NO20023854L - Rör omfattende varmeisolerende materiale - Google Patents
Rör omfattende varmeisolerende materiale Download PDFInfo
- Publication number
- NO20023854L NO20023854L NO20023854A NO20023854A NO20023854L NO 20023854 L NO20023854 L NO 20023854L NO 20023854 A NO20023854 A NO 20023854A NO 20023854 A NO20023854 A NO 20023854A NO 20023854 L NO20023854 L NO 20023854L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- thermal conductivity
- use according
- thermoplastic
- low thermal
- crosslinkable elastomer
- Prior art date
Links
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 title claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 title 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 56
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 25
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 21
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 17
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 15
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 14
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 10
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 claims description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 6
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 4
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- JLBJTVDPSNHSKJ-UHFFFAOYSA-N 4-Methylstyrene Chemical compound CC1=CC=C(C=C)C=C1 JLBJTVDPSNHSKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 3
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920005555 halobutyl Polymers 0.000 claims description 3
- 125000004968 halobutyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 2
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 claims description 2
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002397 thermoplastic olefin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 11
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005557 bromobutyl Polymers 0.000 description 2
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 2
- 229920005556 chlorobutyl Polymers 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical group O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- XKLJHFLUAHKGGU-UHFFFAOYSA-N nitrous amide Chemical compound ON=N XKLJHFLUAHKGGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010690 paraffinic oil Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001935 styrene-ethylene-butadiene-styrene Polymers 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AUMBZPPBWALQRO-UHFFFAOYSA-L zinc;n,n-dibenzylcarbamodithioate Chemical compound [Zn+2].C=1C=CC=CC=1CN(C(=S)[S-])CC1=CC=CC=C1.C=1C=CC=CC=1CN(C(=S)[S-])CC1=CC=CC=C1 AUMBZPPBWALQRO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/18—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
- C08L23/20—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
- C08L23/22—Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
- C08L23/28—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
- C08L23/28—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
- C08L23/283—Halogenated homo- or copolymers of iso-olefins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
- C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
- Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
- Y10T428/139—Open-ended, self-supporting conduit, cylinder, or tube-type article
- Y10T428/1393—Multilayer [continuous layer]
Description
Foreliggende oppfinnelse angår anvendelse av et materiale basert på en kryssbindbar elastomer og en ikke-kryssbindbar elastomer med lav termisk konduktivitet for tilveiebringelse av termisk isolasjon, spesielt termisk isolasjon av rør og særlig undersjøiske oljerør, samt rør omfattende minst ett sjikt av dette materialet.
Utvinning av olje fra undersjøiske forekomster krever anvendelse av metallrør, spesielt for å transportere oljen fra boreområdet til det stedet der den inndrives og eventuelt lagres.
Under boring ekstraheres oljen ved en temperatur på 70 til 120°C. Under transporten til overflaten avkjøles den av det omkringliggende sjøvannet. Det er essensielt at oljen holdes ved en temperatur som er høyere enn omtrent 50°C for å hindre at den blir for viskøs og at den avsetter faste stoffer i rørene.
For termisk isolasjon omfatter rørene per i dag to koaksielle metallrør, mellom hvilke det innføres et stivt skum, konvensjonelt et polyuretan, eller et materiale av en syntaktisk type, dvs. et stivt materiale så som polyuretan, i hvilket det inkorporeres hule mikrosfærer av glass.
Disse rørene har imidlertid den ulempen at de ikke kan anvendes på større dyp enn 200 til 300 meter, det vil si under et trykk som er høyere enn 200 til 300 bar, ut over hvilket trykk hverken det stive skummet eller materialet av den syntaktiske typen innehar tilstrekkelig mekanisk styrke.
Det har også vært foreslått å tilveiebringe, rundt transportrør for olje, oppvarmingssystemer bestående av vann- og gassledningsnett. Slike systemer er imidlertid for komplekse og kostbare til å være tilfredsstillende sett fra et industrielt synspunkt.
