NO333569B1 - Navlestreng-kraftkabel - Google Patents

Navlestreng-kraftkabel Download PDF

Info

Publication number
NO333569B1
NO333569B1 NO20110393A NO20110393A NO333569B1 NO 333569 B1 NO333569 B1 NO 333569B1 NO 20110393 A NO20110393 A NO 20110393A NO 20110393 A NO20110393 A NO 20110393A NO 333569 B1 NO333569 B1 NO 333569B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
umbilical
phases
elongated
wires
structural components
Prior art date
Application number
NO20110393A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20110393A1 (no
Inventor
Sjur Kristian Lund
Original Assignee
Nexans
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nexans filed Critical Nexans
Priority to NO20110393A priority Critical patent/NO333569B1/no
Priority to US13/405,768 priority patent/US20120234596A1/en
Priority to EP12305287.0A priority patent/EP2500911A3/en
Priority to BR102012005525A priority patent/BR102012005525A2/pt
Publication of NO20110393A1 publication Critical patent/NO20110393A1/no
Publication of NO333569B1 publication Critical patent/NO333569B1/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/04Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables
    • H01B7/045Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables attached to marine objects, e.g. buoys, diving equipment, aquatic probes, marine towline
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/182Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing

Abstract

En kraftumbilical (200) innbefatter én eller flere aksialt langstrakte faser (100) for å lede elektrisk strøm, og én eller flere aksialt langstrakte, strukturelle komponenter (210) innrettet for å gjennomgå deformasjon for å motstå aksiale påkjenninger og bøyningsspenninger påført kraftumbilicalen (200) under drift. Umbilicalen (200) er beskyttet inne i et ytre, beskyttende lag (300, 310, 320). Den ene eller de flere langstrakte fasene (100) innbefatter tilsvarende én eller flere strømledende kjerner (20), hvor hver kjerne (20) omfatter et antall innbyrdes tilstøtende, ledende metalltråder (30), og hvor hver strømledende kjerne (20) innbefatter en sentral del omgitt av antallet ledende metalltråder (30). Den sentrale delen innbefatter et fleksibelt element (110) innrettet for å sette trådene (30) i stand til å bevege seg i en radial retning for å redusere deres spenning når umbilicalen (200) under drift blir utsatt for spenninger som gjør at den ene eller de flere langstrakte, strukturelle komponentene (210) blir strukket aksialt.

