NO323284B1 - Fremgangsmate for fremstilling og legging av flere langstrakte elementer pa utsiden av et kjerneelement - Google Patents

Description

Fra EP-B-O,627,027 er det kjent en fremgangsmåte for å fremstille og legge et antall langstrakte elementer på utsiden av et kjerneelement. Kjerneelementet, som kan være et rør eller en bunt av rør og/eller kabler blir ført frem langs en matelinje. De langstrakte elementene som er metallrør og om nødvendig kabler blir matet på utsiden av kjerneelementet og langt i en spiral. Metallrørene så vel som kablene har vært spolt på tromler, hvilke tromler er atskilt rundt kjerneelementet og roterbare rundt kjerneelementet for spiral-legging på dette. Rotasjonen av tromlene rundt kjerneelementet er langsomt, når store lengder av metallrør har vært spolt på tromlene, siden den totale vekt av tromlene forårsaker høye sentrifugalkrefter. Derfor er denne fremgangsmåten meget langsom. En annen ulempe med den kjente fremgangsmåten er at hvert metallrør må spoles på en trommel. Hvis lengden av metallrør som leveres av rørmakeren er meget kortere enn navlestrengkabelen, må den nødvendige rørlengde produseres for hver ledning i navlestrengkabelen. Dette er en tidskrevende prosess.

US-patent nr. 4,979,296 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling og sammensetting av spiralformede flytlinje-bunter omfattende langstrakte elementer slik som rørledninger av metall og om nødvendig minst én kabel, der et antall av langstrakte elementer legges i en navlestrengkabel omfattende en kabel som tjener som et kjerneelement.

I den følgende foreliggende oppfinnelse, er det frembrakt en fremgangsmåte av den type som er beskrevet i den ovenstående introduksjon, hvor en første gruppe av enkelte lengder av metallrør som danner ledningene, er anordnet parallelt med hverandre, idet de enkelte lengder er brakt frem i retning av matelinjen, hvor en annen gruppe enkelte lengder av metallrør er anordnet parallelt med hverandre, idet lengdene av den andre gruppen blir brakt frem i retning av matelinjen og de første ender av lengdene av den andre gruppen blir sveiset til de andre ender av lengdene av den første gruppen, hvor ytterligere grupper av enkelte lengder av metallrør blir anordnet og sveiset til lengdene av den foregående gruppe respektivt, og hvor metallrørene som er festet sammen, blir lagt på utsiden av kjerneelementet ved å danne en spiral i samme arbeidstrinn i hvilket de blir sveiset sammen. De enkelte lengder av hver gruppe vil bli brakt forover inn i en mottaker som har en rørliknende form, hvilken mottaker blir beveget frem i matelinjen og tar opp kj erneelementet.

Hovedfordelen ved oppfinnelsen er at det ikke lenger er nødvendig å spole de sveisede metallrør på tromler.

En ytterligere fordel er at levetiden blir redusert med 60% og at maskintiden blir redusert med 70% sammenliknet med de kjente metoder på grunn av færre operasjoner. Den reduserte levetid reduserer kostnadene for materiallagring.

En annen fordel er at produksjonshastigheten er høyere enn produksjonshastigheten av de kjente metoder.

Økning av antallet metallrør eller endring av typen av metallrør (forskjellig diameter) krever mindre modifikasjoner sammenliknet med de kjente metoder.

De enkelte lengder blir med fordel brakt frem til de er i kontakt med endene på de enkelte lengder som er i matelinjen og blir sveiset til endene av de enkelte lengder.

Det er med fordel en første og en andre mottaker, hvor deri første er i matelinjen og den andre er parallelt med denne nedenfor matelinjen, og enkelte lengder blir ladet inn i den andre mottaker mens enkelte lengder blir tatt ut av den første mottaker.

Hver mottaker har med fordel en rørliknende form med et antall rørliknende hus i den, og hver enkelt lengde blir matet inn i huset med stor hastighet. Mottakerne blir beveget sidelengs.eller dreid rundt en akse parallelt med matelinjen.