Oppfinnerne har derfor som mål å tilveiebringe et materiale med lav termisk konduktivitet som kan sikre termisk isolasjon, spesielt termisk isolasjon av undersjøiske oljerør, som overkommer ulempene ved systemene for termisk isolasjon som har vært tilveiebragt til i dag og som kan anvendes ned til 3000 meters dyp.
Materialer som omfatter en butylgummi i kombinasjon med en polyisobutylen er kjente fra den tyske patentsøknaden 2 408 152 og fra den japanske patentsøknaden 2 281 504. Ifølge DE-A-2 408 152 resulterer en slik kombinasjon i et materiale som karakteriseres ved høy mekanisk dissipasjonsevne og som gjør det mulig å dempe ut vibrasjoner og støy og forbedre gummien (eng. the rubbing). I JP-A-2 281 504 tilveiebringes materialet I form av omspunnede tynnplater eller bånd for å isolere elektriske kabler under stort strekk.
Disse materialene er ikke under noen omstendigheter beskrevet som kapable til å tilveiebringe termisk isolasjon.
Et tema for foreliggende oppfinnelse er anvendelse av et materiale omfattende minst én kryssbindbar elastomer valgt fra gruppen bestående av butylgummi, halobutyler og brominerte kopolymerer av isobutylen og av parametylstyren og minst én ikke-kryssbindbar elastomer med lav termisk konduktivitet for å tilveiebringe termisk isolasjon.
I forbindelse med foreliggende oppfinnelse, og i det følgende, er betegnelsen "lav termisk konduktivitet" ment å bety en termisk konduktivitet som er mindre enn eller lik 0,140 W/mK, målt, ved anvendelse av en anordning som selges under varemerket Anter, i henhold til standarden ASTM E 1530.
Betegnelsen "halobutyl" er ment å innbefatte både klorbutyler og brombutyler, for eksempel chlorobutyl 1066 og bromobutyl X2 som selges av Exxon.
Som eksempler på butylgummi og brominerte kopolymerer av isobutylen og parametylstyren som kan anvendes ifølge foreliggende oppfinnelse kan nevnes henholdsvis butyl 365, som selges av Bayer, og Exxpro<®>90-10 som selges av Exxon.
Den termiske konduktiviteten til de ovenfor nevnte elastomerene er i størrelsesorden 0,118 (for Exxpro® 90-10) til 0,125 W/mK.
Nevnte ikke-kryssbindbare elastomer med lav termisk konduktivitet til stede i materialet er fortrinnsvis en polyisobutylen. Som eksempler kan for eksempel nevnes Vistanex<®>MML 80 og Vistanex<®>MML 120 som selges av Exxon, som henholdsvis har en termisk konduktivitet på 0,122 og 0,125 W/mK.
Ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen omfatter materialet videre minst én termoplast med lav termisk konduktivitet valgt blant fluorinert termoplast og polyolefin termoplast og minst én varmeherdende plast med lav termisk konduktivitet.
Nevnte polyolefine termoplast består for eksempel av en polypropylen, mens nevnte fluorinerte termoplast fortrinnsvis er en terpolymer av tetrafluoretylen, av hexafluorpropylen og av vinylidenfluorid, kjent som THV og selges, for eksempel, av 3M under navnet Dyneon<®>400 og Dyneon<®>500. Dens termiske konduktivitet er i størrelsesorden 0,140 W/mK.
Videre er nevnte varmeherdende plast med lav termisk konduktivitet fortrinnsvis en polyamid, eksempelvis polyamidene Vespel<®>og Capton<®>som henholdsvis selges av Du Pont de Nemours og 3M, den termiske konduktiviteten til hvilke er i størrelsesorden 0,120 W/mK.