Description

Teknisk område
Foreliggende oppfinnelse vedrører kraftumbilicaler, for eksempel kraftumbilicaler for hyperdybder, som innbefatter elastiske elektriske høyspenningsfaser. Foreliggende oppfinnelse angår dessuten elastiske, elektriske høyspenningsfaser egnet for bruk ved konstruksjon av slike umbilicaler.
Bakgrunn for oppfinnelsen
Nåværende kraftumbilicaler, for eksempel brukt i offshore-miljøer slik som lagt på en sjøbunn, blir utsatt for betydelige mekaniske påkjenninger når de installeres og også under etterfølgende drift. Det er vanlig praksis å anvende isolerte flertråds-ledere av kobber omsluttet inne i en tettende ytre polymerkappe for å føre elektrisk strøm gjennom disse kraftumbilicalene. Kobberlederne blir her på konvensjonell måte referert til som «faser». For å oppnå en passende grad av robusthet i de forannevnte umbilicalene, er det vanlig praksis å innbefatte forsterkende stålrør i parallell, og isolert fra kobberfasene. Når de utsettes for aksiale spenninger, gjennomgår kraftumbilicalene strekk som reaksjon på slike påkjenninger hvor strekket blir observert som en aksial forlengelse av umbilicalene. De forsterkende stålrørene strekkes som reaksjon på påføring av den aksiale spenningen; de aksiale spenningene kan være et resultat av radial bøyning av umbilicalen eller aksiale strekkbelastninger som påføres umbilicalene.
Et problem som oppstår i praksis, er at de forsterkende stålrørene er i stand til å motstå et strekk på omkring 0,3 % som reaksjon på spenning som påføres, mens kobberfasene bare er i stand til å motstå omkring 0,1 % strekk. Det er vanlig praksis å benytte Super Duplex-stål som er en avansert ståltype som oppviser en strekk-fasthet i området fra 600 til 930 MPa avhengig av rørfabrikanten, en strekkgrense på omtrent 0,2 %, en forlengelsesytelse på 25 % og en Brinell-hardhet på omkring 290 HB. Slike mekaniske karakteristikker oppviser Super Duplex-stål med en forlengelseskapasitet omtrent i et område fra 0,3 % til 0,45 %. En for stor forlengelse av kobberfasene gjør at fasene brister. Det er følgelig vanlig praksis å implementere forsterkende stålrør som er stivere enn strengt nødvendig for sin egen integritet når de utsettes for spenninger, for å beskytte kobberfasene. Umbilicalen blir følgelig tilsvarende tyngre og dyrere enn nødvendig med hensyn til de forsterkende stålrørene. Dette betyr i praksis at bare omkring 30 % av styrken til de forsterkende stålrørene blir utnyttet i praksis.
I kraftumbilicaler blir Super Duplex-stålrør og kobberfaser plassert i samme leggelag. Det er følgelig vanskelig å oppnå forlengelse som skyldes radial deformasjon forårsaket av en aksial kraft fordi forsterkningsrørene og kraftfasene vil gjennomgå en innbyrdes lik forlengelse når de for eksempel utsettes for aksial spenning. Når det er ønskelig å øke kraftoverføringskapasiteten til en gitt umbilical uten å gjøre den større, tyngre og dyrere, er det å øke forlengelseskapasiteten til kobberfasene for å bruke hele det spenningsområdet som forsterkningsrørene er i stand til å motstå. Vanlig kjente utforminger av umbilicaler har en maksimal praktisk lengde på omkring 2000 meter i offshore-omgivelser. En slik lengde er upraktisk kort for fremtidige offshore-installasjoner. Ved å øke forlengelseskapasitetene til konvensjonelle umbilicaler er det mulig å oppnå kraftforsyning via slike kraftumbilicaler til større vanndybder.
Oppsummering av oppfinnelsen
Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å tilveiebringe en kraftumbilical som er lettere og bruker mindre materiale under sin fremstilling for en gitt kraftoverførings-kapasitet.
Foreliggende oppfinnelse tar dessuten sikte på å forbedre en kraftoverførings-kapasitet for kraftumbilicaler for en gitt vekt og materialmengde anvendt under produksjon av umbilicalen.
Foreliggende oppfinnelse forsøker videre å tilveiebringe en kraftumbilical som kan anvendes på større dybder i offshore-omgivelser sammenlignet med konvensjonelle kraftumbilicaler.
I henhold til et første aspekt ved foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en kraftumbilical som angitt i det vedføyde patentkrav 1: det er tilveiebragt en kraftumbilical som innbefatter én eller flere aksialt langstrakte faser for overføring av elektrisk strøm, og ett eller flere aksialt langstrakte strukturelle komponenter tilpasset å gjennomgå deformasjon for å motstå aksiale spenninger og bøyespenninger som påføres kraftumbilicalen under drift, kraftumbilicalen omfatter et ytre beskyttende lag, hver av fasene omfatter en ledende kjerne laget av et antall metalltråder,karakterisert vedat
hver strømledende kjerne innbefatter minst ett sentralt parti og omgitt av antallet ledende metalltråder, et fleksibelt element for å gjøre trådene i stand til å bevege seg i en radial retning for å redusere deres belastning når umbilicalen under drift blir utsatt for spenninger som får den ene eller de flere langstrakte strukturelle komponentene til å bli aksialt strukket.
