentraties; door losraken van de ‘wikkelingen kans op breuk. Dit verschijnsel wordt nog verergerd door de aanwezigheid van vloeistof onder druk (ongeveer 1 MPa).

5 Het doel van de uitvinding is de geschetste nadelen te ondervangen en een warmteisolerende pijpleiding voor het transporteren van fluida te verschaffen van het type bestaande uit een buisvormige binnenleiding, een thermisch isolerende tussenlaag, welke de binnenleiding aansluitend omhult en een beschermende buitenbekleding, welke 10 de tussenlaag aansluitend omhult. Om het gestelde probleem te kunnen oplossen, moet de buisvormige binnenleiding van de pijpleiding aan twee voorwaarden voldaan: hij moet afdichten tegen fluida onder druk; hij moet voldoende bestand zijn tegen vermoeidheid, derhalve een voldoende taaiheid bezitten; hij moet elastisch deformeerbaar zijn; ' 15 hij moet voldoende mechanische weerstand hebben tegen inwendige druk.

Het beoogde resultaat kan worden verkregen met een pijpleiding volgens deu.tvinding, welke gekenmerkt is, doordat de buisvormige binnenleiding bestaat uit tenminste drie radiaal en aansluitend op elkaar gelegen lagen, gevormd door een enkelvoudige binnenlaag uit 20 een metaaldraad, welke schroeflijnvormig gewikkeld is met onderlinge afstand van de wikkelingen, een tussenlaag uit samengesteld soepel materiaal, welke de binnenlaag omgeeft en een enkelvoudige buitenlaag, welke nagenoeg identiek in het bijzonder in diameter en spoed van de wikkeling van de draadvormige binnenlaag is, welke op de tussenlaag 25 is gewikkeld met de wikkelingen in langsriehting verzet over een halve spoed van die van de binnenlaag, zodat deze tussen de wikkelingen daarvan komen te liggen. Volgens een ander kenmerk van de uitvinding bestaat de metaaldraad uit een materiaal, dat niet bros want bij lage temperatuur of mechanische spanningen, d.w.z. dat dit niet het verschijnsel 30 kent van de overgang van rek in breuk, bijv. een roestvrij austeni-tisch staal, waarbij de wikkelspoed bij voorkeur gelijk is aan ongeveer de helft of een derde van de wikkeldiameter.

Volgens een ander kenmerk van de uitvinding bestaat de thermisch isolerende tussenlaag uit een soepel cellulair of geexpan-35 deerd materiaal met een relatieve breukrek van 15$ bij zeer lage temperatuur, terwijl de beschermende binnenbekleding bestaat uit een buisvormige taaie flexibele en af dichtende leiding, welke aan de buisvor- 81 0 0 59 6 -4- mige binnenleiding is bevestigd, zoals betrekkelijke stijve tassende-len bij voorkeur uit cellulair materiaal, welke tussendelen op enige afstand van elkaar verdeeld op bepaalde plaatsen zijn aangebracht en op de buisvormige binnenleiding steunen.

5 Deze tussendelen hebben de taak de buisvormige binnenlei ding gecentreerd te houden ten opzichte van de be-schermende buitenbekleding en bovendien om daarop plaatselijk radiale krachten over te brengen, welke op de.buisvormige binnenleiding werken, zodat deze tussendelen werken als versterkingsring.

10 Volgens een ander kenmerk van de uitvinding is een kussen of dergelijke uit zachte en soepele schuim aangebracht tussen de tussendelen en de buisvormige binnenleiding, waarbij deze kussens enigermate worden samengedrukt. Daardoor kan de buisvormige binnenleiding onder invloed van de druk van het fluïdum, dat daardoorheen stroomt 15 vrij uitzetten.

De pijpleiding volgens de uitvinding kan op doelmatige wijze vervaardigd, behoeft geen onderhoud enrerkt veilig en betrouwbaar.

