NO337523B1

NO337523B1 - Fleksibelt rør

Info

Publication number: NO337523B1
Application number: NO20092269A
Authority: NO
Inventors: Jonas Gudme
Original assignee: Nat Oilwell Varco Denmark Is
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2016-05-02
Also published as: BRPI0720487A2; WO2008077410A1; EP2092228A1; NO20092269L; ATE498087T1; US8474489B2; DE602007012466D1; BRPI0720487B8; US20100089478A1; EP2092228B1; BRPI0720487B1; BRPI0720487A8

Description

FLEKSIBELT RØR

TEKNISK OMRÅDE

Foreliggende oppfinnelse vedrører et fleksibelt rør som kan brukes for transport av fluider og gasser og spesielt et fleksibelt rør av den typen som er anvendelig for vanntransport, og ved offshoretransport av råolje, for eksempel fra havbunnen til en installasjon eller mellom installasjoner, så vel som de fleksible rørene som betegnes umbilicals ("kabelstrenger").

BAKGRUNNSTEKNIKK

Fleksible rør for offshore bruk er ofte ikke-bundede rør. Begrepet "ikke-bundet" betyr i denne teksten at minst to av lagene til røret ikke er festet til hverandre. Ofte innbefatter ikke-bundede fleksible rør en indre hylse som danner en barriere mot utstrømning av fluid som føres gjennom røret, og et eller flere armeringslag på utsiden av den indre hylsen (ytre armeringslag). Det fleksible røret kan i tillegg innbefatte ytterligere lag så som et skrog som er et indre armeringslag som forhindrer at den indre hylsen bryter sammen. Det kan være tilveiebragt en ytre hylse i den hensikt å danne en barriere mot innstrømning av fluider fra rørets omgivelser til armeringslagene, I praksis vil røret normalt innbefatte minst to armeringslag, som ikke er bundet til hverandre direkte eller indirekte via andre lag langs røret. Røret blir derved bøyelig og tilstrekkelig fleksibelt til å kunne kveiles opp for transport.

Den ovenfor nevnte typen fleksible rør brukes blant annet for offshore så vel som noen on-shore applikasjoner for transport av fluider og gasser. Fleksible rør kan for eksempel brukes for transport av fluider hvor det er tilstede meget høyt eller varierende vanntrykk langs rørets lengdeakse, så som stigerør som strekker seg fra havbunnen opp til en installasjon på eller nær overflaten av sjøen, rør som er plassert på store dybder på havbunnen, eller mellom installasjoner når havoverflaten. Kabelstrenger er ikke direkte involvert i transporten av olje og gass, men kan være nødvendige for tilførsel av prosessvæsker som nevnt, som brukes for utvinning av olje, så vel som for å føre hydrauliske rør, elektriske ledninger, fiberoptikk etc. En kabelstreng kan være kombinert med et olje/gass transportrørfor eksempel et stigerør for å danne en integrert produksjonsumbilical eller en integrert service umbilical.

Det er ofte ønskelig å måle en eller flere kjemiske, fysiske og/eller mekaniske virkninger som det fleksible røret eksponeres for under bruk.

Sensorer for måling av kjemiske, fysiske og/eller mekaniske virkninger er vel kjent innen området. Sensorer av belastningsmåletypen blir ofte brukt for måling av krefter som medfører mekaniske deformasjoner, i hvilke belastningsmålere den elektriske motstanden i en leder blir endret av en mekanisk påvirkning. Videre er det kjent sensorer som måler endringer av egenskaper til en optisk komponent forårsaket av mekaniske deformasjoner eller temperaturvariasjoner.

Sensorer og eventuelle transmisjonslinjer til sensorer vil heretter bli referert til som sensorarrangementer.

Anvendelsen av sensorarrangementer av den ovenfor nevnte type for overvåkning av fleksible rør krever helt klart at de er montert godt beskyttet slik at de ikke skades under bruk.

I forbindelse med fleksible rør hvor strukturen til rørene er av såkalt ikke-bundet type, det vil si at strukturen innbefatter flere lag og lagene må være i stand til å bevege seg i forhold til hverandre slik at røret forblir fleksibelt. Dersom sensorarrangementet var plassert fritt mellom lagene ville de derfor raskt bli ødelagt.

Søkeren har tidligere frembragt en fremgangsmåte for montering av slike sensorarrangementer i et armeringslag ved å tilveiebringe et spor i en armeringstråd og feste sensorarrangementet i dette sporet med et lim og/eller ved mekanisk deformasjon av sporet. Denne fremgangsmåten er beskrevet i US 7024941.

Hensikten med foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe et alternativt fleksibelt rør med integrert sensorarrangement. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for montering av et sensorarrangement i et fleksibelt rør, sikre at sensorarrangementet er godt beskyttet mot uønskede mekaniske belastninger og derved er driftsmessig pålitelig under levetiden til den fleksible røret.

Denne hensikten har blitt oppnådd med foreliggende oppfinnelse.

BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Det fleksible røret i henhold til oppfinnelsen innbefatter et mangfold lag som omgir en lengdeakse og et i det minste delvis integrert sensorarrangement, hvilket mangfold lag innbefatter en inder hylse og et eller flere armeringslag, hvor minst et armeringslag innbefatter minst en foldet metallremse som er spiralviklet rundt rørets lengdeakse, og minst en del av sensorarrangementet er plassert i en fold i den foldede metallremsen.