Oppfinnelsen er fordelaktig ved at innlemmelsen av de fleksible elementene inne i kjernene gjør det mulig for umbilical-kabelen å opereres til en strekkegrense som er bestemt av de langstrakte strukturelle komponentene.
Kraftumbilicalen er eventuelt fremstilt slik at det ene eller de flere langstrakte strukturelle komponentene er laget av Super Duplex-stålrør med en kappe av et polymermateriale som omgir hvert rør.
Kraftumbilicalen er eventuelt fremstilt slik at den ene eller de flere fasene innbefatter trådene som er laget av kobber, hvor den ene eller de flere fasene innbefatter en omgivende isolasjon av et polymermateriale.
Kraftumbilicalen er eventuelt fremstilt slik at den ene eller de flere langstrakte strukturelle komponentene er laget av et materiale som har en større kritisk strekkgrense sammenlignet med et strømledende materiale brukt til å fremstille antallet tråder for den ene eller de flere langstrakte fasene, og den ene eller de flere elementene i den ene eller de flere fasene er opererbare for å gjøre det mulig for antallet tråder å tåle et strekk svarende til den kritiske strekkgrensen for den ene eller de flere langstrakte strukturelle komponentene.
Kraftumbilicalen er eventuelt fremstilt slik at den ene eller de flere langstrakte strukturelle komponentene er innbefattet i umbilicalen rommessig plassert innimellom den ene eller de flere langstrakte fasene. Mellomrommene mellom den ene eller de flere strukturelle komponentene og den ene eller de flere fasene er fortrinnsvis i det minste delvis fylt med avstandsholdere av et polymermateriale.
Kraftumbilicalen er eventuelt fremstilt slik at umbilical-kabelen innbefatter en langstrakt strukturell komponent i et sentralt område av denne.
Kraftumbilicalen er fortrinnsvis fremstilt slik at det ytre beskyttelseslaget innbefatter minst ett armeringslag og minst ett lag av polymermateriale omkring armeringslaget.
Kraftumbilicalen er eventuelt fremstilt slik at den ene eller de flere fasene er laget slik at deres tråder har progressivt mindre diameter radialt utover fra deres tilsvarende ene eller flere kjerneelementer.
I henhold til et andre aspekt ved foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fase som innbefatter en kjerne innbefattende et antall langstrakte ledende tråder, der kjernen er omgitt av en omkretsmessig isolerende kappe,karakterisert vedat kjernen innbefatter et sentralt langstrakt element omgitt av antallet tråder, hvor det sentrale langstrakte elementet kan bøyes for å redusere en belastning som under drift kan oppleves av antallet langstrakte ledende tråder.
Fasen er eventuelt fremstilt slik at antallet langstrakte ledende tråder er laget av kobber, og det sentrale, langstrakte elementet er laget av et fleksibelt polymermateriale.
Ifølge et tredje aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en fremgangsmåte for å forbedre strekkegenskapene til en kraftumbilical,karakterisert vedat fremgangsmåten innbefatter: (a) å arrangere en kraftumbilical slik at den innbefatter én eller flere aksialt langstrakte faser for å lede elektrisk strøm, og én eller flere aksialt langstrakte strukturelle komponenter innrettet for å gjennomgå deformasjon for å motstå aksiale påkjenninger og bøyepåkjenninger som påføres kraftumbilicalen under
drift, idet kraftumbilicalen er beskyttet inne i et ytre beskyttelseslag; og
(b) å innbefatte i den ene eller de flere langstrakte fasene, én eller flere tilsvarende strømledende kjerner, hvor hver kjerne omfatter et antall innbyrdes tilstøtende ledende metalltråder, og hvor hver strømledende kjerne innbefatter et sentralt parti omgitt av antallet ledende metalltråder, idet det sentrale partiet innbefatter et fleksibelt element innrettet for å gjøre det mulig for trådene å
bevege seg i en radial retning for å redusere deres strekk når kraftumbilicalen under drift utsettes for påkjenninger som får den ene eller de flere langstrakte strukturelle komponentene til å bli aksialt strukket.
Beskrivelse av tegningene
Utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet ved hjelp av et eksempel på en utførelsesform under henvisning til de følgende tegninger, hvor: Fig. 1 er en illustrasjon av en konvensjonell kobberfase i en kraftumbilical; Fig. 2 er en illustrasjon av en kobberfase ifølge foreliggende oppfinnelse hvor
kobberfasen kan brukes i en kraftumbilical som på figur 3;
Fig.3 er en illustrasjon av en kobberfase for en kraftumbilical ifølge foreliggende
oppfinnelse;
Fig. 4A og Fig. 4B er illustrasjoner av kobberfasen på figur 1 og figur 2 utsatt for
henholdsvis lave og høye spenninger; og
Fig. 5 er en illustrasjon av et eksempel på en anvendelse av kraftumbilicalen på figur 3.
