NO172150B

NO172150B - HEAT-INSULATING DEVICE FOR UNDERGROUND CONDITIONS, AND PROCEDURE FOR LOCATING SUCH A DEVICE

Info

Publication number: NO172150B
Application number: NO902370A
Authority: NO
Inventors: Gilles Argy; Philippe Marchal; Michel Grapin
Original assignee: Hutchinson Sa
Priority date: 1983-12-28
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1993-03-01
Also published as: NO902370L; NO902370D0; NO172150C

Description

Denne oppfinnelse angår en varmeisolerende anordning for undersjøiske ledninger, som angitt i ingressen til det etter-følgende krav 1. This invention relates to a heat-insulating device for submarine cables, as stated in the preamble to the following claim 1.

Ved utenskjærs beliggende oljefelter koples produksjons-brønnene til en produksjonsplattform eller til en undersjøisk samlestasjon ved hjelp av undervannsrør som er innrettet på sjøbunnen. Det er vanlig at en produksjonsplattform (hvor råoljen går gjennom det første behandlingstrinnet) er koplet sammen med flere brønner hvor antallet brønner avhenger av en mengde parametre som f.eks. feltets størrelse og avkastning, vanndybden, etc. In the case of offshore oil fields, the production wells are connected to a production platform or to an underwater gathering station by means of underwater pipes that are laid on the seabed. It is common for a production platform (where the crude oil goes through the first treatment step) to be connected together with several wells where the number of wells depends on a number of parameters such as e.g. field size and yield, water depth, etc.

Oljen forlater disse produksjonsbrønnene ved en temperatur (70 til 95°C) som varierer, men som alltid er høy nok til at oljen strømmer inn i borerøret. The oil leaves these production wells at a temperature (70 to 95°C) which varies but is always high enough for the oil to flow into the drill pipe.

Når det gjelder en lett oljetype, bringes denne til plattformen ved hjelp av en vanlig metallisk undersjøisk rør-ledning og den ankommer produksjonsplattformen ved en temperatur, som varierer med rørlengden, som ligger mellom brønnhode-temperaturen og temperaturen til vannet som omgir røret. In the case of a light type of oil, this is brought to the platform by means of an ordinary metallic subsea pipeline and it arrives at the production platform at a temperature, which varies with the length of the pipe, which lies between the wellhead temperature and the temperature of the water surrounding the pipe.

Ennvidere, når det gjelder transport av høyviskøse tung-oljer eller parafinholdige oljer ved hjelp av et metallisk rør, så vil oljen som føres i røret etterhvert bringes ned til sjøvannets temperatur. I en viss avstand fra brønnen vil den bli for tykk eller faststoffutskillelse vil forekomme, noe som forårsaker tilstopping av røret. Det er innlysende at den kritiske avstanden innen hvilken dette fenomenet vil finne sted, vil være kortere jo lavere sjøvannstemperaturen er, og følgelig jo større dybde røret befinner seg på. Furthermore, when it comes to the transport of highly viscous heavy oils or paraffinic oils using a metallic pipe, the oil carried in the pipe will eventually be brought down to the temperature of the seawater. At a certain distance from the well, it will become too thick or solids separation will occur, causing plugging of the pipe. It is obvious that the critical distance within which this phenomenon will take place will be shorter the lower the seawater temperature, and consequently the greater the depth at which the pipe is located.

Problemet oppstår også for gassrørledninger mellom brønnene og plattformen hvor en vesentlig senking av gass-temperaturen forårsaker dannelse av hydrater og progressiv tilstopping av røret. The problem also arises for gas pipelines between the wells and the platform, where a significant lowering of the gas temperature causes the formation of hydrates and progressive clogging of the pipe.

Operatører av utenskjærs plattformer ser det derfor som et krav at rørene varmeisoleres slik at de beskyttes mest mulig fra den skadelige innvirkningen som det omliggende sjø-vannets lave temperatur har for å redusere så langt det er mulig råoljens temperaturgradient mellom det sted hvor den kommer ut av brønnen og det sted hvor den ankommer produksjonsplattformen slik at denne temperaturgradienten holder seg lav i området 5 til 30°C. Operators of offshore platforms therefore see it as a requirement that the pipes are thermally insulated so that they are protected as much as possible from the harmful impact of the low temperature of the surrounding seawater in order to reduce as far as possible the temperature gradient of the crude oil between the place where it comes out of the well and the place where it arrives at the production platform so that this temperature gradient remains low in the range of 5 to 30°C.