Verdere bijzonderheden van de uitvinding worden onder ver-20 wijzing naar de tekening nader toegelicht. Daarin toont: figuur 1 een zijaanzicht voor een laadstation voor een tamkboot met een vloeibaar aardgas, door tussenkomst van een leiding waarin een pijpleiding volgens de uitvinding is opgenomen,uitgaande van een exploitatieplatform voor aardolielagen op de bodem van de zee; 25 figuur 2 op vergrote schaal een gedeeltelijke langsdoor- snede van een uitvoeringsvorm van een buis volgens de uitvinding; figuur 3 een doorsnede over de lijn III-III van figuur 2; figuur k op vergrote schaal een gedeeltelijke langsdoor-snede door de binnenbuis voor een pijpleiding volgens figuur 2; 30 figuur 5 in perspectivisch aanzicht een samengestelde band welke de tussenlaag van de leiding volgens figuur 2 vormt; figuur 6 een andere uitvoeringsvorm van een binnenbuis voor een pijpleiding volgens de uitvinding; en figuur 7 een werkschema voor een systeem voor het opsporen van een lek in de pijpleiding volgens de uitvinding.

In figuur 1 is door 1 een tankschip weergegeven voor het transport van vloeibaar aardgas, waarvan de ruimen door tenminste een 35 81 0 0 59 6 -5- lelding of laadkanaal 2 -verbonden is met de installatie 3 voor het vloeibaar maken van aardgas en welke zich bevindt in de kop of het uitstekende bovengedeelte h van een platform 5 voor de exploitatie van aardolielagen op de bodem van de zee 6 en welke tot aan de bodem 7 doorloopt en waarbinnen een opstijgende buis 8 is gemonteerd. De leiding 2 is bijv. gedeeltelijk ondergedompeld en wordt door tenminste een drijver 9 ondersteund.

De leiding 2 bestaat uit een of meer pijpleidingen vol-gens de uitvinding, welke met hun einden aan elkaar zijn gezet bijv. door middel van flenzen of dergelijke. In het uitvoeringsvoorbeeld, weergegeven in figuur 2-5, bestaat de pijpleiding volgens de uitvinding van binnen naar buiten uit een buisvormige binnenleiding, aangeduid door het verwijzingscijfer 10, een thermisch isolerende tussenlaag 11, en een beschermende buisbekleding 12, welke binnenleiding 10 . gecentreerd of op zijn plaats wordt gehouden door tussendelen 13, welke op onderlinge afstanden liggen en waarvan er een in figuur 2 is getekend.

De buisvormige binnenleiding 10 bestaat van binnen naar buiten uit een enkelvoudige binnenlaag 14, welke cylindrisch is en bestaat uit een schroeflijnvormig gewikkelde metaaldraad, waarvan de wikkelingen op enige afstand van elkaar zijn gelegen; een tussenlaag uit samengesteld soepel materiaal, dat is aangeduid door het verwij-zingscijfer 15 en een enkelvoudige buitenlaag l6, welke in hoofdzaak cylindrisch is en identiek aan de draadvormige binnenlaag lH, d.w.z. deze bestaat uit hetzelfde materiaal, heeft dezelfde dikte, dezelfde wikkeldiameter en spoed als de laag 14, welke gewikkelde draad 16 over een halve spoed is verzet ten opzichte van de wikkelingen van de gewikkelde draad 1U, zodat de wikkelingen van de draad 16 zich bevinden tussen die van de wikkelingen lU en daarvan gescheidèn zijn door de tussenlaag 15, zoals figuur ^ dit toont. In het weergegeven geval is de wikkelspoed van de draad 1U, 16 gelijk of constant in de axiale langs richting, doch de gemeenschappelijke wikkelspoed kan eventueel ook in langsrienting variëren. Elke gewikkelde draad 1^, 16 heeft een ronde dwarsdoorsnede en bestaat bij voorkeur uit roestvrij austenitisch staal. De doorsnede is een funktie van de wikkeldiameter, welke wordt bepaald door de nominale binnendiameter van de buisvormige binnenleiding 10. De diameter van de draad kan bijv. 2 mm zijn bij een nominale 8 1 0 0 59 6 -6- buisdiameter van 25 mm, terwijl de draaddiameter bijv. 10 mm is bij een nominale buisdiameter van 250 mm a 300 mm. De nominale binnendia-meter van de buisvormige binnenleiding 10 ligt tussen ongeveer 25^· mm en Uo6 mm.

