NO761925L - - Google Patents

Description

Slange for transport av flytende materiale

Oppfinnelsen angår slanger for innsugnings- og uttappingsformål, slik de benyttes for transport av olje, vann, bensin, sand- og grusslam, muddermasse og mange andre væsker og slammasser.

Disse slanger må tåle trykkoperasjoner såvel som vakuumoperasjoner og være motstandsdyktige mot knekking når de boyes, men samtidig, danne en°forholdsvis liten bbynings-radius.

Nåværende konstruksjoner har vanligvis en inner-diameter på fra 5 cm til' 75 cm og er basert på en 'gummiforing eller et gummiror, en gummikappe og en eller annen form for forsterkning mellom'roret og. kappen.. Sådanne slanger kan motstå både trykk og vakuum. Forsterkningen mot trykk er vanligvis et bomullsgarn eller et syntetisk garn som enten kan

. være vevet eller i cordform. Alternativt kan trådsnorer

benyttes for dette formål. Forsterkningen mot vakuum er vanligvis én eller flere skruelinjeviklinger eller meget solid tråd som, samtidig som den motstår vakuum eller ut-vendig trykkjfremdeles tillater slangen å boye seg. Konven-sjonelt sett er således sådanne slanger sammensatt av gummi, metall og tekstilmateriale, og er ikke motstandsdyktige mot knusing selv om de tåler trykk og vakuum.

Ved en spesiell anvendelse er slangene forsynt med flytemateriale for å sette slangen istand til å flyte på vann også når den ér full av olje eller muddermasse. Den' hoye tetthet av en slange som Inneholder en skruelinjetråd-forsterkning er således et problem idet den krever en stor mengde flytemateriale.

Slanger som er forsterket bare med polyester-mono-fllamentmaterlale med hoy denier-verdi , spesielt "Macrofil", som fremstilles av ICI Ltd., har også vært foreslått, som f.eks. angitt i britisk patentskrift 1 293 200.'Sådanne slanger er forholdsvis .lette i vekt.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en for-bedret forholdsvis lett slange som er motstandsdyktig mot trykk- og vakuumoperasjoner og fortrinnsvis enten er motstandsdyktig mot knusing eller har g.od' evne til å komme seg etter knusing.

Ifolge oppfinnelsen er det tilveiebragt en slange av forsterket, elastomert materiale hvor forsterkningen omfatter minst ett lag av viklet monofilamentforsterkning og minst ett-lag av aramid-vev-forsterkning.

Monofilamentvlklingen er fortrinnsvis anbragt i en vinkel på mellom 50° og 60° i forhold til slangens akse. Videre foretrekkes at det er anordnet to .sådanne lag, vanligvis knyttet til et.mellomliggende lag av elastomert materiale, såsom en naturlig eller syntetisk gummi. Ett eller flere sådanne lag kan omfatte et antall viklinger som er anbragt den ene rundt den annen. Monofilamentet kan være et polyester-tnonof ilament, såsom polyethylen-teref thalat, men også andre polymerer, såsom nylon, kan benyttes.

Stoff- eller vevforsterkningen er på sin sid.e fortrinnsvis anbragt i en vinkel på mellom 50° og 60° i forhold til slangens akse og er en -vev fremstilt av et aramidgarn, f.eks. en cordvev eller et firkantvevet stoff. Forsterkningen benyttes fortrinnsvis i forbindelse med et passende gummiaktig, klebende skikt på den éne side.

Det vil. således være klart at forsterkningen av slangeveggen som er beliggende mellom den indre foring og den ytre kappe, i en foretrukken utforelse består av en solid gummiforing med monofilamentforsterkning på hver overflate, .tilhvilken vevforsterkningen er fastklebet ved hjelp av det gummiaktige materiale. I et slikt' tilfelle kan vévlaget være ytterst eller innerst, og rekkefølgen av lagene vil være monofilament.- gummilag - monofilament - klebemiddel - vevlag.

Det er imidlertid også mulig å klebe vevstoffet ved hjelp av det gummiaktige klebemiddellag til det ene av mono-filamentlagene, slik at det er beliggende mellom de to monofilamentlag'og nær det solide gummilag. I et sådant tilfelle vil rekkefolgene av lagene være f.eks. monofilament - klebemiddel - vev - gummi - monofilament. I begge tilfeller må selvsagt disse forskjellige lag inkluderes i den indre foring og den ytre kappe.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det folgende under henvisning til tegningen, der fig. 1 viser et snitt gjennom en del av veggen i en slange av kjent type, og fig. 2, 3 og k viser tilsvarende snitt gjennom en del av veggen i 'forskjellige utførelser av en slange ifolge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser en slange s.om er sammensatt av en

indre gummiforing eller et gummiror 1, en trykkbeståndig forsterkning 2 og en gummimantel eller -kappe 3-Den trykk-bestandige forsterkning 2 kan bestå av vev eller naturlige, tekstilmaterialer, eller av en vev fremstilt av syntetiske tekstilmaterialer, eller av et lag av ståltrådcord. En skruevikling h av sterk tråd er viklet rundt forsterkningen 2 og således innlemmet i gummikappelaget 3. Selv om en sådan slange er motstandsdyktig mot trykk og knusing, har den forholdsvis hoy tetthet slik at den trenger å forenes med en stor mengde flytemateriale for den kan flyte på vann.

Fig. 2 viser et snitt gjennom en slangevegg ifolge oppfinnelsen. Denne består fortlopende av (a) en indre foring eller et ror 5 5 som er fremstilt av naturlig eller syntetisk gummi-(b) et lag 6 av forsterkningsvev fremstilt av aramidgarn, hvor forsterkningen er anbragt med forsterkningens hovedakse i en vinkel på 55° til slangens akse,(c) et gummi-klebelag 7?(d) et"forste lag av .monofilament 8 som også er viklet med sin hovedakse 1 en vinkel på 55° til slangens akse, (e) et solid lag av gummi 9j (t) et annet lag -10 av rnono-filament som er anbragt i en vinkel på 55° bil slangens akse (vanligvis i motsatt retning 1 forhold til det forste lag) ,

og (g) et- gummikappelag 11. Indre og/eller ytre innleggs-eller mellomlagsvevnader (ikke vist) kan også være inkorporert

dersom det onskes.

Fig. 3 viser en slangekonstruksjon hvor sammenset-ningen 'av de individuelle lag er slik som "beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 2, men hvor rekkefolgen av lagene er forskjellig. Lagene er således, anbragt i rekkefolgen: 5?8,

7, 6, 9, 10 og 11.

Fig., h viser også et snitt- av en slangevegg med

samme komponenter anordnet i en ytterligere.forskjellig rekkefolge. I dette tilfelle er komponentene anordnet i rekkefolgen: 5, 8, 9, 10, 7, 6, 11.

Selv om laget 6 av forsterkningsvev av aramidgarn

og lagene 8 og 10 av monofllamenter for illus'trasjonsformål er vist som enkle lag, vil i de fleste tilfeller hvert av disse lag være multipellag sammensatt av to, fire, seks eller åtte lag og med cord anbragt i en vinkel på 55°"til slangens akse,

og slik at hvert suksessivt lag er anbragt i motsatt retning i forhold til' det foregående lag.

Selv om vevnadene vanligvis vil være anbragt i en

vinkel på 55°, kan det for spesielle formål, f.eks. for opp-nåelse av fleksibilitet og motstand mot knekking, benyt-

tes andre vinkler enn 55° for noen eller alle lag av monofilament og/eller aramid.

Slik det vil innses av en fagmann, er den relative tykkelse av lagene og den relative tykkelse av slangeveggen, sammenlignet med slangens diameter, ikke nødvendigvis som vist på tegningene, men ligner på de tykkelser eller propor-sjoner som er vanlige innen teknikken. Det skal bemerkes at gummilaget 9 vanligvis vil ha en tykkelse i området. 5% til 10% av slangens diameter, og ikke mindre enn 6,3 mm.

Selv om oppfinnelsen ikke er ment å skulle være begrenset av noen teoretisk forklaring, synes det som om'

lagene av. monofilamente^r (som fortrinnsvis er polyester-mono-filarnenter) tilveiebringer motstand mot sammenbrudd under vakuum, og at laget av aramidvev-forsterkning tilveiebringer motstand mot indre trykk. Slangen er videre forholdsvis lett i vekt idet alle komponenter er organiske av natur uten noen innbygning av metallisk forsterkning. Slangen er også mer

fleksibel enn konvensjonelle trådforsterkede slanger og mer motstandsdyktig mot knusing, og med•god evne til å komme seg etter eventuell knusing som finner sted.

Laget 6 av aramidfibervev kan være f.eks. sammensatt av et garn med en strekkfasthet på 22 g/denier og en brudd - forlengelse mellom 2% og h%. Dette garn kan være oppbygget som en cordvev eller som et firkantvevet stoff, og kan f.eks. ha en vekt på 1 000 eller 2 000 denier.

Monofilamentet er fortrinnsvis basert på garn i området 1 000 til 10 000 denier sammensatt av individuelle mono-filameter i området 100 til 1 500 denier, og en seighet på minst 6 g/denier.

Nedenstående Tabell 1 angir egenskaper for monofilamentet og aramidgarnene sammenlignet med andre' materialer som benyttes soiri. slangef orsterkning. Tabellen demonstrerer de fordelaktige egenskaper ved aramidfibre med hensyn til styrke og vekt. Den viser imidlertid ikke de fordelaktige stivhetsegenskaper for monofilamentet, da det ikke finnes noen passende prove.

Den foretrukne' struktur er den som er vist på fig. 2, da denne gjor best bruk av de relative styrke- og stivhets - verdier for komponentene.

Tabell 2 viser en sammenligning av egenskapene for slanger som er fremstilt i overensstemmelse med den konstruksjon som er vist på fig. 2. Disse slanger er spesielt beregnet for oljeinnsugnings- og oljeuttappingsformål og spesielt for anvendelse som flytende slanger benyttet for dette formål.

Tabell 3 angir detaljer for konstruksjonene av de slanger som de tredje og fjerde kolonner i Tabell 3 angår, mens tabellene h og 5 angir egenskapene for de monofilament-og aramid.-materialer som benyttes i disse slanger.

Ved. betraktning av de egenskaper som er vist i Tabell 2, vil det innses at.monofilament/aramid-slangen kombinerer alle de gode egenskaper for alle de tidligere kjente slanger med noen ytterligere egenskaper som er ene-stående for denne konstruksjon: (a) Forlengelsesegenskapene er like gode som .for stål-cordslanger .og bedre enn for rene monofilamentslanger. (b) Den minimale boyningsradius og sammenpresnings-egenskapene er de samme som de tilsvarende egenskaper f oi' monof ilamentslanger. (c) Den spesifikke vekt er den samme som for mono-'<f>ilamentslanger. (d) Veggtykkelsen for"monofilament/aramid-slanger er mindre enn for rene monofilamentslanger, samtidig som den samme spesifikke vekt opprettholdes, og vekten ei'derfor mindre enn for noen annen eks i-,

sterende slange.

(e) På grunn av ovennevnte kombinasjon av veggtykkelse og spesifikk vekt, er det volum (eller den vekt), av flytemateriale som må tilsettes til slangen for å få den til å flyte med en. reserveoppdrift på 33%5kraftig redusert når det gjelder monofilament/ aramidslanger sammenlignet med hvilke som helst av de eksisterende slanger.

Det vil innses at volumet av flytemateriale er stort .sammenlignet med. volumet av slangelegemet, dvs. 100% til 200%, slik at den omkostning som medfores både ved innkjop av flytemateriale og ved anbringelse av dette på slangen er betydelig. På grunn av den reduserte mengde av oppdriftsmateriale blir videre både tilbøyeligheten til skade bg betyd-ningen av tap av oppdriftsmateriale redusert.

Claims (13)

1. Slange sammensatt av elastomert materiale som omfatter forsterkningselementer, karakterisert ved minst to radialt adskilte lag av viklet monofilament med et lag av elastomert materiale derimellom, og minst ett lag av aramid-stoff..

2. Slange ifolge krav 1, karakterisert ved at laget av elastomert materiale har en tykkelse på'5% til 10% .av slangens diameter.

3. Slange ifolge krav 1 eller 2, karakterisert ved at et lag av aramidstoff er beliggende radialt innenfor det innerste lag av viklet monofilament. h.

Slange ifolge krav 1, karakterisert ved at laget av aramidstoff er beliggende mellom lagene av viklet monofilament. .

5. Slange ifolge krav l, karakterisert ved at hvert viklet monofilamentlag omfatter et .antall viklinger som er anbragt den ene rundt den annen..

6. Slange ifolge krav 55 karakterisert .ved at det i det nevnte antall viklinger er anordnet tilgrensende viklinger med mol: satt viklerétning.

7. Slange ifolge krav 1, karakterisert ved at aramidstoffet er anbragt i en vinkel på 50° - 60° i forhold til slangens- akse.

8. Slange ifolge krav.3, karakterisert ved at i det minste laget av aramidstoff omfatter et antall vevnader som er viklet rundt hverandre.

9. Slange ifolge' krav 8, karakterisert ved at tilgrensende aramidvevnader har motsatt retning.

10. Slange ifolge krav l, karakterisert ved at monofilamentet er en polyester.

11. Slange ifolge krav 10, karakterisert ved at polyesteren er polyethylen-terefthalat.

12. Slange ifolge krav l,karak' terisert ved at monofilamentet er i form av et garn med en denier-verdr i området 1 000 - 10 000, og som er sammensatt av monofilamenter i området 100 - 1 500 denier.

13. Slange ifolge krav 1, karakterisert ved at aramidstoffet omfatter aramidgarn med en denierverdi på 1 000 - 2 000.