Den løsning som tidligere kjent teknikk foreslår for å anordne isolasjon av undervannsrør av denne typen, viser seg å være anordning av en ytre metallisk kappe som omslutter råoljeoppsamlingsledningen hvor åpningen mellom det indre opp-samlingsrøret og den ytre metallkappen fylles med et varmeisolerende materiale laget av polyuretanskum. Men denne løsnin-gen medfører betydelige ulemper både av økonomisk og teknolo-gisk art. Mens det indre oppsamlingsrøret må motstå det interne trykket som råoljen ved relativt høy temperatur frem-kaller, så må den ytre kappen motstå det hydrostatiske kompre-sjonstrykket som den omgivende sjøen på sjøbunnen utsetter det for og den må derfor gjøres av stål med forholdsvis høy tykkelse og tilpasses for å motstå de høye trykkene den utsettes for, slik at den blir meget kostbar. The solution proposed by the prior art to provide insulation for underwater pipes of this type turns out to be the provision of an outer metallic jacket that encloses the crude oil collection line, where the opening between the inner collection pipe and the outer metal jacket is filled with a heat-insulating material made of polyurethane foam . But this solution entails significant disadvantages both of an economic and technological nature. While the inner collecting pipe must withstand the internal pressure that the crude oil causes at a relatively high temperature, the outer jacket must withstand the hydrostatic compression pressure that the surrounding sea on the seabed exposes it to and must therefore be made of steel with a relatively high thickness and adapted to withstand the high pressures to which it is exposed, so that it becomes very expensive.

Polyuretanskummet som injiseres in situ er forholdsvis lite motstandsdyktig mot de høye hydrostatiske trykk som råder på sjøbunnen slik at hvis den ytre metallkappen ved et ulyk-kestilfelle skulle bli perforert, så ødelegges det isolerende polyuretanskummet både av det hydrostatiske trykket som det da må motstå direkte og uten beskyttelse, og av sjøvannet rundt som vil hydrolysere det. Injiseringen av skum finner sted uten at det er mulig å kontrollere kvaliteten av den dannete isolasjonen, slik at den kan ha ukontrollerte og ukontroller-bare isolasjonsdefekter. The polyurethane foam that is injected in situ has relatively little resistance to the high hydrostatic pressures that prevail on the seabed, so that if the outer metal sheath were to be perforated in the event of an accident, the insulating polyurethane foam would be destroyed both by the hydrostatic pressure that it must withstand directly and without protection, and by the surrounding seawater which will hydrolyze it. The injection of foam takes place without it being possible to control the quality of the formed insulation, so that it can have uncontrolled and uncontrollable insulation defects.

Ennvidere kan den ytre kappen omfatte diskontinuiteter eller avbrudd for å sveise de etter hverandre følgende til-støtende rørene på lekteren for å tildanne den ønskete varmeisolerte oppsamlingsrørledningen. Det er i dette tilfel-let nødvendig, i nærheten av de tilstøtende skjøteendene på to etter hverandre følgende rør, å la en ikke-isolert åpning på ca. 40 cm stå igjen for å tillate sveising. Etter at rørene er sveiset til hverandre, bygges åpningen mellom to kappeseksjoner opp ved å sette inn en hylse som sveises til de to tilstøtende kappeseksjonenes ender, slik at en kontinuerlig ytre kappe frembringes, men denne kappen må ha et hull for in situ injisering av det varmeisolerende polyuretanskummet og dette hullet lukkes tilslutt ved hjelp av en sveiset plugg. For å hindre forandringer i isolasjonsmateriale på grunn av de temperaturene som påføres under innsveisingen av pluggen, så er det nødvendig å beskytte isolasjonsmaterialet ved hjelp av innlagte asbestringer. Furthermore, the outer casing may include discontinuities or breaks to weld the successive adjacent pipes on the barge to form the desired thermally insulated collection pipeline. In this case, it is necessary, near the adjacent joint ends of two successive pipes, to leave a non-insulated opening of approx. 40 cm is left to allow for welding. After the pipes are welded together, the opening between two jacket sections is built up by inserting a sleeve which is welded to the ends of the two adjacent jacket sections, so that a continuous outer jacket is produced, but this jacket must have a hole for in situ injection of it the heat-insulating polyurethane foam and this hole is finally closed using a welded plug. In order to prevent changes in the insulation material due to the temperatures applied during the welding of the plug, it is necessary to protect the insulation material by means of embedded asbestos rings.