5 De wikkelspóed is bijv. de helft of een derde ongeveer van de wikkeldiameter van de draad.

De tussenlaag 15 van de-buisvormige leiding 10 bestaat uit tenminste een band, welke in een laag schroeflijnvormig is gewikkeld op de draadvormige tussenlaag 14, met een kleine overlapping, 10 waarbij de wikkelingen van de band onderling zijn verbonden en verlengd; De tussenlaag 15 bestaat doelmatig uit tenminste twee banden, namelijk een binnenband 15a en een buitenband 15b, welke identiek zijn en welke op dezelfde wijze doch tegengesteld zijn gewikkeld, zodat zij elkaar kruisen, waarna zij aan elkaar zijn gehecht. De banden 15as 15b 15 hebben een zelfde wikkelspóed, doch zijn tegengesteld gewikkeld met dezelfde gedeeltelijke overlapping van de wikkelingen van een band; de banden hebben voorts bij voorkeur dezelfde breedte. Deze breedte is doelmatig gelijk aan ongeveer 2 a: .driemaal de wikkeldiameter en de minimale overlappingsbreedte tussen de naburige wikkelingen van een 20 zelfde band is bij voorkeur gelijk aan ongeveer de helft van de breedte van de band, wanneer deze tenminste 200 mm is of ongeveer 100 mm wanneer de bandbreedte groter is.

Elke band 15a, 15b heeft bijv. een breedte A van ongeveer 600 mm, bij een wikkeldiameter van ongeveer 300 mm en een overlappings-25 breedte B tussen de wikkelingen onderling, welke bijv. 100 mm is. In plaats van het gebruik van twee banden 15a, 15b welke gescheiden zijn, kan ook een band worden gebruikt voor het maken van een wikkeling met twee op elkaar gelegen lagen, doch welke tegengesteld gewikkeld zijn zodat de wikkelingen elkaar kruisen, doch dit kan moeilijkheden geven 30 bij het verbinden van de twee lagen, d.w.z. aan het begin van de wikkeling van de tweede of buitenlaag, welk begin bevestigd moet worden aan tenminste een teruglopende vouw van de betreffende band, hetgeen moeilijk is.

De twee op elkaar liggende lagen, welke bestaan uit de gewikkelde binnenband 15 a en de gewikkelde buitenband 15b zijn door lijmen of door een ander geschikt hechtmiddel met elkaar verbonden, bijv. een lijmsoort met een verhardingspunt, dat laag ligt, bijv. tus- •35 8 1 0 0 59 6 -7- sen -50°C en -70°C alsmede een betrekkelijk grote rek in de verharde toestand, bijv. tussen ongeveer 5% en 10$. Als gevolg van de lage ver-hardingstemperatuur van de lijm, zijn de thermische spanningen hij lage temperatuur ook veel kleiner, waardoor scheuren, harsten en der-5 gelijke ook niet zullen optreden. De grotere breukrek van de lijm in verharde toestand geeft een grotere taaiheid of mechanische weerstand aan het verlijmde stelsel!.

Een lijmsoort van dezelfde aard wordt doelmatig gebruikt voor het samenstellen van de naburige wikkelingen van een zelfde band 10 in de overlappings zone B van naburige wikkelingen.

De gebruikte lijmsoort is doelmatig op basis van kunst-rubber zoals chloropreen of op basis van het elastomeer polyurethaan, zoals in de handel gebracht onder de naam Zebron door Societé franpaise A.T.R., adipreen van Du Pont de Nemours of RW—1U—'7^-86 van Products 15 Research and Chemical Corporation.

De naar-.elkaar gekeerde binnen en buitenvlaifcai van de tussenlaag 15 van de buisvormige binnenleidinglO, welke in contact ' zijn met de metalen binnendraad 14 en de metalen buitendraad 16, dan wel in het geval van een tussenlaag 15 uit twee banden 15a, 15b, 20 het binnenvlak van de binnenband 15a en het buitenvlak van de buitenband 15b, hebben-een soepele bekleding (zie figuur U) uit een materiaal, dat het glijden van de tussenlaag 15 over de metalen binnen-draden 1¾ en buitendraden 15 bevordert, bijv. de wrijvingscoefficient tussen de metalen draden en die laag wordt verminderd, waardoor de 25 schuurweerstand, d.w.z. slijtage als gevolg van wrijving tussen de vlakken van de tussenlaag 15 kleiner wordt en gelijktijdig de samenhang tussen de vezels behouden blijft. Deze bekleding bestaat bijv. uit het elastomeer van polyurethaan of een plastisch materiaal met geschikte eigenschappen en overeenkomstige kwaliteit.