Med fordel, blir de enkelte lengder tatt fra mottakeren som er i matelinjen, sveiset til de enkelte lengder som er i prosess av å bli lagt på utsiden av kjerneelementet ved hjelp av en bevegelig sveiseenhet.

Spiralleggingen av metallrørene på utsiden av kjerneelementet blir med fordel utført ved å dreie mottakerne rundt sin sentrale akse. Testing av sveiseskjøtene blir gjort umiddelbart etter sveising i samme arbeidstrinn.

Metallrørene blir med fordel lagt på utsiden av kjerneelementet med avstand mellom metallrørene.

Metallrørene blir preformet umiddelbart før de blir lagt på utsiden av senterkjernen. Preformingen blir gjort på en slik måte at kurven av metallrørene blir nær lik kurven av utsiden av senterkjernen. Det er mulig at fylleelementer blir lagt inn i mellomrommene mellom metallrørene og/eller kablene.

Et bånd kan vikles på laget som omfatter metallrørene, kablene og om nødvendig fylleelementer, og et lag av bitumi-nøst materiale kan påføres og i det minste ett trådliknende element blir viklet på laget av bituminøst materiale.

Den mottaker på hvilken de enkelte lengder er lastet blir med fordel dreid rundt sin lengdeakse etter ladningen av hver enkelt lengde. Til slutt blir en skjede av termoplastmateriale påført.

Skjeden blir påført i et separat arbeidstrinn og før påføringen av skjeden blir metallrørene lekkasjetestet.

I det følgende skal en foretrukket utførelse av oppfinnelsen beskrives med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk transversalt snitt av en navle strengkabel, som viser dens konstruksjon, Fig. 2 viser et skjematisk riss av en maskin for å frem stille navlestrengformen, og Fig. 3 viser et skjematisk transversalt snitt av en mottaker.

Det henvises først til figur 1 som viser kabelkjernen eller "navlestrengen" som skal produseres med maskinen vist på figur 2.

Et stålrør CC danner senterkjerneelementet. Dette er designet til å transportere kjemikalier så som metanol, for eksempel, for injisering i en brønn. I stedet for stålrøret kan senterkjernen være utformet av en elektrisk kabel eller bunt av elektriske kabler, ikke vist.

På utsiden av kjerneelementet CC ligger et antall ledere eller ledninger C og elektriske kabler EC. Antallet rørledninger C og kabler EC kan variere i henhold til behovet, og i visse anvendelser kan kablene være utelatt. Kablene EC kan inneholde optiske fibere.

Mellomrommene mellom ledningene eller rørene og kablene kan være fylt med fylleelement F som kan være laget av et sammenpressbart materiale, så som polyetylen eller skum.

Rørene C og kablene EC og fyllematerialet F er trukket med en lang legning til utsiden av senterkjernen CC.

De elektriske kabler EC er brukt for å sende elektriske signaler mens rørene C er flytelinjer for hydrauliske fluida.

En ytre beskyttende skjede som ikke er vist består av polyetylen som er ekstrudert på navlestrengkabelen.

Alternativt kan skjeden være laget av polyuretan eller andre termoplas tmaterialer.

Det henvises nå til figur 2 for å beskrive konstruk-sjonen av maskinen og fremgangsmåten for å produsere en navlestrengkabel som vist på figur 1.

Flere lengder av metallrør, som vil danne ledningene C i navlestrengkabelen blir levert fra rørmakeren og matet inn i et rørlager 1. Rørlengdene som hver har en armlengde på omkring 40 m, blir matet inn i en anordning 2, hvor rørendene blir preparert for sveising, og hvor rørene blir sortert.

En matningsanordning 3 lader metallrørene inn i en mottaker 4a som i det følgende skal bli kalt tårnspindel. Ladning av tårnspindelen 4a blir gjort med stor hastighet.

Som vist på figur 3 har tårnspindelen 4a et rørliknende tverrsnitt med et rørliknende skall 4c, en slisse 4d og en lukningsanordning 4e.