Arbeidet med å sette inn kappeseksjonene omkring inner-rørene, sveise de tilstøtende endene av etterfølgende innerrør til hverandre, montere og sveise hylser inn i åpningene mellom tilstøtende kappeseksjoner, injisere det isolerende polyuretanskummet in situ og sveising for å lukke injiseringshullene som dannes i de innsveisete skjøtene mellom hylsene og kappe-seksj onene sammen med innplassering av asbestringer må ennvidere nødvendigvis utføres på lekteren før røret med isola-sjonsinnretning låres ned på sjøbunnen hvor det skal legges. Det tidsrommet hvori lekteren immobiliseres på leggeplassen er derfor relativt lang før det isolerte røret effektivt forbinder en boret brønn med en produksjonsplattform og dette øker kostnaden for å legge slik varmeisolert rørledning. The work of inserting the jacket sections around the inner tubes, welding the adjacent ends of subsequent inner tubes to each other, fitting and welding sleeves into the openings between adjacent jacket sections, injecting the insulating polyurethane foam in situ and welding to close the injection holes formed in the welded joints between the sleeves and the jacket sections, together with the placement of asbestos rings, must furthermore necessarily be carried out on the barge before the pipe with insulation device is lowered onto the seabed where it is to be laid. The period of time in which the barge is immobilized on the laying site is therefore relatively long before the insulated pipe effectively connects a drilled well with a production platform and this increases the cost of laying such heat-insulated pipeline.

Det er i tidligere kjent teknikk også foreslått å anordne rør for overføring av råolje fra brønnene til de utenskjærs produksjonsplattformene med en ytre kappe dannet av rørformet materiale laget av stivt plastmateriale, som f.eks. PVC eller polyetylen hvor åpningen mellom en slik ytre kappe og røret fylles med et varmeisolerende materiale, som f.eks. polyuretanskum. It has also been proposed in prior art to arrange pipes for the transfer of crude oil from the wells to the offshore production platforms with an outer jacket formed of tubular material made of rigid plastic material, such as e.g. PVC or polyethylene, where the opening between such an outer jacket and the pipe is filled with a heat-insulating material, such as e.g. polyurethane foam.

Denne løsningen er imidlertid ikke tilfredsstillende fordi motstanden i den ytre stive PVC-kappen eller polyetylen-kappen ikke er tilstrekkelig når det tas hensyn til de hydrostatiske kompresjonstrykk som råder i sjøen ved store dyp og spesielt ved dybder større enn 50 meter. I tillegg er skjøte-operasjonene like kompliserte som ved bruk av stålytterkappe. Ennvidere møtes problemer ved legging, reparasjon og konse-kvenser av mulig skade som er lik de som er beskrevet ovenfor i forbindelse med varmeisolasjonssystemer tildannet ved bruk av polyuretanskum lagt mellom røret og den ytre stive plast- However, this solution is not satisfactory because the resistance in the outer rigid PVC sheath or polyethylene sheath is not sufficient when the hydrostatic compression pressures that prevail in the sea at great depths and especially at depths greater than 50 meters are taken into account. In addition, the joining operations are just as complicated as when using a steel outer sheath. Furthermore, problems are encountered during laying, repair and consequences of possible damage which are similar to those described above in connection with thermal insulation systems formed using polyurethane foam laid between the pipe and the outer rigid plastic

materialkappen. the material sheath.

Som eksempler på kjent teknikk på området kan nevnes FR FR can be mentioned as examples of known technology in the area

2 248 251, SE 361 930 og GB 1 107 969. 2,248,251, SE 361,930 and GB 1,107,969.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en varmeisolerende anordning av den innledningsvis angitte art som gir bedre eller minst like god varmeisolasjon som kjente anordninger av denne art, og som ikke er beheftet med de ovenfor omtalte ulemper ved kjent teknikk. Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved de nye og særegne trekk som er angitt i karakteristikken til det etterfølgende krav 1. Fordelaktige utføringsformer av anordningen ifølge oppfinnelsen fremgår av de etterfølgende krav 2-12. Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte for plassering av en varmeisolerende anordning, som angitt i de etterfølgende krav 13 - 18-. The purpose of the present invention is to arrive at a heat-insulating device of the type indicated at the outset which provides better or at least as good heat insulation as known devices of this type, and which is not affected by the above-mentioned disadvantages of known technology. This purpose is achieved according to the invention by the new and distinctive features indicated in the characteristic of the subsequent claim 1. Advantageous embodiments of the device according to the invention appear from the subsequent claims 2-12. The invention also relates to a method for placing a heat-insulating device, as stated in the subsequent claims 13 - 18-.