30 Deze soepele bekleding heeft bijv. een dikte van 0,3 mm op elk vlak van de tussenlaag 15.

Het samengestelde soepele materiaal, dat de enkelvoudige of meervoudige band 15a, 15b van de tussenlaag 15 vormt, voor de buisvormige binnenleiding 10, bestaat bijv. tenminste uit een verlaagde 35 baan van bijv. 1 mm totale dikte, als weergegeven in figuur 5· Het gelaagde produkt 15c bestaat uit tenminste drie op elkaar gelegen lagen bestaande uit een niet doorlatende middenlaag 18 tussen de buitenlagen 81 00 59 6 -8- 181 en 18", welke bij voorkeur identiek zijn en verschillen van de tussenlaag 18'. De naburige lagen zijn afsluitend aan elkaar verbonden, bijv. door een kleefstof op basis van kuhstrubher, zoals chlöropreen of dergelijke.

5 De niet doorlatende tussenlaag 18. is van metaal en be staat bijv. uit een zeer dunne plaat of foelie uit roestvrij auste-r·' nitisch staal 18—8 met een dikte van ongeveer 0,1-0,2 mm.

Dit gelegeerde staal is op de markt onder de aanduiding Z3CN18-8 en de genormaliseerde aanduiding AISI 30¾. L.

10 Elke buitenlaag 18', 18" wordt gevormd door een weefsel uit kunststof of dergelijke met een versterking, zoals van linnen of taf. De textielvezels zijn bij voorkeur aromatische polyamide vezels van het type aramide, zoals uit kunststof, welke ónder de haam Kevlar op de markt is en geleverd wordt door Du Pont de Nemours. Dit weefsel 2 2 15 heeft een massa tussen ongeveer 300. g/m en 500 g/m m et'een dikte bijv. van 0,¾ mm.

Deze samengestelde structuur heeft een'grote.taaiheid of mechanische weerstand, in het bijzonder bij lage temperaturen, terwijl de breukbelasting groter is dan ongeveer 5^9 kN/m bij een omge-20 vingstemperatuur van ongeveer 20°C en gelijk aan ongeveer 981 kN/m bij zeer lage temperatuur van ongeveer -19Q°0. Opgemerkt' zij, dat . de soepele bekleding IJa, 1Tb , gebracht op het buitenvlak van tenminste een van de buitenlagen 18', 18" of op beide lagen, de schuiir-weerstand van het weefsel vergroot, terwijl ook de samenhang van de 25 vezels wordt verbeterd.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een industrieel produkt uit gelaagd materiaal in de vorm van een foelie, plaat, baan of soepel paneel, opgebouwd uit samengesteld of gelaagd materiaal als hierboven omschreven en weergegeven in figuur 5· 30 Opgemerkt zij, dat in figuur 2 voor de duidelijkheid de metalen gewikkelde buitenlaag l6, de thermisch isolerende binnenlaag 11 en de beschermende buitenbekleding 12 gedeeltelijk zijn weergegeven en zich niet uitstrekkend over de gehele lengte van de binnenbuis 10, hetgeen rechts in de figuur is aangeduid, waarbij de binnenlaag 15 35 en de gewikkelde metalen draad 1¾ van de binnenleiding 10 is weergegeven .

De binnenlaag 15 uit gewikkeld band, strekt zich slechts 8100596 -9- uit tot aan. liet linker einde van de figuur, waardoor de gewikkelde metalen binnenlaag 1U zichtbaar is.

Volgens een andere uitvoeringsvorm kan de tussenlaag 15 ook bestaan uit tenminste een huls met naad, gevormd door een vol-5 doende brede band. van dezelfde aard en constructie als de samengestelde band 15c als weergegeven in figuur 5» waarbij naburige langs-randen el kaar overlappen en met elkaar verbonden zijn.Figuur 6 toont een dergelijke tussenlaag 15’ uit tenminste twee op elkaar gelegen onderling verbonden hulsen, namelijk een binnenhuis 19a en een 10 buitenhuis 19b, welke over elkaar geschoven zijn en onderling verbonden, bijv. door lijm.

De elkaar overlappende langsranden 19' en 19" van deze twee hulsen zijn onderling over een hoek gezet en liggen bijv. diametraal tegenover elkaar als weergegeven in figuur 6. Evenals in figuur 15 2 zijn de verschillende lagen, namelijk de tussenlaag 15’ en de bui tenlaag. 16 niet over de gehele lengte weergegeven, doch zij zijn onderbroken, waardoor alle samenstellende lagen duidelijk te zien zijn.

De gewikkelde metaaldraden 1¼ en 16 .bestaan uit een elastisch deformeerbaar materiaal, zodat zij elk een cylindrische schroef-20 veer vormen. De gemeenschappelijke wikkelspoed, d.w.z. de afstand tussen op elkaar volgende wikkelingen Tan elke veer is zodanig gekozen, dat de ruimte tussen de wikkelingen van een zelfde veer groter is dan de draaddiameter van een veer, zodat elke wikkeling van de buitengele-gen veer 16 komt te liggen op elkaar volgende wikkelingen van de bin-25 nenveer 1U, dan wel een kleine afstand daartussen aanwezig is. De buisvormige binnenleiding wordt dus gevormd door een samengestelde veer uit de componenten 1^, 16, welke tussen elkaar liggen, zodat de wikkelingen van de veer elkaar afvisselen, doch gescheiden zijn door de tussenlaag 15, welke de vorm heeft van een omwentelingslichaam om de langs-30 as van de leiding 10, waarbij een beschrijvende lijn gegolfd is, zoals blijkt uit figuur U. De buisvormige binnenleiding 10 is op deze wijze elastisch deformeerbaar of flexibel.

Zoals blijkt uit de figuren 2 en 3 is de thermisch isolerende tussenlaag 11, met een radiale dikte gelegen tussen ongeveer 35 50 mm en 125 mm in overeenstemming met de diameter van de pijpleiding, gevormd door tenminste een laag cellulair soepel materiaal, zoals een schuim van polypropyleenoxyde, een schuim van polyvinylchloride met 8 1 0 0 59 6 -10-.

plastificeermiddelen, zoals mastic BM 33 van Kleb.er Renolite.of een schuim van copolymeer van ethyleen en’ vinylacetaat zoals het'product S-Foam van de Japanse onderneming I.Η.I.

De varmteisolatie geeft het voordeel yan.een verhoogde relatieve breukrek van ^5% "bij zeer lage temperatuur en.' deze "bestaat doelmatig uit vooraf vervaardigde schaaltjes van ongeveer 5 cm tot 12,5 cm dikte in overeenstemming met de diameter'van de pijpleiding, welke schaaltjes vervolgens om de binnenste buisleiding 10. verenigd worden.

De beschermende en afdichtende buitenomhulling 12. bestaat, doelmatig uit een buis uit rubber of kunststof, welke versterkt is door bijv. metaaldraden. Deze metaaldraden bestaan doelmatig uit fer-ritisch staal en zijn verdeeld over een aantal op elkaar.gelegen evenwijdig lopende en hellende draden in elke laag, bijv. volgens de langs-as van de pijpleiding, waarbij de draden van. de twee'op elkaar volgende banen elkaar kruisen, welke draden verbonden zijn door kunsthars bijv. op basis van polyamidealifaat, zoals bekend onder.de naam Rilsan. Dit materiaal is geschikt vanwege zijn af dichtende kwaliteiten, waardoor! voorkomen wordt, dat vocht in de buis 12. treedt en als gevolg van de mechanische sterkte in het bijzonder tegen trekkrachten, schokken en stoten en de inwendige druk.'

Elk tussendeel 13 bestaat doelmatig uit polyurethaan-schuim van grote dichtheid van bijv. 0,5> d.w.z.' een massa van onge- 3 veer 500 kg/m , terwijl dit gunstige mechanische eigenschappen heeft. Elk tussendeel heeft de vorm van een platte schijf 13a, waarvan de buitendiameter overeenstemt met de binnendiameter van de buis 12 en waardoorheen een centrale opening loopt, welke omsloten is door een cylindrische mof 13b, welke met de buitenwand is vastgezet" op de rand van de middenopening. De binnendiameter van de mof 13b is nagenoeg gelijk aan de buitendiameter van de buisvormige binnenleiding· 10.of 10*, zodanig, dat het tussendeel 13 rechtstreeks op de buitenwand van de leiding steunt, dan wel groter dan die buitendiameter van de leiding 10, 10', in welk geval een soepel ringvormig kussen 20 wordt gevórmd kan bestaan uit glaswol of een zacht schuim, eventueel van dezelfde aard als de warmteisolatie 11, welk kussen zich bevindt tussen de mof 13b en de buisvormige leiding 10 of 10’.

Elk tussendeel 13 bestaat doelmatig uit twee halve schalen 8 1 0 0 59 6 -11- welke door lijmen of mechanisch zijn verenigd, zodanig, dat het tus-sengelegen kussen20 enigermate wordt samengedrukt.

De buisleiding volgens de uitvinding heeft doelmatig middelen voor het opsporen van lekken in het door de leiding te trans-5 porteren fluïdum, bestaan uit tenminste een langskanaal 21, aan het binnenvlak tussen de buisvormige binnenleiding 10 of 11 en de thermisch isolerende tussenlaag 11, welk kanaal daartussen en het buitenvlak van de buisvormige leiding wordt gevormd, waarbij elk kanaal 21 zich over de gehele nuttige lengte van de pijpleiding uitstrekt en aan 10 tenminste een einde voorzien is van een verbinding naar buiten toe.

Figuur 2 toont een dergelijk kanaal 21 in langs doorsnede, welke door het schuimkussen 20 heen loopt en figuur 3 toont drie van dergelijke kanalen 21, welke over een hoek verdeeld om de buisvormige binnenlei-- ding 10 of 10' zijn aangebracht.

15 De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het opsporen van lekken in een pijpleiding volgens de uitvinding, dienende om zeer koude fluïda te transporteren zoals bijv. vloeibaar aardgas en figuur 7 toont het werkschema daarvan.

Deze werkwijze bestaat uit, te beginnen bij een reservoir 20 voor het opslaan van inert gas, zoals stikstof 22, dit gas te laten circuleren in elk kanaal 21, zodat dit daarlangs strijkt, handeling 23, waarbij de kwaliteit van het gas, welke het kanaal verlaat,wordt geanalyseerd door een daartoe geschikte inrichting, waardoor sporen ‘van koolwaterstoffen kunnen worden waargenomen, handeling 2b, de 25 hoeveelheid lekvloeistof wordt gemeten door een daartoe geschikte inrichting 25, en het in werking stellen van een alarminrichting 26 in het geval van een fluïdumlek. Elke lek aan vloeibaar aardgas, welke door de leiding 10 of 10' stroomt, en door de wand treedt, wordt verzameld in de kanalen 21, zodanig, dat men hierin onmiddellijk vloei-30 bare koolwaterstoffen kan opsporen, welke verdampen. Als gevolg van het meten van de hoeveelheid, kan men een maximaal toelaatbare lek vaststellen.

81 00 59 6 35

Claims

1. Flexibele pijpleiding voor bet transport van f luida van bet type, bestaande uit een buisvormige binnenleiding, een tussenlaag, welke bedoelde, buisvormige leiding afsluitend omgeeft, en een beschermende buitenbekleding, welke de tussenlaag afsluitend omhult, welke buisvormige binnenleiding bestaat uit tenminste drie radiaal op elkaar liggende onderling verbonden lagen, bestaande uit een enkelvoudige binnenlaag uit metaaldraad, welke schroeflijnvormig met onderlinge afstanden van de wikkelingen is gewikkeld, een tussenlaag uit samengesteld soepel materiaal, welke de binnenlaag omgeeft en een enkelvoudige buitenlaag, bestaande uit metaaldraad, dat schroeflijnvormig op de tissenlaag is gewikkeld, doch waarvan de wikkelingen in langsrichting over een halve wikkelspoed zijn verzet, ten opzichte van die van de inwendige draadlaag, zodanig, dat deze tussen de wikkelingen van de laatste komt te liggen, met het kenmerk, dat de tussenlaag (11) thermisch isolerend is en de enkelvoudige buitenlaag (16) identiek is in het bijzonder tenminste in draaddiameter en wikkeling en de wikkelspoed van de binnenste draadlaag (1U).

2. Pijpleiding volgens conclusie T, met het kenmerk, dat de thermisch isolerende tussenlaag (11) bestaat uit soepel cellulair of geexpandeerd materiaal met een relatieve rek van 15$ tij zeer lage temperatuur, terwijl de beschermende buitenbekleding (12) bestaat uit een buisvormige taaie flexibele afdichtende buis, welke aan de buisvormige binnenleiding (10,10') is verbonden door tussendelen (13) bij voorkeur cellulair relatief stijf materiaal, welke op afstanden over de lengte op bepaalde plaatsen zijn aangebracht en steunen tegen de buisvormige binnenleiding (10, 10').

