NO890272L

NO890272L - GROUNDING TIRE FOR UNDERWATER CONSTRUCTIONS.

Info

Publication number: NO890272L
Application number: NO89890272A
Authority: NO
Inventors: Thomas Christopher Arnott
Original assignee: Regal Tech Uk
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1989-01-20
Publication date: 1989-01-20
Also published as: GB8926072D0; NO890272D0; GB2224804A

Description

Oppfinnelsen angår et dekke eller overtrekk for beskyttelse av rørformede undervannskonstruksjoner til havs mot å begros av marine organismer, særlig offshore-konstruksjoner, og en fremgangsmåte ved anbringelse av dekket. The invention relates to a cover or covering for the protection of tubular underwater structures at sea against fouling by marine organisms, particularly offshore structures, and a method for applying the cover.

Marin begroing av offshore-konstruksjoner på grunn av sjøorganismer, hvor de mest besværlige er muslinger, opp-trer normalt ved dybder på 6 til 30 m og involverer opera-tørene av disse konstruksjoner i kostbare rengjøringspro-sesser. Den medfører også høyere omkostninger enn nødvendig for konstruksjonene på grunn av det ekstra stål som kreves for å oppta øket vekt og høye bølgebelastninger på grunn av økede dimensjoner på elementene. Det er kjent at kobber eller kobber og nikkel hindrer veksten av marin begroing på grunn av avgivelse av kobberioner. Marine fouling of offshore structures due to marine organisms, the most troublesome of which are mussels, normally occurs at depths of 6 to 30 m and involves the operators of these structures in costly cleaning processes. It also entails higher costs than necessary for the constructions due to the extra steel required to accommodate increased weight and high wave loads due to increased dimensions of the elements. Copper or copper and nickel are known to inhibit the growth of marine fouling due to the release of copper ions.

Et dekke eller en folie (sheeting) av kobber eller kobber-nikkel som anbringes direkte på ståloverflåtene, påvir-kes av hva som er kjent som en f rakoplingsef f ekt eller A cover or foil (sheeting) of copper or copper-nickel that is placed directly on the steel surfaces is affected by what is known as a decoupling effect or

jording, og hindrer avgivelsen av kobberioner fra metallets overflate. Det er nødvendig å ha et isolasjonsmateriale mellom stålet og kobberet. Dette kan oppnås ved anvendelse av elastomerer eller epoksymaterialer. grounding, and prevents the release of copper ions from the metal's surface. It is necessary to have an insulating material between the steel and the copper. This can be achieved by using elastomers or epoxy materials.

Visse deler av offshore-konstruksjoner beskyttes mot virkningene av korrosjon ved hjelp av elastomere belegg som vulkaniseres og bindes til ståloverflåtene. Dette til-veiebringer også en god grenseflate for kobbernikkelblikk. Forskjellige metoder er blitt forsøkt i den senere tid for å tilveiebringe den beste tekniske og økonomiske løsning for anbringelse av grohemmende materiale på rørformede stål-elementer. To systemer som har vist seg fordelaktige og er blitt benyttet, er: (a) Å danne to halvskall av kobber-nikkel som bear-beides og festes til det elastomere belegg og bindes i stilling, (b) ved hjelp av kobber-nikkel-armeringsnetting som er understøttet i en grunnmasse av elastomer eller epoksy, eller kobberpartikler som er bundet til overflaten av gummi og som anbringes i arkform på det korrosjonshemmende belegg på det rørformede element. Certain parts of offshore structures are protected against the effects of corrosion by means of elastomeric coatings that are vulcanized and bonded to the steel surfaces. This also provides a good interface for copper-nickel tin. Different methods have been tried in recent times to provide the best technical and economic solution for the application of antifouling material on tubular steel elements. Two systems which have proved advantageous and have been used are: (a) Forming two copper-nickel half-shells which are machined and attached to the elastomeric coating and bonded in position, (b) using copper-nickel reinforcing mesh that is supported in a base mass of elastomer or epoxy, or copper particles that are bonded to the surface of rubber and that are placed in sheet form on the corrosion-inhibiting coating on the tubular element.

Det belagte rør plasseres deretter i en autoklav hvor temperaturen tverrbinder det elastomere, kor-ros j onshemmende belegg og danner en binding til stålet og også det grohemmende materiale. The coated pipe is then placed in an autoclave where the temperature cross-links the elastomeric, corrosion-inhibiting coating and forms a bond to the steel and also the antifouling material.