Oppfinnelsen gjør det således mulig å varmeisolere rør som utsettes for betydelige termiske hydrostatiske og mekaniske påkjenninger ved hjelp av midler som bedre samsvarer med de praktiske krav enn de varmeisolerende midler som foreslås i tidligere kjent teknikk for samme formål, spesielt fordi de tillater meget rask skjøting på lekteren, ikke bare av de etter hverandre følgende rørene for tildanning av rørlednin-gen, men også isolasjonsmidler knyttet til rørene for å fylle åpningene mellom de tilstøtende rørene som skal skjøtes sammen ved at de varmeisolerende midlene ikke bare har utmerkete isolasjonsegenskaper, men også utmerket motstand mot de hydrostatiske kompresjonstrykk som de utsettes for på sjøbunnen, ved at lekteren på leggestedet immobiliseres i kortere tid på grunn av hurtigheten ved skjøtearbeidet, noe som i betydelig grad reduserer kostnadene ved å legge rør på sjøbunnen, ved at oppfinnelsens varmeisolasjon er forseglet og motstandsdyktig mot omgivende sjøvann slik at inntrengning av sjøvann ved et uhell er lite sannsynlig og at risikoen for skade i sammenheng med slik uhellmessig inntrengning av sjøvann nesten fjernes og ved at lokale reparasjoner som varmeisolasjonen muligens vil kreve er lette å utføre fordi risikoen for at nevnte isolasjon er fyllt med sjøvann, er eliminert. The invention thus makes it possible to heat-insulate pipes which are exposed to significant thermal, hydrostatic and mechanical stresses by means of means which better match the practical requirements than the heat-insulating means proposed in the prior art for the same purpose, especially because they allow very fast splicing on the barge, not only of the successive pipes to form the pipeline, but also insulating means attached to the pipes to fill the openings between the adjacent pipes to be joined together in that the heat insulating means not only have excellent insulating properties, but also excellent resistance against the hydrostatic compression pressures to which they are exposed on the seabed, in that the barge is immobilized at the laying site for a shorter time due to the speed of the jointing work, which significantly reduces the costs of laying pipes on the seabed, in that the thermal insulation of the invention is sealed and resistant to surrounding seawater so that in accidental ingress of seawater is unlikely and that the risk of damage in connection with such accidental ingress of seawater is almost eliminated and that local repairs that the thermal insulation may require are easy to carry out because the risk of said insulation being filled with seawater is eliminated.

Oppfinnelsen vil forstås bedre ved hjelp av den etterføl- gende, kompletterende beskrivelse som refererer til de vedlag-te tegningene, hvori: Fig. 1 skjematisk viser en varmeisolasjonsanordning ifølge oppfinnelsen, vist som delvis lengdesnittriss, montert på et rør som skal isoleres; Fig. 2, 3, 5 og 7 viser de varmeisolerende anordningenes utførelser i henhold til den foreliggende oppfinnelsen som delvise skjematiske snittriss; Fig. 4 er et delvis langsgående snittriss av en skjøte-innretning plassert i sveisesonen for to rør som er sveiset sammen ende mot ende og festet til de to rørenes tilstøtende isolasj onsanordninger; Fig. 6 viser et delvis langsgående snittriss av en inn-retning for å feste oppfinnelsens skjøtemidler til en tilstø-tende isolasjonsanordning, og Fig. 8 er et delvis langsgående snittriss av en varmeiso-las jonsanordning i henhold til oppfinnelsen. The invention will be better understood with the help of the subsequent, supplementary description which refers to the attached drawings, in which: Fig. 1 schematically shows a heat insulation device according to the invention, shown as a partial longitudinal section, mounted on a pipe to be insulated; Fig. 2, 3, 5 and 7 show the heat-insulating devices' designs according to the present invention as partial schematic cross-sections; Fig. 4 is a partial longitudinal sectional view of a jointing device placed in the welding zone for two pipes which are welded together end to end and attached to the two pipes' adjacent insulation devices; Fig. 6 shows a partial longitudinal sectional view of a device for attaching the joining means of the invention to an adjacent insulation device, and Fig. 8 is a partial longitudinal sectional view of a thermal insulation device according to the invention.

Den varmeisolerende anordningen i henhold til oppfinnelsen omfatter et elastomerlag 2 hvis formål er å beskytte metallrøret 1 som skal isoleres, fra korrosjon, et lag 3 laget av et isolasjonsmateriale med luftfylte hulrom og et andre elastomerlag 4 som beskytter isolasjonsmateriallaget 3. The heat insulating device according to the invention comprises an elastomer layer 2 whose purpose is to protect the metal pipe 1 to be insulated from corrosion, a layer 3 made of an insulating material with air-filled cavities and a second elastomer layer 4 which protects the insulating material layer 3.

