NO882657L - Fremgangsmaate og forbindelse av fiberforsterket plastroer. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en forbindelse mellom to rør av

med fibermateriale armert plast, samt en fremgangsmåte for fremstilling av en slik forbindelse.

Til rør som benyttes for transport av gasser, samt forbindelse mellom slike rør, stilles høye krav til tetthet mot gasslekkasje og for mekanisk styrke, især dersom gassen har høyt trykk. Dette er eksempelvis tilfelle for rør som benyttes innenfor offshore-teknologien , f.eks. rørledninger som legges på havbunnen.

I US 3 540 757 beskrives en forbindelse mellom to

rør av plast armert med fibermateriale. Hver de rørender som skal forbindes utstyres utvending på partier med sylind-

riske mantelflater, med gjenger av en støpeplast som støpes på rørenes mantelflater. Omkring rørendene forankres en hylse som ved området innenfor hver ende har en innvendig gjenge med samme gjengetype som de støpte gjengene på rørenes ender. Rørendene ligger med sine endeflater an mot hverandre inne

i hylsens midte. Mellom mot hverandre vendende deler av rør-

endene og hylsen uten gjenger er anordnet et lim.

En forbindelse ifølge foreliggende oppfinnelse omfat-

ter også rørender med deler som har sylindriske mantelflater utstyrt med utvendige gjenger og en omkring rørendene forank-

ret hylse av plast armert med fibermateriale og med innvendig gjenger samt en mellom hylsen og rørendene anordnet limfuge.

Den nye forbindelse er således tettere og mekanisk sterkere

enn den kjente forbindelse. Forbindelsen ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at gjengene er skåret ut av rørendene, at rørendene ligger an mot hverandre med en del av en utadvendt avfaset flate på den ene rørende og en del med en innadvendt avfaset flate på den andre rørende, at hylsen innvendig har en eneste sammenhengende gjenge med konstant stigning som strekker seg over deler på rørendene med sylindriske mantel-

flater utstyrt med utvendig gjenge med tilsvarende gjengeform som i gjengene på hylsen, samt at en limfuge er anordnet og forløper både mellom de avfasede flater på rørendene og mellom gjengene på hylsen og gjengene på delene med sylind-

riske mantelflate på rørendene.

Ifølge en fordelaktig utførelse av oppfinnelsen for-

•løper gjengen på delen med sylindrisk mantelflate på hver rørende frem til slutten av den sylindriske mantelflate mot den retning rørenden ligger an mot den andre rørende. Videre har hylsens innvendig gjenge i det minste i det vesentlige, samme lengde som den sammenlagte lengde av de utvendige gjenger på rørendenes mantelflater. Spesielt sterke fremkommer på rørendene og i hylsen ved at fibrene i rørenes ytre sjikt og i hylsens indre, orienteres i det vesentlige tangentialt.

Ifølge en spesielt fordelaktig fremgangsmåte ifølge

i

oppfinnelsen, for å fremstille en forbindelse, benyttes et lim i det minste på en av de avfasede flater på rørendene og på minst en av flatene med gjenger på hylsen og på hver rørende, som skal forankres til hverandre, hvoretter hylsen roteres i forhold til rørendene inntil de avfasede flater ligger an mot hverandre med et mellomliggende sjikt av lim og dette sjikt danner en sammenhengende enhet med sjikt av lim mellom gjengene på hylsen og rørendene samt at limet deretter bringes til å herde samtidig i enheten. En forbindelse med spesielt god kvalitet oppnås dersom alle flater som skal bringes til å ligge an mot hverandre, belegges med lim før hylsen roteres og dersom hylse og rør dreies kun i en retning. Limet fyller i dette tilfelle ut alle hulrom fullstendig. Et slikt resultat kan blant annet oppnås dersom ett av rørene dreies i en retning og ett av rørene holdes stille. Det første rør bringer derved hylsen til å rotere omkring dette rør og omkring det andre rør inntil de avfasede flater ligger an mot hverandre.

Plasten for den armerte plast i rørene og i hylsen er fortrinnsvis en herdbar harpiks uten løsningsmidler, eksempelvis en epoksyharpiks, en umettet polyesterharpiks eller en polyuretanharpiks av slike typer som vanligvis benyttes ved fremstilling av fiberarmert plast. Både varmherdende harpikser og harpikser som kan herdes ved romtemperatur kan benyttes.

Fibermaterialet består fortrinnsvis av glassfiber, men kan også bestå av fibre av ulike naturlige og syntetiske materialer som eksempelvis bomull, polyetylenglykoltereftalat, polyakrylnitril, polyamid og karbon. Fibermaterialet kan med fordel benyttes i form av en tråd eller en streng av fibrene. Bruken av tråden, hhv. strengen foregår ved fremstil-lingen av rørene, hhv. hylsen fortrinnsvis ved at den vikles omkring en dor med en viss stigning i visse sjikt og med motsatt stigning i andre sjikt, slik at fibrene i ulike sjikt krysser hverandre. Fortrinnsvis anordnes fibrene slik at sjikt med en stigning veksler med sjikt med motsatt stigning. Fibermaterialet kan blant annet benyttes i form av et bånd, eksempelvis et vevet bånd av en tråd og/eller streng av fibre. Båndet vikles på doren med en viss stigning, fortrinnsvis med en viss stigning i visse sjikt og med motsatt stigning i andre s j ikt.

Fibermaterialet utgjør fortrinnsvis 55-65% av det

totale volum av fibermaterialet og plast i den armerte plast.

Limet for forbindelsen kan med fordel, liksom også plasten, være en harpiks uten løsningsmiddel, eksempelvis en epoksyharpiks, en umettet polyesterharpiks eller en poly-metanharpiks.

Oppfinnelsen forklares nærmere ved beskrivelse av en utførelse med henvisnings til tegningen hvor fig. la og b viser to rørender som skal forbindes, delvis i et snitt gjennom rørenes symmetriakse, delvis i sideriss, fig. 2 viser en hylse som skal plasseres omkring rørendene, delvis i et snitt gjennom hylsens symmetriakse, delvis i sideriss og fig. 3 viser en forbindelse ifølge den foreliggende oppfinnelsen, delvis i et snitt gjennom forbindelsens symmetriakse, delvis i sideriss.

Fig. la og b viser to rør 10, 11 av glassfiberarmert plast og fig. 2 viser en hylse 12, likeledes av glassfiberarmert plast. Glassfiberen består både i rør og hylse av en tråd som er viklet i flere tettliggende lag på en dor ved at påføringsstedet for tråden forskyves mellom dorens ender mens doren roterer. Fibrene • i ett lag krysser derved fibrene i tilgrensende lag. Stigning for den oppviklede tråd i hvert lag kan eksempelvis være +65°.Fibermaterialet er ved påviklingen impregnert med en epoksyharpiks før påleg-gingen på doren. Epoksyharpiksen kan bestå av 100 vektdeler av en harpiks oppbygget av bisfenol A (eksempelvis XB 3052

A fra Ciba AG) og 38 vektdeler herder av amintypen (eksempel-

vis XB 3052 B fra Ciba AG). Herdingen av harpiksen gjennom-

føres hensiktsmessig ved 80°C over ca. 2 timer.

Av det pé fig. la viste har røret 10 en rørende 13

med en del 14 med en utad avfaset flate, og en del 15 med sylindrisk mantelflate på hvilken gjenger 16 er anordnet.

På tilsvarende måte har røret 11, slik det fremgår av fig.

lb, en rørende 17 med en del 18 med en innad avfaset flate og en del 19 med sylindrisk mantelflate på hvilken er anordnet gjenger 20. I det viste tilfelle er delene 14 og 18 med av-

fasede flater begge koniske og gjengene 16 og 20 på hver rørende strekker seg til slutten av den sylindriske mantel-

flate mot det sted rørendene ligger an mot hverandre.

Hylsen 12 har ifølge fig. 2 en gjenge 21 på sin innvendige sylindriske mantelflate. Gjengen 21 har en konstant stigning, eksempelvis omkring 2°. Denne stigning samt gjenge-

formen er den samme som for gjengene 16 og 20 på rørendene 13 og 17. Gjengen 21 har samme lengde som den sammenlagte lengde av gjengene 16 og 20. Dette medfører at rørender og hylse fikseres i en på forhånd bestemt stilling. Gjengene 16, 20 og 21 er skåret ut av rørendene, hhv. hylsen med dia-mantslipeskiver, noe som sikrer at de får en fin flåtestruk-

tur. Også de avfasede flater på delene 14 og 18 er slipt på tilsvarende måte.

Ved gjennomføringen av forbindelsen mellom rørene

10 og 11 benyttes lim, eksempelvis i form av en epoksyharpiks av samme type som benyttes som plastmateriale i rørene 10

og 11 og i hylsen 12, på de avfasede flater på delene 14

og 18 som skal ligge an mot hverandre, og likeledes på gjeng-

ene 16 og 20 på delene 15 og 19 med sylindriske mantelflater

på rørendene, samt på den innvendige gjenge 21 på hylsen 12. Hylsen anbringes hensiktsmessig på rørendene 13 og 17 ved at den først skrues på hver rørende et par omdreininger. Deretter bringes hensiktsmessig røret 11 til å dreie om sin symmetriakse mens røret 10 holdes stille. Denne dreining medfører at røret 11 skrues inn i hylsen og at hylsen dreies om røret 10 i samme dreieretning inntil delenes 14 og 18

koniske flater ligger an mot hverandre med mellomliggende

lim. Avstanden mellom gjengene 21 og 16 samt mellom gjengene 21 og 20 blir derved fullstendig fylt ut. Etter herdingen av limet, som foregår samtidig i hele forbindelsen, oppnås en limfuge 22 mellom de koniske flater på delene 14 og 18, samt en limfuge 23 mellom gjengene 21 og 16 og en limfuge 24 mellom gjengene 21 og 20. Limfugene 22, 23 og 24 har en tykkelse på maksimalt 0,5 mm og danner en eneste sammenhengende enhet som fyller ut alle mellomrom mellom flatene på rørendene 13 og 17 og mellom flatene på hylsen 12 og rørendene 13 og 17, som er vendt mot hverandre.

En forbindelse ifølge foreliggende oppfinnelse egner seg utmerket for bruk innenfor offshore-teknologien, eksempelvis som rørledninger på havbunnen, for transport av gass under høyt trykk.

Claims (8)

1. Anordning for forbindelse mellom to rør (10, 11) av en med fibermateriale armert plast, omfattende en rørende (13) på det ene røret med en del (14) liggende an mot en del (18) på en rørende (17) på det andre rør, samt en omkring rørendene anordnet hylse (12) av med et fibermateriale armert plast, med innvendig gjenger (21), som med gjengene er forankret til rørendene ved hjelp av utvendige gjenger (16, 20) anordnet på delene (15, 19) av rørendene med sylindriske mantelflater, og ved hjelp av en mellom hylsen og rørendene anordnet limfuge, KARAKTERISERT VED at gjengene (16, 20) i rørendene (13, 17) er skåret ut av rørendene, at det på rørendenes deler (14, 18) som ligger mot hverandre, har delen (14) på den ene rørende (13) en utad avfaset flate og delen (18) på den andre rørende (17) en innad avfaset flate, at hylsens (12) innvendige gjenge (21) utgjør en sammenhengende gjenge med konstant stigning som strekker seg over de to deler (15, 19) med sylindriske mantelflater på rørendene som har utvendig gjenger (16, 20), samt at en sammenhengende limfuge (22, 23, 24) er innrettet til å forløpe både mellom de avfasede flater på de mot hverandre liggende deler av rørendene og mellom gjengene på hylsen og gjengene på delene med sylindriske mantelflater på rørendene.

2. Anordning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at gjengene (16, 20) på delene (15, 19) med sylindrisk mantelflate på hver rørende (13, 17) strekker seg til avslutningen av den sylindriske mantelflate mot den retning hvor rørendene ligger an mot hverandre.

3. Anordning ifølge krav 1-2, KARAKTERISERT VED at hylsens (12) innvendige gjenge (21) har i det minste samme lengde som den sammenlagte lengde av de utvendige gjenger (16, 20) på delene (15, 19) med sylindriske mantelflater på rørendene (13, 17).

4. Anordning ifølge krav 1-2, KARAKTERISERT VED at fibermaterialet i rørenes (10, 11) ytre sjikt og i hylsens (12) indre sjikt er orientert i det vesentlige tangentialt.

5. Fremgangsmåte for montering av en anordning ifølge krav 1, for to rør (10, 11) av med et f ibermateriale armert plast, hvor rørendene (13) på det ene rør (10) bringes til med en del (14) med utad avfaset flate, å ligge an mot en del (18) med innad avfaset flate på den andre rørende (17) og hvor en hylse (12) med innvendig, sammenhengende gjenger (21) med konstant stigning, anordnes omkring rørendene og ved hjelp av gjengene forankres til rørendene ved hjelp av utvendige gjenger (16, 20) anordnet på deler (15, 19) av rørendene med sylindriske mantelflater, og ved hjelp av en mellom hylsen og rørendene anordnet limfuge, KARAKTERISERT VED å anordne lim på minst en av de avfasede flater på de deler (14, 18) av rørendene (13, 17) som skal bringes til å ligge an mot hverandre og på minst en av de flater på hylsen (12) og på hver rørende som har gjenger (21, 16, 20) som skal forankres til hverandre, ved å rotere hylsen i forhold til rørendene inntil de avfasede flater ligger an mot hverandre med et mellomliggende sjikt av lim (22) og hvor dette sjikt danner en sammenhengende enhet med sjikt (23, 24) av lim mellom gjengene på hylsen og på rørendene, og deretter å la limet herdes i enheten.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at alle flater på delene (14, 18, 16, 20, 21) på rørendene (13, 17) og hylsen (12) som skal bringes til å ligge an mot hverandre, belegges med lim før hylsen dreies i forhold til rørendene (13, 17).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5-6, KARAKTERISERT VED at hylsen (12) og rørene (10, 11) bringes til å dreie i kun en dreieretning.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 5-7, KARAKTERISERT VED at ett av rørene (11) dreies og ett av rørene (10) holdes stille, slik at hylsen (12) av det første rør bringes til å rotere rundt dette rør og rundt det andre rør inntil delene (14, 18) med de avfasede flater ligger an mot hverandre langs de avfasede flater.