På de vedføyde tegningene er et understreket tall brukt for å representere et element over hvilket det understrekede tallet er posisjonert eller et element som det understrekede tallet er ved siden av. Et ikke understreket tall er relatert til et element identifisert ved hjelp av en linje som forbinder det ikke understrekede tallet med elementet. Når et tall ikke er understreket og fulgt av en tilhørende pil, er det ikke understrekede tallet brukt til å identifisere et generelt element hvor pilen peker.
Beskrivelse av utførelsesformer av oppfinnelsen
På figur 1 er en konvensjonell kobberfase i en kraftumbilical indikert generelt med 10. Kobberfasen 10 innbefatter en kjerne 20 som omfatter et antall glødede kobbertråder 30; eventuelt kan tråder fremstilt av andre materialer benyttes, for eksempel aluminium. En halvledende kappe 40 omgir omkretsmessig kjernen 20. Dessuten kan et isolasjonslag 50 av en tverrbunnet polyetylenpolymer omgi kappen 40. En halvledende kappe 60 omgir videre polymerisolasjonslaget 50.1 tillegg er en kobberomvikling 70 og til slutt et isolasjonslag 80 av en tverrbunnet polyetylenpolymer omkretsmessig viklet om den halvledende kappen 60. Halvlederlagene 40, 60 tjener til å redusere risikoen for lokaliserte, elektriske feltkonsentrasjoner ved en indre og ytre periferi av laget 50 som kan føre til elektrisk utladning fra kjernen 20 til kobberomviklingen 70.
Foreliggende oppfinnelse angår en kobberfase som antydet generelt ved 100 på figur 2 hvor et oppfinnerisk trekk innebærer å innbefatte en polymer- eller elastomerkomponent 110, nemlig et sentralt, fleksibelt element i en sentral, aksial del av kjernen 20. Eventuelt er komponenten 110 fortrinnsvis tverrbunnet og er fremstilt av et polymer- eller elastomermateriale, for eksempel et polyetylenpolymer-materiale. Komponenten 110 fungerer som et mykt underlag for kobbertrådene 30. To lag med kobbertråder 30 blir fortrinnsvis anvendt, hvor kobbertrådene 30 er lagt ved en vinkel innenfor et område fra 10° til 25°, og helst i et område fra 17° til 20°. På figur 2 er valgfritt mellomrom mellom trådene 30 fylt med ett eller flere impregner-ingsmidler, nemlig fibertetningsmidler og vannblokkeringsmidler, for eksempel materialer i Solarite KM-serien (se http:// www. solarcompounds. eom/ products/ wacc. asp# 2 for flere detaljer). Anvendelse av en slik stor leggvinkel på figur 2 for trådene 30 gjør fasen 100 fleksibel slik at aksial spenning som forårsaker forlengelse av fasen 10, får trådene 30 til å presse hardere på komponenten 110 for derved å forsyne fasen 110 med en forbedret strekkarakteristikk i forhold til fasen 10 som er illustrert på figur 1.
Fasen 100 er eventuelt fremstilt slik at den sentrale komponenten 110 har en ytre diameter i område fra 4 mm til 8 mm, helst omtrent 6 mm. Kjernen 20 i fasen 100 innbefatter fortrinnsvis kobbertråder i et antall fra 30 til 45, helst omtrent 38 kobbertråder, hvor kjernen 20 fortrinnsvis har en ytre diameter i et område fra 10 mm til 14 mm, helst omtrent 12 mm. Den halvledende kappen 40 har fortrinnsvis en radial tykkelse i et område fra 0,5 mm til 1,5 mm, helst en tykkelse på omtrent 1 mm. Polymerisolasjonslaget 50 har fortrinnsvis en radial tykkelse i et område fra 4 mm til 7 mm, helst omtrent 6 mm. Den halvledende kappen 60 har fortrinnsvis en radiell tykkelse i området fra 0,5 mm til 1,5 mm, mer fortrinnsvis en tykkelse på omtrent 1 mm. Kobberkappen 60 har en radiell tykkelse i området 0,05 til 0,5 mm, mer fortrinnsvis overveiende en tykkelse på overveiende 0,1 mm. Kobbertrådene 30 er fortrinnsvis arrangert for å ha hovedsakelig innbyrdes lik diameter. Alternativt er trådene 30 arrangert for å ha progressivt mindre diameter i en radial retning utover fra den sentrale komponenten 110.
Den foran nevnte leggevinkelen til trådene 30 på fasen 100 gjør det mulig for trådene å bli presset hardere på den sentrale komponenten 110 når fasen 100 blir utsatt for aksiale belastninger for derved å resultere i en aksial forlengelse av trådene 30 slik at strekkspenningen i trådene 30 blir holdt under en kritisk grense ved hvilke trådene 30 kan utsettes for strekkskader.
Det vises så til figur 3 hvor det er vist en kraftumbilical som indikert generelt ved 200. Kraftumbilicalen 200 er egnet for bruk neddykket i havmiljøer, i gruver, i borehull og lignende. Umbilicalen 200 innbefatter tre av de foran nevnte fasene 100 med tre Super Duplex-stålrør 210 rommessig anordnet mellom fasene 100. Stålrørene 210 er selv hver og en innesluttet i en tilsvarende polyetylenkappe 220. En sentral del av umbilical-kabelen 200 innbefatter et sentralt Super Duplex-stålrør 230 som også er beskyttet inne i en polyetylenkappe 240. Omkretsmessige mellomrom 250 er fylt med seks bunter med polypropylengarn eller polyetylenprofiler, og mellomrommene 260 som omgir det sentrale røret 230 er fylt med polyetylenprofiler som illustrert. Kollektivt omgivende fasene 100 og stålrørene 210 er en polyetylenkappe 300 og omkring denne to konsentriske lag med armerings-trådlag 310, for eksempel en fleksibel tråd av type 95 der hvert lag 310 har en radial tykkelse i et område fra 4 mm til 8 mm, helst en radial tykkelse på omkring 6 mm. Ved en ytre omkretsmessig periferi av umbilical-kabelen er det innbefattet en polyetylenkappe 320.