En må være klar over at materialet som anvendes i forbindelse med foreliggende oppfinnelse også kan omfatte, som er kjent i forbindelse med en hvilken som helst blanding som er basert på elastomerer, et dertil egnet kryssbindingssystem og forskjellige tilsetningsstoffer som konvensjonelt anvendes i polymerindustrien, som for eksempel, uten implisitt begrensning til, aktiverende stoffer (eksempelvis aktivt sinkoksid), kompleksdannere (eksempelvis stearinsyre), plastifiserende stoffer (eksempelvis en naftenisk eller paraffinsk olje), smøremidler (eksempelvis en polyetylenglykol), prosesseringshjelpere (så som Crodamide<®>ER som selges av Crodea) eller kompabilitetshjelpere, så som en SEBS som kan, men ikke nødvendigvis, modifiseres med maleinsyreanhydrid.
Det kan også introduseres en liten mengde antimon-oksid som et ikke-forsterkende fyllstoff for å bedre materialets prosesserbarhet, idet dette oppnås uten at den termiske konduktiviteten påvirkes. Dette fyllstoffet introduseres fortrinnsvis i en mengde på maksimalt 50 vektdeler og fortrinnsvis i en mengde på 20 vektdeler.
Det ovennevnte kryssbindingssystemet kan være et hvilket som helst system kjent innenfor polymerindustrien, så som et system for kryssbinding med organiske peroksider, med metalloksider (eksempelvis aktiv sink-oksid + DHT4A2 + ZBEC), med fenoliske harpikser (brominerte eller ikke-brominerte fenoliske harpikser, for eksempel de som selges av Schenectady under betegnelsene SP1045 eller SP1055) eller med svoveldonorer, som fortrinnvis ikke genererer nitrosamin (Renocure® SG + Deovulc<®>BG 187 eller Sulfadon<®>CLD + Deovulc<®>BG 187). Blant disse kryssbindingssystemene har fenoliske harpikser vist seg å være spesielt velegnet for fremstilling av materialet ettersom disse gjør det mulig å oppnå meget tilfredsstillende mekaniske egenskaper.
Ifølge en annen foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse omfatter materialet: mellom 30 og 120 vektdeler av nevnte kryssbindbare elastomer, mellom 20 og 100 vektdeler av nevnte ikke-kryssbindbare elastomer,
mellom 0 og 100 vektdeler, fortrinnsvis mellom 20 og 100 vektdeler, av nevnte termoplast, og
mellom 0 og 100 vektdeler av nevnte varmeherdende plast.
Med en spesielt foretrukket fremgangsmåte har materialet som anvendes i henhold til oppfinnelsen en termisk konduktivitet som er mindre enn eller lik 0,140 W/mK, fortrinnsvis mindre enn eller lik 0,130 W/mK.
Materialet som anvendes i henhold til oppfinnelsen har de fordelene at det er fleksibelt, som følge av nærværet av forbindelser av elastomer natur, og at det har en spesielt lav termisk konduktivitet, som angitt ovenfor.
Overraskende nok kan de produseres og prosesseres uten nærvær av forsterkende eller ikke-forsterkende fyllstoffer så som sot (eng. carbon black), silika, kritt og kaolin, fyllstoffer som konvensjonelt anvendes i polymerindustrien og som bidrar til å øke den termiske konduktiviteten til et materiale.
I tillegg er dette materialet kompakt, det vil si av en ikke-cellulær natur, noe som gir det en utmerket bestandighet mot trykk, en spesielt gunstig egenskap for anvendelse på store undersjøiske dyp, som vil bli forklart mer i detalj i det følgende.
Ifølge nok en annen foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen omfatter materialet i tillegg hule mikrosfærer av glass, for eksempel glass-mikrosfærene av 38/4000 kvalitet som selges av 3M.