I de fleste situasjoner vil lengdeaksen til røret være an lengdeakse til røret, nemlig i situasjoner hvor det fleksible røret er for transport av fluider. I enkelte situasjoner er lengdeaksen til røret ikke hul, nemlig i situasjoner hvor det fleksible røret er en kabelstreng (umbilical).

Det bør understrekes at begrepet "innbefatter/innbefattende" når det brukes i denne beskrivelsen skal oppfattes til å spesifisere nærværet av angitte trekk, heltall, trinn eller komponenter, men utelukker ikke nærværet eller tillegg av et eller flere andre angitte trekk, heltall, trinn, komponenter eller grupper derav.

En foldet remse er her definert som en i prinsippet endeløs enhet med minst en fold og en bredde som i ikke-foldet tilstand er minst 6 ganger dens tykkelse, så som minst 10, så som minst 15, så som minst 25 ganger dens tykkelse eller til og med opp til 100 eller 500 ganger dens tykkelse.

En profil er i prinsippet en endeløs enhet med en preformet ikke-foldet tverrsnittsprofil. Profilen kan fortrinnsvis ha en bredde på mindre enn 6 ganger dens tykkelse. Begrepet "endeløs" brukes her for å indikere at tapene og profilene er meget lange sammenlignet med deres andre dimensjoner.

En tråd er en av en remse som kan være foldet eller ikke og en profil.

Det fleksible røret i henhold til oppfinnelsen innbefatter et mangfold lag som omgir en hul kjerne, hvor mangfoldet lag innbefatter en indre hylse og et eller flere armeringslag, hvor minst et armeringslag innbefatter minst en spiralviklet, foldet metallremse.

Som nevnt over kan det fleksible røret i henhold til oppfinnelsen ha et eller flere armeringslag. Antallet og plasseringen av armeringslaget eller lagene kan for eksempel være slik det er kjent fra teknikkens stand, for eksempel som beskrevet i US 6,065,501, US 5,813,439 og WO 01/81809. I det minste et av armeringslagene er et sammenlåst armeringslag utformet av minst en profil og minst en foldet metallremse med et i det minste delvis integrert sensorarrangement.

Det fleksible røret i henhold til oppfinnelsen kan i en utførelsesform innbefatte to eller flere armeringslag viklet på den indre hylsen. De to armeringslagene kan for eksempel være av viklede tråder, for eksempel kryssviklet ved vinkler til senteraksen til røret på 40-60 grader, så som 45-58 grader, så som 53-56 grader til rørledningens senterakse. Slike armeringslag av kryssviklede tråder med vinkler på 40-60 grader blir ofte referert til som et par balanserte traksjonslag. Det fleksible røret kan i tillegg innbefatte et indre armeringslag som generelt blir referert til som et skrog.

Enhver av gradene nevnt her skal oppfattes å bety grader i forhold til lengdeaksen til røret dersom ikke annet er oppgitt.

Retningene mot eller bort fra lengdeaksen til røret bør oppfattes å bety radialretningen mot lengdeaksen til røret.

Kantseksjonene til den foldede metallremsen bør oppfattes å bety de to motsatte kantseksjonen som strekker seg i det vesentligste i lengderetningen til remsen og innbefatter minst en fold som er i stand til å danne inngrep med en flens til profilen.

Et indre armeringslag er et armeringslag som er plassert inne i den indre hylsen og har som hovedhensikt å forhindre knusing av røret på grunn av ytre

krefter. Et indre armeringslag kan være plassert i direkte kontakt med innsiden av den indre hylsen, eller et eller flere materiallag for eksempel en film og/eller et isolerende lag kan være plassert mellom innsiden av den indre hylsen og det indre armeringslaget.

Et ytre armeringslag er et ytre armeringslag plassert på utsiden av den indre hylsen og som har som hovedhensikt å motstå trykkrefter på grunn av indre krefter og/eller motstå traksjonskrefter på grunn av både indre og ytre krefter. Typisk vil et fleksibelt rør innbefatte minst to ytre armeringslag. Et innerste ytre armeringslag kan være plassert i direkte kontakt med utsiden av den indre hylsen, eller et eller flere materiallag, for eksempel en film, kan være plassert mellom utsiden av den indre hylsen og det innerste ytre armeringslaget. Dersom røret innbefatter to eller flere ytre armeringslag, kan disse ytre armeringslagene være plassert i direkte kontakt med hverandre eller de to eller flere ytre armeringslagene kan uavhengig av hverandre være adskilt av et eller flere materiallag, for eksempel filmlag, mellomliggende hylse(r), isolasjonshylse(r) eller lignende.

For beskyttelse kan det fleksible røret innbefatte en ytre hylse, fortrinnsvis av et polymerlag.

Det fleksible røret i henhold til oppfinnelsen kan i en utførelsesform innbefatte et indre armeringslag og tre eller flere ytre armeringslag, hvor de innerste av de ytre armeringslagene er en hvelving av viklede tråder, viklet ved en bratt vinkel til rørets senterakse, for eksempel mer enn 80 grader, så som mer enn 90 grader, og de andre to ytre armeringslagene er av viklede tråder, kryssviklet ved vinkler på henholdsvis 25-40 og 70-80 grader.

Det fleksible røret i henhold til oppfinnelsen kan innbefatte ytterligere lag slik det er vel kjent innen området, for eksempel isolerende lag av polymerer, kompositt, kork eller andre, mellomliggende polymerhylser eller filmer og så videre.

Det fleksible røret i henhold til oppfinnelsen kan for eksempel ha en struktur som beskrevet i ethvert av de tidligere kjente dokumentene US 6691743, US 6668867, US 5813439, WO 0242674, US 5730188, US 6354333, US 4549581, US 6192941, US 6283161, WO 0181809, WO 0036324, US 6454897, US 6408891 og US 6110550, med den modifikasjonen at minst et av armeringslagene innbefatter minst en foldet metallremse med et sensorarrangement som beskrevet her.

Ved de tidligere kjente fleksible rørene, har foldede metallremser i hovedsak blitt brukt i indre armeringslag som ofte blir referert til som et skrog. Det har imidlertid også blitt beskrevet noen få fleksible rør med ytre armeringslag innbefattende foldede metallremser, se for eksempel US 6840286, US 6668867 og US 2004/0055550. I henhold til oppfinnelsen kan det fleksible røret være som beskrevet i ethvert av disse tidligere kjente fleksible rørene innbefattende en foldet metallremse med den modifikasjonen at et sensorarrangement er i det minste delvis integrert i armeringslaget som innbefatter nevnte foldede metallremse.

Fra US 2004/168521 A1 er det kjent utstyr for bruk ved overvåking av et rørformet legeme med minst et spiralviklet forsterkende lag, hvor det er tilveiebragt en fremgangsmåte for montering av et sensorarrangement, hvor det forsterkende laget er utformet met et spor, som blir fylt med et flytende materiale, så som en epoksytype og hvor sensorarrangementet blir ført inn i det flytende materialet ved hjelp av en valse før det flytende materialet størkner.

Sensorarrangementet kan i prinsippet være enhver type sensorarrangement som kan være inkorporert i armeringslaget. I en utførelsesform innbefatter sensorarrangementet et optisk fiber.

Den optiske sensoren har fortrinnsvis en optisk fibersensor. Foretrukne optiske fibersensorer innbefatter en eller flere av A-D: A) Punktsensorer: målingen utføres ved et enkelt romlig punkt, men muligens multiple kanaler for adressering av multiple punkter. Eksempler er Fabry-Perot sensorer og enkle Fibre Bragg Grating (FBG) sensorer. B) Integrerte sensorer: måling midler en fysisk parameter over en viss romlig seksjon og tilveiebringer en enkelt verdi. Et eksempel er en deformasjonssensor som måler belastning over en lang basislengde. C) Kvasi-distribuerte eller multiplekserte sensorer: målingen bestemmes ved et antall faste, diskrete punkter langs en enkelt optisk fiberkabel. De mest vanlige eksemplene er multiplekserte FBG'er. D) Distribuerte sensorer: den aktuelle parameteren blir målt med en viss romlig oppløsning ved ethvert punkt langs en enkelt

optisk kabel. Eksempler inkluderer systemer basert på Rayleigh, Råman og Brillouin scattering.

En passende sensor er sensoren beskrevet i US 7,024,941. Ytterligere informasjon om optiske sensorer kan for eksempel erholdes fra internettstedet tilveiebragt av sensorland.com.

Den optiske fiberen er fortrinnsvis plassert i en fold i nevnte foldede metallremse. Det bør forstås at deler av den optiske fiberen kan være på utsiden av den foldede metallremsen, spesielt en eller begge ender av den optiske fiberen kan være på utsiden av den foldede metallremsen.

Den øverste enden av den optiske fiberen kan være anordnet til å tilkobles til et utlesningselement og/eller lysutmatningselement. Den nederste delen av fiberen kan være integrert i en endekobling som også er forbundet med den foldede metallremsen. Endekoblingene kan for eksempel være som endekoblingene som normalt brukes for fleksible rør som videre har blitt anordnet til å fiksere enden av den optiske fiberen.

I en utførelsesform innbefatter sensorarrangementet en eller flere overføringslinjer. En eller flere av disse overføringslinjene kan være plassert i en fold i den foldede metallremsen.

I en utførelsesform innbefatter sensorarrangementet en eller flere elektriske ledninger. Disse elektriske ledningene kan for eksempel være plassert i en fold til den foldede metallremsen.

Sensorarrangementet bør fortrinnsvis være i stand til å måle minst en egenskap, fortrinnsvis valgt fra gruppen spenning-tøyning, temperatur, rørlekkasje, slitasje, mekaniske deformasjoner, for eksempel som kan føre til oppsvulming, trykk, kjemisk korrosjon, saltkonsentrasjon til væsken i kontakt med røret og pH verdi til væske i kontakt med røret.

Armeringslaget i hvilket sensorarrangementet er integrert kan være et sammenlåst armeringslag eller det kan være et ikke-sammenlåst eller kun delvis sammenlåst armeringslag. Et sammenlåst armeringslag betyr at de individuelt viklede tråden(e) er låst a) til seg selv i etterfølgende viklinger dersom armeringslaget kun har en tråd, eller b) til hverandre dersom armeringslaget har mer enn en tråd. Tråden(e) er fortrinnsvis låst til seg selv/ hverandre langs sin/deres kantseksjoner.

I en utførelsesform er armeringslaget i hvilket sensorarrangementet er integrert et ikke-sammenlåst armeringslag fremstilt av en eller flere tråder inkludert minst en spiralviklet foldet metallremse innbefattende et integrert sensorarrangement.

I en utførelsesform er armeringslaget i hvilket sensorarrangementet er integrert et delvis sammenlåst armeringslag fremstilt av en eller flere tråder inkludert minst en spiralviklet metallremse innbefattende et integrert sensorarrangement. Et delvis-sammenlåst sammenlåst armeringslag betyr her at i det minste noen av viklingene er nærliggende trådviklinger sammenlåst med hverandre.

I en utførelsesform innbefatter armeringslaget minst en spiralviklet foldet metallremse, hvilken foldet metallremse er sammenlåst med seg selv i etterfølgende viklinger eller sammenlåst med et eller flere ytterligere spiralviklede metallelementer, hvorved det ytterligere spiralviklede metallelementet fortrinnsvis innbefatter en ytterligere foldet metallremse og/eller en profil.

I prinsippet kan den integrerte delen av sensorarrangementet være plassert i enhver fold i den foldede metallremsen. Ved å plassere en del av sensorarrangementet (for eksempel den optiske sensoren) i en fold i remsen, vil denne delen av sensorarrangementet være godt beskyttet av den foldede metallremsen og samtidig vil røret forbli fleksibelt uten fare for å skade sensorarrangementet. Det er ekstremt enkelt å inkorporere en del av sensorarrangementet i den foldede metallremsen. Dette kan ganske enkelt gjøres ved å folde remsen helt eller delvis rundt den delen av sensorarrangementet som skal integreres. I henhold til foreliggende oppfinnelse kan den foldede metallremsen med sensorarrangementet være klargjort før viklingsoperasjonen til den foldede metallremsen spiralformet på røret. I en utførelsesform kan sensorarrangementet være innbefattet i remsen etter at remsen har blitt prefoldet etterfulgt av en avsluttende folding av den foldede metallremsen. I en utførelsesform er sensorarrangementet innbefattet i remsen samtidig med foldeoperasjonen til remsen og vikling av denne spiralformet rundt røret.

I en utførelsesform er den foldede metallremsen foldet til å ha minst en boksseksjon, fortrinnsvis er i det minst en del av sensorarrangementet plassert i denne boksseksjonen.

Remser foldet med en boksseksjon er for eksempel beskrevet i US 6840286, US 6668867 og US 2004/0055550.

I en utførelsesform er den foldede metallremsen foldet langs minst en av sine kanter for å danne minst en foldet kantseksjon. Fortrinnsvis er i det minste en del av sensorarrangementet plassert i den foldede kantseksjonen.

Den foldede metallremsen med en kantfold kan i prinsippet være foldet til å danne kantseksjonene med enhver form, forutsatt at de kan danne inngrep med sideflensen til profilen. I en utførelsesform er den foldede metallremsen foldet mot seg selv i det minste langs en av sine kanter for å danne minst en kantseksjon som rager ut i en av retningene mot eller bort fra rørets lengdeakse.

I en utførelsesform er metallremsen foldet langs begge sine kanter for å danne kantseksjoner som rager ut i en av retningene mot eller bort fra rørets lengdeakse. Fortrinnsvis er i det minste en del av sensorarrangementet plassert i en av de foldede kantseksjonene.

Folderetningen og den utragende retningen kan være i hovedsak den samme eller de kan være i hovedsak motsatt til hverandre. Folderetningen betyr retningen rettvinklet til overflaten av den ikke-foldede delen av kantseksjonen til den foldede metallremsen og mot den foldede delen av kantseksjonen.

I de fleste situasjoner er det ønskelig at folderetningen og den utragende retningen er i det vesentligste de samme.

"En fold" betyr at kantpartiet er foldet en gang for å danne en kantseksjon med to remselag. Kantseksjonen med to remselag kan for eksempel omgi en del (for eksempel en optisk sensor) til sensorarrangementet.

I en utførelsesform er den minst ene foldede metallremsen foldet langs en av sine kanter i minst en fold for å danne minst en kantseksjon, fortrinnsvis i det minste langs en av sine kanter er den minst ene folden foldet rundt minst en del av sensorarrangementet.

I en utførelsesform er den minst ene foldede metallremsen foldet langs minst en av sine kanter i minst to folder for å danne minst en kantseksjon, fortrinnsvis langs minst en av sine kanter er de minst to foldene foldet rundt minst en del av sensorarrangementet.

I en utførelsesform er den minst ene foldede metallremsen foldet mot seg selv for å danne minst en kantseksjon innbefattende to eller flere lag av remsemateriale, fortrinnsvis er to eller flere lag av remsemateriale foldet rundt minst en del av sensorarrangementet.

I en utførelsesform er den minst ene foldede metallremsen foldet langs minst en av sine kanter slik at sensorarrangementet i det minste delvis er integrert i folden.

I en utførelsesform er den foldede metallremsen foldet i det minst langs en av sine kanter slik at et sekundært element er integrert i folde. I en utførelsesform er den foldede metallremsen foldet langs minst en av sine kanter slik et sekundært element er integrert i folden langs en av sine kanter og en optisk fiber til et sensorarrangement er integrert i folden langs den andre av sine kanter.

Den foldede metallremsen kan fortrinnsvis være foldet til å danne to kantseksjoner og en ikke-foldet midtseksjon mellom de to kantseksjonene.

Den ikke-foldede midtseksjonen kan i prinsippet ha enhver form og tykkelse innen begrensningen til en remse. Det er imidlertid generelt foretrukne at den ikke-foldede midtseksjonen er i det vesentligste flat for å tillate et ønsket spillerom mellom profilene og foldede metallremsene i inngrep med hverandre.

I en utførelsesform har den ikke-foldede midtseksjonen en i det vesentligste uniform tykkelse.

Den optimale tykkelsen til den foldede metallremsen avhenger i stor grad av rørets størrelse, den påtenkte bruk av røret og styrken til metallet som er brukt i den foldede metallremsen. Dersom røret er stort, bør tykkelsen til den foldede metallremsen fortrinnsvis også være relativt stort, for eksempel til og med opp til 16 mm. Dersom røret skal brukes som et stigerør, kan tykkelsen til den foldede metallremsen fortrinnsvis være større enn om røret skulle brukes som en strømningsledning.

I de fleste situasjoner er det tilstrekkelig med en tykkelse på den foldede metallremsen på ca. 5 mm eller til og med 2 mm.

I en utførelsesform har den ikke-foldede midtseksjonen en ikke-foldet tykkelse Tns0,2 - 5 mm, så som 0,2 - 2 mm.

I en utførelsesform har den minst ene foldede metallremsen en i det vesentligste uniform tykkelse før folding. I den samme utførelsesformen (forutsatt at det er mer enn en foldet metallremse) eller i en annen utførelsesform hvor den minst ene foldede metallremsen har en tykkelse som er varierende over sin bredderetning.

De foldede lagene til kantseksjonen til den foldede metallremsen kan for eksempel ha en tykkelse som er forskjellig fra den ikke-foldede midtseksjonen. I en utførelsesform kan derved de foldede lagene til kantseksjonen til den foldede metallremsen ha en tykkelse på mellom 0,5 og 1,5 ganger tykkelsen til den ikke-foldede midtseksjonen. I prinsippet kan derved kantseksjonene han en kantseksjon tykkelse Tfe ned til en ganger tykkelsen til den ikke-foldede midtseksjonen Tns. I praksis er det imidlertid ønskelig at kantseksjonene er tykkere enn den ikke-foldede midtseksjonen Tns.

I en utførelsesform har hver av kantseksjonene en kantseksjonstykkelse TfS på 1,5 til 10 ganger tykkelsen til den ikke-foldede midtseksjonen Tnsså som 3-4 ganger tykkelsen til den ikke-foldede midtseksjonen Tns.

I en utførelsesform innbefatter armeringslaget to eller flere foldede metallremser som er sammenlåst med hverandre.

Den foldede remsen kan i prinsippet være fremstilt av ethvert materiale som kan foldes og som har tilstrekkelig styrke til å holde sammen profiler ved inngrep som beskrevet over. Fortrinnsvis er den foldede metallremsen fremstilt av et metall med relativt høy grad av edelhet. Foretrukne metaller er den foldede metallremsen innbefatter stål og stållegeringer, foreksempel et dupleks stål.

I en utførelsesform innbefatter armeringslaget minst en foldet metallremse og minst en profil som er sammenlåst med hverandre.

I en utførelsesform inn befatter armeringslaget sensorarrangementet som kan være som beskrevet i søkerens DK PA 2006 01706 fra hvilken denne foreliggende patentsøknaden krever prioritet. Armeringslaget kan derved innbefatte minst en profilert trå og minst en foldet metallremse, hvilken minst ene profilerte tråd og hvilken minst ene foldede metallremse er spiralviklet og sammenlåst med hverandre og minst en del av sensorarrangementet er plassert i en fold i den foldede metallremsen. Profilen (profilert tråd) kan være som beskrevet i PA 2006 01706. Den foldede metallremsen kan være som beskrevet i PA 2006 01706 under den forutsetning av minst en del av sensorarrangementet er plassert i en fold i den foldede metallremsen.

Profilen i den utførelsesformen kan i prinsippet være av ethvert materiale som har den tilstrekkelige styrken for armeringslaget. Materialet for profilen kan for eksempel være valgt fra gruppen bestående av komposittmaterialer og metaller. I en utførelsesform er profilen et metall, så som stål eller en stållegering, for eksempel et dupleks stål.

I en utførelsesform innbefatter armeringslaget sensorarrangementet som beskrevet i søkerens danske patentsøknad inngitt samtidig med denne søknaden. Armeringslaget kan derved innbefatte minst en foldet metallremse, hvilken foldet metallremse er sammenlåst med seg selv i etterfølgende viklinger eller sammenlåst med en annen spiralviklet metallremse, hvilken minst ene foldede metallremse er foldet langs begge sine kanter for å danne utragende kantseksjoner av to eller flere remsemateriallag, hvor hver av de utragende kantseksjonene rager ut i en av retningene mot eller bort fra lengdeaksen til røret. Den foldede metallremsen kan være som beskrevet i søkerens danske patentsøknad inngitt samtidig med foreliggende søknad under den forutsetning at minst en del av sensorarrangementet er plassert i en fold i den foldede metallremsen.

Sensorarrangementet kan fortrinnsvis være i det minst delvis festet i minst en fold til den foldede metallremsen. Ved å feste sensorarrangementet i den foldede metallremsen blir sensorarrangementet ytterligere beskyttet mot skade. Enkelte sensorarrangementer må festet til minst et punkt for å utføre sine målinger, foreksempel spennings-tøyningssensorer.

I en utførelsesform er sensorarrangementet festet langs hoveddelen av lengden til den foldede metallremsen.

I en utførelsesform er minst en del av sensorarrangementet festet ved et mangfold faste punkter langs lengden av den foldede metallremsen.

Sensorarrangementet kan være festet ved bruk av enhver innretning. I en utførelsesform er minst en del av sensorarrangementet festet ved klemming tilveiebragt av den foldede metallremsen. I en utførelsesform er minst en del av sensorarrangementet festet til den foldede metallremsen ved liming.

Limingen kan være tilveiebragt med ethvert lim som er kompatibelt med remsematerialet og sensormaterialet. Limet kan fortrinnsvis være eller innbefatte et polymermateriale. Foretrukne polymertyper for polymermaterialet er en epoksytype, en vinylester type, et polyuretan eller blandinger inneholdende en eller flere av disse. Polymeren oppfyller kravene til væsken i henhold til oppfinnelsen, imidlertid kan også andre væsker som oppfyller kravene brukes i henhold til oppfinnelsen. Fagmannen innen området vil være i stand til å velge passende væsker som kan brukes i henhold til oppfinnelsen som en rutineoppgave. Polymermaterialet kan fortrinnsvis være fluorert helt eller delvis. Slik behandling kan forbedre egenskapene til polymermateriale med hensyn til slitasjemotstand, kjemisk motstand og motstand mot høye temperaturer.

Videre er det foretrukket at polymermaterialet er helt eller delvis kryssbundet. Kryssbinding kan forbedre styrken og kan være initiert av varme, peroksider eller andre kjemikalier, for eksempel svovelforbindelser.

I en utførelsesform innbefatter den fleksible røret et indre armeringslag (skrog) omgitt av den indre hylsen, i det minst en del av sensorarrangementet er integrert i det indre armeringslaget.

I en utførelsesform innbefatter det fleksible røret et ytre armeringslag som omgir den indre hylsen, og i det minste en del av sensorarrangementet er integrert i det ytre armeringslaget. Det ytre armeringslaget kan for eksempel være et strekkarmeringslag, trykkarmeringslag (trykk hvelving) og/eller balansert strekk og trykkarmeringslag.

I en utførelsesform er et av armeringslagene et sammenlåst armeringslag dannet av minst en profil og minst en foldet metallremse innbefattende minst en inkorporert del av et sensorarrangement. Dette kan fortrinnsvis være et indre armeringslag eller det kan være et innerste ytre armeringslag, for eksempel en hvelving.

I en utførelsesform er to eller flere av armeringslagene sammenlåste armeringslag som hvert er dannet av minst en profil og minst en foldet metallremse innbefattende minst en inkorporert del av et sensorarrangement. Dette kan fortrinnsvis innbefatte et indre armeringslag og/eler et innerste ytre armeringslag, for eksempel en hvelving.

Profilen i ethvert armeringslag kan i prinsippet ha enhver profilert form. Foretrukne former for profilet innbefatter formen til profilene som er beskrevet i en av publikasjonene US 6691743, US 6668867, US 5813439, WO 0242674, US 5730188, US 6354333, US 4549581, US 6192941, US 6283161, WO 0181809, WO 0036324, US 6454897, US 6408891 og US 6110550. Mer foretrukket har profilen(e) en profil valgt fra gruppen bestående av Z-formede profiler, U-formede profiler, X-formede profiler, l-formede profiler, H-formede profiler og T-formede profiler.

KORT TEGNINGSBESKRIVELSE

Oppfinnelse vil bli forklart mer detaljert under i forbindelse med en foretrukket utførelsesform og med henvisning til tegningene, hvor:

Fig.1 viser skjematisk sideriss av et rør med et skrog:

Fig. 2 viser et skjematisk sideriss av et rør uten skrog; Fig. 3a - 3h er skjematiske tverrsnitt av en forskjellig foldet metallremse med sensorarrangement(er) som kan være en del av et armeringslag til det fleksible røret i henhold til oppfinnelsen; Fig. 4 er et skjematisk tverrsnitt av et første armeringslag innbefattende en foldet metallremse med et sensorarrangement; Fig. 5 er et skjematisk tverrsnitt av et andre armeringslag innbefattende en foldet metallremse med et sensorarrangement; Fig. 6 er et skjematisk tverrsnitt av et tredje armeringslag innbefattende en foldet metallremse med et sensorarrangement.

Det fleksible røret vist i fig. 1 innbefatter en indre hylse 2, ofte også kalt en indre foring, for eksempel av kryssbundet PE. Inne i den indre foringen 2 innbefatter røret et indre armeringslag 1, kalt et skrog. På utsiden av den indre foringen 2 innbefatter det fleksible røret tre ytre armeringslag 3, 4, 5. Det indre armeringslaget 3 nærmest den indre foringen 2, er et trykkarmeringslag 3, fremstilt av profiler og/eller remser viklet i en bratt vinkel til rørets senterakse, for eksempel nær 90 grader. Rundt trykkarmeringslaget 3 innbefatter røret et par kryssviklede strekkarmeringslag 4, 5, fremstilt av viklede profiler og/eller remser, hvor et av strekkarmeringslagene 4 har en vinkel over 55 grader, typisk mellom 60 og 75 grader, og hvor det andre av strekkarmeringslagene 5 har en vinkel under 55 grader, typisk mellom 30 og 45 grader. Røret innbefatter videre et ytre polymerlag 6 som beskytter armeringslaget mekanisk og/eller mot inntrengning av sjøvann.

I det minste et av armeringslagene 2, 3, 4, 5 innbefatter minst en foldet metallremse med et sensorarrangement som beskrevet over.

Fig. 2 viser en annen rørdesign. Dette fleksible røret har en indre foring 12 og et par ytre armeringslag 14, 15 i form av profiler og/eller remser viklet rundt den indre foringen 12. De to armeringslagene re kryssviklet ved en vinkel til rørets senterakse nær 55 grader, typisk er et av lagene viklet ved en vinkel litt mindre enn 55 grader, for eksempel mellom 52 og 55 grader, og det andre av dem er viklet ved en vinkel på litt mer enn 55 grader, for eksempel mellom 55 og 57. Røret innbefatter videre et ytre polymerlag 16 som beskytter armeringslaget mekanisk og/eller mot inntrengning av sjøvann.

I det minste et av armeringslagene 14, 15 innbefatter minst en foldet metallremse med et sensorarrangement som beskrevet over.

Fig. 3a viser et tverrsnitt av en foldet metallremse som er anvendelig i en trykkhvelving til røret i henhold til oppfinnelsen. Metallremsen er foldet til å

danne to kantseksjoner 31a, 31a' som begge rager ut i samme retning, nemlig i motsatt retning av folderetningen. Metallremsen er foldet mot seg selv i to folder langs en av sine kanter 31a'. Langs sin andre kant er den foldede metallremsen foldet rundt en fiber 36a til et sensorarrangement, Remsen innbefatter videre en ikke-foldet midtseksjon 32a mellom de to kantseksjonene 31a, 31a'.

Fig. 3b viser et tverrsnitt av en annen foldet metallremse. Metallremsen er foldet til å danne to kanteseksjoner 31c, 31c', som begge rager ut i folderetningen. Metallremsen er foldet mot seg selv i tre folder langs en av sine kanter 31c'. Langs den andre kanten er den foldede metallremsen foldet rundt en fiber 36c til et sensorarrangement i to folder.

Fig. 3d viser et tverrsnitt av en annen foldet metallremse. Metallremsen er foldet til å danne to kantseksjoner31d, som begge rager ut i folderetningen. Metallremsen er foldet mot seg selv langs sine kanter i tre folder for hver av kantseksjonene 31 d hvorved hver utragende kantseksjon 31 d har 4 eller flere lag med remsemateriale. Ved midtseksjonen mellom de to kantseksjonene 31 d, innbefatter den foldede metallremsen en boksformet fold 32d i hvilken en fiber 36d til et sensorarrangement har blitt innbefattet. Fig. 3e viser et tverrsnitt av en annen foldet metallremse, hvor metallremsen er foldet til å danne to kantseksjoner 31 e. 31 e', som begge rager ut i samme retning. Metallremsen er i hver av kantseksjonene 31 e, 31 e' foldet mot et sekundært element 35e, 36e, hvilke elementer derved er integrert i folden. Et av de sekundære elementene er et forsterkningselement 53e, og det andre av de sekundære elementene er en fiber 36e til et sensorarrangement. Fig. 3f viser et tverrsnitt av en annen foldet metallremse. Denne foldede metallremsen innbefatter ingen utragende kantseksjon i sammenlåsingsøyemed og skal derfor påsettes i et ikke-sammenlåsende eller delvis sammenlåsende armeringslag. Metallremsen skal danne to boksformede seksjoner 31f. Ved midtseksjonen mellom de to boksformede seksjonene 31f, er metallremsen foldet til å danne to par med motsatt utragende topper 32f, hvilke topper 32f holder 32f holder og muligens fikserer en fiber 36f til et sensorarrangement. Fig. 3g viser et tverrsnitt av en annen foldet metallremse. Denne foldede remsen innbefatter ikke noen utragende kantseksjoner i

sammenlåsingsøyemed og kan derved påsettes på et ikke-sammenlåst eller delvis sammenlåst armeringslag. Metallremsen skal danne en boksform 31 g. Ved midtseksjonen mellom de to kantene til den boksformede foldede remsen,

er metallremsen foldet mot seg selv for å danne en fold 32g i hvilken en fiber 36g til et sensorarrangement har blitt innbefattet.

Fig. 4 viser et første armeringslag til et fleksibelt rør i henhold til oppfinnelsen, innbefattende spiralviklede, sammenlåste remser 41, 42.

Armeringslaget innbefatter 2 eller flere (et partall - i tegningen minst 4) foldede metallremser 41, 42, hvor halvparten av de foldede metallremsene 42 kun er litt foldet mot deres kanter i folder 43 for å holde sammen etterfølgende viklinger til den første metallremsetypen 41. I en av de boksformede foldene til en av de foldede metallremsene 41 har det blitt plassert en fiber 46 til et sensorarrangement.

Fig. 5 viser et andre armeringslag til et fleksibelt rør i henhold til oppfinnelsen innbefattende en eller flere spiralviklede, sammenlåste foldede

remser 51 (i tegningen minst 3). De(n) spiralviklede remsen(e) 51 innbefatter en boksformet fold 54 langs en av sine kanter og en svakt foldet fold 53 langs den andre av sine kanter. I sin midtseksjon innbefatter de(n) spiralviklede remsen(e) 51 et spor 57 som er i inngrep med den svakt foldede folden 53 til den andre foldede metallremsen. I den boksformede folden 54 til en av de foldede metallremsene 51 har det blitt plassert en fiber 56 til et sensorarrangement.

Fig. 6 viser et tredje armeringslag til et fleksibelt rør i henhold til oppfinnelsen innbefattende sammenlåste foldede remser 61 a, 61b. Armeringslaget innbefatter 2 eller flere (et partall) foldede metallremser 61a, 61b. Minst en av de foldede metallremsene 61b er som den foldede metallremsen innbefattende et inkorporert fiber 66 til et sensorarrangement. De foldede metallremsene 61a, 61b er snudd motsatt til hverandre slik at halvparten av de foldede metallremsene 61a, 61b innbefatter utragende kantseksjoner 62 som rager ut mot den hule kjernen til røret og den andre halvparten av de foldede metallremsene 61a, 61b innbefatter utragende kantseksjoner 63 som rager ut bort fra rørets lengdeakse (her den hule kjernen). De foldede metallremsene 61a, 61b er spiralviklet på røret slik at de utragende kantseksjonene 63 som rager bort fra den hule kjernen til røret er sammenlåst med de utragende kantseksjonen 62 som rager ut not den hule kjernen til røret. De(n) foldede metallremsen(e) 61b innbefatter et integrert fiber 66, som er foldet inn i en av dens utragende kantseksjoner. Trykkarmeringslaget innbefatter et ringlag tilveiebragt av en spiralviklet tråd 65 (ringtråd), som i denne utførelsesformen er framstilt av en formet remse så som en metallremse, som har blitt formet til å ha en eller flere boksseksjoner 65a. Ringtråden 65 øker treghetsmomentet.

Claims

1. Fleksibelt rør innbefattende et mangfold lag som omgir en lengdeakse og et i det minste delvis integrert sensorarrangement, hvilket mangfold lag innbefatter en indre hylse (2; 12) og et eller flere armeringslag (3, 4, 5; 14, 15),karakterisert vedat minst et av armeringslagene (3, 4, 5; 14,15) innbefatter minst en foldet metallremse spiralviklet om rørets lengdeakse, idet minst en del av sensorarrangementet er plassert i en fold i den foldede metallremsen.

2. Fleksibelt rør i henhold til krav 1, karakterisert vedat sensorarrangementet innbefatter en optisk fiber (36a-h; 46; 56; 66), hvilke optiske fiber fortrinnsvis er plassert i en fold i den foldede metallremsen.

3. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst av kravene 1 og 2,karakterisert vedat sensorarrangementet innbefatter en eller flere overføringslinjer og/eller en eller flere elektriske ledninger, hvor fortrinnsvis minst en av overføringslinjene og/eller elektriske ledninger er plassert i en fold i den foldede metallremsen.

4. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat sensorarrangementet er i stand til å måle minst en egenskap, fortrinnsvis valgt fra gruppen belastning-tøyning, temperatur, rørlekkasje, slitasje, mekaniske deformasjoner, trykk, kjemisk korrosjon, saltkonsentrasjon til være i kontakt med røret og pH verdi til væske i kontakt med røret.

5. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst av de foregående krav, karakterisert vedat armeringslaget (3, 4, 5; 14, 15) er et sammenlåst eller et delvis sammenlåst armeringslag.

6. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat armeringslaget (3, 4, 5; 14,15) innbefatter minst en spiralformet foldet metallremse, hvilken foldede metallremse er sammenlåst med seg selv i etterfølgende viklinger eller sammenlåst med et eller flere ytterligere spiralviklede metallelementer, hvor det ytterligere spiralviklede metallelementet fortrinnsvis innbefatter en ytterligere foldet metallremse og/eller en profil.

7. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den foldede metallremsen er foldet til å ha minst en boksseksjon, hvor fortrinnsvis en del av sensorarrangementet er plassert i boksseksjonen.

8. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den foldede metallremsen er foldet langs minst en av sine kanter, fortrinnsvis begge sine kanter, for å danne minst en foldet kantseksjon, hvilken foldede kantseksjon fortrinnsvis rager ut i en av retningene mot eller bort fra rørets lengdeakse, og fortrinnsvis er minst en del av sensorarrangementet plassert i den foldede kantseksjonen.

9. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den foldede metallremsen i det minste langs en av sine kanter, fortrinnsvis begge sine kanter, er foldet mot seg selv for å danne minst en kantseksjon som rager ut i en av retningene mot eller bort fra rørets lengdeakse.

10. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst kravene 8-9,karakterisert vedat den minst ene foldede metallremsen er foldet langs en av sine kanter i minst en fold for å danne minst en kantseksjon, fortrinnsvis minst langs en av sine kanter er den minst ene folden foldet rundt minst en del av sensorarrangementet.

11. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst kravene 8-10,karakterisert vedat den minst ene foldede metallremsen er foldet mot seg selv i det minste langs en av sine kanter i minst en fold, fortrinnsvis minst to foler for å danne minst en kantseksjon, mer foretrukket er den minst ene foldede metallremsen foldet mot seg selv for å danne minst en kantseksjon innbefattende to eller flere lag av remsemateriale.

12. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den minst ene foldede metallremsen er foldet for å danne to kantseksjoner og en ikke-foldet midtseksjon mellom de to kantseksjonene, hvilken ikke-foldede midtseksjon fortrinnsvis har en jevn tykkelse.

13. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat det minst ene armeringslaget (3, 4, 5; 14, 15) innbefatter minst en foldet metallremse og minst en profil som er sammenlåst med hverandre.

14. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat minst en del av sensorarrangementet er festet i minst en fol til den foldede metallremsen, hvor minst en del av sensorarrangementet er festet langs en hoveddel av lengden til den foldede metallremsen og/eller minst en del av sensorarrangementet er festet ved et mangfold punkter langs lengden av den foldede metallremsen, hvilke sensorarrangement for eksempel er festet ved klemming tilveiebragt av den foldede metallremsen og/eller profilen.

15. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat det fleksible røret innbefatter et indre armeringslag (skrog) (1) omgitt av den indre hylsen (2), hvor en del av sensorarrangementet er integrert i det indre armeringslaget (1).

16. Fleksibelt rør i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat det fleksible røret innbefatter et ytre armeringslag som omgir en indre hylse, hvor minst en del av sensorarrangementet er integrert i det ytre armeringslaget.