Elastomeren som brukes for å lage lagene 2 og 4 er fortrinnsvis f.eks. polykloropren som legges på i lag med tykkelse henholdsvis 5 - 7 mm og 7 - 10 mm på røret 1 på den ene side og på den annen på det isolerende laget 3. Isolasjons-anordningen som generelt er vist til ved 10 i fig. 1 kan tildannes på forskjellige måter: den kan tildannes ved hjelp av isolasjonsmaterialsekstorer 5 festet til hverandre ved hjelp av gummi 6 (se fig. 2, 5 og 7) eller ved et laminat som omfatter ark 7 av et isolerende materiale sammenfestet ved hjelp av tynne gummiark 8 (se fig. 3 og 8). Spesielt tildannes iso-las jonsinnretningen ved å vikle ark av isolerende materiale med tykkelse i området 5 - 8 mm og som festes til hverandre ved hjelp av gummiark som er fra 1 til 2 mm tykke. Denne viklingen kan gjøres med passende stigning hvor der lages en åpning hvori gummi settes inn for å skape et materiale med stor fleksibilitet hvor denne avhenger av bredden på den åpningen som adskiller isolasjonsmaterialstrimlene. The elastomer used to make layers 2 and 4 is preferably e.g. polychloroprene which is applied in layers with a thickness of 5 - 7 mm and 7 - 10 mm respectively on the pipe 1 on one side and on the other on the insulating layer 3. The insulation device which is generally shown at 10 in fig. 1 can be formed in different ways: it can be formed by means of insulating material sections 5 attached to each other by means of rubber 6 (see fig. 2, 5 and 7) or by a laminate comprising sheets 7 of an insulating material attached by means of thin rubber sheet 8 (see fig. 3 and 8). In particular, the insulation device is formed by wrapping sheets of insulating material with a thickness in the range of 5 - 8 mm and which are attached to each other by means of rubber sheets that are from 1 to 2 mm thick. This winding can be done with a suitable pitch where an opening is made into which rubber is inserted to create a material with great flexibility where this depends on the width of the opening that separates the insulation material strips.

De varmeisolerende midlene er fortrinnsvis laget som sektorer 5 eller ark 7 av stivt polyvinylkloridskum med lukkete celler eller av syntaktisk materiale som omfatter poly-vinylkloridskumkuler innesluttet i en masse av epoksyharpiks eller som omfatter mikrokuler av glass tilknyttet plastmate-rialkuler innstøpt i epoksyharpiks. The heat insulating means are preferably made as sectors 5 or sheets 7 of rigid polyvinyl chloride foam with closed cells or of syntactic material comprising polyvinyl chloride foam spheres enclosed in a mass of epoxy resin or comprising glass microspheres associated with plastic material spheres embedded in epoxy resin.

Elastomerlagene 2 og 4 kan eller kan ikke utgjøre en integrert del av den varmeisolerende anordningen 10. The elastomer layers 2 and 4 may or may not form an integral part of the heat-insulating device 10.

Det isolerende materiale laget som sektorer 5 eller ark 7 og sammenfestet ved hjelp av gummi av en liknende elastomer herdes før plassering omkring rørene 1 ved en temperatur som er lik eller mindre enn 120°C, og fortrinnsvis mellom 80 og 100°C som isolasjonsmaterialet greit motstår (og spesielt "Klegecell") og anordner et homogent herdet produkt som motstår høye trykk, som ikke skreller av og som har utmerkete varmeisolerende egenskaper, mens det godt motstår det hydrostatiske trykket i det omgivende sjømiljøet som selv overføres til metallrøret som skal isoleres. The insulating material made as sectors 5 or sheets 7 and joined together by means of rubber of a similar elastomer is hardened before placement around the pipes 1 at a temperature equal to or less than 120°C, and preferably between 80 and 100°C as the insulating material well resists (and especially "Klegecell") and provides a homogeneous hardened product that resists high pressures, that does not peel off and that has excellent heat insulating properties, while it well resists the hydrostatic pressure in the surrounding marine environment which itself is transferred to the metal pipe to be insulated.

Elastomeren for sammenfesting av elementer 5 eller 7 som utgjør varmeisolasjonsmidlene, foretrekkes å være gummi av en hvilken som helst sammensetning som passer for det ønskete formålet. Imidlertid kan en festegummi som er laget av en gummi som er gjort lettere ved at mikrokuler av glass er inn-støpt i gummien brukes. The elastomer for joining elements 5 or 7 which make up the heat insulating means is preferably rubber of any composition suitable for the desired purpose. However, a mounting rubber made of a rubber made lighter by having glass microspheres embedded in the rubber can be used.