Nærværet av disse hule glass-mikrosfærene gjør det mulig å redusere materialets relative tetthet fra omtrent 0,98 (uten glass-mikrosfærene) til omtrent 0,65, en reduksjon av den relative tettheten som er spesielt gunstig med tanke på dets flyteevne. Disse glass-mikrosfærene bidrar også til å redusere den termiske konduktiviteten til materialet ifølge foreliggende oppfinnelse, en reduksjon hvis proporsjon øker med volumprosenten av glass-mikrosfærer, hvilken prosent kan nå 60 volum%. Det er således mulig å oppnå materialer med en termisk konduktivitet i størrelsesorden 0,09 W/mK.
Innlemmelsen av de hule glass-mikrosfærene i materialet kan utføres ved anvendelse av en topropell-ekstruder (eng. twin-screw extruder), et første rom av hvilken omfatter nevnte mikrosfærer og et andre rom av hvilken omfatter enten de kombinerte bestanddelene av materialet blandet på forhånd, i tilfellet med en prosess for fremstilling av materialet som en konvensjonell gummi, eller de kombinerte bestanddelene av materialet dynamisk kryssbundet på forhånd (dvs. samtidig blandet og utsatt for stasjonære faser med økende temperatur), i tilfellet der materialet fremstilles som en termoplastisk polymer (noe som spesielt er tilfelle når materialet omfatter termoplast).
Silaner kan også anvendes for å tilveiebringe en bedre binding mellom glass-mikrosfærene og elastomerene i materialet.
Ifølge en foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse anvendes materialet for termisk isolasjon av rør.
I forbindelse med foreliggende oppfinnelse er betegnelsen "rør" ment å innbefatte hvilke som helst typer rørdeler, slanger, ledninger, rørledninger eller liknende for transport av fluider.
En spesielt fordelaktig anvendelse av materialet for termisk isolering ifølge foreliggende oppfinnelse er for isolasjon av undersjøiske oljerør, spesielt undersjøiske oljerør på store dyp, eksempelvis et dyp på 2000-3000 meter.
Et annet tema for foreliggende oppfinnelse er et rør,karakterisert vedat det omfatter minst ett sjikt av et termisk isolerende materiale som beskrevet ovenfor.
Slike rør omfatter for eksempel et metallrør som på sin utvendige overflate er belagt med et lag av materialet ifølge foreliggende oppfinnelse, fortrinnsvis et lag med en tykkelse på 20 til 40 mm.
Rørene ifølge oppfinnelsen kan på en spesielt fordelaktig måte anvendes ved dyp på 2000 til 3000 meter uten å deformeres av trykkene der nede, som er 200 til 300 bar, i motsetning til de for tiden eksisterende rør, slik at det tilveiebringes aksess til hittil ikke-aksesserbare oljeforekomster.
I tillegg til de foregående utførelsesformene omfatter oppfinnelsen også andre utførelsesformer som vil fremgå av den etterfølgende beskrivelsen, som viser eksempler på sammensetninger av materialer som kan anvendes for termisk isolering, spesielt av undersjøiske oljerør på store dyp, og på målinger av deres termiske konduktivitet. Det skal imidlertid være klart at disse eksemplene utelukkende er gitt som en illustrasjon av foreliggende oppfinnelse, og er ikke på noen måte ment som en begrensning av denne.
Eksempel 1: Sammensetning og fremstilling av, samt termisk konduktivitet for et første materiale for termisk isolering.
Blandingene som ble anvendt og mengdene derav, uttrykt som vektdeler, er oppsummert nedenfor:
Det er derfor et materiale basert på en kryssbindbar elastomer (butylgummi) og på en ikke-kryssbindbar elastomer med lav termisk konduktivitet (Vistanex<®>MML 120).
Materialet fremstilles som en konvensjonell gummi: de kombinerte forbindelsene plasseres først i en blandeanordning og deretter gjennomføres et et trinn med blanding i henhold til teknikker som er kjente for de med kunnskaper innenfor gummi-teknologien. Etter et trinn med dannelse av materialet blir dette vulkanisert ved anvendelse av en formpresse i 15 minutter ved 180°C.