Driftskarakteristikker for umbilical-kabelen 200 er bestemt av forlengelseskapasiteten til stålrørene 210, 230, av armeringslaget 310 og kobberfasene 100 på figur 3. Karakteristikkene som reaksjon på aksiale og laterale bøyningsspenninger blir begrenset av en komponent i umbilical-kabelen 200 som har lavest forlengelseskapasitet. En optimal implementering av umbilical-kabelen 200 sikrer at en maksimal forlengelseskapasitet for stålrøret 210, 230 og armeringslaget 310 blir utnyttet, når fasene 100 utsettes for en forlengelsesspenning som er under en kritisk spenningsgrense som kobbertrådene 30 i fasene 100 er i stand til å motstå, nemlig hovedsakelig 0,1 % strekk.
Umbilical-kabelen 200 har følgelig en forlengelsesstrekkapasitet på omtrent 0,3% som gjør det mulig for den å anvendes på vesentlig større havdybder offshore. Umbilical-kabelen 200 frembringer videre slike fordeler uten at det er nødvendig å øke dens diameter i forhold til konvensjonelle umbilicaler med tilsvarende forsyningskapasitet. Implementering av umbilical-kabelen 200 krever derfor ikke økt bruk av kobbermateriale og er derfor kommersielt økonomisk sammenlignet med konvensjonelle umbilicaler med lignende kraftoverføringskapasitet. Umbilical-kabelen 200 ifølge foreliggende oppfinnelse er fortrinnsvis også egnet for anvendelse på grunt vann, for eksempel for tilkobling til vindmølleanlegg nær land.
Det vises til figur 4A og figur 4B hvor det er vist kobberfasen 100 som er utsatt for en forholdsvis lav aksial påkjenning på figur 4A og for en forholdsvis høy aksial påkjenning på figur 4B. Det kan ses fra figur 4A og figur 4B at trådene 30 beveger seg på en radial måte som reaksjon på aksiale påkjenninger hvor den radiale bevegelsen er gjort mulig ved at den sentrale komponenten 110 er fleksibel og endrer sin ytre diameter som respons på spenninger som påføres denne.
Det vises til figur 5 hvor umbilicalen 200 er anvendt på havbunnen i forbindelse med lete- og produksjonsanlegg 400 for olje og gass for å levere kraft fra en overflateposisjon 410 på land 420 til et havbunnsbasert anlegg 430, for eksempel for drift under en iskappe nær Nordpolen. Under drift blir det havbunnsbaserte anlegget 430 progressivt montert ved å bruke neddykkbare fjernstyrte fartøy (ROV), og så blir umbilical-kabelen 200 fleksibelt koblet til anlegget 430 via passende undervannskoblinger brukt til å terminere umbilical-kabelen 200. Umbilical-kabelen 200 er også egnet for å bli brukt i én eller flere av følgende anvendelser: (a) brønnhullssonder, for eksempel som beskrevet i de publiserte internasjonale patentsøknadene nummer WO/2010/151136 (« Transducer Assembly»,
TecWel AS), WO/2009/099332 («Data Communication Link», TecWel AS); (b) vindturbinparker til sjøs, bølgeenergikraftverk til sjøs som for eksempel beskrevet i en publisert internasjonal PCT-søknad nummer WO/2005/021961
(«A wind turbine for offshore use», Norsk Hydro ASA);
(c) kraft og signalforbindelser for olje- og gassplattformer til sjøs, for eksempel som beskrevet i en publisert internasjonal PCT-søknad nummer WO/2004/110855 («Semi-submersible multicolumn floating offshore
platform», Deepwater Technologies Inc.); og
(d) kraft- og signalforbindelser for olje- og gassproduksjonsanlegg på havbunnen; (e) kraft- og kommunikasjonskabler for bruk på havbunnen, for eksempel for å
forbinde elektriske kraftnett på øyer med elektriske kraftnett på fastlandet. Selv om bruk av polymermaterialer slik som polyetylen og tverrbunnet polyetylen er egnet for bruk ved fremstilling av fasen 100 og umbilical-kabelen 200, skal det bemerkes at andre polymermaterialer eventuelt kan anvendes i fremstillingen, for eksempel polypropylen, polyuretan, polytetrafluoretylen (PTFE).
Modifikasjoner av utførelsesformer av oppfinnelsen som er beskrevet i det foregående, er mulige uten å avvike fra oppfinnelsens ramme slik den er definert i de vedføyde patentkravene. Uttrykk slik som «innbefattende», «omfattende», «inkorpo-rert», «bestående av», «har», «er» brukt til å beskrive og definere foreliggende oppfinnelse, er ment å bli tolket på en ikke-ekskluderende måte, nemlig å tillate at uttrykk, komponenter eller elementer som ikke eksplisitt er beskrevet, også kan være til stede. Det vises til at entallsformen også kan omfatte flertallsformene. Tall innbefattet i parenteser i de vedføyde patentkravene, er ment å bidra til forståelse av patentkravene og skal ikke på noen måte oppfattes å begrense omfanget av det stoff som er angitt i patentkravene.