System (a) er meget arbeidsintensivt da bare forholds-vis korte lengder av halvskall av kobber-nikkel kan anbringes ad gangen og ikke kan anbringes på noe annet enn rette lengder av rør. System (a) is very labour-intensive as only relatively short lengths of copper-nickel half-shell can be placed at a time and cannot be placed on anything other than straight lengths of pipe.

System (b) er kostbart på grunn av den høye fremsti1-lingspris for nettingen eller partiklene av grohemmende materiale . System (b) is expensive due to the high manufacturing cost of the netting or the particles of antifouling material.

Forsøk er blitt gjort på å anbringe en kobbernikkel-folie på en rørformet seksjon (rør) ved å fremstille den med en smal bredde på ca. 75 mm til 100 mm viklet på en spole, og vikle den på spiralformet måte kontinuerlig over hele lengden av røret. Denne prosess ble satt ut av betrakt-ning som mislykket på grunn av de forskjellige utvidelses-og sammentrekningsfaktorer mellom elastomer og kobber-nikkel. Etter vulkaniseringsprosessen, som normalt utføres ved en temperatur mellom 110° og 170°C, utøvet sammentrekningen av elastomeren, som var større enn sammentrekningen av kobber-nikkelet, en stor påkjenning på den kjemiske binding mellom elastomer og kobber-nikkel, slik at det ble forårsaket enten en løsgjøring eller en utbulingsvirkning av kobber-nikkel - kledningen . Attempts have been made to place a copper-nickel foil on a tubular section (pipe) by producing it with a narrow width of approx. 75 mm to 100 mm wound on a spool, winding it in a spiral fashion continuously over the entire length of the pipe. This process was ruled out as unsuccessful due to the different expansion and contraction factors between elastomer and copper-nickel. After the vulcanization process, which is normally carried out at a temperature between 110° and 170°C, the contraction of the elastomer, which was greater than the contraction of the copper-nickel, exerted a great stress on the chemical bond between the elastomer and the copper-nickel, so that caused either a loosening or a bulging effect of the copper-nickel cladding.

Det er et formål med oppfinnelsen å unngå eller redusere de foran omtalte ulemper. It is an object of the invention to avoid or reduce the aforementioned disadvantages.

Ifølge én side ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt et dekke for beskyttelse av rørformede undervannskons tru-k-sjoner mot begroing av marine organismer, hvilket dekke omfatter en grohemmende metallfolie som er korrugert. According to one aspect of the invention, a cover is provided for the protection of tubular underwater constructions against fouling by marine organisms, which cover comprises a growth-inhibiting metal foil which is corrugated.

Metallfolien er fortrinnsvis i strimmelform som er korrugert på tvers, og består av kobber eller kobbernikkel. The metal foil is preferably in strip form which is corrugated across, and consists of copper or copper-nickel.

Ifølge en annen side ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for anbringelse av et dekke på en rørformet undervannskonstruksjon for å beskytte konstruksjonen mot begroing av marine organismer, hvilken fremgangsmåte omfatter de trinn å belegge den nevnte overflate som skal beskyttes, med et elastomert, korrosjonshemmende materiale, å anbringe en folie (sheeting) av grohemmende metall på det elastomere materiale for å omslutte den konstruksjon som skal beskyttes, å anvende et trykk for området av folien for å tilveiebringe en begrensende kraft på denne, og vulkanisere det elastomere materiale, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at folien korrugeres slik at korrugeringene tillater at bevegelse av og endringer i omkretsen av det elastomere belegg blir opptatt under og etter vulkaniseringsprosessen uten urimelig påkjenning på bindingen mellom belegget og metalldekket. According to another aspect of the invention, there is provided a method for applying a cover to a tubular underwater structure to protect the structure against fouling by marine organisms, which method comprises the steps of coating said surface to be protected with an elastomeric corrosion-inhibiting material , applying a sheeting of antifouling metal to the elastomeric material to enclose the structure to be protected, applying a pressure to the area of the foil to provide a restraining force thereon, and vulcanizing the elastomeric material, which method is characterized in that the foil is corrugated so that the corrugations allow movement of and changes in the circumference of the elastomeric coating to be accommodated during and after the vulcanization process without undue stress on the bond between the coating and the metal deck.