Den termiske konduktiviteten til det således oppnådde materialet er 0,112 W/mK.
Eksempel 2: Sammensetning og fremstilling av, samt termisk konduktivitet for et andre materiale for termisk isolering.
Blandingene som ble anvendt og mengdene derav, uttrykt som vektdeler, er oppsummert nedenfor:
Det er derfor et materiale basert på en kryssbindbar elastomer (Exxpro<®>90-10), på en ikke-kryssbindbar elastomer med lav termisk konduktivitet (Vistanex<®>MML 80) og på en fluorinert termoplast med lav termisk konduktivitet (Dyneon® 400).
ZBEC svarer til sink-dibenzylditiokarbamat; denne akseleratoren selges av Safic-Alcan. DHT4A2 svarer til en blanding av magnesium- og aluminiumsoksider som selges av Mitsui & Co., og fungerer også som akselerator for kryssbindingen.
Som følge av nærværet av den fluorinerte termoplasten fremstilles materialet på samme måte som en termoplastisk elastomer, det vil si med dynamisk kryssbinding under blandingen av de kombinerte bestanddelene.
De ovenfor listede forbindelsene anbringes da i en blandeanordning med en initiell temperatur på 150°C, idet rotorhastigheten er 95 omdreininger per minutt og stempeltrykket er 3,5 bar. Blandingens temperatur økes gradvis i henhold til følgende skjema: ved 1 minutt, 135°C; ved 4 minutter, 210°C; ved 6 minutter, 215°C; ved 12 minutter, 230°C. Deretter avkjøles blandingen mens rotorhastigheten reduseres, og når blandingens temperatur er omtrent 180°C utsettes den for kalandrering slik at det dannes en tynnplate med en tykkelse på 5 til 10 mm som deretter knuses (eng. is ground). Det knuste materialet blandes igjen i en topropell-ekstruder og ekstruderes ved skruebakkens utløp (eng. die outlet) til granuler, hvilke granuler deretter kan utformes etter brukerens behov.
Den termiske konduktiviteten til det således oppnådde materialet er 0,125 W/mK.
Eksempel 3: Sammensetning og fremstilling av, samt termisk konduktivitet for et tredje materiale for termisk isolering.
Blandingene som ble anvendt og mengdene derav, uttrykt som vektdeler, er oppsummert nedenfor:
Det er derfor et materiale basert på en kryssbindbar elastomer (Exxpro<®>90-10) og på en ikke-kryssbindbar elastomer med lav termisk konduktivitet (Vistanex<®>MML 80).
Dette materialet fremstilles også med dynamisk kryssbinding under blandingen av de kombinerte bestanddelene, i henhold til en prosedyre tilsvarende den i eksempel 2.
Blandingene listet ovenfor anbringes da i en blandeanordning, temperaturen til hvilken initielt er 80°C, med en rotorhastighet på 100 omdreininger per minutt. Når blandingens temperatur når 200-230°C avkjøles blandingen mens rotorhastigheten reduseres, og når blandingens temperatur er omtrent 180°C utsettes den for kalandrering slik at det dannes en tynnplate med en tykkelse på 5 til 10 mm. Denne tynnplaten knuses og det knuste materialet blir igjen blandet i en topropell-ekstruder og ekstruderes ved skruebakkens utløp til granuler.
Den termiske konduktiviteten til det således oppnådde materialet er 0,130 W/mK.
Som fremgår av det ovenfor beskrevne er ikke oppfinnelsen på noen måte begrenset av de av dens realiseringer, utførelsesfbrmer og anvendelsesområder som eksplisitt er beskrevet her; tvert imot innbefatter oppfinnelsen alle alternative former som er tenkelige for fagfolk på området, uten at en faller utenfor tanken bak eller rekkevidden til foreliggende oppfinnelse.