Det indre av tårnspindelen 4a er delt i flere seksjoner ved delevegger 4f. I seksjonene er det et antall rørliknende hus 4g.

Tårnspindelen 4a er drevet i rotasjon med drivhjul 4h.

Metallrørlengden blir matet inn i husene 4g, som er laget av polyetylen eller annet materiale med lav friksjons-koeffisient, mens metallrørene roterer i husene 4g som skal beskrives senere. Tårnspindelen 4a roterer et trinn for hvert metallrør.

Den fulle tårnspindel 4a blir beveget i sideretningen på skinner i gulvet (ikke vist) inn i matelinjen X.

I senterlinjen CC, som kan være et metallrør, en kabel eller en bunt av kabler, blir trukket av kontinuerlig fra en trommel og brakt inn i matelinjen X. Den fulle tårnspindel 4a blir beveget inn i matelinjen X og tar dermed opp senterkjernen CC i sin slisse 4d og lukningsanordningen 4e stenger slissen 4d.

Metallrørene C blir så trukket ut av tårnspindelen 4a på samme tid og ledet til et delesnitt 5. Ved å rotere tårnspindelen 4a blir rørene C lagt opp på utsiden av senter-elementet CC i en spiralform. Et roterende bur 6 for elektriske kabler EC, fyllere F og om nødvendig optiske fiberkabler roterer utenpå tårnspindelen 4a og mater disse elementene inn i det samme delesnitt 5 og muliggjør fremstilling av forskjellige navlestrengkabelkjerner i den samme produksjonslinje. Mellom dette delingsburet 6 og delesnittet 5 er et preformingsutstyr 7 installert for å danne spiralen av rør og å rotere rørene i spiralform inn i delesnittet 5.

Etter delesnittet 5 er en applikator for å fylle en sammensetning 8, tapevikling 9, applikator for bitumen og en anordning for garnvikling installert på linjen.

Den ferdige navlestrengkjerne blir spolt direkte på en trommel eller et dreiebord 10, avhengig av størrelsen og lengden. Navlestrengskjernen er høytrykktestet på trommelen eller dreiebordet 10.

Mens tårnspindelen 4a blir tømt i den andre tårnspindel 4b, som har samme form som tårnspindelen 4a, lastet med en annen gruppe av metallrør som beskrevet ovenfor. Den andre tårnspindel 4b blir beveget i sideretningen inn i matelinjen, mens en første tårnspindel 4a blir beveget ut av matelinjen X tilstrekkelig til å bli løftet av en ikke vist kran over den fulle tårnspindel 4b.

Nå blir rørene fra tårnspindelen 4b skjøvet ut av tårnspindelen 4b mot endene på metallrørene av den første gruppen.

Mellom rørspindelene og delingsburet 6 er det en sveiseende bestående av et antall sveiseautomater 11 og test-anordninger 12. Her blir rørene som er av forskjellig størrelse og lengder sveiset sammen. For hvert rør er det en sveiseautomat. Sveiseautomatene kan være motstandssveise-automater, TIG-sveiseautomater, induksjonssveiseautomater eller laser-sveiseautomater.

Hver sveiseanordning på sveiseautomaten 11 løper på en skinne som er i stand til å operere langs rør av forskjellige lengder. Sveiseanordningene blir automatisk plassert for sveising ved ikke viste posisjonssensorer som er velkjente i teknikken. Alle rørene blir sveiset sammen i en parallell sveiseoperasjon. Etter sveising, blir alle sveisingene testet ved en røntgenmetode på samme tid. Testemetoden benytter en røntgenkilde i midten av produksjonslinjen rørene og ett kamera for hver sveising i omkretsen rundt rørene eller for å måle hvert rør ved ett eller flere kameraer under rotasjon av rørene i sveiseområdet. Et datamaskinsystem tar vare på sveiseoperasjonen med testing og lagrer alle prosess-innstillinger for hver rørtype, registrering av test-resultatene og registrerer alle rørnumre fra strekkoder for tilbakesjekking. Et PLC-system styrer alle sekvenser og driver i linjen og kommuniserer med linjedatamaskinen som rapporterer og registrer grunner for stopp og kvalitetsawik.