Korrugeringsvirkningen tillater dessuten det metalliske, grohemmende dekke å redusere sitt areal og overføre formingstrykket til det elastomere belegg. The corrugation action also allows the metallic antifouling cover to reduce its area and transfer the forming pressure to the elastomeric coating.

Den grohemmende, metalliske strimmel er fortrinnsvis 75 mm til 100 mm bred og 1 mm til 2 mm tykk i en kontinuerlig lengde som er tilstrekkelig lang til å dekke den rørformede konstruksjon som skal beskyttes. Strimmelen behandles gjennom en korrugeringsmaskin for å frembringe en korrugering med en profil på ca. 1 mm til 2 mm, og den korrugerte strimmel formes til en spole. Størrelsen av korrugeringene kan varieres avhengig av diameteren av det rørformede element som skal dekkes. The antifouling metallic strip is preferably 75 mm to 100 mm wide and 1 mm to 2 mm thick in a continuous length sufficiently long to cover the tubular structure to be protected. The strip is processed through a corrugator to produce a corrugation with a profile of approx. 1 mm to 2 mm, and the corrugated strip is formed into a coil. The size of the corrugations can be varied depending on the diameter of the tubular element to be covered.

Før den anbringes på det elastomere belegg rengjøres strimmelen kjemisk eller mekanisk, og et bindemiddel påføres på kontaktflaten. Before it is applied to the elastomeric coating, the strip is cleaned chemically or mechanically, and a bonding agent is applied to the contact surface.

Ifølge en ytterligere side ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en rørformet undervannskonstruksjon som har et grohemmende dekke anbrakt på en overflate som skal beskyttes, idet den nevnte overflate er forhåndsbelagt med kor-ros jonshemmende materiale og det grohemmende dekke omfatter en folie av et grohemmende, metallisk materiale, hvilken konstruksjon er kjennetegnet ved at folien er korrugert. According to a further aspect of the invention, a tubular underwater structure is provided which has a fouling-inhibiting cover placed on a surface to be protected, said surface being pre-coated with corrosion-inhibiting material and the fouling-inhibiting cover comprising a foil of a fouling-inhibiting, metallic material , which construction is characterized by the fact that the foil is corrugated.

En utførelse av oppfinnelsen skal i det følgende beskrives som eksempel under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et perspektivriss av en del av en rørformet undervannskonstruksjon som har et grohemmende, beskyttende dekke i overensstemmelse med oppfinnelsen, fig. 2 viser et sideriss av det grohemmende beskyttelsesdekke på fig. 1 idet det passerer gjennom en korrugeringsmaskin, fig. 3 viser et grunnriss av fig. 2, fig. 4 viser et sideriss av en del av en rørformet undervannskonstruksjon som har et dekke i overensstemmelse med et modifisert arrangement, og fig. 5 viser et perspektivriss av en del av et dekke ifølge en annen ut førelse. An embodiment of the invention will be described in the following as an example with reference to the drawings, where fig. 1 shows a perspective view of a part of a tubular underwater structure which has an antifouling, protective cover in accordance with the invention, fig. 2 shows a side view of the growth-inhibiting protective cover in fig. 1 as it passes through a corrugator, fig. 3 shows a plan view of fig. 2, fig. 4 shows a side view of a portion of a tubular underwater structure having a cover in accordance with a modified arrangement, and FIG. 5 shows a perspective view of part of a cover according to another embodiment.

Idet det henvises til tegningene, viser fig. 1 en beskyttet, rørformet, marin konstruksjon, dvs. en undervannskonstruksjon 10 i denne utførelse, omfattende et dekket rør 11, og konstruksjonen er for klarhetens skyld vist med deler bortskåret. Andre rørformede konstruksjoner, såsom ben eller fagverksunderstell, kan beskyttes på liknende måte. Referring to the drawings, fig. 1 a protected tubular marine structure, i.e. an underwater structure 10 in this embodiment, comprising a covered pipe 11, and the structure is shown with parts cut away for clarity. Other tubular structures, such as legs or trusses, can be protected in a similar way.