Claims (12)

1. Kraftumbilical (200) som innbefatter én eller flere aksialt langstrakte faser (100) for overføring av elektrisk strøm, og én eller flere aksialt langstrakte strukturelle komponenter (210) innrettet for å bli utsatt for spenninger for å motstå aksiale belastninger og bøyebelastninger påført kraftumbilicalen (200) under drift, hvor umbilicalen (200) omfatter et ytre beskyttende lag (300, 310, 320), der hver av fasene (100) omfatter en ledende kjerne (20) laget av et antall metalltråder (30),karakterisert vedat: hver strømledende kjerne (20) innbefatter ved en sentral del, og som er omgitt av antallet ledende metalltråder (30), et fleksibelt element (110) for å sette trådene (30) i stand til å bevege seg i en radial retning for å redusere sin strekkspenning når umbilicalen (200) under drift blir utsatt for påkjenninger som får én eller flere av de langstrakte, strukturelle komponentene (210) til å bli aksialt deformert.
2. Kraftumbilical (200) ifølge krav 1,karakterisert vedat den ene eller de flere langstrakte, strukturelle komponentene (210) er fremstilt av Super Duplex-stålrør (210) med en kappe (220) av et polymermateriale som omgir hvert rør (210).
3. Kraftumbilical (200) ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat den nevnte ene eller de flere fasene (100) innbefatter trådene (30) fremstilt av kobber, hvor den ene eller de flere fasene (100) innbefatter en isolasjon (40, 50, 60) av et omgivende polymermateriale.
4. Kraftumbilical (200) ifølge krav 1, 2 eller 3,karakterisert vedat den ene eller de flere langstrakte, strukturelle komponentene (210) er laget av et materiale som har en større kritisk strekkgrense sammenlignet med et nåværende ledende materiale brukt til å fremstille antallet tråder (30) for den ene eller de flere langstrakte fasene (100), og at det ene eller de flere elementene (110) i den ene eller de flere fasene (100) er operative for å sette antallet av tråder (30) i stand til å tåle et strekk som svarer til den kritiske strekkgrensen for den ene eller de flere langstrakte strukturelle komponentene (210).
5. Kraftumbilical (200) ifølge noen av kravene 1 til 4,karakterisert vedat den ene eller de flere langstrakte, strukturelle komponentene (210) er innbefattet i den samme umbilicalen (200) rommessig plassert innimellom det ene de flere langstrakte fasene (100).
6. Kraftumbilical (200) ifølge krav 5,karakterisert vedat mellomrom mellom den ene eller de flere strukturelle komponentene (210) og den ene eller de flere langstrakte fasene (100) er i det minste delvis fylt med avstandsholdere (250, 260) av et fleksibelt polymermateriale.
7. Kraftumbilical (200) ifølge noen av kravene 1 til 6,karakterisert vedat umbilical-kabelen (200) innbefatter en langstrakt, strukturell komponent (210) ved et sentralt område i umbilical-kabelen.
8. Kraftumbilical (200) ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat det ytre beskyttende laget (300, 310, 320) innbefatter minst ett armeringslag og minst ett omgivende lag av polymermateriale.
9. Kraftumbilical (200) ifølge et av de foreliggende patentkrav,karakterisert vedat den ene eller de flere fasene (100) er fremstilt slik at deres tråder (30) har progressivt mindre diameter radialt utover fra sine tilsvarende ene eller flere elementer (110).
10. En fase (100) som innbefatter en kjerne (20) som innbefatter et antall langstrakte, ledende tråder (30), hvor kjernen (20) er omgitt av en omkretsmessig isolerende kappe (50),karakterisert vedat kjernen (20) innbefatter et sentralt, langstrakt element (110) omgitt av nevnte antall tråder (30), hvor det sentrale, langstrakte elementet (110) er innrettet for å bøye seg for å redusere en spenning som under drift påføres av antallet langstrakte, ledende tråder (30).
11. En fase (100) ifølge krav 10,karakterisert vedat antallet langstrakte, ledende tråder (30) er laget av kobber, og at det sentralt langstrakte elementet (110) er laget av et fleksibelt polymermateriale.
12. Fremgangsmåte for å forbedre strekkegenskapene til en kraftumbilical (200),karakterisert vedat fremgangsmåten innbefatter: (a) å arrangere en kraftumbilical (200) til å innbefatte én eller flere aksialt langstrakte faser (100) for å lede elektrisk strøm, og én eller flere aksialt langstrakte, strukturelle komponenter (210) innrettet for å gjennomgå spenninger for å motstå aksialt strekk og bøyningsstrekk som påføres kraftumbilicalen (200) under drift, idet umbilicalen (200) er beskyttet inne i et ytre beskyttelseslag (300, 310, 320); og (b) å innbefatte i én eller flere langstrakte faser (100), tilsvarende én eller flere strømledende kjerner (20), hvor kjernen (20) omfatter et antall innbyrdes tilstøtende, ledende metalltråder (30), og hvor hver strømledende kjerne (20) innbefatter, ved en sentral del som er omgitt av antallet ledende metalltråder (30), den sentrale delen som innbefatter et fleksibelt element (110) innrettet for å sette trådene (30) i stand til å bevege seg i en radial retning for å redusere deres spenning når umbilicalen (200) blir utsatt for mekaniske spenninger under drift som forårsaker at det ene eller de flere langstrakte, strukturelle komponentene (210) blir strukket aksialt.
NO20110393A 2011-03-14 2011-03-15 Navlestreng-kraftkabel NO333569B1 (no)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20110393A NO333569B1 (no) 2011-03-15 2011-03-15 Navlestreng-kraftkabel
US13/405,768 US20120234596A1 (en) 2011-03-14 2012-02-27 Elastic high voltage electric phases for hyper depth power umbilical's
EP12305287.0A EP2500911A3 (en) 2011-03-15 2012-03-12 Power umbilical cable
BR102012005525A BR102012005525A2 (pt) 2011-03-15 2012-03-12 Fases elétricas elásticas de alta tensão para cabos de energia umbilicais de hiperprofundidade