Når tårnspindelen 4b er tom vil tårnspindelen 4a som er lastet i mellomtiden, erstatte spindelen 4b og prosessen som beskrevet ovenfor blir gjentatt.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for å fremstille og legge et antall langstrakte elementer i en navlestrengkabel omfattende et kjerneelement (CC), et antall rør (C) av metall og om nød-vendig minst én kabel (EC) plassert utenfor kjerneelementet (CC), hvilket kjerneelement (CC) blir brakt frem langs en matelinje (X), og rørene (C) og kablene (EC) blir matet til utsiden av kjerneelementet (CC) og lagt i en spiral, der en første gruppe av enkelte lengder av metallrør som danner rørene eller ledningene, er anordnet parallelt med hverandre, idet de enkelte lengder blir brakt frem i retning av matelinjen (X), der en annen gruppe av enkelte lengder av metall-rør blir anordnet parallelt med hverandre, idet lengdene av den andre gruppen blir brakt frem i retning av matelinjen (X), og de første endene av lengdene på den andre gruppen blir sveiset til de andre ender av lengdene av den første gruppen, hvor ytterligere grupper av enkelte lengder av metallrør blir anordnet og sveiset til respektive lengder av den foregående gruppe, og hvor metallrørene, som sveises sammen, blir lagt på utsiden av kjerneelementet (CC) i form av en spiral i samme arbeidstrinn i hvilket de blir sveiset sammen, karakterisert ved at de enkelte lengder av hver gruppe blir brakt frem i en mottaker (4a) som har en rør-liknende form, og at mottakeren (4a) blir beveget inn i matelinjen (X) og tar opp nevnte kjerneelement (CC).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det er en første (4a) og en andre (4b) mottaker, hvor den første mottaker (4a) er i matelinjen (X) og den andre mottaker (4b) er parallell med denne nedenfor matelinjen (X), og at enkelte lengder blir ladet inn i den andre mottaker (4b) mens enkelte lengder blir tatt ut av den første mottaker (4a).

3. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at hver mottaker (4a,4b) har en rørliknende form, og at enkelte lengder blir matet inn i en rørliknende form med stor hastighet.

4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at mottakerne (4a,4b) beveges i sideretningen eller dreies rundt en akse parallelt med matelinjen (X) .

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at de enkelte lengder tatt fra mottakeren (4a) som er i matelinjen (X) blir sveiset til de enkelte lengder som er i prosess med å bli lagt på utsiden av kjerneelementet (CC) ved hjelp av en bevegelig sveiseenhet.

6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at spiralleggingen av metallrør på utsiden av kjerneelementet (CC) blir bevirket ved å dreie mottakeren (4a,4b) rundt sin senterakse.

7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at de sveisede skjøter blir testet (12) umiddelbart etter sveising i det samme arbeidstrinn.

8. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at metallrørene (C) blir lagt på utsiden av kjerneelementet (CC) med mellomrom mellom dem, og at kabelen (EC) blir lagt i mellomrommet mellom rørene (C).

9. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at metallrørene (C) er preformet umiddelbart før de legges på utsiden av kjerneelementet (CC).

10. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at fylleelementer (F) blir lagt inn i mellomrommene mellom metallrørene (C) og/eller kablene (EC).

11. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at tape blir viklet laget som omfatter metallrørene (C), kablene (EC) og om nødvendig fylleelementer (F), og så blir et lag av bituminøst materiale påført og til slutt blir et trådliknende element viklet på laget av bituminøst materiale.

12. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at mottakeren (4a,4b), til hvilken den enkelte lengde er ladet, blir dreid rundt sin lengdeakse etter ladning av en enkelt lengde.

13. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en skjede av termoplastmateriale blir påført.

14. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en skjede blir påført i et separat arbeidstrinn og før påføring av skjeden blir metallrørene lekkasjetestet.