Konstruksjonen 10 omfatter en lengde av et stålrør 11 hvis ytre overflate er fullstendig belagt med et kor-ros jonshemmende materiale 12 og deretter fullstendig innkaps-let av en strimmel av grohemmende metallmateriale 13, såsom kobber eller kobbernikkel. Strimmelen anbringes i spiralform for hånd eller maskinelt mens det belagte rør roteres. The construction 10 comprises a length of steel pipe 11 whose outer surface is completely coated with a corrosion-inhibiting material 12 and then completely encapsulated by a strip of growth-inhibiting metal material 13, such as copper or copper-nickel. The strip is placed in a spiral by hand or machine while the coated tube is rotated.

Strimmelen 13 korrugeres på forhånd for å tilveiebringe tverrgående korrugeringer før den vikles på det belagte rør (for eksempel ved å passere gjennom en korrugeringsmaskin 15 ) . The strip 13 is pre-corrugated to provide transverse corrugations before it is wound onto the coated tube (for example by passing through a corrugator 15).

Den metalliske, korrugerte strimmel blir videre kjemisk eller mekanisk renset, og et bindemiddel anbringes på denne før den vikles på det belagte rør 11. The metallic, corrugated strip is further chemically or mechanically cleaned, and a binder is applied to this before it is wound onto the coated pipe 11.

Når strimmelen vikles i spiralform på røret 11, løper korrugeringene 14 i lengderetningen eller i hovedsaken i rørets lengderetning. When the strip is wound in spiral form on the tube 11, the corrugations 14 run in the longitudinal direction or mainly in the longitudinal direction of the tube.

Det korrosjonshemmende belegg 12 kan være en epoksyharpiks som, etter at metallstrimmelen er blitt viklet på røret, herdes kjemisk på en måte som er i og for seg kjent i teknikken. Det korrosjonshemmende belegg er imidlertid fortrinnsvis et elastomert materiale. The corrosion-inhibiting coating 12 can be an epoxy resin which, after the metal strip has been wound on the pipe, is chemically cured in a manner known per se in the art. However, the corrosion-inhibiting coating is preferably an elastomeric material.

Så snart strimmelen er blitt viklet på et rør som er belagt med et elastomert materiale, vikles et midlertidig dekke (ikke vist) rundt metalldekket, f.eks. et nylonbånd som anbringes ved høyt trykk, f.eks. 70 - 120 kg, for å tilveiebringe en begrensende eller innsnevrende kraft over hele lengden av det metalliske dekke, og deretter vulkaniseres det elastomere materiale, f.eks. ved 110° til 170°C, for å danne en elastomer. Ved fullførelse av vulkaniseringsprosessen kan det midlertidige dekke fjernes. Once the strip has been wound onto a tube coated with an elastomeric material, a temporary cover (not shown) is wrapped around the metal cover, e.g. a nylon band that is placed under high pressure, e.g. 70 - 120 kg, to provide a restraining or constricting force over the entire length of the metallic cover, and then the elastomeric material is vulcanized, e.g. at 110° to 170°C, to form an elastomer. Upon completion of the vulcanization process, the temporary cover can be removed.

Under vulkaniseringen fyller den elastomere strøm korrugeringene, og ved avkjøling blir forskjellen i kontrak-sjon mellom elastomeren og metalldekket opptatt som følge av svakheten og den jevne deformasjon av metalldekket. Ved sammentrekning av elastomeren blir derfor deformasjonen av metalldekket jevnt fordelt. During vulcanization, the elastomeric current fills the corrugations, and upon cooling, the difference in contraction between the elastomer and the metal cover is absorbed as a result of the weakness and uniform deformation of the metal cover. When the elastomer contracts, the deformation of the metal cover is therefore evenly distributed.

Den elastomere binding som er dannet på denne måte, kan nå oppta eller tilpasse seg til de forskjellige hastig-heter av sammentrekning og utvidelse av elastomeren 12 og den grohemmende strimmel 13 som følge av korrugeringene 14. Videre vil elastomeren som er vulkanisert inne i korrugeringene 14, beskytte den grohemmende strimmel 13 mot slag. The elastomeric bond formed in this way can now accommodate or adapt to the different rates of contraction and expansion of the elastomer 12 and the antifouling strip 13 as a result of the corrugations 14. Furthermore, the elastomer which is vulcanized inside the corrugations 14 , protect the growth-inhibiting strip 13 from impact.

I et alternativt arrangement ifølge fig. 4 er metalldekket i form av en rekke i tverretningen korrugerte strimler 13' av hvilke hver er viklet i tverretningen rundt konstruksjonen, slik at sidene av tilstøtende strimler ligger an mot og overlapper hverandre, og korrugeringene løper i konstruksjonens lengderetning. In an alternative arrangement according to fig. 4, the metal cover is in the form of a series of transversely corrugated strips 13', each of which is wound transversely around the structure, so that the sides of adjacent strips abut and overlap each other, and the corrugations run in the longitudinal direction of the structure.

I en ytterligere utførelse ifølge fig. 5 omfatter metalldekket to eller flere skalldeler 20 (av hvilke bare én er vist). Disse anbringes rundt konstruksjonen og er korrugert i lengderetningen slik at korrugeringene løper i konstruksjonens lengderetning. In a further embodiment according to fig. 5, the metal cover comprises two or more shell parts 20 (of which only one is shown). These are placed around the structure and are corrugated in the longitudinal direction so that the corrugations run in the longitudinal direction of the structure.

Selv om det beskyttende dekke er særlig velegnet for of f shore-konstruks joner, kan det også anbringes p-å konstruksjoner som er beregnet for anvendelse på dypere vann. Although the protective cover is particularly suitable for offshore constructions, it can also be placed on constructions intended for use in deeper water.

Claims

1. Cover for the protection of tubular underwater structures (10) against fouling by marine organisms, comprising a fouling metal foil (13, 13', 20) arranged to enclose the surface of the structure (11), CHARACTERIZED IN THAT said foil is corrugated (14).

2. Cover according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the foil is in the form of a strip (13, 13') which is corrugated in the transverse direction.

3. Cover according to claim 1 or 2, CHARACTERIZED IN THAT the foil (13) is adapted to be wound in spiral form on the structure.

4. Cover according to one of claims 1-3, CHARACTERIZED IN THAT the foil (13, 13', 20) is copper or copper-nickel.

5. Method of placing a cover (13, 13', 20) on a tubular underwater structure (11) to protect the structure against fouling by marine organisms, which method comprises the steps of coating the surface (11) to be protected with an elastomeric anti-corrosion material (12), placing a foil (13, 13', 20) of antifouling metal on the elastomeric material (12) to enclose the structure to be protected, applying a pressure to the area of the foil to providing a restraining force thereon, and vulcanizing the elastomeric material, CHARACTERIZED IN that the foil is corrugated so that the corrugations (14) allow movement of and change in the circumference of the elastomeric coating to be accommodated during and after the vulcanization process without undue stress on the bond between the coatings : (12) and the metal cover (13, 13', 20).

6. Method according to claim 5, CHARACTERIZED IN THAT the foil (13, 13', 20) is corrugated so that the corrugations (14) extend in the longitudinal direction or mainly in the longitudinal direction along the construction (10).

7. Method according to claim 5 or 6, CHARACTERIZED IN THAT the foil is a strip (13, 13') which is corrugated in the transverse direction.

8. Method according to claim 7, CHARACTERIZED IN THAT the strip (13) is wound in spiral form on the coated structure (11).

9. Method according to one of claims 5-7, CHARACTERIZED BY the fact that the corrugated foil (13, 13', 20) is cleaned chemically or mechanically, and a binder is applied to its contact surface before the tire is placed on the coated construction (11).

10. Tubular underwater structure comprising a fouling-inhibiting cover (13, 13', 20) which is placed on the surface (11) to be protected, the surface (11) being coated in advance with a corrosion-inhibiting material (12), and the fouling-inhibiting cover (13, 13', 20) comprises a foil of growth-inhibiting, metallic material, CHARACTERIZED IN THAT the foil is corrugated (14).

11. Construction according to claim 10, CHARACTERIZED IN THAT the corrugations (14) extend in the longitudinal direction or mainly in the longitudinal direction along the construction (10).

12. Construction according to claim 10 or 11, CHARACTERIZED IN THAT the foil (13) is in the form of a strip which is corrugated in the transverse direction and is spirally wound on the coated construction.

13. Construction according to claim 10 or 11, CHARACTERIZED IN THAT the foil is in the form of a number of strips (13') each of which is corrugated in the transverse direction and is wound in the transverse direction on the coated construction.

14. Construction according to claim 10 or 11, CHARACTERIZED IN THAT the foil is in the form of two or more shell parts (20) which are placed on the coated construction and which have longitudinal corrugations (14).

15. Cover for the protection of tubular underwater constructions in the main case as described above with reference to the accompanying drawings.