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20110393A NO333569B1 (no) 2011-03-15 2011-03-15 Navlestreng-kraftkabel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20110393A1 NO20110393A1 (no) 2012-09-17
NO333569B1 true NO333569B1 (no) 2013-07-08

Family

ID=45937146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20110393A NO333569B1 (no) 2011-03-14 2011-03-15 Navlestreng-kraftkabel

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20120234596A1 (no)
EP (1) EP2500911A3 (no)
BR (1) BR102012005525A2 (no)
NO (1) NO333569B1 (no)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2914996A4 (en) 2012-11-05 2016-07-06 Oceaneering Int Inc METHOD AND DEVICE FOR HARDENING PRE-PRIMGENTED PLASTIC COMPONENTS IN SITU
CN102969063B (zh) * 2012-11-16 2014-12-10 江苏远洋东泽电缆股份有限公司 海上油气工程用耐高温软电力电缆及其制造方法
CN103227009B (zh) * 2013-03-26 2016-01-20 江苏远洋东泽电缆股份有限公司 海洋风电用耐盐腐耐扭转通信电缆及其制造方法
CN103227012B (zh) * 2013-03-26 2015-12-02 江苏远洋东泽电缆股份有限公司 海洋风电用耐盐腐耐扭转双屏蔽通信电缆及其制造方法
CN103227011B (zh) * 2013-03-26 2015-12-23 江苏远洋东泽电缆股份有限公司 海洋风电用耐盐腐耐扭转整体屏蔽通信电缆及其制造方法
CN103366870A (zh) * 2013-07-10 2013-10-23 安徽华生仪表线缆有限公司 一种水工观测电缆
EP3020051B1 (en) * 2013-07-10 2018-09-05 Prysmian S.p.A. Method and armoured power cable for transporting alternate current
NO343093B1 (no) * 2013-10-11 2018-11-05 Nexans Høytetthets-fyllelement i en undersjøisk navlestreng
CN104575761A (zh) * 2013-10-13 2015-04-29 宁夏海洋线缆有限公司 一种防火的核电站电缆
CN104575745A (zh) * 2013-10-13 2015-04-29 宁夏海洋线缆有限公司 一种新型高性能核电站电缆
US9359850B2 (en) 2013-11-25 2016-06-07 Aker Solutions Inc. Varying radial orientation of a power cable along the length of an umbilical
CN103871583B (zh) * 2014-02-24 2017-04-05 安徽华海特种电缆集团有限公司 一种低烟无卤1e型核电站用k3级计算机电缆
CN103915147B (zh) * 2014-03-04 2016-08-24 安徽中通电缆科技有限公司 一种海洋专用海底电力电缆
CN103985465B (zh) * 2014-04-22 2016-08-24 江苏亨通高压电缆有限公司 一种单级传输的直流海底电缆
CN104485159A (zh) * 2014-11-24 2015-04-01 国网山西省电力公司吕梁供电公司 一种电站电缆
CN104727783B (zh) * 2015-01-15 2017-04-19 中国海洋石油总公司 水下脐带缆的机械保护结构
DE102015106357B4 (de) * 2015-04-24 2024-01-25 Lisa Dräxlmaier GmbH Elektrische Leitung mit Radialausgleichsfederelement und Fahrzeug-Bordnetz
KR102468594B1 (ko) * 2017-07-07 2022-11-17 엘에스전선 주식회사 케이블용 개재 및 이를 구비한 해저 케이블
WO2019061176A1 (zh) * 2017-09-27 2019-04-04 中天科技海缆有限公司 单芯海缆
CN109994284B (zh) * 2017-12-30 2022-03-22 中电航宇(昆山)技术有限公司 提升稳相电缆幅度稳定性的工艺处理方法
NO345275B1 (en) 2019-03-18 2020-11-23 Blue Sea Norway As Power cable, method for production and use thereof
CN111489856B (zh) * 2020-04-14 2021-07-23 双登电缆股份有限公司 多重保护电缆
CN111477396B (zh) * 2020-05-29 2021-10-12 安徽华能电缆集团有限公司 一种军港用耐盐雾防腐蚀电缆
CN114068087B (zh) * 2021-11-18 2024-03-08 苏州毕毕西通讯系统有限公司 一种锁水不渗漏的同轴电缆
CN116110642A (zh) * 2023-02-08 2023-05-12 中天科技海缆股份有限公司 脐带缆及其制备方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2480005A (en) * 1945-12-19 1949-08-23 Don P Gavan Wire rope
US3526086A (en) * 1968-04-12 1970-09-01 North American Rockwell Multiconduit underwater line
DE2455273C3 (de) * 1974-11-22 1978-01-19 Feiten & Guilleaume Carlswerk AG, 5000 Köln Kranseil aus Kunststoff
US4059951A (en) * 1975-05-05 1977-11-29 Consolidated Products Corporation Composite strain member for use in electromechanical cable
US4385021A (en) * 1981-07-14 1983-05-24 Mobil Oil Corporation Method for making air hose bundles for gun arrays
DE3150031A1 (de) * 1981-12-17 1983-06-23 H. Stoll Gmbh & Co, 7410 Reutlingen Hochflexibles isoliertes elektrisches kabel
US5408560A (en) * 1993-02-26 1995-04-18 N.V. Bekaert S.A. Tensile member for communication cables
DE19535597A1 (de) * 1995-09-25 1997-03-27 Drahtcord Saar Gmbh & Co Kg Drahtseil zur Verstärkung von Gummiartikeln
NO307354B1 (no) * 1996-04-26 2000-03-20 Norsk Subsea Cable As Anordning ved hydroelektrisk styrekabel
EP1127357B1 (en) * 1998-10-06 2005-02-09 Telefonix, Inc. Retractable cord assembly
DE20118713U1 (de) * 2001-11-16 2002-01-17 Nexans Flexible elektrische Leitung
US6935810B2 (en) 2003-06-11 2005-08-30 Deepwater Technologies, Inc. Semi-submersible multicolumn floating offshore platform
NO324787B1 (no) * 2003-06-16 2007-12-10 Aker Subsea As Undersjøisk kontrollkabel/produksjonsledning
NO20034699D0 (no) * 2003-08-13 2003-10-21 Nexans Stötte for vertikale kabler
NO20033807D0 (no) 2003-08-27 2003-08-27 Norsk Hydro As Vindmölle for anvendelse offshore
US7622680B2 (en) * 2003-09-10 2009-11-24 Tyco Electronics Corporation Cable jacket with internal splines
NO327921B1 (no) * 2005-02-11 2009-10-19 Nexans Elektrisk signalkabel og umbilical for dypt vann
WO2009099332A1 (en) 2008-02-07 2009-08-13 Tecwel As Data communication link
BRPI0924929A2 (pt) 2009-06-24 2015-07-07 Tecwel As "unidade de transdutor"

