NO333736B1 - Fremgangsmate for metallfôret komposittstigeror i offshoreapplikasjoner - Google Patents

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en metallforet komposittstigerørseksjon (200) for bruk ved offshoreanvendelser og som inneholder en fellelås (240) metall-til-komposittgrensesnitt for å feste et flertall strukturelle komposittoverviklingslag omkring en metallforingssammenstilling. Hver fellelås er tildannet med minst én ringformet rille (250) eller kanal som er tildannet i den ytre overflate av metallforingssammenstillingen. De ringformede felleriller kan ha forskjellige geometrier og kan være anordnet inntil hverandre slik at det dannes en fellelås med 2 til 8 eller et hvilket som helst antall riller som kreves for å sikre god adhesjon mellom komposittoverviklingslagene og metallforingssammenstillingen. Et antall strukturelle komposittoverviklingslag (350) er sikret omkring sammenstillingen ved oppbygging av vekselvise kombinasjoner av skrueformede og sløyfefiberviklinger for å dannet et komposittmateriale. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte for fremstilling av slike komposittstigerørseksjoner.

Description

Oppfinnelsesområdet

Den foreliggende oppfinnelse vedrører metallfdrede komposittstigerør og fremgangsmåter for fremstilling av komposittstigerørsammenstillinger av denne type. Mer spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelse en metallforet kompositt-stigerørseksjon som inneholder et metall-til-komposittgrensesjikt - MCI ("metal-to-composite interface" - MCI) med et flertall strukturelle komposittoverviklingslag festet til en metallforingssammenstilling ved bruk av fellelåskoplinger.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Ettersom offshoreleting og produksjon av olje og gass har beveget seg inn i dypere vann er det blitt økende viktig å redusere vekt, senke kostnader og forbedre påliteligheten av vanndybdesensitive systemer som stigerør og lignende. Betegnelsen "stigerør" beskriver generelt forskjellige typer av rør eller ledninger som strekker seg fra sjøbunnen mot overflaten av vannet. Bare som eksempel kan disse ledninger anvendes som borestigerør, produksjonsstigerør, overhalings-stigerør, navlestrengstigerør, produksjonsrør, strupe- og drepeledninger og slam returledninger. Konvensjonelle stigerør er normalt oppbygget av forskjellige metall-legeringer som titan eller stål. Mer nylig har imidlertid olje- og gassindustrien vurdert en rekke forskjellige alternative stigerørmaterialer og produksjonsmetoder inklusive bruken av komposittmaterialer.

Komposittmaterialer frembyr et enestående sett av fysiske egenskaper inklusive høy spesifikk styrke og stivhet, motstand mot korrosjon, høy termisk isolasjonsevne, demping av vibrasjoner og utmerket utmattingsegenskap. Ved å utnytte disse og andre iboende fysiske karakteristikker av komposittmaterialer er det antatt at komposittstigerør kan anvendes for å senke systemkostnader og øke påliteligheten av stigerør bruk ved dypvanns anvendelser. Selv om det i de siste tiår har vært gjort signifikant anstrengelse for å lette og øke den generelle bruk av kompositter ved offshoreanvendelser fortsetter offshoreoperatørenes god-kjennelse av komposittmaterialer å være en forholdsvis sakte og gradvis prosess. Rimelig godt fremskritt har vært gjort for å ekspandere utnyttelsen av kompositter for plattformkomponenter som beholdere, rørledninger og gitterverk. Noen avanserte komponenter som høytrykks stigerør akkumulatorflasker har allerede vært anvendt med hell på feltet. På bakgrunn av den reduserte vekst, forlengede levetid, lavere kostnad og andre mulige anvendelser er komposittstigerør spesielt attraktive for dypvanns bore- og produksjonsoperasjoner.

Komposittstigerør er generelt bygget opp av en serie av skjøter eller seksjoner som hver har en indre metallforingssammenstilling og et antall strukturelle komposittoverviklingslag som omslutter metallforingssammenstillingen. Typisk omfatteren metallforingssammenstilling en tynn rørformet metallforing, vanlig av titan eller stål, koaksialt sikret til en metallkonnektorsammenstilling. Konnektorsammenstillingen inkluderer både et metall-til-komposittgrensesnitt MCI og en overgangsring. Metallforingen er sikret til MCI-grensesnittet og konnektorsammenstillingen ved hjelp av overgangsringen. Overgangsringen kan være maskinfremstilt som en integrert del av konnektorsammenstillingen eller fremstilt separat og deretter sveiset til konnektorsammenstillingen. Konnektorsammenstillingen er et standardisert grensesnitt ved enden av hver stigerørseksjon og letter fastsettingen av én stigerørseksjon til den neste i en serie ved bruk av flenser, gjengede festeanordninger eller lignende. Metallforings- og konnektorsammenstillingene blir så ved hver ende vanlig innesluttet i et elastomert skjærinnlegg, etterfulgt av en komposittoverviklingsforsterkning for å danne en kompo-sittstigerørseksjon. Komposittstigerørseksjonen oppvarmes så for å herde det elastomere skjærinnlegg og komposittoverviklingen. Det elastomere skjærinnlegg tillater en liten grad av relativ bevegelse mellom metallforingssammenstillingen og komposittoverviklingen for å akkomodere forskjeller i termiske ekspansjons- og elastisitetsmodulkoeffisienter. En ekstern elastomerkappe og en ytterligere komposittovervikling kan også anordnes over komposittstigerørseksjonen og herdes termisk til å gi ytterligere slagbeskyttelse og abrasjonsmotstand i et forsøk på å begrense ekstern skade på kompositt stigerørseksjonen.

Ved bruk fungerer metallforingssammenstillingen til å hindre lekkasje som skyldes iboende sprekkdannelseskarakteristikker av selve komposittmaterialet. Over tid vil matriksen i komposittmaterialet gjerne utvikle mikrosprekker ved trykk lavere enn dem ved hvilke selve komposittfibrene vil svikte. Matriksens mikro-sprekkdannelse skyldes de termiske spenninger som induseres ved herdings-syklusen og de mekaniske spenninger indusert under verkstedets godtakelses-trykktest av komposittstigerørseksjonen under produksjonsprosessen. Selv om metallforingssammenstillingen ikke tilveiebringer noen stor del av den mekaniske styrke til stigerøret fungerer den således til å sikre fluidtettheten av kompositt- stigerøret og å hindre lekkasje under betingelser med matrikssprekking som er uunngåelige.

Komposittoverviklingen er festet til metallforingssammenstillingen gjennom nevnte metall-til-komposittgrensesjiktet MCI. Et fellelås MCI-grensesnitt kan anvendes for mekanisk å låse et antall skrueformede (aksielle) komposittinnlegg inn i en serie ringformede riller med flere sløyfe (omkrets) innlegg av komposittmaterialet som presser de skrueformede innlegg nedover i rillene. Det foreligger følgelig et behov for et metallforet komposittstigerør som kan tilby fordelene med høy styrke og redusert vekt, og som er blitt konstruert for å tilveiebringe større felt-pålitelighet ved bruk av et fellelås MCI-grensesnitt som vil sikre at komposittmaterialet forblir fast festet til metallforingssammenstillingen under hele bruks-levetiden for stigerøret.

Fra EP 0 907 049 fremgår det et grensesnittsystem mellom en ende av et filament komposittrør og en stiv innvendig endefitting.

Fra US 5,474,132 fremgår det et marint stigerør som har et langstrakt, lettvekts komposittskall tilveiebrakt med en beskyttende foring av en elastomer, epoksyharpiks eller metall.

Oppsummering av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av en komposittstigerørseksjon for offshoreanvendelser. Fremgangsmåten omfatter trinn med tilveiebringelse av en metallforingssammenstilling som inkluderer en metall-kompositt-grensesnitt (MCI) fellelås med minst én fellerille på en ytre overflate nær hver ende av metallforingssammenstillingen. Harpiksimpregnerte fibere vikles omkring metallforingssammenstillingen for å danne en strukturell komposittovervikling. Trinnet med å vikle harpiksimpregnerte fibere omkring metallforingssammenstillingen omfatter ytterligere trinnet med å vikle skrueformede innlegg og sløyfeinnlegg på en vekselvis måte, og et ytterligere trinn omfatter å bøye metallforingssammenstillingen noe oppover før påviklingen av harpiksimpregnerte fibere.

Den foreliggende oppfinnelse kan tilveiebringe en metallforet kompositt-stigerørseksjon for bruk ved offshoreanvendelser og inneholder et fellelås MCI-grensesnitt for å sikre et flertall strukturelle komposittoverviklingslag omkring metallforingssammenstillingen. Det antas at et metallforet komposittstigerør oppbygget av seksjoner ifølge den foreliggende oppfinnelse vil fremby meget god styrke til vektkarakteristikker, bestandighet og lekkasjemotstand og tilveiebringe en brukslevetid som kan sammenlignes med tilsvarende for eksisterende titan- og stålstigerør brukt ved offshoreanvendelser.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse kan det tilveiebringes en metallforingssammenstilling i komposittstigerørseksjonen med et fellelås metall-til-kompositt-grensesnitt MCI ved hver ende. Dette fellelås MCI-grensesnitt kan innlemmes i konnektorsammenstillingen som sveises eller festes til en kommersielt tilgjengelig metallforing ved bruk av en overgangsring. Hver fellelås er tildannet med minst én ringformet rille eller kanal som er blitt tildannet i den ytre overflate av metallforingssammenstillingen. Som det skal drøftes heri kan disse ringformede felleriller ha forskjellige geometrier og være anordnet inntil hverandre for å danne en fellelås med 2 til 8 riller for å sikre adekvat belastningsoverførings-evne mellom komposittoverviklingen og metallforingssammenstillingen.

Den metallforede komposittstigerørseksjon ifølge den foreliggende oppfinnelse kan typisk omfatte en metallforingssammenstilling med et fellelås MCI-grensesnitt, et elastomert skjærinnlegg anbrakt omkring metallforingssammenstillingen og et flertall strukturelle komposittoverviklingslag som er anbrakt omkring skjærinnlegget og holdt på plass ved hjelp av fellelås MCI-grensesnittet. Metallforingssammenstillingen er tildannet av en metallforing som kjent på området, som for eksempel en karbonstål-, rustfri stål- eller titanfdring, og er vanlig koplet ved hver ende med en konnektorsammenstilling ved hjelp av en overgangsring. Konnektorsammenstillingene har en serie ringformede riller som er kuttet inn i den ytre overflate av sammenstillingen og anordnet side-ved-side til å danne en fellelås. Overgangsringene er sveiset til konnektorsammenstillingene for å tillate en jevn belastningsoverføring mellom den tynne foring og den tykke konnektorsammenstilling og tillate bruken av forskjellige materialer for foringen og konnektorsammenstillingen. Konnektorsammenstillingene tillater at seksjoner av komposittstigerør kan tilpasses sammen i serie ved bruk av flenser, gjengede festeanordninger og lignende. Det elastomere skjærinnlegg er vanlig tildannet av et gummilignende materiale, som for eksempel hydrogenert akrylnitrilbutadien-gummi (HNBR) og dekker fullstendig forings- og konnektorsammenstillingene i metallforingssammenstillingen. Dette skjærinnlegg blir så ytterligere sikret på plass ved hjelp av minst ett lag av sløyfeviklinger av komposittfiber som anbringes i en vinkel nesten perpendikulært til lengdeaksen av metallforingssammenstillingen. Bare som et eksempel kan foreslåtte sløyfeviklinger vikles med vinkel pluss eller minus 80° til lengdeaksen av sammenstillingen.

Et antall strukturelle komposittoverviklingslag kan så bli sikret omkring sammenstillingen for å skape en komposittstigerørseksjon ifølge den foreliggende oppfinnelse. Disse overviklingslag kan bygges opp av vekselvise skrueformede og sløyfefiberviklinger for å danne et komposittmateriale. Alternativt kan et antall skrueformede viklinger suppleres, erstattes eller elimineres ved hjelp av ark av prepreg (forimpregnert matte) komposittmateriale som så sikres på plass ved hjelp av sløyfeviklingene. De skrueformede viklinger eller prepreg-lagene er bestemt til å motta den aksiale belastning av komposittstigerørseksjonen og å tilveiebringe strekkstyrke ved de fleste anvendelser. Sløyfeviklingene tjener til å gi styrke over-for sløyfespenninger indusert av det interne trykk og av like stor viktighet også å tjene til å sikre de skrueformede viklinger eller prepreg-innleggene og sikre at disse ikke løsner fra eller glir i forhold til metallforingssammenstillingen.

Fellelås MCI-grensesnittet omfatter minst én, og vanlig omtrent 2 til 8 riller eller feller som er kuttet omkring omkretsen av metallforingssammenstillingen nær hver ende. Bare som et eksempel kan en fremstilt metallforingssammenstilling innesluttet i et skjærinnlegg omvikles med et skrueformet innlegg ved pluss eller minus 10° i forhold til lengdeaksen av stigerørseksjonen. En hovedsakelig perpen-dikulær sløyfevikling kan så anbringes omkring den skrueformede vikling ved pluss eller minus 80°. Sløyfeviklingen binder den skrueformede vikling og tvinger den nedover inn i rillen i fellelåsen. I én utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse kan vekselvise skrueformede og sløyfelag eller innlegg bygges i par og grupperes i sett av tre for hver rille av fellelås MCI-grensesnittet. Bare som et eksempel kan en komposittstigerørseksjon oppbygget i samsvar med den foreliggende oppfinnelse således omfatte fellelåser med seks riller ved hver ende av metallforingssammenstillingen og komposittlagene kan vikles slik at de vekselvise skrueformede og sløyfelag er sikret med det første sett av seks lag holdt ved den første rille i fellelåsen, nærmest midten av komposittstigerørseksjonen, den neste sett av seks lag holdes av den andre rille i fellelåsen, og så videre inntil det endelige sett av seks lag holdes av den sjette rille i fellelåsen og alle 36 lag (18 par) er fast sikret til metallforingssammenstillingen for å danne en kompositt stigerør-seksjon. Som tidligere anført er det også mulig å erstatte ark av prepreg kompo sittmateriale ved å omvikle foringen i 0° prepreg i stedet for de skrueformede lag med pluss eller minus 10° viklinger. Denne 0° prepreg omvikling tar seg av den aksiale belastning på komposittstigerørseksjonen og holdes på plass ved hjelp av sløyfeviklingene mye på samme måte som de skrueformede viklinger som prepreg anvendes i stedet for.

Det skal forstås at fellelås MCI-grensesnittet kan ha et hvilket som helst antall riller eller feller så lenge som der minst er én rille nær hver ende av metallforingssammenstillingen. Antallet av feller og det totale antall av strukturelle komposittoverviklingslag kan varieres avhengig av de aktuelle belastnings-betingelser på komposittstigerørseksjonen og dennes endelige tilsiktede bruks-anvendelse. På lignende måte kan viklingsvinklene for overviklingens skrueformede og sløyfelag varieres og det mønster hvori de er lagt opp kan også endres slik at antallet av skrueformede viklinger kan bindes på plass ved hjelp av et enkelt sløyfelag, snarere enn hele tiden å veksle fra skrueformede til sløyfe-viklinger i par. Også her trenger antallet av nødvendige sløyfeviklinger bare være tilstrekkelig til å motstå sløyfespenningene utøvet på komposittstigerørseksjonen og å sikre de skrueformede eller aksielle lastbærende lag omkring metallforingssammenstillingen. Med en gang de strukturelle komposittoverviklingslag er blitt viklet eller lagt opp omkring metallforingssammenstillingen, er det nødvendig å tilføre varme for å herde komposittmaterialet for å fullstendiggjøre konstruksjonen av komposittstigerørseksjonen. Det er også mulig ytterligere å inneslutte hele denne komposittstigerørseksjon i et ytterligere elastomert lag, som for eksempel HNBR, og påføre ikke-strukturelle komposittoverviklinger for å virke som en ekstern kappe og å tilveiebringe ytterligere beskyttelse mot slag- og abrasjons-skade som kan forekomme når stigerørseksjonen tas i bruk på feltet.

Det er videre innenfor rammen for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for å fremstille komposittstigerørseksjoner av den type som er angitt og beskrevet heri. Dette kan gjøres ved å tilveiebringe en metallforingssammenstilling med et fellelås MCI-grensesnitt og omslutte denne metallforingssammenstilling med et elastomert skjærinnlegg. Metallforingssammenstillingen kan så monteres på en spindel for å understøtte fdringssammenstillingen eller kan motveies for å lette komposittfiberviklingsprosessen ved å hindre for stor bøynings- og vridningsdeformasjon i den tynne metallforing på grunn av vekten av uherdet kompositt. Understøttelsessystemet må også tillate den frie rotasjon av foringssammenstillingen under filamentviklings- og herdeprosessen for å hindre siging av komposittlaminatet mens dette fremdeles er uherdet. Som tidligere angitt påføres komposittfibrene typisk i vekselvise par av skrueformede og sløyfeinnlegg, som kan samles i sett på tre og bindes inn i fellerillene av MCI-grensesnittet begynnende med rillene nærmest midten av stigerørseksjonen og arbeide seg utover mot endene av stigerørseksjonen. Som et resultat blir de første tre par av komposittlag overviklet med de andre tre par av komposittlag også videre inntil de endelige tre par overvikler alle de foregående lag. Det er således mulig å utøve et ganske stort trykk, spesielt på de innerste lag av komposittoverviklingen og holde dem sikkert på plass inne i fellerillene av MCI-grensesnittet. Etter viklings- eller opplegningstrinnene anbringes hele den komposittomviklede metallforingssammenstilling i en ovn og herdes. Deretter kan den elastomere, eksterne kappe påføres, en ytterligere sløyfevikling kan anvendes for ytterligere å sikre den eksterne kappe, og ikke-strukturelle komposittinnlegg kan påføres. Endelig anbringes hele sammenstillingen i en ovn og herdes en andre gang for å full-stendiggjøre komposittstigerørseksjonen ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Kort beskrivelse av tegningene

Den foreliggende oppfinnelse vil bli bedre forstått på bakgrunn av den detaljerte beskrivelse i forbindelse med de vedføyde tegninger hvori like henvis-ningstall refererer til like deler i hver av figurene, og hvori: Figur 1 er et oppriss av en forenkelt skjematisk fremstilling som illustrerer bruken av stigerør i en offshore bore- og produksjonssammenstilling; Figur 2 er et tverrsnittsriss av en metallforingssammenstilling for en komposittstigerørseksjon konstruert i samsvar med den foreliggende oppfinnelse; Figur 3 er en detaljert tegning av et tverrsnittsriss av fellelås metall-til-komposittgrensesnitt MCI-del av en metallforet komposittstigerørseksjon konstruert i samsvar med den foreliggende oppfinnelse; Figur 4 er et perspektivriss av et motvektsystem for å holde kompositt-stigerøret under sammenstilling uten en spindel; og Figur 5 er et detaljert perspektivriss av et motvektsystem for å holde komposittstigerøret under sammenstilling uten en spindel.

Detaljert beskrivelse

Figur 1 er en forenkelt skjematisk fremstilling av en konvensjonell offshore bore- og produksjonssammenstilling 100 som illustrerer bakgrunnen forden foreliggende oppfinnelse. En offshoreplattform 110 understøtter et boretårn 120 som er et konvensjonelt apparat for å bore eller overhale et borehull og produsere hydrokarboner fra borehullet. Offshoreplattformen 110 er i sin tur videre under-støttet av pontonger 115. En sjøbunnsbrønnramme er anordnet på sjøbunnen 135 og et borehull 140 strekker seg nedover derfra inn i grunnen.

En langstrakt stigerørsammenstilling 150 strekker seg mellom sjøbunns-brønnrammen 130 og plattformen 110 og sørger for fluidkommunikasjon Deri-mellom. Stigerørsammenstillingen 150 omfatter også generelt en tilknytnings-konnektor 160 nær sjøbunnsbrønnrammen 130 og et antall stigerørseksjoner 170 som strekker seg mellom plattformen 110 og sjøbunnsrammen 130 og er for-bundet til denne ved hjelp av en konisk eller fleksibel skjøt 180 og en teleskop-seksjon 190. Den fleksible skjøt og teleskopseksjonen 190 er konstruert til å akkomodere bevegelsen av plattformen 110 i forhold til sjøbunnsbrønnrammen 130 og borehullet 140. Komposittstigerørskjøtene eller seksjonene 170 som utgjør stigerørsammenstillingen 150 er koaksialt festet til hverandre ved hjelp av gjengede festeanordninger eller andre mekaniske festeanordninger, som kjent på området. Hver stigerørseksjon 170 må akkomodere trykket av fluidet eller gassen inne i seksjonen, strekkbelastningen som bevirkes av nedhengningen av ytterligere stigerørseksjoner 170 under denne seksjon, og strekkbelastningene og bøyebevegelsene som utøves ved den relative bevegelse av plattformen 110 i forhold til sjøbunnsbrønnrammen 130.

I en komposittstigerørseksjon ifølge den foreliggende oppfinnelse sikres metallkonnektorer koaksialt til metallforingen til å danne en metallforingssammenstilling som deretter omvikles med et elastomert skjærinnlegg, et antall strukturelle komposittoverviklingslag, og en ekstern elastomer kappe som tilveiebringer ytterligere slag- og abrasjonsmotstand. Komposittomviklingen omfatter videre et antall individuelle lag som påføres omkring metallforingssammenstillingen i forskjellige vinkler i forhold til lengdeaksen av komposittstigerørseksjoner. Hvert av disse lag eller innlegg vikles eller påføres én om gangen og består av et antall av fibere med liten diameter (for eksempel fra omtrent 6 til omtrent 10 mikrometer) med en høy spesifikk styrke og elastisitets modulegenskaper som er innleiret i et polymert matriksmateriale.

Det polymere matriksmaterialet, vanlig en form av harpiks eller lim, har bundne grenseflater som innfanger de ønskede fysiske egenskaper av både de innleirede fibere og selve matriksen. Kort sagt bærer fibrene hovedbelastningene som kan utøves på komposittmaterialet mens matriksen opprettholder fibrene i den foretrukne orientering. Matriksen virker også til å overføre belastninger over et stort antall fibere og å beskytte fibrene mot det omgivende miljø. Egenskapene av det resulterende komposittmaterialet avhenger av begge hovedkomponentene, nemlig fibrene og den polymere matriks. Et antall kjente termoherdende eller termoplastiske polymere matrikser kan anvendes for å fremstille komposittstige-rørseksjonen i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. For komposittstigerør-seksjonen ifølge den foreliggende oppfinnelse kan foretrukne matriksmaterialer inkludere forskjellige vinylestere og epoksyblandinger med glasstemperaturer over omtrent 132°C. Som eksempel er en foretrukket harpiks "EPON" 862 (som kan fås fra Resolution Performance Products, Houston, TX) aminherdbar epoksy som sammensettes med et ytterligere herder og herdemiddel. Selv om dette ikke ved-rører strukturelle forhold velges komponentene av harpiksen foretrukket for å unngå mistenkte karsinogene forbindelser, spesielt MDA-herdemidler.

Et antall fibertyper kan anvendes for å danne egnede overviklingslag på komposittstigerørseksjonen. Fibere blir vanlig gradert ifølge strekkmodul som målt i million i kilogram pr kvadratcentimeter (Mkg/cm<2>). En type av foretrukket fiber er en billig, midlere modul (omtrent 2,2 Mkg/cm<2>til omtrent 3,1 Mkg/cm<2>, og foretrukket 2,5 Mkg/cm<2>) polyakrylnitril (PAN) karbonfiber. Flere akseptable fibere av denne type er "HEXEL" AS4D-GP, som kan fås fra Hexel Corp., Stamford,

CT; "GRAFIL" 34-700, som kan fås fra Grafil, Sacramento, CA; og TORAY" T700SC (LMS-R10544), som kan fås fra Toray, Tokyo, Japan. En ytterligere type foretrukket fiber er en høymodul (omtrent 3,9 Mkg/cm<2>til omtrent 5,6 Mkg/cm<2>, og foretrukket omtrent 3,9 Mkg/cm<2>) PAN karbonfiber i enten tauform eller uniaksiale prepreg-matter. Akseptable grader av denne fiber inkluderer "PYROFIL" 56-700, som kan fås fra Grafil; og "TORAY" M40J, som kan fås fra Toray. Alternativt kan en hybrid av glass- og karbonfibere innlemmet i matriksmaterialet også gi akseptable resultater. En foretrukket form av glassfiber er vanlig kjent som E-glassfiber, som kan fås i handelen som "PPG" 1062-430, som kan fås fra PPG, Pittsburgh, PA; og "OWENS-CORNING" 30-158B-450, som kan fås fra Owens-Corning, Toledo, OH.

Figur 2 viser en metallforingssammenstilling 200 egnet for fremstilling av en komposittstigerørseksjon som omfatter en rørformet foring 210 og konnektorsammenstillinger 220 festet ved motsatte ender. Den rørformede foring 210 kan være tildannet av titan, stål eller andre metall-legeringer egnet for offshore olje- og gassproduksjonsanvendelser. I noen tilfeller kan det være ønskelig å innlemme ytterligere korrosjonsresistens ved å anvende en rustfri stålforing 210.

Idet det fremdeles vises til figur 2 omfatter konnektorsammenstillingen 220 i komposittstigerørseksjonen ifølge den foreliggende oppfinnelse et fellelås MCI-grensesnitt og er sveiset eller festet til en overgangsring 260 lokalisert mellom MCI-grensesnittet og foringen 210. MCI-grensesnittet omfatter videre et antall felleriller for å sikre en strukturell komposittovervikling, ikke vist her. Som vist her er den mekaniske konnektor vanlig tildannet av titan, stål eller lignende og er sveiset til konnektorsammenstillingen 220 for å tilveiebringe et antall koplinger for mekanisk å feste komposittstigerørseksjonene 170 sammen i serie til å danne en stigerørsammenstilling 150 mellom sjøbunnen og produksjonsplattformen. Det skal forstås at selv om metallforingssammenstillingen 200 vist i figur 2 er tildannet av minst syv separate komponenter (dvs. en foring 210 og to overgangsringer 260, to MCI-grensesnitt 240 og to mekaniske konnektorer 270, som deretter sveises sammen til å danne en enkelt sammenstilling 200, ville det være mulig å fremstille en metallforingssammenstilling fra tre rørseksjoner, (dvs. en foring 210 og to konnektorsammenstillinger 220 som hver inkluderer en overgangsring, et MCI-grensesnitt og en flens maskinbearbeidet fra et enkelt rørstykke) for å skape en metallforingssammenstilling 200.

Figur 3 viser et detaljert delvis snitt perspektivriss av en komposittstigerør-seksjon 400 konstruert i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Bemerk at hver konnektorsammenstilling 220 ytterligere omfatter et fellelås MCI-grensesnitt med et flertall ytre riller 250 som vist her. Selv om en serie av seks felleriller 250 er vist anordnet side-ved-side kan antallet riller 250 variere som passende for den tilsiktede sluttanvendelse av stigerørseksjonen 400. Ytterligere kan fellerillene ha et antall forskjellige konfigurasjoner ved at de kan kuttes ved omtrent 90° i forhold til overflaten av metallforingssammenstillingen 200 og kan ha sidevegger som er kuttet i rette vinkler til å danne en firkantet kanal eller kan alternativt ha sidevegger som er vinklet innover for å danne en trapesformet rille. Sideveggvinkelen av rillene er normalt i området fra omtrent 30 til omtrent 60 grader og kan være forskjellig på motsatte sidevegger. Fellerillene 250 kan også være kuttet til forskjellige dybder for å skape et avtrinnet arrangement, som vist. Uansett geo-metrien virker hver rille 250 som en mekanisk forriglingsskjøt som er fabrikkert inni den ytre overflate av MCI-grensesnittet 240.

Et elastomert skjærinnlegg 300 i en uherdet tilstand påføres typisk på den ytre overflate av metallforingssammenstillingen 200 i figur 2 for å gi en høy skjær-spenningsstyrke for å akkomodere små bevegelser mellom komposittoverviklingen 350 og metallforingssammenstillingen 200 på grunn av forskjeller i den termiske utvidelseskoeffisient og elastisitetsmodulen. Et foretrukket elastomert skjærinnlegg 300 er tildannet av hydrogenert akrylnitrilbutadien-gummi (HNBR) og er bundet ved bruk av "CHEMLOK" 205 grunning og "CHEMLOK" 238 klebemiddel til foringen 210 og del av forbindelsessammenstillingene utenfor fellelås MCI-grensesnittet 240. Det elastomere skjærinnlegg 300 kan ha en hvilken som helst egnet tykkelse, og tykkelsen kan variere i forskjellige regioner av metallforingssammenstillingen 200 for å oppnå ønskede karakteristikker. Bare som et eksempel kan tykkelsen av et foretrukket elastomert skjærinnlegg 300 være omtrent 2,2 mm over hele lengden av foringsdelen av metallforingssammenstillingen 200, mens tykkelsen av skjærinnlegget 300 kan være redusert til omtrent 0,25 mm over rillene 250 i fellelås MCI-grensesnittet 240. Den reduserte tykkelse av skjærinnlegget 300 i rillene 250 tillater at de lastbærende overflater i fellelåsskjøten 240 beveges uten skade på den strukturelle komposittovervikling 350 og forbedrer den lastbærende ytelse av komposittstigerørseksjonen 400.

Den strukturelle komposittovervikling 350 er et komposittrør omfattende karbon-, glass- eller andre forsterkende fibere innleiret i en epoksymatriks, som tidligere beskrevet heri, som fremstilles over metallforingssammenstillingen 200 ved bruk av oppbygningslag via en filamentvikleprosess. Generelt vikles komposittoverviklingen 350 over det elastomere skjærinnlegg 300 som er blitt påført på metallforingssammenstillingen 200, som beskrevet i det foregående. Komposittoverviklingen 350 inkluderer skrueformede lag som strekker seg i en generell aksial retning langs metallforingssammenstillingen 200 fra ende til ende og sløyfe-lag som påføres hovedsakelig perpendikulært til de skrueformede lag omkring omkretsen av metallforingssammenstillingen 200. De skrueformede fiberlag av komposittmaterialet og det elastomere skjærinnlegg 300 kompakteres inn i fellerillene 250 av MCI-grensesnittet 240 og holdes sikkert på plass ved hjelp av sløyfeviklingene i komposittoverviklingen 350.

Filamentvikleprosessen for fremstilling av komposittoverviklingen 350 over metallforingssammenstillingen 200 beskrives generelt som følger. Komposittoverviklingen 350 omfatter vekselvise skrueformede og sløyfelag av fiber, inklusive et initialt konsoliderende sløyfelag som vikles over det elastomere skjærinnlegg 300. Etter vikling av hvert av de skrueformede fiber- og matrikslag kompakteres det skrueformede lag inn i en fellerille 250 med sløyfeviklinger. På denne måte kompakteres også et antall påfølgende skrueformede lag inn i hver av fellerillene 250. Lokaliserte forsterkende lag av fiber og matriks, fortrukket et prepreg-materiale, kan også påføres over MCI-grensesnittet 240 og kompakteres inn i hver av fellerillene 250 for å forbedre belastningsdelingen over rillene 250 og å øke styrken av MCI-grensesnittet 240. Bare som et eksempel kan tykkelsen av de individuelle skrueformede og sløyfefiberlag være fra omtrent 0,38 mm til omtrent 1,27 mm. Det endelige lag av sløyfeviklinger vikles over hele lengden av metallforingssammenstillingen 200, inklusive MCI-grensesnittet 240, slik at filamentviklingen av komposittoverviklingen 350 fullføres. Andre filamentviklingsprosesser kjent på området kan være egnet for fabrikasjon av komposittstigerørseksjonen 400 ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Forskjellige styrkekarakteristikker og andre mekaniske egenskaper av komposittstigerørseksjonen 400 kan reguleres ved å variere viklingsvinkelen for komposittoverviklingen 350. Det er mulig å fremstille brukbare stigerørseksjoner 170 med skrueformede eller aksiale lastbærende innlegg i området fra omtrent 0° til omtrent pluss eller minus 20° vinkel til lengdeaksen av stigerørseksjonen 400. Likeledes bør sløyfeinnleggene generelt ligge nesten perpendikulært til det under-liggende skrueformede innlegg og ligge i området fra omtrent 90° til omtrent pluss eller minus 70° vinkel til lengdeaksen av stigerørseksjonen 400. Ved bruk av konvensjonelle fiberviklingsmetoder er det imidlertid foretrukket å ha en skoleform-et viklingsvinkel på minst omtrent pluss eller minus 5° og tilsvarende sløyfevikling-svinkel på ikke mindre enn omtrent pluss eller minus 85°. I stedet for ett eller flere skrueformede eller sløyfelag kan 0° prepreg-innlegg legges opp ved 0° og 90°, men disse innlegg vil kreve ytterligere sløyfeviklinger for å komprimere prepreg- innlegget inn i MCI-grensesnittet 240 og sikre at det konformerer til metallforingssammenstillingen 210.

Bare som et eksempel er en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse en komposittstigerørseksjon med 6 MCI-grensesnittriller ved hver ende og totalt 36 lag av strukturelle viklinger omkring metallstigerørsammen-stillingen 150. For denne stigerørseksjon fremstilles en Grad 9 titanforings-sammenstilling med et HNBR-skjærinnlegg og en 3,9 Mkg/cm<2>sløyfevikling for å danne et initialt konsoliderende sløyfelag over hele lengden. Et karbonfiber (2,3 Mkg/cm<2>) skrueformet lag påføres så i en 10° viklingsvinkel etterfulgt av et hybrid-fiber (3,9 Mkg/cm<2>) sløyfelag ved -80°. Det neste par av strukturinnlegg påføres ved -10° og 80°, det følgende par påføres ved 10° og -80°, og så videre. For hver tre par av viklinger begynnes en ny MCI-grensesnitt fellerille 250 ved å arbeide fra den innerste rille 250, nærmest midten av stigerørseksjonen 400, og utover inntil alle seks feller er fylt.

Det er eventuelt mulig ytterligere å forsterke fellelås - 240 regionen og å spre de utøvede belastninger mer jevnt over alle fellerillene 250 ved ytterligere å innlemme et 0° karbonfiber prepreg (3,9 Mkg/cm<2>) lag etter det andre og tredje skrueformede viklingslag for hver fellerille 250. Lignende stigerørseksjoner 400 kan produseres med minst 1 fellerille 250 ved hver ende av stigerørseksjonen 400 med omtrent 1 eller flere par viklinger pr rille 250. Det kan også være ønskelig eller kostnadseffektivt å påføre to eller flere skrueformede viklinger på foringen 200 før hver sløyfevikling. Det er klart at et nesten uendelig antall viklingsvaria-sjoner kan anvendes begrenset bare av konstruktørens fantasi og de strukturelle belastningskrav for en spesiell anvendelse.

Etter at filamentviklingen er fullstendig overføres den omviklede sammenstilling til en ovn, ikke vist, eller varmeelementer anbringes omkring kompositt-sammenstillingen hvor varme tilføres for å herde den termoherdende matriks av komposittoverviklingen 350 og det elastomere skjærinnlegg 300. Etter herding kan en ytre kappe 450 av uherdet elastomert materiale, som for eksempel HNBR, påføres over den hele lengde av den resulterende komposittstigerørseksjon 400 for å hindre vandring av sjøvann inn i komposittveggen og gjennom dens grense-flate med MCI-grensesnittet 240. Den utvendige elastomere kappe 450 tilveiebringer ekstra slagbeskyttelse, unngår mulig skade bevirket ved fall av verktøy eller dårlig behandling av komposittstigerørseksjonen 400. Et ytterligere komposit tlag 500 av E-glass eller andre forsterkende fibere som for eksempel karbonfibere i en polymer matriks kan filamentvikles over den eksterne elastomere kappe 450 for ytterligere å kompaktere kappen 450 under herdingen og tilveiebringe ytterligere beskyttelse mot overflateabrasjon. Komposittstigerørseksjonen 400 blir så oppvarmet en andre gang til en passende temperatur for å herde den elastomere eksterne kappe 450 og den ytre komposittvikling 500.

Under fremstillingen av en komposittstigerørseksjon 400 må metallforingssammenstillingen 200 holdes i en horisontal posisjon, men må tillates å rotere omkring sin akse for å lette fiberspinningen. Selvfølgelig har kom posi tt-overviklingslagene en signifikant tyngde, spesielt under fiberspinning hvori matriks harpiksmaterialet fremdeles er fuktig. Komposittoverviklingen 350 vil bevirke at en ikke-understøttet metallforingssammenstilling vil bøyes eller bue seg i midten under produksjonen. Dette ville resultere i en meget dårlig konstruert kompositt-stigerørseksjon 400 som nesten sikkert ville være for krum for bruk. Kompositt-stigerør konstrueres generelt ved bruk av en stålspindel som innføres gjennom foringssammenstillingen for å understøtte vekten av komposittoverviklingen 350 under fiberviklingsprosessen. Etter at komposittoverviklingen 350 er herdet fjernes spindelen og stigerørseksjonen 400 er klar for bruk. På grunn av at metallforingen normalt er meget tynnvegget, vanlig 2-4 mm tykk, og på grunn av at komposittoverviklingen 350 gjerne vil bøye ned stigerørseksjonen 400 i midten, vil prosessen med å fjerne stålspindelen fra den fullførte stigerørseksjon imidlertid kutte eller deformere metallforingen. I noen tilfeller blir metallforingen så stygt skadet at en ny komposittstigerørseksjon 400 må skrotes i sin helhet. Følgelig ville en fremgangsmåte for fremstilling av komposittstigerørseksjoner 170 uten å innføre en spindel være ønskelig og kunne signifikant forbedre produksjons-effektiviteten ved å minske deler som skrotes.

Idet det nå vises til figur 4 vises der en perspektivtegning av et motvekts-system for bruk ved sammensetning av komposittstigerør uten en spindel. Komposittstigerøret bygges opp ved å holde en metallforingssammenstilling 200 i en horisontal posisjon og deretter vikle fibere omkring utsiden. Som vist her, holdes en metallforingssammenstilling 200 i en horisontal posisjon mellom to understøttelser 600 som har et antall ruller 610 som tillater at foringssammenstillingen 200 fritt kan rotere omkring sin lengdeakse. Foringssammenstillingen 200 sikres videre ved hjelp av to korte spindler eller plugger 620 innført i boringen i foringssammenstillingen 200 ved dennes motsatte ender. Pluggene 620 har en ytre diameter som er litt mindre enn den indre diameter av foringssammenstillingen 200 og er konstruert til å strekke seg inn i forbindelsessammenstillingen, men ikke inn i selve foringen. Pluggene 620 kan også strekke seg utover fra foringssammenstillingen 200 for å skape motvekt ved interagering med rullene i understøttelsene.

Under fremstillingsprosessen utstyres foringssammenstillingen 200 med en plugg ved hver ende og anbringes i understøttelsene. Rullene blir så klemt på plass omkring forbindelsessammenstillingen og den utstrakte del av pluggene 620 for å sikre at den eneste tillatte bevegelse er omkring lengdeaksen. Understøttel-sene er satt i en avstand fra hverandre som er litt mindre enn den totale likevekst-lengde av foringssammenstillingen 200. Foringssammenstillingen 200 bør således være bøyd litt oppover i midten før påviklingen av komposittoverviklingen 350, ikke vist. Understøttelsene må vektes tilstrekkelig til å holde foringen i denne bøyde tilstand. Ettersom komposittmaterialet påføres på foringssammenstillingen 200 vil vekten av kompositt utøve en kraft på foringssammenstillingen 200 og bevirke at den rettes ut eller flates ut i midten. Foringssammenstillingen 200 må kontrolleres under fiberviklingen for å sikre den ikke tillates å sige. Understøttelsene kan om nødvendig skyves litt nærmere hverandre under prosess.

Som det best ses i figur 5 illustrerer en detaljert perspektivtegning av mot-vektsystemet den måte hvorpå et komposittstigerør holdes horisontalt og roteres for å lette fiberspinning. Som vist her er understøttelsen konstruert av stålplater eller vinkeljern, men kunne fremstilles av andre materialer og deretter vektbelastes for å unngå bevegelse under fibervikling. Det er også vist at et første par av ruller 610 er i kontakt med forbindelsessammenstillingen og at et andre par av ruller 610 er i kontakt med pluggen. Som tidligere bemerket holder rullene foringssammenstillingen 200 sikkert på plass for å hindre lateral bevegelse, men tillater at foringssammenstillingen 200 roterer omkring sin lengdeakse. Selvfølgelig, mens to par av ruller 610 er vist her for å understøtte foringssammenstillingen 200, skal det forstås at en rekke forskjellige rullearrangementer kan anvendes og at det nøyaktige tall eller posisjonering kan endres så lenge som foringssammenstillingen 200 ikke er fri til å bevege seg lateralt, er fri til å rotere omkring sin akse, og er bøyd noe oppover i midten før fiberpåviklingen.

Bruk av metallforede komposittstigerør bør tilveiebringe signifikante for-deler så snart disse stigerør produseres i en kommersiell skala. Foreløpige under-søkelser og kostnadsanalyser har vist at komposittstigerør konstruert i samsvar med den foreliggende oppfinnelse frembyr redusert vekt, forbedret vibrasjons-dempning, forbedret termisk isolasjon og vesentlige kostnadsbesparelser. Med hensyn til vekten bør for en typisk 60 cm diameter stigerørseksjon, den metallforede komposittstigerørseksjon 400 utgjøre omtrent 2/3 av vekten av en titan stigerørseksjon og omtrent V2 av vekten av en stålstigerørseksjon. Vedrørende fabrikasjon bør komposittstigerørseksjonen 400 koste omtrent 1 - VA ganger kostnaden for en stålstigerørseksjon og bare Yz av kostnaden av en titan stige-rørseksjon. Selv om komposittstigerørseksjonen 400 vil koste litt mer enn stål-stigerørseksjonen 400, er det viktig å bemerke at det koster vanlig omtrent NOK 30-60 pr kg for plattformvekt på et offshoreanlegg. Ved å minske vekten av stigerørseksjonen 400 til 1/2 av vekten av stål vil den ekstra fabrikasjonskostnad mer enn oppveies. Videre vil den reduserte vekt av komposittstigerørseksjonen 400 gjøre det lettere å håndtere den og kreve mindre energi for å bevege den slik at slitasje og skade på eksisterende boreplattform-maskineri reduseres.

Som tidligere anført frembyr komposittstigerør også forbedret termisk isolasjon. Også dette er av større betydning ettersom vanndybden øker. Mange konvensjonelle stigerør krever oppvarming for å opprettholde de ønskede fluid-viskositeter inne i stigerøret. Dette kan være både vanskelig og noe dyrt. Som sammenligning kan den termiske ledningsevne av et typisk stålstigerør sammenlignes med tilsvarende for et komposittstigerør. Vann har en termisk ledningsevne på omtrent 0,6 Wm-°C, mens et stålstigerør har en termisk ledningsevne på omtrent 50 W/m-°C, og et komposittstigerør har en termisk ledningsevne på omtrent 0,5 W/m-°C. Som det kunne forventes har stålstigerør en meget høy termisk ledningsevne og overfører fra det indre av stigerøret til det omgivende sjø-vann i en meget høy takt. I motsetning til dette tilsvarer komposittstigerøret nesten den termiske ledningsevne av det omgivende vann. Videre, hvis oppvarming skulle være nødvendig kan varmeelementer innlemmes i komposittoverviklingslagene under fremstillingen av komposittstigerøret.

En ytterligere egenskap av komposittstigerør er forbedrede dempnings-karakteristikker. Hvis de ble fullt ut utnyttet i borestigerør kunne dempnings-karakteristikkene redusere eller eliminere behovet for plateganger vanlig anvendt for å undertrykke virvelinduserte vibrasjoner. Foreløpige testdata har indikert at komposittstigerør frembyr en strukturell dempning som er nær ekvivalent i verdi til konvensjonell hydrodynamisk dempning. Ytterligere kunne komposittstigerør med høyere dempning fremstilles ved spesialtilpasning av laminatstrukturen, det vil si å innføre mellombladlag, for å maksimere denne spesielle egenskap.

Ytterligere bakgrunnsinformasjon vedrørende komposittborestigerør er inneholdt i hver av de følgende artikler som er innlemmet som referanse heri i sin helhet: Composite Risers are Ready for Field Applications - Status of Technology, Field Demonstration and Life Cycle Economics, 13th International Deep Offshore Technology Conference (DOT 2001), Rio de Janeiro, Brasil, 17.-19. oktober 2001: Remaining Challenges of Advanced Composites for water depth sensitive systems, frembrakt ved 2nd Annual Deep Offshore Technology Int. Conf., holdt i New Orleans, Louisiana, 7.-9. november 2000; OTC 11006: Design Consideration for Composite Drilling Riser, fremlagt ved Offshore Technology Conference, holdt i Houston, Texas, 3.-6. mai 1999; SPE 50971: Composite Production Riser Testing and Qualification, SPE Production & Facilities, august 1998 (p. 168-178). Disse artikler frembyr også en betraktelig mengde av økonomiske kostnadsdata for sammenligning av forskjellige komposittstrukturer for offshoreanvendelser i forhold til konvensjonelle stålstrukturer.

Mens en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er vist og beskrevet heri kan modifikasjoner derav foretas av en fagkyndig uten å gå utenfor ideen og læren for oppfinnelsen. Utførelsesformene beskrevet heri er bare eksempelvise og er ikke ment å være begrensende. Mange variasjoner, kombinasjoner og modifikasjoner av oppfinnelsen beskrevet heri er mulig og er innenfor rammen for oppfinnelsen. Følgelig er beskyttelsesrammen ikke begrenset av den i den foregående anførte beskrivelse, men er definert ved de etterfølgende patentkrav, idet denne ramme inkluderer alle ekvivalenter av patentkravenes innhold.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en komposittstigerørseksjon 400 for offshoreanvendelser, omfattende trinnene med: tilveiebringelse av en metallforingssammenstilling (200) som inkluderer en metall-kompositt-grensesnitt (MCI) fellelås (240) med minst én fellerille (250) på en ytre overflate nær hver ende av metallforingssammenstillingen (200); og harpiksimpregnerte fibere vikles omkring metallforingssammenstillingen (200) for å danne en strukturell komposittovervikling (350); og hvor trinnet med å vikle harpiksimpregnerte fibere omkring metallforingssammenstillingen (200) ytterligere omfatter trinnet med å vikle skrueformede innlegg og sløyfeinnlegg på en vekselvis måte karakterisert vedat fremgangsmåten ytterligere omfatter trinnet med å bøye metallforingssammenstillingen (200) noe oppover før påviklingen av harpiksimpregnerte fibere.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor trinnet med å vikle skrueformede innlegg og sløyfeinnlegg på en vekselvis måte ytterligere omfatter trinnet med å komprimere hvert skrueformet innlegg inn i fellelås MCI-grensesnittet (240) med et overliggende sløyfeinnlegg.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor fellelås MCI-grensesnittet (240) har minst én fellerille (250) og trinnet med sammentrykking av hvert skrueformet innlegg ytterligere omfatter å fylle hver fellerille (250) med minst tre par vekselvise skrueformede og sløyfeinnlegg.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ytterligere omfattende trinnet med opplegging av strimler av uherdet gummimateriale for å danne et elastomert skjærinnlegg (300) omkring metallforingssammenstillingen (200) før påviklingen av harpiksimpregnerte fibere.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, ytterligere omfattende trinnet med å belegge fellelås MCI-grensesnittet (240) med formslippmiddel før oppleggingen av strimler av uherdet gummi for å danne et elastomert skjærinnlegg (300).

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4, ytterligere omfattende trinnet med å tilføre tilstrekkelig varme til å herde det elastomere skjærinnlegg (300) og strukturell komposittovervikling (350).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor trinnet med å tilføre tilstrekkelig varme for å herde elastomere skjærinnlegg (300) og den strukturelle komposittovervikling (350) ytterligere omfatter trinnene med å holde delen ved en temperatur på fra omtrent 71 °C til omtrent 80°C i en tid fra omtrent 12 til omtrent 13 timer, og deretter holde delen ved en temperatur på fra omtrent 143°C til omtrent 154°C i en tid fra omtrent 8 til omtrent 9 timer.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, ytterligere omfattende trinnene med: opplegging av strimler av uherdet gummimateriale for fullstendig å omslutte den strukturelle komposittovervikling (350) i en ekstern kappe (450); harpiksimpregnerte fibere vikles over den eksterne kappe (450) for å danne et abrasjonsresistent beskyttende lag; og tilstrekkelig varme tilføres for å herde den eksterne kappe (450) og det abrasjonsresistente beskyttende lag.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor trinnet med å tilføre tilstrekkelig varme til å herde den eksterne kappe (450) og det abrasjonsresistente beskyttende lag ytterligere omfatter trinnet med å holde delen ved en temperatur på fra omtrent 143°C til omtrent 154°C i en tid fra omtrent 4,5 til omtrent 5,5 timer.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ytterligere omfattende trinnet med å montere metallforingssammenstillingen (200) på en spindel før påviklingen av harpiksimpregnerte fibere.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ytterligere omfattende trinnet med å holde metallforingssammenstillingen (200) mellom minst to motvektede understøttelser (600) for å minimere nedbøyning før påvikling av harpiksimpregnerte fibere.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, ytterligere omfattende trinnet med å posisjonere nevnte minst to motvektede understøttelser (600) slik at metallforings sammenstillingen (200) bøyes litt oppover før påviklingen av harpiksimpregnerte fibere.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 11, hvor de motvektede understøttelser (600) ytterligere omfatter ruller (610) for å tillate rotasjon av metallforingssammenstillingen (200) under påviklingen av harpiksimpregnerte fibere.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ytterligere omfattende trinnet med opplegging av minst ett 0° prepreg-innlegg under trinnet med påvikling av harpiksimpregnerte fibere.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 3, ytterligere omfattende trinnet med opplegging av et 0° prepreg-innlegg etter andre og tredje skrueformede innlegg og før påvikling av andre og tredje sløyfeinnlegg under trinnet med påvikling av harpiksimpregnerte fibere.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ytterligere omfattende trinnet med opplegging av minst ett 90° prepreg-innlegg under trinnet med påvikling av harpiksimpregnerte fibere.

17. Komposittstigerørseksjon 400, fremstilt ved fremgangsmåten ifølge krav 1.