NO339886B1 - Fleksibelt rør med høy bestandighet mot aksial kompresjon samt fremgangsmåte for fremstilling av slikt rør - Google Patents

Description

FLEKSIBELT RØR MED HØY BESTANDIGHET MOT AKSIAL KOMPRESJON SAMT FREMGANGSMÅTE FOR FREMSTILLING AV SLIKT RØR

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et fleksibelt rør som skal føre hydrokarboner eller andre fluider ved høyt trykk, og en fremgangsmåte til fremstilling av slikt rør. Oppfinnelsen vedrører nærmere bestemt et fleksibelt rør som har høy bestandighet mot aksial kompresjon (aksial kompresjonsstyrke) .

Fleksible rør til føring av hydrokarboner er allerede velkjent og omfatter generelt, fra rørets innside og utover, et metallskrog for å motvirke (react) radiale sammenklemmingskrefter, dekket av en indre, tettende kappe laget av polymer, et trykkhvelv som skal motstå det innvendige trykk fra hydro-karbonet, strekkarmeringslag som skal motvirke aksiale strek-krefter, og en ytre kappe laget av polymer for å beskytte hele røret og særlig for å hindre inntrengning av sjøvann i dets tykkelse. Metallskroget og trykkhvelvet er laget av langsgående elementer viklet med kort stigning og gir røret dets evne til å tåle radiale krefter, mens strekkarmeringslagene består av metalltråder viklet med lange stigninger for å motvirke aksiale krefter. Det skal bemerkes at i den foreliggende søknad betegner begrepet vikling med kort stigning enhver spiralvikling med en spiralvinkel på nær 90°, typisk i området mellom 75° og 90°. Begrepet vikling med lang stigning dekker for sin del spiralvinkler på under 55°, typisk i området mellom 25° og 55° i strekkarmeringslags tilfelle.

Disse rør er beregnet til å føre hydrokarboner, især langs havbunnen, og til å gjøre dette på store dyp. De er nærmere bestemt av den type som er kjent som "unbonded" (ikke-heftforbundne) rør, og er således beskrevet i standardene ut- gitt av American Petroleum Institute (API) API 17J og API RP 17B.

Når et rør, uansett oppbygning, utsettes for et utvendig trykk som er høyere enn det innvendige trykk, blir det i rø-rets vegg generert trykkrefter som er rettet parallelt med rørets akse og har en tendens til å forkorte rørets lengde. Dette fenomen er velkjent under sitt engelske navn "reverse end-cap effect" (omvendt endedekseleffekt). De aksiale trykk-refters intensitet er proporsjonal med forskjellen mellom det utvendige trykk og det innvendige trykk. Denne intensitet kan komme opp i meget høye verdier når det dreier seg om fleksible rør neddykket på meget stort dyp, fordi det innvendige trykk kan, under visse betingelser, bli svært mye lavere enn det hydrostatiske trykk.

Når det dreier seg om et fleksibelt rør av konvensjonell konstruksjon, for eksempel ett i overensstemmelse med API-standardene, har den omvendte endedekseleffekt en tendens til å tilføre en langsgående trykkraft i de tråder som utgjør strekkarmeringslagene, og forkorte det fleksible rørs lengde. I tillegg blir det fleksible rør også utsatt for dynamisk belastning, særlig når det blir installert eller er i bruk som det som på engelsk er alminnelig kjent som en "riser" (et stigerør). Alle disse belastninger kan føre til at trådene i strekkarmeringslagene slår buler eller bøyer seg og irreversibelt bringer strekkarmeringslagene i ulage og således øde-legger det fleksible rør.

Dokumentet WO 03/083343 beskriver en løsning for å øke den aksiale kompresjonsstyrke til strekkarmeringslagene i et fleksibelt rør. Denne løsning består i å vikle bånd som er armert, for eksempel med aramidfibrer, rundt strekkarmeringslagene. Dette begrenser og styrer strekkarmeringslagenes ekspansjon. Selv om denne løsning løser problemene knyttet til den radiale buledannelse i trådene som utgjør strekkarmeringslagene, minsker den likevel bare faren for siderettet buledannelse i nevnte tråd, hvilken fare fremdeles består.

Dokumentet WO 03/056224 beskriver en løsning for å redusere faren for sideveis buling i trådene som utgjør strekkarmeringslagene i et fleksibelt rør som utsettes for en aksial trykkraft. Denne løsning består i å redusere de sideveis klaringer mellom tråder og valgfritt fylle nevnte klaringer med et fyllmateriale. Selv om denne løsning reduserer faren for sideveis buling, eliminerer den likevel ikke helt denne fare. Dessuten har den løsningen den ulempe at den betydelig øker kompleksiteten og kostnaden ved fremstilling av strekkarmeringslagene, særlig på grunn av de snevrere dimensjonstoleranser.

Dokumentet WO 2006/042939 beskriver også en løsning til reduksjon av faren for sideveis buling. Denne løsning består i å bruke tråder som har et høyere bredde-tykkelse-forhold, og i å redusere det totale antall tråder som utgjør hvert strekkarmeringslag. Selv om denne løsning reduserer faren for sideveis buling i strekkarmeringslagene, eliminerer den den likevel ikke helt.

Dokumentet WO 01/81809 beskriver en løsning som består i å fremstille rørets trykkhvelv av K-formede, gjensidig forriglede tråder, og i å bruke nevnte trykkhvelv som en mekanisk endestopper for å motvirke aksiale trykkrefter. I tillegg er strekkarmeringslagene frie til å ekspandere fordi det ikke finnes noen ytre tettende kappe, og det finnes heller ikke noe forsterkende lag som er i stand til å begrense ustrek-ningen av deres ekspansjon. Når et rør som dette blir utsatt for en aksial trykkraft, forkortes det inntil et slikt punkt at de aksiale klaringer som skiller viklingene i trykkhvelvet, blir null og nevnte viklinger kommer til anlegg mot hverandre, i hvilken konfigurasjon nevnte trykkhvelv er i stand til å motvirke det meste av den aksiale trykkraft. Strekkarmeringslagene tilpasser seg forkortingen ved å ekspandere og bidrar praktisk talt ikke til å motvirke den aksiale trykkraft. I praksis er forkortingen av et slik rør generelt stor, typisk i størrelsesorden 5 % av dets lengde. Denne størrelsesorden er et direkte resultat av trykkhvelvets geometri og nærmere bestemt forholdet mellom, på den ene side, den kombinerte lengde av de aksiale klaringer som skiller viklingene, og, på den annen side, rørets samlede lengde. Dette er et indirekte resultat av de generelle utformingsreg-ler som er blitt spredt gjennom API-standardene, hvor nevnte regler er beregnet på bl.a. å minimere den bøyningsradius som røret kan bøyes til uten å lide skade, hvor dette er med tan-ke på å gjøre håndterings- og lagringsoperasjoner enklere. Faktisk, det at et slikt rør kan bli forkortet så betydelig når det utsettes for omvendt endedekseleffekt, byr på en rek-ke problemer. For det første forårsaker denne forkorting en signifikant ekspandering av strekkarmeringslagene med fare for irreversibelt å bringe disse i ulage, særlig dersom røret samtidig er belastet i dynamisk bøyning. For eksempel blir et strekkarmeringslag som er fremstilt med en spiralvinkel på 35°, ekspandert med nesten 10 % når det forkortes 5 %. Under de samme forkortingsbetingelser blir et strekkarmeringslag som er fremstilt med en spiralvinkel på 25°, ekspandert i størrelsesorden 20 %. Med slike nivåer av relativ ekspansjon, kan de radiale forskyvninger av trådene være 5 til 10 ganger større enn trådenes egen tykkelse, hvilket noe på vei forkla-rer faren for å bringe strekkarmeringslagene i ulage. En annen ulempe med den potensielle forkorting er at et rør slik som dette har en tendens til å rette seg ut når det utsettes for omvendt endedekseleffekt, og genererer således ustabili- teter og bøyebevegelser som vil kunne ha skadevirkninger særlig ved koplinger til undervannsutstyr.

Dokumentet WO 96/17198 beskriver, særlig på fig. 18, et fleksibelt rør omfattende et rørformet aksialblokkeringslag som er i stand til å motvirke aksiale trykkrefter og begrense forkorting av røret og således unngå skade på strekkarmeringslagene .

Dette rørformede aksialblokkeringslag omfatter to profiltråder med trapesform, som er viklet med kort stigning og ligger an mot hverandre langs sine skrånede flanker for å danne innbyrdes tilstøtende viklinger. Dette lags fleksibilitet ligger i den innbyrdes, radiale bevegelighet mellom de to tråder som kan gli langs hverandre langs sine skrånede flanker. Dette lag er plassert rundt det indre tettende rør, slik at det også virker som et trykkhvelv. Tester har imidlertid vist at et rør som dette byr på en fare for å skades når det utsettes for en høy aksial trykkraft og samtidig gjentatte bøyebelast-ninger av såkalt "reverse-cycle" eller omvendte sykluser, slik tilfellet kan være med den nedre del av stigerør nær kontaktpunktet med havbunnen. Denne skade vedrører mer spesifikt aksialblokkeringslaget som gradvis kan bli brakt i ulage og miste hele eller noe av sin fleksibilitet og således forårsake at røret blir ødelagt.

Ett problem som oppstår, og som den foreliggende oppfinnelse bringer i orden, er derfor å tilveiebringe et fleksibelt rør som ikke bare er i stand til å tåle en god del aksial kompresjon uten å forkortes, men som også varig er i stand til å tåle gjentatte bøyebelastninger av omvendte sykluser mens det samtidig beholder sin fleksibilitet og helhet. Det er dessuten ønskelig at dette rør skal kunne bøyes til små bøynings-radier.

Med henblikk på å løse dette problem, fremsetter den foreliggende oppfinnelse et fleksibelt rør til føring av hydrokarboner, hvor nevnte rør har to koaksiale rørformede konstruksjoner, hvor disse er henholdsvis en indre og en ytre, og et rørformet aksialblokkeringslag plassert mellom nevnte rørfor-mede konstruksjoner, hvor nevnte rørformede blokkeringslag omfatter i det minste to profiltråder viklet i spiral med kort stigning, hvor nevnte i det minste to profiltråder har et i det vesentlige likebenet, trapesformet tverrsnitt, hvor nevnte trapesformede tverrsnitt angir en grunnflate og to innbyrdes motstående sideflanker som skråner i forhold til hverandre, og nevnte grunnflate på den ene av nevnte i det minste to profiltråder er rettet mot den indre rørformede konstruksjon, mens nevnte grunnflate på den andre av nevnte i det minste to profiltråder er rettet bort fra nevnte indre rørformede konstruksjon, og nevnte i det minste to profiltråder er viklet, sideflanke mot sideflanke, hvorved de danner innbyrdes tilstøtende viklinger for å blokkere nevnte rør aksialt ved kompresjon, hvor nevnte innbyrdes tilstøtende viklinger angir to kontaktflater som er skrånet med hensyn til nevnte rørs akse; ifølge oppfinnelsen omfatter nevnte indre rørformede konstruksjon en konstruksjonstråd som er viklet med kort stigning til utforming av konstruksjonsviklinger som er blokkert i forhold til hverandre i tverretning; og nevnte ene av nevnte i det minste to profiltråder er viklet slik at den presser mot nevnte konstruksjonsviklinger, slik at bøy-ningsdeformasjonen av nevnte rørformede blokkeringslag samtidig bevirker innbyrdes aksial bevegelse av nevnte konstruksjonsviklinger og innbyrdes tversgående forskyvning av nevnte innbyrdes tilstøtende viklinger langs nevnte skrånede kontaktflater for å tillate nevnte rør å bøye seg.

Ett trekk ved oppfinnelsen ligger således i midlet til samarbeid mellom den indre rørformede konstruksjon og det rørfor- mede aksialblokkeringslag, og mer spesifikt mellom konstruksjonsviklingene som kan bevege seg aksialt, og de innbyrdes tilstøtende viklinger som selv er i stand til å bevege seg på tvers i forhold til hverandre. På den måte forbedres rørets evne til å motstå kombinasjonen av sterk aksial kompresjon sammen med bøyebelastninger av omvendte sykluser. Aksialblokkeringslaget blir stabilisert gjennom sitt samarbeid med konstruksjonsviklingene i den indre rørformede konstruksjon og opprettholder varig sin helhet uten å bli brakt ut av la-ge. Enn videre er dette rør i stand til å tåle en god del aksial kompresjon uten å forkortes, på grunn av nærværet av det rørformede aksialblokkeringslag. Endelig opprettholder dette rør en fleksibilitet lignende den til rør ifølge kjent tek-nikk. Røret tillates å bøye seg fordi konstruksjonsviklingene i den indre rørformede konstruksjon kan bevege seg nærmere sammen på innsiden av bøyen mens de beveger seg lenger fra hverandre på den diametralt motsatte utside av bøyen, og samtidig er de innbyrdes tilstøtende viklinger i stand til å gjennomgå en tverrforskyvning i forhold til hverandre, hvorved de utgjør et slags kuleledd.

Den indre rørformede konstruksjon omfatter fordelaktig en konstruksjonstråd som består av en forriglende tråd, for eksempel en formet tråd av zeta-, theta- eller C-formet type som derfor tillater de gjensidig forriglede konstruksjonsviklinger noen grad av aksial klaring både når det gjelder kompresjon og når det gjelder uttrekking innenfor fastsatte grenser, slik det vil bli forklart i detalj senere i beskri-velsen .

Enn videre er nevnte i det minste ene profiltråd og nevnte konstruksjonstråd fordelaktig kryssviklet. Dette gjør det mulig å utligne de dreiemomenter som røret påføres av disse to lag.

Hva mer er, nevnte sideflanker på nevnte i det minste ene profiltråd er skrånet med hensyn til nevnte indre flate med en vinkel som er i området mellom 50° og 70°, og forbedrer således rørets kompresjonsstyrke mens de samtidig opprettholder god fleksibilitet. Dette punkt vil bli forklart senere. I den foreliggende anvendelse er helningsvinkelen mellom to rette linjer som løper gjennom samme punkt, konvensjonelt den absolutte verdi til vinkelåpningen i den minste av de fire vinkelsektorer avgrenset ved krysningen av de to rette linjer. Den er derfor alltid i området mellom 0° og 90°.

Ifølge en særlig fordelaktig første utførelsesform av oppfinnelsen har nevnte ene av nevnte i det minste to profiltråder, eller den første, en høyde som er større enn høyden til nevnte andre av nevnte i det minste to profiltråder, eller den andre. Viklingene av nevnte første profiltråd er således blokkert radialt mellom den indre og den ytre rørformede konstruksjon, mens de av nevnte andre profiltråd er i stand til å bevege seg radialt. I tillegg ligger nevnte første profiltråds grunnflate fordelaktig an mot nevnte konstruksjonsviklinger i nevnte indre rørformede konstruksjon. De konstruksjonsviklinger som viklingene av nevnte første profiltråd er viklet på, er således i stand til å få også disse til å bevege seg aksialt, idet dette da er i stand til å bevirke at viklingene av nevnte andre profiltråd beveger seg i tverretning. Mot innsiden av rørets bøy er viklingene av nevnte andre profiltråd tilbøyelige til å bli drevet mot utsiden av røret mellom nevnte første profiltråds sideflanker, mens motsatt, mot utsiden av bøyen, blir viklingene av nevnte andre profiltråd brakt tettere inn mot rørets innside mellom sideflankene av nevnte ene av nevnte to profiltråder. Som et resultat er det fleksible rør aksialt blokkert mot sammen-trekking mens det samtidig forblir fleksibelt.

Denne utførelsesform reduserer sterkt faren for at blokkeringslaget bringes i ulage, og øker rørets styrke og holdbar-het. Denne forbedring er et resultat av effektiviteten i den måte som blokkeringslaget og konstruksjonsviklingene i det indre rørformede lag samvirker på. Faren for at blokkeringslaget bringes i ulage er knyttet til kreftene generert gjennom friksjon på sideflankene i de innbyrdes tilstøtende viklinger, hvor nevnte krefter særlig har en tendens til å forskyve viklingene med hensyn til rørets akse. Bare viklingene av nevnte første profiltråd ligger nå an mot konstruksjonsviklingene i den indre rørformede konstruksjon. Denne lagrende kontakt er spesielt stabil og kan tåle betydelige radiale krefter. Dette fordi konstruksjonsviklingene har stor radial stivhet. I tillegg forekommer det når røret bøyes, praktisk talt ikke noen glidning mellom, på den ene side, konstruksjonsviklingene og, på den annen side, viklingene av nevnte første profiltråd. Betydelige radiale krefter kan således overføres gjennom denne lagrende kontakt uten at det derved ved denne lagrende kontakt genereres noen slitasje, skjæring eller friksjonskrefter som ville kunne være

ødeleggende for at røret skal virke korrekt. Endelig forelig-ger den lagrende kontakt fordelaktig via grunnflaten i stedet for via toppen av nevnte første profiltråd og forbedrer således stabilitet ytterligere. Viklingene av nevnte andre profiltråd er for sin del ikke i permanent kontakt med konstruksjonsviklingene og drar derfor ikke direkte fordel av disses stabiliserende virkning. Imidlertid drar de fordel av en indirekte stabiliserende virkning knyttet til den permanente kontakt på deres sideflanker med viklingene av nevnte første profiltråd. Ganske overraskende fremkommer det også at denne indirekte virkning er nok til å stabilisere viklingene av nevnte andre profiltråd korrekt.

Det foretrekkes for hver av nevnte profiltråder at bredden av nevnte grunnflate er større enn 1,4 ganger nevnte høyde. Nevnte profiltråder beholder således en grunnflate som på eg-net vis er parallell med rørets akse, hvorved faren for såkalt tilting eller kantstilling reduseres. Blokkeringslagets stabilitet er således forbedret.

Rørytelse forbedres ytterligere, som det vil bli forklart senere, når den ene av nevnte to profiltråder har en høyde som er i området mellom 1,2 og 1,6 ganger høyden til den andre av nevnte to profiltråder.

Videre har nevnte ene av nevnte to profiltråder et tverrsnitt hvis areal er i området mellom 0,8 og 1,5 ganger arealet til nevnte andre av nevnte to profiltråder, slik at de to tråder er av lignende styrke. Som det vil bli forklart senere, kan således vekten av det rørformede blokkeringslag reduseres mens det samtidig opprettholder tilstrekkelig evne til å tåle aksiale kompresjonskrefter.

Hva mer er, grunnflaten og toppen av nevnte ene av nevnte to spiralviklede profiltråder angir hver for seg to koaksiale rørformede envelopper (envelopes) beliggende med innbyrdes avstand, og nevnte andre av nevnte to profiltråder strekker seg fordelaktig i det vesentlige like langt fra nevnte rør-formede envelopper når nevnte fleksible rør strekker seg i lengderetning i en hvilestilling. Dette gjør det mulig å øke rørets fleksibilitet ved å redusere den minste krumningsra-dius som blokkeringslaget kan tåle uten å lide skade.

Ifølge et annet aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelse også en fremgangsmåte for fremstilling av et fleksibelt rør, hvor nevnte rør har to koaksiale rørformede konstruksjoner, hvor disse er henholdsvis en indre og en ytre, og et rørfor-met aksialblokkeringslag plassert mellom nevnte rørformede konstruksjoner, hvor nevnte fremgangsmåte er av den type hvorved det tilveiebringes to profiltråder som hver har et i det vesentlige likebenet, trapesformet tverrsnitt, hvor nevnte trapesformede tverrsnitt angir en grunnflate og to innbyrdes motstående sideflanker som skråner i forhold til hverandre, hvor den ene av nevnte to profiltråder vikles med kort stigning slik at nevnte grunnflate er rettet mot den indre rørformede konstruksjon, idet den danner første viklinger plassert med innbyrdes avstand, mens den andre av nevnte i det minste to profiltråder vikles i spiral mellom nevnte første viklinger som har innbyrdes avstand, med nevnte grunnflate rettet bort fra nevnte rørformede konstruksjon og med sideflanker mot sideflanker, hvorved det dannes innbyrdes tilstøtende viklinger for å blokkere nevnte rør aksialt ved kompresjon, hvor nevnte innbyrdes tilstøtende viklinger angir to kontaktflater som er skrånet i forhold til nevnte rørs ak-se; ifølge oppfinnelsen omfatter nevnte fremgangsmåte videre følgende trinn: a) å tilveiebringe i det minste én konstruksjonstråd; b) å vikle nevnte i det minste ene kon-struks j onstråd med kort stigning til utforming av konstruksjonsviklinger som er blokkert i forhold til hverandre i tverretning; og c) å vikle nevnte ene av nevnte to profiltråder idet den presser mot nevnte konstruksjonsviklinger, hvorved bøyningsdeformasjonen av nevnte rørformede blokkeringslag er i stand til samtidig å bevirker den innbyrdes aksiale bevegelse av nevnte konstruksjonsviklinger og den innbyrdes, tversgående forskyvning av nevnte innbyrdes tilstøtende viklinger langs nevnte skrånede kontaktflater for å tillate nevnte rør å bøye seg.

Ett trekk ved oppfinnelsen i henhold til dette andre aspekt ligger således i bruken av i det minste én konstruksjonstråd som vikles med kort stigning til utforming av konstruksjonsviklinger som henger sammen for å danne en indre rørformet konstruksjon som har stor radial stivhet og som i det minste én profiltråd kan vikles rundt. På den måte danner den stive indre rørformede konstruksjon en bæreflate som nevnte profiltråd kan formes og vikles på.

I trinn a) blir det fordelaktig tilveiebrakt en forriglende

tråd som utgjør nevnte i det minste ene konstruksjonstråd, og i trinn b) blir nevnte forriglende tråd fordelaktig viklet på en slik måte at den danner viklinger som er forriglet i hverandre. På den måte henger viklingene av forriglende tråd sammen over hele sin omkrets og er i tverretning blokkert mot

translasjon. Konstruksjonstråden blir fortrinnsvis viklet i én retning i trinn b), og nevnte i det minste ene profiltråd blir viklet i en motsatt retning i trinn c), slik at nevnte i det minste ene profiltråd og nevnte konstruksjonstråd krysser hverandre. Dreiemomenter som blir påført røret av blokkeringslaget, på den ene side, og viklingene av konstruksjonstråden, på den annen side, har således motsatt retning og har en tendens til å utligne hverandre.

Ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen som tillater profiltrådene å bli montert korrekt, innbefatter trinn c) når profiltrådene oppviser ujevnheter, følgende trinn: å tilveiebringe to profiltråder med i det vesentlige likebenet, trapesformet tverrsnitt, hvor nevnte profiltråder har en grunnflate, en motstående topp, og nevnte sideflanker tilsvarer de ikke-parallelle flater på nevnte profiltråder; å vikle den ene av nevnte to profiltråder på nevnte indre rørformede konstruksjon, idet grunnflaten av nevnte ene av nevnte profiltråder legges an mot den indre rørformede konstruksjon for å utforme viklinger plassert med innbyrdes avstand i en første stigning; å vikle den andre av nevnte to profiltråder mellom nevnte viklinger med innbyrdes avstand, idet toppen av nevnte andre av nevnte to profiltråder presses i retning av nevnte rørformede konstruksjon, slik at grunnflatene av nevnte to profiltråder innbyrdes er vendt i motsatte retninger; og til slutt, å skyve den andre av nevnte to profiltråder inn for å skille nevnte viklinger fra hverandre med en stigning som er større enn den første stigning. Så langt det er mulig, skyves den andre av nevnte to profiltråder inn for å anbringe den like langt fra grunnflaten og fra toppen av nevnte ene av nevnte to profiltråder.

Det foretrekkes, når den andre profiltråd er blitt skjøvet for dypt mellom de to viklinger av den første profiltråd som følger etter hverandre, at nevnte ene av nevnte to profiltråder da blir påvirket til å bevege seg ved translasjon for å bevirke at nevnte viklinger beveger seg tettere sammen på en slik måte at nevnte andre av nevnte to profiltråder blir skilt fra nevnte rørformede konstruksjon, og således omplas-sere den like langt fra grunnflaten og toppen av nevnte ene av nevnte to profiltråder.

Hva mer er, ifølge én særlig fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen, innebærer trinn c) følgende trinn: å tilveiebringe to profiltråder med i det vesentlige likebenet, trapesformet tverrsnitt, hvor nevnte profiltråder har en grunnflate og en motstående topp, og nevnte sideflanker tilsvarer de ikke-parallelle flater på nevnte profiltråder; deretter å vikle den ene av nevnte to profiltråder på nevnte indre rør-formede konstruksjon idet grunnflaten av nevnte ene av nevnte profiltråder legges an mot den indre rørformede konstruksjon for å utforme viklinger som innbyrdes er plassert med en bestemt avstand; deretter å holde nevnte viklinger i nevnte bestemte avstand; og deretter å vikle den andre av nevnte to profiltråder mellom nevnte viklinger med innbyrdes avstand, idet toppen av nevnte andre av nevnte to profiltråder presses i retning av nevnte rørformede konstruksjon slik at de to profiltråders grunnflater innbyrdes vender i motsatte retninger. Denne spesielle utførelsesform vil bli beskrevet mer detaljert i den etterfølgende detaljerte beskrivelse.

Andre særtrekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremkomme ty-delig ved gjennomlesning av den beskrivelse som er gitt i nedenstående, av noen spesielle utførelsesformer av oppfinnelsen som blir gitt som ikke-begrensende angivelse under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 er et skjematisk delriss i perspektiv av et fleksibelt rør ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 er et skjematisk delriss i aksialsnitt av et parti av det fleksible rør illustrert på fig. 1; Fig. 3 er et skjematisk detaljoppriss som viser to elementer fremstilt på fig. 2; Fig. 4 er et skjematisk delriss i aksialsnitt av elementer fremstilt på fig. 1, i aktiv posisjon; Fig. 5 er et skjematisk delriss som illustrerer et første trinn ved fremstilling av et fleksibelt rør ifølge oppfinnelsen; Fig. 6 er et skjematisk delriss som illustrerer et andre trinn ved fremstilling av det fleksible rør ifølge oppfinnelsen; Fig. 7 er et skjematisk delriss som illustrerer et tredje trinn ved fremstilling av det fleksible rør ifølge oppfinnelsen; Fig. 8 er et skjematisk delriss som viser et første trinn i en annen utførelsesform for fremstilling av et fleksibelt rør; Fig. 9 er et skjematisk delriss som illustrerer et andre

trinn i nevnte andre utførelsesform;

Fig. 10 er et skjematisk delriss som illustrerer et tredje

trinn i nevnte andre utførelsesform; og

Fig. 11 er et skjematisk delriss som viser en alternativ

form av nevnte andre utførelsesform.

Fig. 1 illustrerer et fleksibelt rør 10 i henhold til oppfinnelsen av typen med "glatt boring" (smooth bore), som her har, fra en innside 12 av røret og ut mot en utside 14, en indre tettende kappe 16 laget av plast, et forriglet trykkhvelv 18, et rørformet blokkeringslag 20, to kryssede strekkarmeringslag 22, 24 som er skilt fra det rørformede blokkeringslag 20 av en mellomkappe 25, og en ytre tettende kappe 26. Det fleksible rør 10 strekker seg således i lengderetning langs en akse A. Det forriglede trykkhvelv 18 og det rørfor-mede blokkeringslag 20 er fremstilt av langsgående elementer som er viklet i spiral med kort stigning til dannelse av viklinger som i trykkhvelvets 18 tilfelle ikke befinner seg i tilstøting til hverandre, og som i det rørformede blokkeringslag 20 befinner seg i tilstøting til hverandre, mens de kryssede strekkarmeringslag 22, 24 utgjøres av metalltråder som er anordnet som spiralviklinger med lang stigning.

I andre konstruksjonstyper av typen med "ujevn boring" (rough bore) er et metallskrog anbrakt inne i den indre tettende kappe 16, og mellomkappen 25 er utelatt.

Dette er tilfellet med et rørparti 28 fremstilt i aksialt, halvt snitt og illustrert på fig. 2. Det har fra en innside 30 mot en utside 32 et skrog 34 dannet av et profilert me-tallbånd viklet i viklinger som forrigles i hverandre og er i stand til å motvirke radiale sammenklemmingskrefter, en tettende kappe 36 laget av plast, et trykkhvelv 38 laget av zeta- formet tråd som er spiralviklet med kort stigning og forriglet; et rørformet blokkeringslag 40 som i dette tilfelle har to profiltråder 42 og 44 som vil bli beskrevet detaljert senere, et første slitasjehemmende bånd 46, to strekkarmerings-tråder (pressure armor wires) 48 og 50 som er skilt fra hverandre av et andre slitasjehemmende bånd 52, og en ytre kappe 54 laget av plast og skilt fra strekkarmeringstrådene via et holdebånd 56. De slitasjehemmende bånd er utformet til å begrense slitasje og friksjon mellom tilstøtende metalliske lag. Holdebåndets eneste funksjon er å holde strekkarmeringslagene på plass mens røret fremstilles, inntil det tidspunkt hvor den ytre kappe monteres. Dette holdebånd er annerledes i sin oppbygning og sin funksjon enn de aramidfiberarmerte bånd beskrevet i WO 03/083343. Det har langt mindre mekanisk styrke og ville i bruk ikke være i stand til å begrense eller styre ekspanderingen av strekkarmeringslagene under betingelser lignende dem beskrevet i WO 03/083343. Den zetaformede tråd har to motsatte kanter 58 og 60 som hver ender i en re-spektiv retur 62, 64 som avgrenser to innbyrdes motsatte spor 66 og 68. Når det gjelder det rørformede blokkeringslag 40, har dette en første profiltråd 42 og en andre profiltråd 44 med mindre høyde, hvor begge har i det vesentlige likebenet, trapesformet tverrsnitt. Den første profiltråd 42 har en første grunnflate 70 som også blir benevnt den indre flate, og, motsatt av denne, en første topp 72, og den andre profiltråd 44 har en andre grunnflate 44 motstående en andre topp 76. Videre, som det vil bli forklart mer detaljert i nedenstående, har de to profiltråder 42 og 44 tverrsnitt med respektive to sideflanker som skråner mot hverandre med en vinkel i forhold til deres respektive grunnflate 70, 74, hvor disse vinkler er i det vesentlige like.

Ved visse spesifikke anvendelser er det fordelaktig å tildanne i det vesentlige konvekse sideflanker på den første pro filtråd 42 og, samsvarende, tildanne konkave sideflanker på den andre profiltråd 44. Dette fordi dette skaper sfæriske anleggsflater mellom innbyrdes tilstøtende profiltråder som således underletter at innbyrdes bevegelser av kuleleddstype ledsager bøyningen av røret, og reduserer kontakttrykk. Den ideelle krumning for hver sideflanke, sett i tverrsnitt, er en sirkel sentrert på krysningspunktet mellom rørets akse og nevnte sideflankes rette halveringslinje. For rør beregnet for vann med dybde på mindre enn 2500 m, er forholdet mellom aksialblokkeringslagets tykkelse og rørets diameter i praksis slik at denne sirkels radius er svært mye større enn profil-trådens høyde. Ettersom det forholder seg slik, er maksimums-forskjellen mellom en optimalt krummet flanke, på den ene side, og en rett, skrånet flanke, på den annen side, ubetyde-lig og rettferdiggjør ikke at denne forbedring foretas. På grunn av denne lille maksimums forskjell, som er i størrelses-orden noen få hundredelers millimeter, vil det fenomen hvorved delene sliter og sliper hverandre, naturlig skape sfæriske anleggs flater nær de optimale anleggs flater. Denne forbedring er imidlertid fordelaktig i det tilfelle hvor rør er beregnet til å være neddykket på meget store dyp, typisk på mer enn 3500 m, og derfor blir utsatt for ekstremt høye aksiale kompresjonskrefter.

Som fremstilt på fig. 2, strekker røret 28 seg i lengderetning i en hvilestilling. Det skal bemerkes at i denne hvilestilling har den første profiltråd 42 som danner viklinger rundt trykkhvelvet 38, sin første grunnflate 70 liggende an mot viklingene i trykkhvelvet 38 mens selve strekkarmeringstrådene 48 og 50 og det første slitasjehemmende bånd 46 ligger an mot den første topp 72, mens den andre profiltråd 44 er innsatt som en kile mellom viklingene dannet av den første profiltråd 42. Den andre grunnflate 74 og den andre topp 76 på den andre profiltråd 44 vender da respektive i motsatt retning av den første grunnflate 70 og den første topp 72 på den første profiltråd 42. Fordi den andre profiltråds 44 høy-de er mindre enn den første profiltråds 42, er denne andre profiltråd 44 spiralviklet mellom viklingene av den første profiltråd 42, flanke mot flanke, slik at dens andre topp 76 og dens andre grunnflate 74 er plassert i det vesentlige like langt fra henholdsvis trykkhvelvet 38 og det første slitasjehemmende bånd 46. Det skal, hva mer er, bemerkes at i denne hvilestilling befinner returene 62, 64 i de motsatte kanter 58 og 60 på den zetaformede tråd seg respektive i inngrep midt i deres tilstøtende spor 68, 62. Trykkhvelvet 38 har således aksial klaring både for kompresjon og for forlengelse.

I tillegg ligger viklingene av den første profiltråd 42 an mot trykkhvelvet 38 enten direkte, som fremstilt på fig. 2, eller via et bånd laget av syntetisk materiale, slik at frik-sjonskreftene mellom profiltråden 42 og den zetaformede tråd i trykkhvelvet 38 er store nok til at den aksiale bevegelse av viklingene i trykkhvelvet 38 er i stand til å bevirke at viklingene av den første profiltråd 42 beveger seg. Hva mer er, i kraft av dette rørformede blokkeringslag 40 skal det forstås at enhver aksial belastning som er tilbøyelig til å trekke røret 10 sammen som illustrert på fig. 1, vil motvir-kes av viklingene av de to profiltråder 42, 44 som ligger an flanke mot flanke. Denne aksiale kompresjon genererer i de to profiltråder, på grunn av kilevirkningen frembrakt gjennom flankenes skråning, omkrets- eller tangentialspenninger (hoop stresses) i motsatte retninger, hvilke er tilbøyelige til å bevirke at diameteren til viklingene av den første profiltråd 42 reduseres litt, og er tilbøyelige til å bevirke at de av den andre profiltråd 44 øker litt. Blokkeringslaget er utformet på en slik måte at disse belastninger aldri overstiger trådenes flytespenning, hvilket betyr at en deformering forblir reversibel og liten. Når det i praksis blir påført aksial kompresjon, kan blokkeringslaget og røret forkortes reversibelt med en relativ mengde på mindre enn 0,3 % og fordelaktig mindre enn 0,15 %. Siden dette er tilfelle, holder utstrekningen av strekkarmeringslagenes ekspansjon seg, relativt sett, mindre enn omtrent 0,6 %. Strekkarmeringstrådenes radiale bevegelser holder seg markert mindre enn deres egen tykkelse og forhindrer således enhver fare for at strekkarmeringslagene blir brakt i ulage.

Det vises nå til fig. 3 som er et delriss i aksialt, halvt snitt, som viser det fleksible rør i en hvilestilling og viser i tverrsnitt profiltrådene, to viklinger av den første profiltråd 42 og den andre profiltråd 44, liggende mellom hverandre. De to profiltråders 42, 44 geometri, oppbygning og arrangement i forhold til hverandre i det rørformede blokkeringslag 40 vil bli beskrevet med støtte i denne figur 3.

Disse profiltråder 42, 44 er laget av stål og tildannet ved trekking eller kaldvalsing for å oppnå tråder med gode mekaniske egenskaper og gode dimensjonstoleranser til en attrak-tiv kostnad. Strekkstyrken til de således fremstilte tråder er fordelaktig på mer enn 800 MPa. Som det vil bli forklart i nedenstående, må deres overflatefinish være god nok til å tillate én tråd å gli i forhold til en annen. Gjennomsnitts-ruheten RA på trådenes sideflanker er fordelaktig mindre enn 3,2 pm. Det foretrekkes at sideflankene er belagt med fett for å redusere friksjonskoeffisienten enda ytterligere.

Fig. 3 viser den første profiltråd 42 med dens første grunnflate 70 og dens første topp 72 og to innbyrdes motstående sideflanker 80. Den viser også den andre profiltråd 44 med dennes andre grunnflaten 74 og dennes andre topp 7 6 og to innbyrdes motstående sideflanker 82. Profiltrådenes 42, 44 dimensjoner er skreddersydd til særlig å passe til det fleksible rørs diameter, den minste bøyningsradius som røret må bøyes til, og den vanndybde som det skal brukes i.

Helningsvinklene mellom, på den ene side, de innbyrdes motstående sideflanker 80 og den første grunnflate 70 og, på den annen side, de innbyrdes motstående sideflanker 82 og den andre grunnflate 74 er således i det vesentlige like og er i området mellom 50° og 70°, fordelaktig 55° og 65°, og er optimalt nær 60°, hvilket gjør det mulig å oppnå et blokkeringslag som har både god kompresjonsstyrke og god fleksibilitet. Etter som disse vinkler øker mot 90°, blir kilevirkningen spesifikt mindre, omkrets- eller tangentialspenningene i profiltrådene blir derfor lavere og blokkeringslagets aksiale kompresjonsstyrke forbedres. Ved vinkler ut over 75° er det imidlertid en fare for skjæring og blokkering gjennom manglende glidning mellom profiltrådenes sideflater. Dessuten, når høydene hl, h2 på de to profiltråder 42, 44 er fastlagt, reduserer en reduksjon i vinkelen den minste bøy-ningsradius som blokkeringslaget kan bøyes til uten å lide skade, og dette er da ensbetydende med at blokkeringslagets fleksibilitet forbedres jo mindre denne vinkel er. I siste instans gir en vinkel på rundt 60° et optimalt kompromiss.

I tillegg er profiltrådenes 42, 44 hjørner avrundet eller av-faset, slik at deres relative bevegelse ikke skader de til-støtende lag, og deres innbyrdes glidning skjer med minst mulig friksjon.

Bredden bl av grunnflaten på den første profiltråd er fortrinnsvis større enn 1,4 ganger dennes høyde hl. Likeledes er bredden b2 på den andre profiltråd 44 fordelaktig større enn 1,4 ganger dennes høyde h2. Dette forbedrer profiltrådenes 42, 44 stabilitet idet de varig beholder sin grunnflate parallelt med rørets akse når sistnevnte strekker seg i lengderetning .

Den første profiltråds 42 høyde hl er fordelaktig i området mellom 1,2 og 1,6 ganger den andre profiltråds 44 høyde h2. Dette fordi at når alle de andre parametrer er fastsatt, har en økning i hl/h2-forholdet den virkning at blokkeringslagets fleksibilitet økes gjennom økningen i mengden av radial forskyvning av den andre profiltråd h.2 med hensyn til den første profiltråd hl. Denne økning reduserer imidlertid den andre profiltråds tverrsnitt og derfor blokkeringslagets kompresjonsstyrke. I siste instans oppnås det beste kompromiss når hl/h.2 er i området mellom 1,2 og 1,6.

Den første profiltråd 42 har dessuten fordelaktig et tverrsnitt hvis areal er i området mellom 0,8 og 1,5 ganger arealet av den andre profiltråds 44 tverrsnitt. På den måte blir omkrets- eller tangentialspenningene ved kompresjon og strekk som henholdsvis profiltråden 42 og 44 gjennomgår, jevne og av lignende størrelse. Dette tillater blokkeringslaget å forbedres ved at dets vekt reduseres for samme aksiale kompresjonsstyrke .

Tverrsnittsarealet til den første profiltråd 42 er fortrinnsvis i området mellom 1 og 1,3 ganger, og er for eksempel 1,2 ganger, tverrsnittsarealet til den andre profiltråd 44.

Den første profiltråd 42 har for eksempel en høyde hl som er i området mellom 4 mm og 14 mm, og en bredde bl på den første grunnflate 70 i området mellom 6 mm og 24 mm for rør med innvendig diameter i området mellom 100 mm og 250 mm som skal være neddykket på vanndyp på mellom 1000 og 1500 m. Under de samme forhold er høyden h2 til den andre profiltråd 44 for eksempel i området mellom 2,5 mm og 11 mm og den andre grunnflates 74 bredde b2 er i området mellom 7,5 mm og 27 mm.

Således er for eksempel i et fleksibelt rør med en innvendig diameter på 150 mm, som er beregnet til å være neddykket på 1500 m dyp, den første profiltråds 42 høyde hl 8,2 mm, den første grunnflates 70 bredde bl er 14,1 mm, idet den andre profiltråds 44 høyde h2 er 6 mm og den andre grunnflates 74 bredde b2 er 16,2 mm.

Som det allerede er gitt uttrykk for i ovenstående, angir viklingene av respektive den første profiltråd 42 og den andre profiltråd 44, når det fleksible rør strekker seg i lengderetning i en hvilestilling, to koaksiale envelopper. I tillegg ligger den andre profiltråd 44 fordelaktig like langt fra den første grunnflate 70 og fra den første topp 72 på den første profiltråd 42, hvor dette har den fordel at det reduserer blokkeringslagets minste bøyningsradius. Som et resultat, idet det forannevnte eksempel benyttes igjen og det vises til fig. 3, må den andre grunnflate 74 og den andre topp 76 på den andre profiltråd 44 respektive befinne seg i en avstand på 1,1 mm fra en første linje Fl angitt av den første topp 72 på den første profiltråd 42 og fra en andre linje F2 som den første grunnflate 70 på den første profiltråd 42 angir. Måten denne koaksialitet oppnås på, vil bli forklart mer detaljert når det gjelder fremgangsmåten ved fremstilling av det fleksible rør.

Det skal nå vises til fig. 4 som i aksialt snitt fremstiller et parti av et rør i henhold til oppfinnelsen og bare dets trykkhvelv 38 som dets rørformede blokkeringslag 40 ligger an mot. Denne sammenstilling er fremstilt under forhold hvor rø-ret er bøyd, hvor det angir en innside av bøyen 84 og en utside av bøyen 86. Mot bøyens 84 innside er således et første rørparti 8 8 trukket sammen, mens mot utsiden av bøyen 8 6 er et diametralt motsatt andre rørparti 90 strukket. Den kon-struks jonsmessige innvirkning på trykkhvelvet 38 og på det rørformede blokkeringslag 40 og den relative forskyvning av deres respektive elementer vil bli forklart i nedenstående. Mot innsiden av bøyen 84 er således det første rørparti 88 trukket sammen, og viklingene av den zetaformede tråd støter mot hverandre, mens på den motsatte side, mot utsiden av bøyen 86, er det andre rørparti 90 strukket, og returene 62, 64 i de motsatte kanter 58, 60 er respektive i inngrep med hverandre. I det første rørparti 88 befinner dessuten viklingene seg tett sammen, mens i det andre rørparti 90 er viklingene lenger fra hverandre. Som et resultat har viklingene av den zetaformede tråd samtidig, fordi den første profiltråd 42 er spiralviklet slik at den presser mot trykkhvelvet 38, ført med seg viklingene av den første profiltråd 42, slik at i det første rørparti 88 er viklingene av den første profiltråd 42 blitt ført tettere sammen, mens på den motsatte side, i det andre rørparti 90, er viklingene av den første profiltråd 42 blitt beveget lenger fra hverandre. Dette har da den mekaniske virkning at det fører viklingene av den andre profiltråd 44 på tvers mot innsiden av bøyen 84. I det første rørparti 88 har spesifikt viklingene av den første profiltråd 42, hvis sideflanker 80 er skrånet, beveget seg tettere sammen og drevet viklingene av den andre profiltråd 44 mot innsiden av bøyen 84, idet viklingene glir langs kontaktflater angitt av sideflankene 80, 82. Samtidig, i det andre rørparti 90 på motsatt side, glir viklingene av den andre profiltråd 44, fordi viklingene av den første profiltråd 42 har beveget seg fra hverandre, flanke mot flanke mellom viklingene av den første profiltråd 42 i retning av trykkhvelvet 38.

Røret 10 tillates således å bøye seg uten noen samlet forkorting av dette rør, idet viklingene av de to profiltråder 42,

44 således virker som kuleledd i forhold til hverandre. Disse bøyninger blir, når det gjelder deres amplitude, bare begren-set av at den andre topp 7 6 på den andre profiltråd 44 kommer til anlegg mot trykkhvelvet og samtidig, på den motsatte

side, av at den andre grunnflate 74 på den andre profiltråd 44 kommer til anlegg mot strekkarmeringslaget 48 og den sli-tas j ehemmende kappe 46.

Ifølge en første alternativ utførelsesform av oppfinnelsen, og denne er ikke avbildet, er profiltrådene 42, 44 viklet på en slik måte at deres respektive grunnflate og topp er plassert motsatt med hensyn til trykkhvelvet 38, som illustrert på fig. 2. Dessuten, og ifølge en andre alternativ utførel-ses form, er det tilveiebrakt en første profiltråd i to deler som er innbyrdes symmetriske med hensyn til et midtplan, for å gjøre sammenstilling enklere. Profiltrådene har fordelaktig, og i henhold til en tredje alternativ utførelsesform, langsgående hulrom i sin grunnflate og/eller i sin topp, og på innsiden av deres kontaktflate i tilfellet med en første profiltråd laget i to symmetriske deler, idet sideflankene er beholdt intakte for på den måte å gjøre det rørformede blokkeringslag lettere uten uheldig påvirkning på dets funksjo-nelle deler.

Det fleksible rør ifølge oppfinnelsen fremstilles ved bruk av en fremgangsmåte som vil bli beskrevet i nedenstående under henvisning til fig. 5 til 7. Disse figurer fremstiller skjematisk i aksialt, halvt snitt et fleksibelt rør av det slag som er illustrert på fig. 2, når det er under fremstilling. De henvisningstegn som vedrører identiske elementer, vil derfor bli merket med et apostroftegn Et rør slik som dette fremstilles lag for lag fra innsiden og utover. Skroget 34' fremstilles ved spiralvikling og forrigling av et metallpro-filbånd. Deretter blir den tettende kappe 36' fremstilt ved ekstrusjon. Det neste trinn er å fremstille trykkhvelvet 38' ved spiralvikling med kort stigning av én eller flere tråder idet det blir brukt det som på engelsk er alminnelig kjent som en "spiraling machine" (spiralviklemaskin). Deretter blir blokkeringslaget 40' fremstilt ved bruk av en spiralviklema skin i henhold til en fremgangsmåte som vil bli beskrevet detaljert i nedenstående. Som avslutning blir de øvrige lag, nemlig, på den ene side, strekkarmeringslagene 48', 50', de ulike slitasjehemmende bånd 46', 52' og holdebånd 56' og, på den annen side, den ytre kappe 54' fremstilt på konvensjonelt vis ved henholdsvis bruk av spiralvikling av tråder eller bånd og bruk av ekstrusjon.

Fig. 5 viser igjen et skrog 34' dekket med en tettende kappe (pressure sheet) 36', på hvilken det er spiralviklet en zeta-formet tråd som danner et trykkhvelv 38', hvor disse lag allerede er blitt fremstilt på konvensjonelt vis. Blokkeringslaget 40' er avbildet idet det er under fremstilling, idet det passerer gjennom spiralviklemaskinen. Spiralviklemaskinen er stasjonær og røret drives i translasjonsbevegelse i pilens F retning. Idet det forlater spiralviklemaskinen, er blokkeringslaget 40' dannet. Aller først, og i et første trinn, blir den første profiltråd 42' viklet i spiral rundt trykkhvelvet 38' under styrt strekk, for på den måte å stramme de

således utformede viklinger og feste dem på trykkhvelvet 38'. Den første profiltråds 42' grunnflate 70' monteres med anlegg mot trykkhvelvet 38'. Dessuten styres stigningen i den første profiltråds 42' spiral Pr nøyaktig.

Deretter, og i et andre trinn illustrert på fig. 6, blir den siste vikling i den spiralviklede første profiltråd 42' blokkert når det gjelder aksial translasjon, ved at det presses et rulledannende middel 92' mot en utvendig sideflanke 80' på den første profiltråd 42' i denne siste vikling.

Deretter, i et tredje trinn illustrert på fig. 7, blir en ny vikling av den andre profiltråd 44' viklet under styrt strekk mellom de to frie sideflanker 80' på den første profiltråd 42'. Denne nye vikling av den andre profiltråd 44' passer da nøyaktig mellom den første profiltråds 42' grunnflate og topp. Den kjensgjerning at profiltrådenes 42' og 44' tverrsnitt er konstant og at posisjonen til den første profiltråds 42' siste vikling holdes i konstant avstand svarende til stigningen Pr under produksjonsprosessen, gjør denne pasning desto mer nøyaktig. Rullen 92' holder denne stigning Pr konstant mens den andre profiltråd 44' føres inn mellom viklingene av den første profiltråd 42'. Spesifikt frembringer den leggespenning som øves på den andre profiltråd 42', på grunn av kilevirkningen, en kraft som er tilbøyelig til å skille de to siste viklinger av den første profiltråd 44', og denne kraft blir delvis motvirket av rullen 92'.

Den prosess som brukes for å fremstille det rørformede blokkeringslag 40', er en kontinuerlig prosess, og de to profiltråder 42' og 44' blir viklet samtidig rundt trykkhvelvet 38' etter som spiralviklemaskinen roterer. Rullen eller rullene 92' som utgjør middel til å kontrollere atskillelsen av viklingene, er montert fast på spiralviklemaskinens ramme, slik at de hele tiden blir værende nær leggepunktet for den andre profiltråd 42'.

Spiralviklemaskinen er fordelaktig av den art som er beskrevet i dokumentet WO 02/081111. Dette fordi denne spiralviklemaskin omfatter motoriserte lineære trekkanordninger innebygd i den roterende ramme, hvilke mater profiltrådene 42', 44' helt frem til deres leggepunkt med presis styring over leggestrekken. I tillegg garanterer styring over leggestrekken kvaliteten på, på den ene side, anlegget til den første profiltråds 44' grunnflate mot trykkhvelvet 38' og, på den annen side, anlegget til de to profiltråders 42', 44' sideflanker 80', 82' mot hverandre. Kvaliteten på denne anleggskontakt er nå av avgjørende betydning for aksialblokkeringslagets påli-telighet og bestandighet.

En fremgangsmåte for fremstilling av et rør i henhold til oppfinnelsen ved bruk av en annen utførelsesform, igjen i tre trinn, blir nå beskrevet under henvisning til fig. 8 til 10.

Det vises således til fig. 8, som viser de samme elementer som dem vist på fig. 5, hvilke er blitt tildelt samme henvis-ningstall, hvor profiltråden 42' således, ved bruk av spiralviklemaskinen, opprinnelig er spiralviklet i et første trinn med en spiralstigning Pl som er kortere enn spiralstigningen Pr til profiltråden 42' i dens endelig monterte tilstand, og Pl er fordelaktig litt mindre enn Pr, for eksempel fem til ti prosent mindre. I kraft av spiralviklemaskinen, ved at dens rotasjonshastighet varieres til å passe til fremføringen av det fleksible rør som passerer gjennom den, kan spiralstig-ningens lengde endres. Således, med hensyn til de kombinerte hastigheter, nemlig spiralviklemaskinens rotasjonshastighet og det fleksible rørs fremføringshastighet, som bevirker at den første profiltråd 42' blir viklet med en stigning Pr, oppnås den nye spiralstigning Pl enten ved å øke spiralviklemaskinens hastighet eller ved å redusere det fleksible rørs fremføringshastighet.

Samtidig, og i et andre trinn illustrert på fig. 9, blir den andre profiltråd 44' viklet idet den danner en ny vikling mellom den første profiltråds 42' to frie sideflanker 80'. Den nye vikling av den andre profiltråd 44' passer da ikke lenger nøyaktig mellom den første profiltråds 42' grunnflate og topp, men snarere henimot toppen av den første profiltråd 42', med en opprinnelig spiralstigning Pl i det vesentlige identisk med den første profiltråds 42' spiralstigning.

Deretter, i et tredje trinn illustrert på fig. 10, blir denne nye vikling av den andre profiltråd 44' brakt inn nøyaktig mellom den første profiltråds 42' grunnflate og topp ved bruk av en rulle 94'. Denne rulle 94' med sylindrisk omdreinings-symmetri har to identiske anleggsflater som er innbyrdes sym metriske med hensyn til en sentral krans. Den er montert til å rotere om en akse som er i det vesentlige parallell med det fleksible rørs akse. Den sentrale krans er av en bredde som er merkbart mindre enn en halv spiralstigning Pl og av en radial tykkelse som er i det vesentlige lik halve avstanden mellom den første profiltråds 42' høyde hl og den andre profiltråds 44' høyde h2.

I henhold til dette tredje trinn hvor rullen 94' tvungent blir presset mot det rørformede blokkeringslag 40' slik at dets to identiske anleggsflater respektive ligger an mot to viklinger av den første profiltråd 42' som følger etter hverandre, mens den sentrale krans passer nøyaktig mellom disse to viklinger som følger etter hverandre, tvinger rullen 94' således den andre profiltråd 44' nøyaktig inn mellom de to viklinger av den første profiltråd 42' som følger etter hverandre . Den andre profiltråd 44' blir deretter skjøvet inn til en dybde som bestemmes av kransens radiale tykkelse. Gitt denne radiale tykkelse, som måler halve forskjellen mellom hl og h.2, er den andre profiltråd 44' ved at den ligger an mot den første av de to viklinger av den første profiltråd 42' som følger etter hverandre, videre tilbøyelig, ved at den danner en kile, til å skille fra den siste vikling av den første profiltråd 42' for å bringe den bort fra den første til en avstand lik stigingen Pr.

På den måte er det mulig å overvinne både dimensjonsvariasjo-ner i profiltrådene og strukturelle uregelmessigheter i disse. Siden spiralviklingen bestemmes og fastholdes gjennom spiralviklemaskinens rotasjonshastighet og det fleksible rørs fremføringshastighet, ville altfor store dimensjonsuregelmes-sigheter i profiltrådene faktisk føre til dårlig plassering av den andre profiltråd 44' med hensyn til den første profiltråd 42' idet den ville komme enten for nær eller for langt bort fra trykkhvelvet 38'. Således gjør denne fremgangsmåte det da mulig når som helst, ved bruk av rullen 94', å sette viklingene i en stigning Pr.

Dimensjonsmessige og geometriske forskjeller i profiltrådene er imidlertid relativt små fordi disse tråder oppnås ved trekking eller ved kaldvalsing. Som et resultat er det ikke noe behov for å tilveiebringe en stigning Pl som er svært mye kortere enn den optimale Pr. En stigning Pl nær den optimale stigning Pr, for eksempel 5 til 10 % kortere enn stigningen Pr, egner seg derfor perfekt. Et slikt valg av stigning Pl gjør det mulig samtidig å kompensere for eventuelle juste-ringer som trengs som et resultat av dimensjonsmessige og geometriske toleranser samt å ikke forårsake betydelig bevegelse av viklingene og således skade dem eller påføre skade på de lag som støtter dem.

Ifølge en alternativ form av denne andre utførelsesform, illustrert på fig. 11, er rullen 94' virkeliggjort ved bruk av en sidepressrulle 96' som tilveiebringer nøyaktig styring over banen til den siste vikling av den første profiltråd 42' idet denne beveger seg bort under virkningen av rullen 94' og dennes krans. For å gjøre dette er sidepressrullen 96' montert til å rotere på en holder 98' om en akse som er i det vesentlige perpendikulær på det fleksible rør og har form som en avkortet kjegle, slik at dens anleggsbane presser nøyaktig mot den skrånede sideflanke på den første profiltråd 42'. Sidepressrullen 96' blir da med kraft drevet i translasjonsbevegelse via sin holder 98' mot den skrånede sideflanke på den første profiltråd 42' i en retning parallelt med det fleksible rørs akse og med en intensitet som er i området mellom f.eks. 10 daN og 50 daN. Holderen 98' kan drives i en retning R via en fjær eller alternativt en aktuator. Dersom den andre profiltråd 44' blir skjøvet for dypt mellom to vik linger av den første profiltråd 42' som følger etter hverandre, for eksempel som et resultat av et element som tilfeldig-vis har satt seg fast mellom den andre profiltråd 44 og rul-lens 94' krans, eller alternativt som et resultat av strekken i den andre profiltråd 44', ville den således da bli løftet opp og bort fra trykkhvelvet 38' gjennom sidepressrullens 96' virkning. Sistnevnte ville faktisk bevege den siste vikling av den første profiltråd 42' i translasjon parallelt med det fleksible rør og derved, gjennom en omvendt kilevirkning, få den andre profiltråd 44' til å bevege seg opp igjen og bort fra trykkhvelvet 38'.

Det kan dessuten ses at rullen 94' og sidepressrullen 96' kan brukes samtidig for perfekt styring av den relative plassering av den andre profiltråd og av den første profiltråd.

Claims (16)

1. Fleksibelt rør (10) til føring av hydrokarboner, hvor nevnte rør har to koaksiale rørformede konstruksjoner, hvor disse er henholdsvis en indre (16, 18; 34, 36, 38) og en ytre (22, 24, 25, 26; 46, 48, 50, 52, 54, 56), og et rørformet aksialblokkeringslag (20; 40) plassert mellom nevnte rørformede konstruksjoner, hvor nevnte rørformede blokkeringslag (20; 40) omfatter i det minste to profiltråder (42, 44) som er spiralviklet med kort stigning, hvor nevnte i det minste to profiltråder (42, 44) hver har i det vesentlige likebenet, trapesformet tverrsnitt, hvor nevnte trapesformede tverrsnitt angir en grunnflate (70, 74) og to innbyrdes motstående sideflanker (80, 82) som er skrå-stilt i forhold til hverandre, hvor nevnte grunnflate (70) på den ene av nevnte i det minste to profiltråder er rettet mot den indre rørformede konstruksjon (18; 38), mens nevnte grunnflate (74) på den andre av nevnte i det minste to profiltråder er rettet bort fra nevnte indre rørformede konstruksjon (18; 38), nevnte i det minste to profiltråder er viklet, sideflanke mot sideflanke, til å danne innbyrdes tilstøtende viklinger for på den måte å blokkere nevnte rør aksialt ved kompresjon, hvor nevnte innbyrdes tilstøtende viklinger angir to kontaktflater som er skrånet med hensyn til nevnte rørs akse;karakterisert vedat nevnte indre rørformede konstruksjon (18; 38) omfatter en konstruksjonstråd som er viklet med kort stigning til utforming av konstruksjonsviklinger som er blokkert i forhold til hverandre i tverretning; og ved at nevnte ene (42) av nevnte i det minste to profiltråder er viklet slik at den presser mot nevnte konstruksjonsviklinger, slik at bøyningsdeformasjonen av nevnte rørformede blokkeringslag (18; 38) bevirker relativ aksial bevegelse av nevnte konstruksjonsviklinger og samtidig relativ tverrforskyvning av nevnte innbyrdes tilstøtende viklinger langs nevnte skrånede kontaktflater for å tillate nevnte rør (10) å bøye seg.

2. Fleksibelt rør som angitt i krav 1,karakterisert vedat nevnte konstruksjonstråd består av en forriglende tråd, hvor nevnte forriglende tråd danner innbyrdes forriglede viklinger.

3. Fleksibelt rør som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat nevnte ene (42) av nevnte i det minste to profiltråder og nevnte kon-struks j onstråd er kryssviklet.

4. Fleksibelt rør som angitt i hvilket som helst av kra-vene 1 til 3,karakterisert vedat nevnte sideflanker (80, 82) er skrånet med hensyn til-nevnte grunnflate (70, 74) med en vinkel som er i området mellom 50° og 70°.

5. Fleksibelt rør som angitt i hvilket som helst av kra-vene 1 til 4,karakterisert vedat nevnte ene (42) av nevnte i det minste to profiltråder har en høyde (hl) som er større enn høyden (h2) til nevnte andre (44) av nevnte i det minste to profiltråder .

6. Fleksibelt rør som angitt i krav 5,karakterisert vedat hver av nevnte profiltråder (42, 44) har en bredde (bl, b2) på nevnte grunnflate (70, 74) som er større enn 1,4 ganger nevnte høyde (hl, h2) .

7. Fleksibelt rør som angitt i krav 5 eller 6,karakterisert vedat nevnte ene (42) av nevnte i det minste to profiltråder har en høyde (hl) som er i området mellom 1,2 og 1, 6 ganger høyden (h.2) til nevnte andre (44) av nevnte i det minste to profiltråder .

8. Fleksibelt rør som angitt i krav 7,karakterisert vedat nevnte ene (42) av nevnte i det minste to profiltråder har et tverrsnitt med et tverrsnittsareal som er i området mellom 0,8 og 1,5 ganger arealet av nevnte andre (44) av nevnte i det minste to profiltråder.

9. Fleksibelt rør som angitt i hvilket som helst av kra-vene 5 til 8,karakterisert vedat idet nevnte ene (42) av nevnte i det minste to profiltråder har en topp (72) motsatt av nevnte grunnflate (70), angir nevnte topp (72) og nevnte grunnflate (70) av nevnte ene (42) av nevnte to spiralviklede profiltråder hver for seg to koaksiale rørformede envelopper beliggende med innbyrdes avstand, og at nevnte andre (44) av nevnte i det minste to profiltråder strekker seg i det vesentlige like langt fra nevnte rørformede envelopper når nevnte fleksible rør (10) strekker seg i lengderetning.

10. Fremgangsmåte til fremstilling av et fleksibelt rør, hvor nevnte rør har to koaksiale rørformede konstruksjoner, idet disse er henholdsvis en indre og en ytre, og et rørformet aksialblokkeringslag plassert mellom nevnte rørformede konstruksjoner, og hvor fremgangsmåten er av den type hvorved det tilveiebringes to profiltråder (42, 44) som hver har et i det vesentlige likebenet, trapesformet tverrsnitt, nevnte trapesfor mede tverrsnitt angir en grunnflate (70, 74) og to innbyrdes motstående sideflanker (80, 82) som er skrånet i forhold til hverandre, den ene (42) av nevnte to profiltråder spiralvikles med kort stigning, slik at nevnte grunnflate (70) er rettet mot den indre rørfor-mede konstruksjon, og danner første viklinger med innbyrdes avstand, mens den andre (44) av nevnte i det minste to profiltråder spiralvikles mellom nevnte første viklinger med innbyrdes avstand idet nevnte grunnflate er rettet bort fra nevnte rørformede konstruksjon, med sideflanker mot sideflanker, hvorved det dannes innbyrdes tilstøtende viklinger for å blokkere nevnte rør aksialt ved kompresjon, og nevnte innbyrdes tilstøtende viklinger angir to kontaktflater som er skrånet i forhold til nevnte rørs akse;karakterisert vedat den videre omfatter følgende trinn: a) å tilveiebringe i det minste én konstruksjonstråd; b) å vikle nevnte i det minste ene konstruksjonstråd med kort stigning til utforming av konstruksjonsviklinger som er blokkert i forhold til hverandre i tverretning; og c) å vikle nevnte ene (42) av nevnte to profiltråder slik at den presser mot nevnte konstruksjonsviklinger, og bøyningsdeformasjonen i nevnte rørformede blokkeringslag er i stand til samtidig å bevirke den relative aksiale bevegelse av nevnte konstruksjonsviklinger og den relative tverrforskyvning av nevnte innbyrdes tilstøtende viklinger langs nevnte skrånede kontaktflater for å tillate nevnte rør å bøye seg.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10,karakterisert vedat i trinn a) tilveiebringes det en forriglende tråd som utgjør nevnte i det minste ene konstruksjonstråd og i trinn b) blir nevnte forriglende tråd viklet på en slik måte at den danner viklinger som er forriglet i hverandre.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 10 eller 11,karakterisert vedat i trinn b) blir nevnte konstruksjonstråd viklet i én retning og at i trinn c) blir nevnte ene profiltråd viklet i en motsatt retning, slik at nevnte i det minste ene profiltråd og nevnte konstruksjonstråd krysser hverandre.

13. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av krave-ne 10 til 12,karakterisert vedat trinn c) innebærer følgende trinn: - å tilveiebringe to profiltråder med i det vesentlige likebenet, trapesformet tverrsnitt, hvor nevnte profiltråder har en grunnflate, en motstående topp, nevnte sideflanker som tilsvarer de ikke-parallelle flater på nevnte profiltråder; - å vikle den ene av nevnte to profiltråder på nevnte indre rørformede konstruksjon, idet grunnflaten på nevnte ene av nevnte profiltråder legges an mot den indre rørformede konstruksjon for å utforme viklinger som er plassert med innbyrdes avstand i en første stigning Pl; - å vikle den andre av nevnte to profiltråder mellom nevnte viklinger med innbyrdes avstand idet toppen av nevnte andre av nevnte to profiltråder presses i retning av nevnte rørformede konstruksjon, slik at de to profiltråders grunnflater innbyrdes vender i motsatte retninger; og - å skyve inn den andre (44') av nevnte to profiltråder for å skille nevnte viklinger med en stigning som er større en Pl.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 13,karakterisert vedat nevnte ene (42') av nevnte to profiltråder også translasjonsforskyves for å bringe nevnte viklinger tettere sammen for på den måte å skille nevnte andre av nevnte to profiltråder fra nevnte rørformede konstruksjon.

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 13 eller 14,karakterisert vedat den andre (44') av nevnte to profiltråder monteres like langt fra grunnflaten og toppen på nevnte ene (42') av nevnte to profiltråder .

16. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av krave-ne 10 til 12,karakterisert vedat trinn c) innebærer følgende trinn: - å tilveiebringe to profiltråder med i det vesentlige likebenet, trapesformet tverrsnitt, idet nevnte profiltråder har en grunnflate, en motstående topp, nevnte sideflanker som tilsvarer de ikke-parallelle flater på nevnte profiltråder; - å vikle den ene av nevnte to profiltråder på nevnte indre rørformede konstruksjon, idet grunnflaten på nevnte ene av nevnte profiltråder legges an mot den indre rørformede konstruksjon for å utforme viklinger som innbyrdes er plassert med en bestemt avstand; - å holde nevnte viklinger i denne bestemte avstand; og - å vikle den andre av nevnte to profiltråder mellom nevnte viklinger med innbyrdes avstand idet toppen av nevnte andre av nevnte to profiltråder presses i retning av nevnte rørformede konstruksjon, slik at de to profiltråders grunnflater innbyrdes vender i motsatte retninger.