Also Published As

Publication number Publication date
EP2500911A3 (en) 2015-06-24
US20120234596A1 (en) 2012-09-20
EP2500911A2 (en) 2012-09-19
NO20110393A1 (no) 2012-09-17
BR102012005525A2 (pt) 2013-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO333569B1 (no) Navlestreng-kraftkabel
EP2521139B1 (en) High voltage power cable for ultra deep waters applications
US9029704B2 (en) Electric power cable
EP3319091B1 (en) Deh piggyback cable
CN101183780B (zh) 海底光纤复合电力电缆接头盒及其连接工艺
US20060193572A1 (en) Power umbilical for deep water
NO341274B1 (no) Elektrisk kraftkabel, en offshoreinstallasjon utstyrt med denne, og bruk av denne
JP5323901B2 (ja) 海中ケーブル、海中ケーブルの遮水層用複層テープおよび海中ケーブルの疲労特性の向上方法
NO327921B1 (no) Elektrisk signalkabel og umbilical for dypt vann
JP2022528590A (ja) 沖合海底ケーブルおよび洋上ウインドファーム
CN201918202U (zh) 浮式平台用深水海缆
GB2462130A (en) Umbilical Cable
CN102737782A (zh) 一种中心钢管双铠型水下生产系统用脐带缆
EP3926645A1 (en) An umbilical for combined transport of power and fluid
US8676020B2 (en) Repair box for optical fibre composite electric power cable
NO20110612A1 (no) Direkte, elektrisk oppvarmingskabel med beskyttelsessystem for undersjoisk rorledning
Leroy et al. Assessing mechanical stresses in dynamic power cables for floating offshore wind farms
US20230126536A1 (en) Power cable, method for production and use thereof
CN201113371Y (zh) 海底光纤复合电力电缆接头盒
JP2013038940A (ja) 海中ケーブルの端末構造、海中ケーブルの端末固定方法
JP6270701B2 (ja) ケーブル
EP4309991A1 (en) Offshore mooring structure intended to connect a surface assembly to an underwater anchor, and related offshore installation
CN207337978U (zh) 一种海底动态电缆
WO2017178024A1 (en) Self-supporting electric power cable and buoy arrangement
WO2012089249A1 (en) Cable with soft core for direct electrical heating of subsea pipeline

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees