NO754181L - - Google Patents

Abstract

FLYTENDE SLANGE.

Description

Oppfinnelsen vedrører bøyelige rør og rør-

formede ledninger, og mer spesielt bøyelige, flytende slanger som omfatter adskilte lag av skruelinjeformet forløpende materiale.

Slanger for spesielle øyemed såsom flytende

slanger omfatter typisk et rør, mantel og armering eller forsterkning. Ekstra konstruksjoner er vanligvis nødvendig for å

gi slangen ønsket flyteevne. F.eks. kan flottører være for-bundet med en slange eller som i mer foretrukne slangekonstruk-sjoner kan ett med samme anordnede flytekammere være inkludert.

En type av helt flytekammer omfatter et lag av

en eller flere rørlengder som er skruelinjeformet viklet om et rør ved praktisk talt samme diameter. Det skruelinjeformet forløpende flytekammer kan være fylt med cellerformet materiale som omhandlet i amerikansk patent nr. 3.119.415. Cellematerialet en sådan slange reduserer vesentlig muligheten for innstrømming flytekammeret.

Eksempler på flytende slanger med et enkelt lag

av skruelinjeformet forløpende rørformede kammere som ikke er fylt med skummateriale, er omhandlet i amerikansk patent nr. 3.117.596 og engelsk patent nr. 1.361.215. Sådanne enkelt-

lags konstruksjoner innfører en iboende mulighet for redusert oppdriftsevne i løpet av slangens levetid.

Flottørens eller rørlengdens diameter må være

ganske stor i forhold til størrelsen av røret for å tilveie-

bringe et kammer med tilstrekkelig flyteevne når et enkelt lag av skrueformet rørlengde brukes. Antallet av rørlengder som kan

bli brukt i et enkelt lag for å tilveiebringe oppdrift;

er ganske lite. F.eks. kan en skruelinjeformet rørlengde brukes som angitt i patent 3.119.415 eller opptil tyve rør-lengder kan brukes som angitt i patent 1.361.215. Slangeoppdrift kan ikke oppnås ved å bruke flere rørlengder i et enkelt lag, fordi den effektive spesifikke vekt av slike rør-lengder øker når deres diameter minskes.

Flytende rørlengder med stor diameter er mere utsatt for å falle sammen enn rørlengder med mindre diameter, og den er også lettere å fylle enn en rørlengde med liten diameter. Dette medvirker til muligheten for tap av slangens flyteevne. Som nevnt ovenfor er problemet med fylling av rørlengdene med vann praktisk talt unngått ved å fylle dem med skummateriale.

Når imidlertid rørlengdenes diameter økes, avtar deres motstand mot å falle sammen, men denne motstand kan økes ved individuell forsterkning av de skruelinjeformede rørlengder som omhandlet i patent 1.361.215 og 3.117.596.

Tomme rørlengder bidrar mer til oppdrift enn en skumfylt rørlengde gjør. Skummateriale er imidlertid bare nød-vendig til å minske muligheten for at det enkelte lag av rør-lengde med stor diameter fylles med vann.

Skum anbragt utvendig på et enkelt lag av rør-lengder er mottagelig for å .falle sammen, fordi det må bære vekten av en flytende slange.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en flytende slange med i ett med samme anordnede flytekammere som strekker seg skruelinjeformet i slangens hele lengde. I en foretrukket utførelse er flytekammereav et flertall lag av flerendede rørlengder skruelinjeformet i slangens hele lengde. De suksessive lag. av rørlengder ligger hovedsakelig mellom hverandre fortrinnsvis inne i et lag av cellemateriale som hovedsakelig har form av et antall skruelinjeformet forløpende elementer. Materialet i rørlengdene har en høyere modul enn den av polymeren som brukes i slangerøret eller cellematerialet.

En primær fordel med oppfinnelsen er at et antall lag av flerendede rørlengder med. relativt liten diameter kan brukes for å oppnå nødvendig slangeoppdrift. Rørlengdene med liten diameter reduserer vesentlig muligheten for fylling og tap av flyteevne.

En annen fordel av den flerlagede konstruksjon

er at suksessive lag av flerendede rørlengder er hovedsakelig anordnet i en sats med hverandre som understøtter den flerendede rørlengde og hindrer dens sammenfalling radialt.

En videre fordel av oppfinnelsen er at et meget lettvektig cellemateriale kan brukes mellom lagene av rørlengder uten ekstra forsterkning for å hindre cellematerialet i å falle sammen.

En videre fordel av oppfinnelsen er at dens konstruksjon fører til en prosess hvor bunter av flerendede rør-lengder hurtig kan vikles skrueformig rundt et slangerør.

Et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe

en slangekonstruksjon hvor muligheten for innstrømming i kamrene til et punkt som bringer slangen til å synke, er vesentlig redusert.

Disse og andre formål og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse under henvisning til teg-ningene, hvor fig. 1 er et riss av en vulkanisert slange som viser i ett med samme anordnede flyterørlengder anbragt i bunter på et armeringsforstérket rør, fig. 2 er et forstørret riss etter linjen 2-2 på fig. 1, fig. 3 er et riss som viser en buet slangemontering ifølge oppfinnelsen, fig. 4 er et bortskåret sideriss hovedsakelig etter linjen 4-4 på fig. 3, fig. 5 er et aksialriss som viser et stykke av en rørlengde av oppfinnelsen, fig. 6 er et delvis bortskåret sideriss som viser en vekslende rørbunt av oppfinnelsen anbragt over et rør og armering, og fig. 7 er et delvis bortskåret sideriss som viser en vekslende rørbunt anbragt over et rør og armering.

På fig. 1 til 3 vises en flytende slange 10 ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen. Slangen omfatter et rør 12 forsterket med en armering, et antall lag av flerendede rørlengder som avgrenser adskilte flytekammere 18 og en omhylling eller mantel 20. Røret og mantelen er av typisk konstruksjon hvor elastomert materiale, såsom naturlig eller syntetisk gummi eller blandinger av disse er valgt til å være forenlige med materialet som skal ledes eller overføres ved slangen. En armeringsforsterkning av kjent konstruksjon anvendes til å forsterke røret eller mantelen. Sådan forsterkning 14 kan omfatte spiralsnodd metalltråd, kord, skråttskåret tekstil eller

lignende. For øyemedet med denne beskrivelse brukes uttrykket "armeringsforsterkning" for å referere til sådanne typiske konstruksjoner som er formet til å forsterke slangen til kon-troll av slangetvinning, forlengelse og radial utvidelse og sammentrekning.

De avgrensede flytekammere 18 er avgrenset ved de suksessive lag av skruelinjeformede, flerendede hule rørlengder 16, som er viklet om røret 12 ved en stor skruevinkel A, f.eks. mellom 60° og 85°. Etter hverandre følgende, lag av rørlengder er aksialt adskilt S fra hverandre ved en stigning som tillater rørlengdene av suksessive lag til praktisk talt å "opptas" i traugene eller dalene som avgrenses mellom hverandre som spesielt vist på fig. 2.

Modulen av rørlengden 16 er generelt fra to til fire ganger modulen.av det elastomere materiale som er valgt for røret 12 eller mantelen 20. Rørlengdematerialet er valgt til å ha god motstand mot radial sammenfalling, bøylesammenfalling og bøyelighet. Egnede rørmaterialer omfatter sperrede polyester termoplastiske elastomerer såsom Hytrel som fabrikeres av duPont, nylon, polyuretan eller lignendé. Motstand mot rør-lengdens radiale sammenfalling er nødvendig således at flytekamrene ikke individuelt vil falle sammen når slangen er bruk. Rørbøylestyrke hjelper til radial forsterkning av røret for slangens anvendelser for høytrykk eller sugning. Det kreves imidlertid også bøyelighet således at rørlengden kan vikles skruelinjeformet urtder fabrikasjonsprosessen og for å sikre at en ferdig slange har den nødvendige bøyelighet for dens bestemte bruk.

Diameteren og veggtykkel.sen av rørlengden 16 på-virker dens motstand mot radial sammenfalling, tomvolum og bøylestyrke. Tomvolum er viktig for etablering.av rørlengdens oppdriftsvirkning. F.eks. har rørlengdemateriale, såsom Hytrel, en spesifikk vekt av 1,2. Ved variering av veggtykkelsen og diameteren av rørlengden kan den effektive spesifikke vekt av samme innbefattende luftrommet, bli redusert til 0,25..

Varmeegenskapene av rørlengden må også'tas

i betraktning ved valg av samme. Materialet må være bøyelig men intakt over forskjellige temperaturområder. F.eks. må smeltetemperaturen av et termoplastisk rørmateriale være høyere enn vulkaniseringstemperaturen for den gummi som brukes i konstruksjonen av røret og mantelen.

Antallet lag og diameter av rørlengdene er valgt til å oppnå en ønsket oppdrift for den ferdige slange. Normalt

har mellom fire og ti lag av rørlengder vist seg tilfreds-stillende for bruk i slanger for suging og tømming av olje og med stammeforsterket rør som vil bli illustrert i et senere eksempel.

Hvert rørlengdestykke 16 avgrenser minst et lukket flytekammer 18. Endene av rørlengden 'kan være lukket 2 2 f.eks;

ved plugging, bretting, smelting eller lignende. Hvert stykke rørlengde kan også være varmetettet 24 ved adskilte punkter for å øke antallet av individuelt lukkede kammere inne i hver rørlengde.

De forskjellige- lag av rørlengder avgrenser i hoved-delen av det i ett med slangen anordnede oppdriftssystem. En annen viktig del av oppdriftssystemet av den foretrukne utførelse omfatter celle- eller skummateriale 26 innskutt mellom suksessive rørlengdelag. Som spesielt vist på fig". 2, fyller det meste av skummet et generelt i tverrsnitt trekantet rom mellom de i satsen suksessive lag av rørlengder. Skummet 26 strekker ség gjen-nom hele slangen praktisk talt som et antall innbyrdes forbundne skruelinjeformig forløpende elementer 28.

Skummet er fortrinnsvis av den lukkede celletype og kan ha et spesifikk vektområde på generelt 0,2 til 0,8. De

skruelinjeformet forløpende skumelementer avgrenses fordel-

\aktigst en del av flytesystemet som.ikke lett kan falle sammen.

Skummet kan være av et egnet elastomert materiale såsom naturlige eller syntetiske gummier, polyuretan, polyvinylklorid eller lignende. En viktig funksjon av skummet er vesentlig å senke muligheten for vanninnstrømming i rommet mellom sidestilte rør hvis en lekkasje skulle utvikle seg i mantelen. Selvfølgelig kan en fast. elastomer, såsom gummiklebstoff, benyttes i stedet for skum med en tilsvarende nedsettelse av slangens flyteevne.

Andre viktige funksjoner av de skruelinjeformet forløpende elementer 28 mellom rørlengdelagene er å understøtte i lengderetningen hvert individuelt stykke rørlengde 16 i dets hele lengde for vesentlig å øke dets motstand mot sammenfalling.

Samvirkning av rørlengden og cellematerialet skal spesielt bemerkes. Det trekk å innleire de suksessive lag under-støtter de enkelte rørlengder i lengderetningen ved adskillige punkter i hele deres lengde og understøtter rørlengden. for å hjelpe til å hindre den fra radial sammenfalling. På sin side avgrenser de suksessive lag av rørlengder en trekantkonstruksjon (eller hulrom) som beskytter de skruelinjeformet forløpende elementer 18 og sikrer mot deres sammenfalling. De eneste punkter hvor skummet kan være ^sammentrykket, er ved toppunktene 30 av hver trekantformet tomrom. Dette er bare en mindre del av det samlede trekantformede areal. For en gjennomsnitts stør-relse av en flytende slange av en oljesugende og tømmende type, kan skummaterialet som er innskutt mellom de suksessive rør-lengdelag bidra 20 % eller mer til den effektive flyteevne av flytekamrene.

De innleirede lag av rørlengder og det celleformede ^kumbindemi.ddel medvirker til en fordelaktig fabrikasjonsprosess.

Buntene 32 og 34 av innleirede rørlengder kan være forhåndsmontert i skummaterialet 28 for å få et eller et antall geometriske arrangementer som spesielt vist på fig. 1. Buntene 32., 34 er skruelinjeformet viklet rundt det stamme-forsterkede rør således at et antall lag rørlengde-forsterkning påføres med et minimalt antall løp. F.eks. kan rørlengdebunten 32 vikles skruelinjeformet rundt røret og stammen fulgt av påvirkning av bunten 34 som vist på fig. 1.

Et antall bunter og lag kan samtidig påføres røret, fordi alle rørlengdelag er skruelinjeformet i samme retning, med generelt den samme skruevinkel A. Fig. 6 og 7 illustrerer rørlengde-bunter 36, 38, 40,-kombinasjoner som kan vikles skruelinjeformet om røret og stammen.

Den foran beskrevne slange kan fortrinnsvis brukes 1 en flytende slangemontering 42 som er .egnet for bruk i olje-sugnings- og tømningsanvendelser. Slangen 10 av monteringen,er lik den tidligere beskrevne og omfatter et rør 12, stamme-forsterkning 14, et antall lag av skruelinjeformede rørlengder 16 innleiret i fortrinnsvis et celleaktig skumklebemiddel 26,

og en mantel 20 som kan omfatte en rammeforsterkning. Det for-sterkede rør er anbragt over en koplingsanordning 4 4 som har radiale ribber 46. Innspenningsbånd 48 avbinder røret og suksessive lag av flerendede rørlengder ved punkter sidestilt de radiale ribber. Båndene 48 hindrer slangen fra å gli aksialt av koplingsanordningen. Ekstra lag av flerendede rørlengder kan Være ønskelig nær hver koplingsanordning for å tilveiebringe

den nødvendige oppdrift. De ekstra lag av rørlengder kan være skruelinjeformet individuelt eller i bunter på den tidligere beskrevne måte. Celleaktig skummateriale 26 er anbragt mellom lagene av rørlengder. Det celleaktige skummateriale kan på-føres i form av et kalandrert råmateriale som inneholder et oppblåsningsmiddel som er følsomt for varme. Mantelen anbringes over monteringen, som deretter vulkaniseres under bruk av stan-dard vulkaniseringsteknikk. Cellestrukturenformes når opp-blåsningsmiddelet i det kalandrerte råmateriale oppvarmes.. Buntenes 32, 34 identitet går generelt tapt under vulkaniseringen.

En annen fordel med oppfinnelsen er at der kan oppnås adskillige individuelt lukkede kammere, hvilket vesentlig reduserer muligheten for vanninnstrømning til det punkt som kan bringe slangen til å synke. Også skumgummien som er plassert som en skruelinjeformet forløpende del i monteringen avgrenser oppdriftssystemer som ikke er lett utsatt for vanninnstrømning eller å falle sammen.

Den foregående detaljerte beskrivelse tjener bare til å illustrere og er ikke bestemt til å begrense oppfinnelsens omfang som skal bestemmes av de vedføyede krav.

Claims (8)

1. Flytende slange av den type som har et stammeforsterket rør, Integrerende flytekammere og en mantel, karakterisert ved at flytekamrene omfatter minst to lag av flerendede rørlengder skruelinje <f> ormet forløpende i samme retning ved en generelt konstant skruevinkel, og med hvert suksessive lag forskjøvet aksialt fra og avpasset til vesentlig å gripe inn med sitt foregående lag av rørlengder og et lag av elastomert materiale innskutt mellom hvert suksessive .rørlengdelag.

2. Slange ifølge krav 1, karakterisert ved at det elastomere materiale omfatter et antall innbyrdes forbundne skruelinjet forløpende elementer med vesentlig trekantet tverrsnitt.

3. Slange ifølge krav 2, karakterisert ved at de innbyrdes forbundne skruelinjeformet forløpende elementer er av cellemateriale.

4. Slange ifølge krav 1, karakterisert ved at skruevinkelen er generelt fra 6 0° til 85°.

5. Slange ifølge krav 1, karakterisert ved at rørlengdene er innvendig lukket ved adskilte punkter for å avgrense et antall individuelt lukkede kammere.

6. Slange ifølge et av de foregående krav, karakterisert véd et stammeforsterket rør, koplingsanordning anbragt ved hver ende av røret, minst to lag av rørlengder skruelinjeformet forløpende i samme retning ved generelt en. konstant skruevinkel, hvert suksessivt lag av rørlengder aksialt for-skjøvet fra og avpasset til vesentlig å gripe inn med sitt foregående rørlengdelag/av elastomert materiale innskutt mellom hvert suksessivt lag av rørlengder og en mantel anbragt over rørlengden.

7. Fremgangsmåte ved fremstilling av en flytende slange ifølge et av kravene 1 til 6, karakterisert ved å forme et stammeforsterket rør, vikle en bunt av minst to lag av rørlengder i en skruelinjeformet vinkel om røret og forme en mantel om rørlengdene.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved å lukke rørlengdene ved adskilte punkter.