I den varianten som er vist i fig. 5, er et lag 9 av gummi som er gjort lettere ved hjelp av mikrokuler av glass, innsatt mellom det korrosjonsbeskyttende elastomerlaget 2 og isolasjonsmateriallagene 5 eller 7 og formålet med dette laget9er å forbedre oppfinnelsens varmeisolasjonsmidlers motstand mot temperaturer høyere enn 80°C i fluidene som strømmer i kanalene. In the variant shown in fig. 5, is a layer 9 of rubber which is made lighter by means of glass microspheres, inserted between the corrosion-protective elastomer layer 2 and the insulating material layers 5 or 7 and the purpose of this layer 9 is to improve the resistance of the heat insulating agents of the invention to temperatures higher than 80°C in the fluids which flows in the channels.

Som vist i fig. 1 er den varmeisolerende anordningen 10 plassert rundt et metallrør 1 som skal isoleres slik at det korrosjonsbeskyttende elastomerlaget 2 later endene 11 av nevnte rør 1 frie over en lengde på ca. 3 0 cm (i forhold til en rørlengde på f.eks. 12 meter) for å tillate at rørendene som er plassert butt i butt sveises sammen. As shown in fig. 1, the heat-insulating device 10 is placed around a metal pipe 1 which is to be insulated so that the corrosion-protective elastomer layer 2 leaves the ends 11 of said pipe 1 free over a length of approx. 3 0 cm (in relation to a pipe length of e.g. 12 metres) to allow the pipe ends which are placed butt in butt to be welded together.

Etter buttsveising av to tilstøtende rør 1, begrenser sveisesonen 12 som er uten varmeisolasjonsanordning sammen med de tilsvarende ender 13 av oppfinnelsens varmeisolerende midler et tomt rom 14 som er ment å motta skjøtemidler som omfatter en elatomerring 15 hvori er innbefattet minst en strimmel 16 av det ovenfor nevnte isolasjonsmaterialet som f.eks., og spesielt, "Klegecell" hvis rolle det er å begrense termisk strømning. After butt welding of two adjacent pipes 1, the welding zone 12 which is without a heat insulating device together with the corresponding ends 13 of the heat insulating means of the invention delimits an empty space 14 which is intended to receive joining means comprising an elastomer ring 15 in which is included at least one strip 16 of the above mentioned the insulation material as, for example, and in particular, "Klegecell" whose role is to limit thermal flow.

Ring 15 prefabrikeres fortrinnsvis og kan tildannes ved støping eller ved suksessiv og alternativ påvikling av isolasjonsmateriale 16 og gummistrimler 8 (konferer fig. 8). Ringen 15 splittes fortrinnsvis på langs. Ring 15 is preferably prefabricated and can be formed by casting or by successive and alternative winding of insulating material 16 and rubber strips 8 (see fig. 8). The ring 15 is preferably split lengthwise.

Innfesting av den i rom 14 oppnås fortrinnsvis ved å bruke et lag 17 av butyl mastiks eller en liknende selvherdende gummi som anordner vedhefting og tetting av ring 15 ved de tilstøtende varmeisolasjonsanordningers samhørende ender 13 som sammen med sveisesone 12 begrenser rom 14. Innfesting av den innvendige flaten til ring 15 til sveisesonen 12 og til endene av elastomerlaget 2 oppnås fortrinnsvis ved hjelp av et butyl mastiks lag 18 med en krympbar polyetylenkappe 19 som krymper ved oppvarming og skaper trykkrefter som utøves på butyl mastiksen 18 for å øke dennes vedheft og tetningsegenskaper. Fixing it in space 14 is preferably achieved by using a layer 17 of butyl mastic or a similar self-hardening rubber which arranges the adhesion and sealing of ring 15 at the adjacent heat insulation devices' contiguous ends 13 which together with welding zone 12 limit space 14. Fixing the internal the surface of the ring 15 to the welding zone 12 and to the ends of the elastomer layer 2 is preferably obtained by means of a butyl mastic layer 18 with a shrinkable polyethylene sheath 19 which shrinks when heated and creates compressive forces which are exerted on the butyl mastic 18 to increase its adhesion and sealing properties.

I tillegg påsettes en tettende og beskyttende kappe 20 som fortrinnsvis er laget av krympbar polyetylen eller av et annet materiale som er istand til å utøve en kompresjonskraft i skjøtesonene 21 - 22 over sonene 21 - 22. In addition, a sealing and protective cover 20 is applied which is preferably made of shrinkable polyethylene or of another material capable of exerting a compression force in the joint zones 21 - 22 above the zones 21 - 22.

I den utførelsen som er vist i fig. 4, sikrer metallinn-satser 23 armering av ring 15. In the embodiment shown in fig. 4, metal inserts 23 secure the reinforcement of ring 15.

I den utførelsen som er vist i fig. 6, omfatter metall-innsatsene en krokformet del 24 som er integrert med det korrosjonsbeskyttende elastomerlaget 2 og en del 25 som er integrert med ringen 14, hvor delene 24 og 25 hver har et spor som vender mot hverandre og hvor de to sporene der hvor de støter sammen tiIsammen utgjør kanal 26 som fylles med butyl mastiks 27 for på en sikker måte å feste metallinnsatsdelene24og 25 til hverandre og for å låse ring 15 i stilling i rom 14. In the embodiment shown in fig. 6, the metal inserts comprise a hook-shaped part 24 which is integrated with the corrosion-protective elastomer layer 2 and a part 25 which is integrated with the ring 14, where the parts 24 and 25 each have a groove facing each other and where the two grooves where they collide together to form channel 26 which is filled with butyl mastic 27 to securely fasten the metal insert parts 24 and 25 to each other and to lock ring 15 in position in space 14.

Den varmeisolerende anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, kan monteres på rørene som skal isoleres enten i fabrikken eller på lekteren, og de prefabrikerte skjøtemidlene kan monteres og festes meget raskt etter utskjø-ting av tilstøtende rør på lekteren, f.eks. innen et tidsrom på fem til syv minutter på .grunn av disse anordningers og mid-lers konstruksjon. The heat-insulating device according to the present invention can be mounted on the pipes to be insulated either in the factory or on the barge, and the prefabricated joining means can be mounted and fixed very quickly after splicing adjacent pipes on the barge, e.g. within a period of five to seven minutes due to the construction of these devices and means.

Den varmeisolerende anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, anordner i tillegg til å motstå høye hydrostatiske trykk som nevnt ovenfor på grunn av sin ytre elastomerkappe, perfekt tetning med hensyn på sjøvann, utmerket slitasjemotstand og en pålitelighet som er slik at dens levetid kan antas å være 2 5 år som middelverdig. I tillegg motstår den varmeisolerende anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen det hydrostatiske trykket som utøves ved undersjøiske dybder større enn 200 meter og opp mot 400 meter og videre anordner perfekt varmeisolasjon av fluidet som strømmer i kanalene siden dette fluidet, hvis inngangstempera-tur kan være opp til 95°C, ankommer plattformen ved en temperatur hovedsakelig lik inngangstemperaturen, da maksimum observert temperaturfall ikke overstiger 5°C. The heat-insulating device according to the present invention, in addition to resisting high hydrostatic pressures as mentioned above due to its outer elastomer sheath, provides perfect sealing with respect to sea water, excellent wear resistance and a reliability such that its lifetime can be assumed to be 2 5 years as mediocre. In addition, the heat-insulating device according to the present invention resists the hydrostatic pressure exerted at underwater depths greater than 200 meters and up to 400 meters and furthermore provides perfect heat insulation of the fluid flowing in the channels since this fluid, whose inlet temperature can be up to 95°C, the platform arrives at a temperature essentially equal to the inlet temperature, as the maximum observed temperature drop does not exceed 5°C.

Claims

1. Heat insulating device (10) for submarine cables subjected to thermal, hydrostatic and mechanical stresses, comprising: a) a first elastomeric layer (2) surrounding a cable to be insulated and comprising a number of metallic and rigid tubes (1) aligned to be assembled end to end, to ensure anti-corrosion protection for these, b) heat insulating means (3) made of an insulating foam material containing air and placed continuously on the first layer, c) a second, seawater-proof, wear-resistant elastomeric layer (4) surrounding the thermal insulation means (3), d) a number of radially extending elastomeric layers (6) which are evenly distributed along the circumference of the wire and connect the first and second elastomeric layers (2 and 4), thereby forming a number of sectors (15) which is filled with the thermal insulation agents (3), as these are connected by means of the radially extending elastomeric layers (6), characterized by the wood prefabricated connecting device (15) which is placed between the isol connecting devices (10) on two adjacent pipes which, after welding the metal pipes (1) in the corresponding end zones of the pipes, are free of insulating devices (10), and which include thermal insulation means (3) of the type specified under point b) and which is attached to the adjacent insulating devices (10) for the pipes by means of a body selected from the group consisting of a sealing elastomer, a self-curing elastomer and comprising a heat-shrinkable jacket to form a zone of continuous insulation between two adjacent devices (10 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the elastomer layers (2, 4) are made lighter by means of glass microspheres embedded in a rubber matrix.