Claims (13)
1. Anvendelse av et materiale omfattende minst én kryssbindbar elastomer valgt fra gruppen bestående av butylgummi, halobutyler og brominerte kopolymerer av isobutylen og av parametylstyren, samt minst én ikke-kryssbindbar elastomer med lav termisk konduktivitet for å tilveiebringe termisk isolasjon.
2. Anvendelse ifølge krav 1, hvor nevnte ikke-kryssbindbare elastomer med lav termisk konduktivitet er en polyisobutylen.
3. Anvendelse ifølge krav 1 eller 2, hvor materialet videre omfatter minst én termoplast med lav termisk konduktivitet valgt blant fluorinert termoplast og polyolefin termoplast og minst én varmeherdende plast med lav termisk konduktivitet.
4. Anvendelse ifølge krav 3, hvor nevnte fluorinerte termoplast er en terpolymer av tetrafluoretylen, av hexafluorpropylen og av vinylidenfluorid.
5. Anvendelse ifølge krav 3, hvor nevnte polyolefine termoplast er en polypropylen.
6. Anvendelse ifølge krav 3, hvor nevnte varmeherdende plast med lav termisk konduktivitet er en polyamid.
7. Anvendelse ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor materialet omfatter:
mellom 30 og 120 vektdeler av nevnte kryssbindbare elastomer,
mellom 20 og 100 vektdeler av nevnte ikke-kryssbindbare elastomer,
mellom 0 og 100 vektdeler av nevnte termoplast, og mellom 0 og 100 vektdeler av nevnte varmeherdende plast.
8. Anvendelse ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor materialet har en termisk konduktivitet som er mindre enn eller lik 0,140 W/mK, fortrinnsvis mindre enn eller lik 0,130 W/mK.
9. Anvendelse ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor materialet i tillegg omfatter hule mikrosfærer av glass.
10. Anvendelse ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, for å tilveiebringe termisk isolasjon av et rør.
11. Anvendelse ifølge krav 10, hvor nevnte rør er et undersjøisk oljerør for anvendelse på store dyp.
12. Rør, karakterisert ved at det omfatter minst ett lag av et termisk isolerende materiale ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 9.
13. Rør, karakterisert ved at det er et undersjøisk oljerør for anvendelse på store dyp.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0001822A FR2805024B1 (fr) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | Materiau d'isolation thermique et ses utilisations |
| FR0006896A FR2805025B1 (fr) | 2000-02-15 | 2000-05-30 | Materiau d'isolation thermique et ses utilisations |
| PCT/FR2001/000409 WO2001060910A1 (fr) | 2000-02-15 | 2001-02-13 | Conduites contenant materiau pour l'isolation thermique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20023854D0 NO20023854D0 (no) | 2002-08-14 |
| NO20023854L true NO20023854L (no) | 2002-10-14 |
Family
ID=26212174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20023854A NO20023854L (no) | 2000-02-15 | 2002-08-14 | Rör omfattende varmeisolerende materiale |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6910507B2 (no) |
| EP (1) | EP1263876B1 (no) |
| AR (1) | AR027407A1 (no) |
| AU (1) | AU2001235659A1 (no) |
| BR (1) | BR0108414B1 (no) |
| ES (1) | ES2233606T3 (no) |
| FR (1) | FR2805025B1 (no) |
| MX (1) | MXPA02007900A (no) |
| NO (1) | NO20023854L (no) |
| WO (1) | WO2001060910A1 (no) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0020552D0 (en) * | 2000-08-22 | 2000-10-11 | Crp Group Ltd | Pipe assembly |
| CN101010377B (zh) * | 2004-06-15 | 2010-11-24 | 埃克森美孚化学专利公司 | 弹性体组合物、气密层及其制备方法 |