3. Buisleiding volgens conclusie 2, gekenmerkt door een kussen uit relatief zacht materiaal (20), dat zich bevindt tussen de tussendelen (13) en de buisvormige binnenleiding (10, 10'), welk kussen enigermate daartussen is samengedrukt. Buisleiding volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de tussenlaag (15‘) bestaat uit tenminste een gesloten huls (l'9a , 19b) gevormd door een in dwarsrichting gesloten band, waarvan de elkaar overlappende randen (19', 19") gelijmd zijn.

5. Buisleiding volgens conclusie Π, met het kenmerk, dat de tussenlaag (15’) bestaat uit tenminste twee op elkaar liggende 81 0 0 59 6 -13- en verbonden ia bet bij zoader gelijmde hulsea (19a^ 19b}, waarvan de elkaar bedekkende randen (I9f, 19”) ten opzichte van elkaar over een hoek zijn verzet eventueel diametraal tegenover elkaar liggen.

6. Buisleiding volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, 5 dat elke tussenlaag (15) bestaat uit tenminste een band (15a, 15b), welke spiraalvormig is gewikkeld, bij-.voorkeur uit een laag en op de binnenlaag (14), waarbij de elkaar overlappende wikkelingen aan de rand (B) zijn gelijmd. T. Buisleiding volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat 10 de tussenlaag (15) bestaat uit tenminste twee banden (15a, 15b), welke . ia hoofdzaak identiek zijn en welke op dezelfde wijze, over elkaar doch in tegengestelde zin zijn gewikkeld, zodanig, dat zij elkaar kruisen en voorts aan elkaar zijn gelijmd.

8. Buisleiding volgens conclusie 6-7, met het kenmerk, 15 dat elke band (15a, 15b) een breedte (A) heeft, welke gelijk is aan ongeveer twee a driemaal de wikkeldiameter, terwijl de minimale breedte van de overlapping (B) tussen naburige wikkelingen' ongeveer gelijk is aan de helft van de breedte (A) van de band, wanneer deze tenminste 200 mm is of 100 mm wanneer de bandbreedte (A) groter is. 20 9* Buisleiding volgens conclusies k-8, met het kenmerk, dat de lijnverbinding plaatsvindt door middel van een lijmsoort met' een zeer laag verhardingspunt, bijv. tussen -50°C en -70°C en in de verharde staat een relatieve rek tussen 5% en 10%.

10. Buisleiding volgens conclusie 9, met het kenmerk, 25 dat de lijm op basis van kunstrubber, zoals chloropreen of elastomeer van polyurethaan is.

11. Buisleiding volgens conclusies 1-.10,. met het kenmerk, dat de metaaldraad (14, 16) niet bros is bij lage temperaturen'en hoge mechanische belastingen, d.w.z. niet het verschijnsel omvat van de 30 overgang van rekbaar naar bros, bijv. bestaat uit roestvrij austeni-tisch staal, terwijl de wikkelspoed bij'voorkeur gelijk is aan ongeveer de helft of een derde van de wikkeldiameter.

12. Buisleiding volgens conclusies 1-11,.met het kenmerk, dat het soepele materiaal voor de tussenlaag (15, 15r) bestaat uit tenminste een foelie of gelaagde baan (15c), bijv. van ongeveer 1 mm totale dikte met drie op elkaar gelegen samengestelde lagen opgebouwd uit een niet doorlatende middenlaag (18) tussen twee in hoofdzaak iden- 35 81 00 59 6 -1fc- tieke lagen (18*, 18"), waarbij elke buitenlaag (18*,.18") bestaat uit een weefsel van kunstvezels met een versterking, zodat deze gelijkt op linnen of taf, doelmatig bestaat uit aromatische polyamide-' vezels (aramide), zoals Kevlar en een specifieke massa heeft tussen 5 300 g/m en 500 g/m, terwijl de tussenlaag (.18) bestaat uit een zeer dunne plaat of folie uit roestvrij austenitisch staal 18-8 in het bijzonder met een dikte van 0,1 mm tot ongeveer 0,2 mm, welke naburige lagen onderling aan elkaar zijn gehecht, bijv. door een lijmsoort op tasis van kunstrubber, zoals chloropreeh.

13. Buisleiding volgens conclusies 1-.12, met het kenmerk, dat de twee over elkaar gelegen vlakken van de tussenlaag (15, 15') ’ welke in contact zijn met de metaaldraden (l4, 16) bekleed zijn met een soepele afdekking (17a, 17b), waardoor het glijdende contact tussen de metaaldraden (lU, 16) wordt bevorderd en deze vlakken samen 15 blijven hangen en worden beschermd, welke bekleding (17a., 17b) bijv. bestaan uit een elastomeer van polyurethaan, met een dikte van bijv. ' ongeveer 0,3 mm. ik. Buisleiding volgens conclusie 2, resp. 3-13, met het kenmerk, dat de thermisch isolerende tussenlaag (ll).bestaat uit een 20 schuim van polypropyleenoxyde of van polyvinylchloride met een plas-tificeermiddel of een copolymeer van ethyleen en vinylacetaat, welke ' •laag bijv. uit voorgefabriceerde schaaltjes bestaat.

15· Buisleiding volgens conclusie2, resp. 3-1 met'het' kenmerk, dat de beschermende omhulling (12) bestaat uit een buis uit 25 rubber of kunsthars, welke versterkt is met draden, bijv. metalen versterkingsdraden.

16. Buisleiding volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de versterkende metaaldraden bestaan uit ferritisch staal met in op elkaar gelegen lagen zijn verdeeld met de draden evenwijdig en schuin 30 verlopend in elke laag, waarbij de draden van twee op elkaar volgende lagen elkaar kruisen, welke draden gebonden zijn door een kunsthars, bijv. op basis van alifatische polyamide, zoals Rilsan.

17· Buisleiding volgens conclusie 2, resp. 2-3 a ié, met het kenmerk, dat elk tussendeel (13) uit polyurethaansehuim be-35 staat met een dichtheid van ongeveer 0,5 met hoge mechanische eigenschappen, welke delen bestaan uit twee halve schalen, welke door lijmen of mechanisch onderling zijn verbonden. 8 1 0 0 59 6 -15-

18. Buisleiding -volgens conclusies 1-17, gekenmerkt door middelen voor het opsporen van lekken in de te.transporteren fluida, bestaande uit tenminste een langskanaal (21) op bet binnenvlak tussen de buisvormige binnenleiding (10, 10’) en de thermisch isolerende 5 tussenlaag (11), welk kanaal daartussen en de buitenwand van de buisvormige binnenleiding (10, 10f) wordt gevormd, waarbij elk kanaal (21) zich doelmatig over de gehele nuttige lengte van de buisleiding uitstrekt en in het bijzonder aan een uiteinde voorzien is van een aansluiting welke naar buiten is gevoerd.

19. Werkwijze voor het opsporen van lekken in een lei ding volgens conclusie 18, bestemd voor het transport van zeer koude fluida, zoals vloeibaar gemaakt aardgas, met het kenmerk, dat een inert gas, zoals stikstof in elk kanaal (21·) wordt gebracht, zodat dit daar langs strijkt, het gas dat daaruit stroomt wordt geanalyseerd 15 om sporen van koolwaterstoffen vast te stellen, eventueel de hoeveelheid lek te meten en een -alarminstallatie in werking te stellen ingeval van een lek.

20. Industrieel produkt in de vorm van een folie, plaat, baan of soepel paneel, met het kenmerk, dat deze bestaat uit het 20 samengestélde materiaal (15c) overeenkomstig de conclusies 12 of 1¼.

21. Toepassing van een buisleiding volgens conclusies 1-18, met het kenmerk, dat deze dient om een leiding (2) te vormen voor zeer koude fluida, zoals vloeibare koolwaterstoffen en vloeibaar aardgas, welke een tankschip (l) verbindt met een inrichting (3) voor 25 het vloeibaar maken van gas en welke zich bevindt op een platform of op een kolom (5) voor het exploiteren van aardolielagen of gas-houdende lagen op de bodem van een zee, welke leiding (2) bijv. ten dele onder water ligt en door drijvers (9) wordt gesteund. 30 81 0 0 59 δ