3. Device according to claim 1, characterized in that the insulating foam material (3) is formed from balls of closed-cell PVC foam embedded in an epoxy-based matrix.

4. Device according to claim 1, characterized in that the insulating material (3) is of rigid PVC foam with closed cells.

5. Device according to claim 1, characterized in that the insulating material (3) is a syntactic material formed from PVC foam spheres with closed cells embedded in an epoxy resin-based matrix whose thermal conductivity is lowered by the addition of glass microspheres.

6. Device according to claim 1, characterized in that the insulating material (3) is formed of syntactic material comprising microspheres of glass and spheres of plastic material embedded in a matrix of epoxy resin.

7-Device according to claim 1, characterized in that the insulating foam material (3) is formed from a matrix of epoxy resin containing microspheres of glass and spheres of a suitable plastic material.

8. Device according to one of claims 1-7, characterized in that the coupling device (15) is formed by a longitudinally slitted elastomeric ring or two half-shells of elastomeric material reinforced by at least one strip of the foam material for the purpose of limiting the heat flow in the coupling device.

9. Device according to claim 1, characterized in that the coupling device (15) comprises metal inserts for joining (23) or fixing (24, 25) the coupling device.

10. Device according to claim 9, characterized in that the metal inserts (24, 25) are placed in the elastomer ring (15) so that they are attached on one side to the first corrosion-resistant elastomer layer and on the other side to the elastomer ring.

11. Device according to claim 1, characterized in that the sealing elastomer which holds the coupling devices (15) is mounted on successive pipes (1) which are welded axially to each other and is provided with at least in the welding zone for the pipes which are free of insulating devices with a mantle of a material capable of exerting compressive force against the sealing elastomer to further improve adhesion and sealing properties of the elastomer and the adjacent ends of successive welded pipes free of insulating devices (10).

12. Device according to claim 1, characterized in that the said zone is protected with a protective and sealing mantle (20) which adheres to the zone.

13. Method for placing a heat-insulating device (10) and sealing coupling device (15) for adjacent heat-insulating devices and lines or pipes formed by metal pipes that are welded end to end, comprising the following features: a) placing a first elastomer layer (2) for the protection of the surface of the metal pipes (1) which will form the underwater line which must be protected against corrosion on the outer surface of the pipes by winding or taping so that the ends of the pipes (1) remain free for a short distance, b) placement of heat insulating means (3 ) comprising a number of sectors (5) of a lacunal insulating material enclosing air bonded together with elastomer layer on the first corrosion-resistant elastomer layer, c) placement of another elastomer layer by suitable means and more particularly by winding or taping on heat- the insulating means (3) for protection of the same, characterized in that after welding end to end of the successive metal tubes (1) complete s the insulation-free part of the welding zone with a joining agent in the form of a prefabricated elastomer ring (15) which contains thermal insulation agents of the kind specified under point b) and is hermetically sealed to the adjacent devices (10) on the pipes (1) by means of a body selected from the group consisting of sealing elastomer, of a self-curing elastomer and of a heat-shrinkable sheath to form a zone for continuation of the insulation between the adjacent devices.

14. Method according to claim 13, characterized in that the insulating agents (3) are cured at a temperature lower than or equal to 120°C for vulcanization of the binder elastomer layers.

15. Method according to claim 13, characterized in that the insulating agents (3) are hardened together with the first corrosion-resistant layer (2) and the second protective elastomer layer (4).

16. Method according to claim 13, characterized in that several strips of lacunal insulating material that encloses air are formed by windings that follow a slope so that between two successive strips there is again a space in which a binding elastomer is inserted, so that the laminate gains very great flexibility which is dependent on the width of the space between two subsequent windings.

17. Method according to claim 13, characterized in that the elastomer ring (15) which forms the jointing agent is provided by successive windings on a mandrel of strips of insulating lacunal material which enclose air and elastomeric strips, after which the ring is cured at a temperature lower than or equal to 102° C.

18. Method according to claim 13, characterized in that elastomer rings (15) are attached to the welded zones of the pipes (1) which are free of heat-insulating devices by means of a self-hardening elastomer which is provided with a sheath (20) of shrinkable material, more particularly heat-shrinkable polyethylene which, in the shrunken state, exerts compression forces against the self-hardening elastomer which is such that the latter is strongly bonded on the one hand to the underlying welding zone and on the other hand to the corrosion-resistant elastomer layer that surrounds the welding zone for anchoring the coupling device.