| US7302972B1 (en) | 2005-08-05 | 2007-12-04 | Stowe Alan D | Thermo-insulated flexible tubing |
| US20070185241A1 (en) * | 2006-02-06 | 2007-08-09 | Schutts Scott M | High build coating composition and coatings formed therefrom |
| EP2035666A4 (en) * | 2006-06-15 | 2010-05-19 | 3M Innovative Properties Co | ISOLATED DOUBLE-WALL EXHAUST SYSTEM COMPONENT AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| US8522828B2 (en) * | 2006-06-15 | 2013-09-03 | 3M Innovative Properties Company | Insulated double-walled exhaust system component and method of making the same |
| US20080072988A1 (en) * | 2006-08-22 | 2008-03-27 | Perma-Pipe, Inc. | Glass Syntactic Polyurethane Insulated Product |
| EP2101990B1 (en) * | 2006-11-29 | 2015-01-14 | 3M Innovative Properties Company | Microsphere-containing insulation |
| US20090239429A1 (en) | 2007-03-21 | 2009-09-24 | Kipp Michael D | Sound Attenuation Building Material And System |
| US8445101B2 (en) | 2007-03-21 | 2013-05-21 | Ashtech Industries, Llc | Sound attenuation building material and system |
| ES2738525T3 (es) | 2007-03-21 | 2020-01-23 | Ash Tech Ind L L C | Materiales de uso general que incorporan una matriz de micropartículas |
| US8591677B2 (en) | 2008-11-04 | 2013-11-26 | Ashtech Industries, Llc | Utility materials incorporating a microparticle matrix formed with a setting agent |
| EP2528956A4 (en) * | 2010-01-27 | 2014-03-05 | Kraton Polymers Us Llc | STYRENE-ISOBUTYLENE-STYRENE-CONTAINING COMPOSITIONS AND STYRENE-ETHYLENE / BUTYLENE-STYRENE BLOCK COPOLYMERS |
| FR2973473B1 (fr) * | 2011-03-29 | 2014-06-13 | Saipem Sa | Materiau d'isolation thermique et/ou de flottabilite rigide pour conduite sous-marine |
| CN105176209B (zh) * | 2015-10-29 | 2017-08-04 | 上海海隆赛能新材料有限公司 | 用于管道保温的高强度低导热系数聚丙烯复合材料层 |
| US11725098B2 (en) | 2017-12-18 | 2023-08-15 | Celanese International Corporation | Thermoplastic vulcanizate conduits for transporting hydrocarbon fluids |
| CN113166504B (zh) | 2018-09-24 | 2024-02-06 | 埃克森美孚化学专利公司 | 用于挠性管的热塑性共混物和复合材料 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2109425A5 (no) * | 1970-10-15 | 1972-05-26 | Inst Francais Du Petrole | |
| FR2218349A1 (en) * | 1973-02-20 | 1974-09-13 | Wisconsin Alumni Res Found | Rubbery dimensionally stable sound insulating material - based on an elastometic cross-linkable material and a creeping polymer |
| US4393901A (en) * | 1980-09-25 | 1983-07-19 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Low-permeability hollow spheres and pipe filled with the spheres for temporary weight reduction |
| US4713271A (en) * | 1982-06-30 | 1987-12-15 | Cosden Technology, Inc. | Foamed polymer tubing |
| GB8501196D0 (en) * | 1985-01-17 | 1985-02-20 | Webco Ltd | Pipelines |
| US4874648A (en) * | 1988-03-17 | 1989-10-17 | Sorrento Engineer, Inc. | Method of making flame resistant polyimide foam insulation and the resulting insulation |
| JPH02281504A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-19 | Nitto Denko Corp | 耐トラッキング性テープまたはシート |
| EP0428158A3 (en) * | 1989-11-14 | 1992-03-18 | Daikin Industries, Limited | Curable polymer composition and packing material comprising the same |
| US5855977A (en) * | 1996-08-26 | 1999-01-05 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Multi-layer compositions comprising a fluoropolymer |
| GB2318400B (en) * | 1996-10-21 | 2001-01-03 | British Steel Plc | Double walled pipe structures |
| US6058979A (en) * | 1997-07-23 | 2000-05-09 | Cuming Corporation | Subsea pipeline insulation |
| EP0969039B1 (en) * | 1998-01-13 | 2013-07-31 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Thermoplastic elastomer composition, process for producing the same, and pneumatic tire and hose made with the same |
| JP5149474B2 (ja) * | 1999-09-30 | 2013-02-20 | 旭硝子株式会社 | 燃料用ホース |
| BR0014445B1 (pt) * | 1999-09-30 | 2011-06-14 | mangueira para combustÍvel. |
-
2000
- 2000-05-30 FR FR0006896A patent/FR2805025B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-02-09 AR ARP010100614A patent/AR027407A1/es unknown
- 2001-02-13 US US10/182,744 patent/US6910507B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-13 WO PCT/FR2001/000409 patent/WO2001060910A1/fr active IP Right Grant
- 2001-02-13 EP EP01907774A patent/EP1263876B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-13 ES ES01907774T patent/ES2233606T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-13 BR BRPI0108414-3A patent/BR0108414B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-02-13 MX MXPA02007900A patent/MXPA02007900A/es active IP Right Grant
- 2001-02-13 AU AU2001235659A patent/AU2001235659A1/en not_active Abandoned
-
2002
- 2002-08-14 NO NO20023854A patent/NO20023854L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR0108414A (pt) | 2003-03-25 |
| BR0108414B1 (pt) | 2011-01-25 |
| AU2001235659A1 (en) | 2001-08-27 |
| US20030150504A1 (en) | 2003-08-14 |
| FR2805025B1 (fr) | 2003-05-16 |
| EP1263876B1 (fr) | 2005-01-12 |
| ES2233606T3 (es) | 2005-06-16 |
| EP1263876A1 (fr) | 2002-12-11 |
| WO2001060910A1 (fr) | 2001-08-23 |
| AR027407A1 (es) | 2003-03-26 |
| US6910507B2 (en) | 2005-06-28 |
| MXPA02007900A (es) | 2003-02-10 |
| FR2805025A1 (fr) | 2001-08-17 |
| NO20023854D0 (no) | 2002-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO20023854L (no) | Rör omfattende varmeisolerende materiale | |
| EP1619218B1 (en) | Thermoplastic vulcanizates with enhanced cooling and articles made therefrom | |
| US11725098B2 (en) | Thermoplastic vulcanizate conduits for transporting hydrocarbon fluids | |
| CN112997033B (zh) | 热塑性硫化橡胶组合物、其制备和在柔性管状管道中的用途 | |
| US20230193010A1 (en) | Pipe Including a Polymethylpentene Thermoplastic Polymer | |
| JP2009275213A (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物 | |
| US20220112364A1 (en) | Pipe Including a Thermoplastic Vulcanizate Composition | |
| JP4408463B2 (ja) | 熱可塑性エラストマー加硫ゴム | |
| WO2000014156A1 (fr) | Materiau pour recipients hermetiques de stockage de fluides | |
| JP3381236B2 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物及び該熱可塑性エラストマー組成物を用いた配管用継ぎ手 | |
| CN113166504B (zh) | 用于挠性管的热塑性共混物和复合材料 | |
| US20230133171A1 (en) | Thermoplastic Elastomer Compositions, Their Preparation and Use in Fiber-Reinforced Spoolable Pipes | |
| JP3842226B2 (ja) | 難燃性樹脂組成物 | |
| NZ530542A (en) | Flexible tubing having an inner laminated wall of thermoplastic silicone rubber and an outer laminated wall of olefin polymeric rubber | |
| US20210277271A1 (en) | Thermoplastic vulcanizates modified polypropylene for subsea insulation | |
| JPH1121415A (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物およびそれを用いた成形体 | |
| FR2805024A1 (fr) | Materiau d'isolation thermique et ses utilisations |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |