NL1019627C2 - Versterkte permeatie-dichte kunststofbuis. - Google Patents

Description

Versterkte permeatie-dichte kunststofbuis

De uitvinding betreft een versterkte buis voor het transport van een fluïdum uit 5 agressieve gassen en/of vloeistoffen, zoals nat aardgas, omvattende een kunststof binnenbuis alsmede een de binnenbuis omgevende versterkingslaag met vezels die een hoge treksterkte bezitten, zoals aramidevezels of vezels uit staal met een hoog koolstofgehalte.

Een dergelijke versterkte buis is bekend, en wordt onder andere toegepast voor 10 het transport van koolwaterstoffen die gewonnen worden bij de exploitatie van gasvelden en aardolievelden. In het bijzonder vinden dergelijke buizen toepassing bij zogenaamde marginale velden. Deze velden bevatten een beperkte winbare hoeveelheid, zodat de exploitatiekosten daarvan beperkt moeten blijven om enig rendement te kunnen opleveren. Dit betekent dat de te leggen buisleidingen zonder al te hoge kosten 15 moeten worden aangelegd. Daartoe is in het bijzonder een kunststofbuis geschikt, aangezien deze in grote lengten op een haspel kan worden getransporteerd en vervolgens van de haspel afkan worden gelegd.

Om het investeringsniveau zo laag mogelijk te houden worden bovendien vaak kostbare behandelingsinstallaties, zoals een ontzwavelingsinstallatie, achterwege gela-20 ten. De gewonnen koolwaterstoffen worden direct en onbehandeld onder hoge druk in de buis getransporteerd naar een centrale locatie waar vervolgens de noodzakelijke behandeling plaatsvindt. Gevolg daarvan is dat de buis bloot kan staan aan vrij agressieve gassen en vloeistoffen. Deze dringen door de kunststof binnenbuis heen, en kunnen de omgevende versterkingslaag aantasten.

25 Een verder nadeel is dat dergelijke agressieve stoffen op den duur in de grond waarin de buis is gelegd, terecht kunnen komen. De daardoor veroorzaakte vervuiling kan ernstige vormen aannemen: zo kan een hoeveelheid van 1 gram benzeen een hoeveelheid grond van 10 kubieke meter vervuilen.

Doel van de uitvinding is daarom een versterkte buis van het hiervoor genoemde 30 type te verschaffen die deze nadelen mist. Dat doel wordt bereikt doordat zich tussen de binnenhuis en de versterkingslaag een barrièrelaag bevindt die slecht of niet doordringbaar is voor het fluïdum, welke barrièrelaag volledig aanliggend aan de binnenbuis is gehecht.

?0196 27"» 2

De barrièrelaag wordt zodanig aan de binnenbuis bevestigd dat geen open ruimten of losse plaatsen overblijven. De door de binnenbuis migrerende gassen worden ter plaatse van de barrièrelaag tegengehouden, en kunnen zich ook niet verzamelen tussen de binnenbuis en die laag. Daardoor is verzekerd dat bij het afiiemen of geheel weg-5 vallen van de druk in het inwendige van de binnenbuis, deze zou worden ingedrakt ("rapid decompression collapse").

De buitenlaag, in het bijzonder de versterkte vezels daarin, zijn daardoor goed beschermd tegen de invloeden van de gassen en vloeistoffen, zodanig dat de vereiste sterkte van de buis behouden kan blijven. De barrièrelaag kan bijvoorbeeld een me-10 taallaag, zoals uit aluminium of nikkel, omvatten. Als alternatief kan de barrièrelaag een polymeer met goede barrière-eigenschappen, zoals polyethyleenvinylalcohol (EYOH), omvatten.

De barrièrelaag kan aan tenminste een oppervlak zijn bekleed met polyethyleen. Een dergelijke polyethyleenbekleding levert bij de productie een goede hechting bij 15 thermisch lossen op het kunststofmateriaal van de binnenbuis. Ter vergemakkelijking van het productie proces kan de kwetsbare barrièrelaag tevens zijn voorzien van een drager zoals een PET-laag, welke PET-laag op zijn beurt is bekleed met polyethyleen. De barrièrelaag kan bijvoorbeeld schroeflijnvormig om de binnenbuis zijn gewikkeld.

De versterkingslaag kan bestaan uit een matrix van kunststofmateriaal waarin de 20 vezels zijn ingebed.

Vervolgens zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van een versterkte buis volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont de buis in perspectief en gedeeltelijk weggenomen; 25 Figuur 2 toont een radiale doorsnede door de wand van een eerste uitvoeringsvorm;

Figuur 3 toont een tweede uitvoeringsvorm.

De versterkte buis omvat een binnenbuis 1, waar omheen een versterkingslaag 2 uit lint of tapevormig materiaal 3 is gewikkeld. Deze tapes 3 zijn op zich bekend, en 30 omvatten een kunststof matrix waarin de vezels zijn ingebed. Deze vezels maken een bepaalde hoek, van ongeveer 50° met de hartlijn van de buis.

Tussen de versterkingslaag 2 en de binnenbuis 1 is volgens de uitvinding een barrièrelaag 4 aangebracht. Deze barrièrelaag 4 kan bijvoorbeeld bestaan uit een metaal 1019627* 3 zoals aluminium of nikkel, dan wel uit een kunststof met goede barrière-eigenschappen zoals polyethyleenvinylalcohol. Tenslotte is rond de versterkingslagen een deklaag 5 aangebracht uit kunststof.

Zoals weergegeven in de gedeeltelijke langsdoorsnede door de wand van de buis 5 volgens figuur 2 is op de binnenbuis 1 een barrièrelaag 4 aangebracht, die op zich bestaat uit een aluminiumlaag 6 die is bekleed met polyethyleenlagen 7, 8. Tijdens het productieproces wordt de onderste polyethyleenlaag 7 thermisch gelast op het kunststofmateriaal van de binnenbuis 1, zodanig dat een volledig vlakke en goed aanliggende hechting tussen barrièrelaag 4 en de binnenbuis is verkregen.

10 Aan de buitenste polyethyleenlaag wordt vervolgens de tape 2 gehecht. Deze tape bestaat, zoals reeds genoemd, uit een kunststof matrix waarin de vezels 10 zijn ingebed.

In de variant van figuur 3 is de aluminiumlaag 6 aangebracht op een PET-laag, die op zijn beurt is bekleed met de onderste polyethyleenlaag 7. Op de aluminiumlaag 6 is aan de andere zijde weer de tweede polyethyleenlaag 8 aangebracht. De aldus ver-15 kregen barrièrelaag 4 bezit, dankzij de PET-laag, goede mechanische eigenschappen zodat deze gemakkelijk verwerkt kan worden tijdens het fabricageproces zonder dat het gevaar van breuk of scheuren groot is.

Hoewel in de figuren 2 en 3 de metaallaag direct tegen de polyethyleenlaag ligt, kunnen in de praktijk aanvullende lagen zijn voorzien in verband met het verkrijgen 20 van een goede hechting.

10196 27*

Claims (9)

1. Versterkte buis voor het transport van een fluïdum uit agressieve gassen en/of vloeistoffen, zoals nat aardgas, omvattende een kunststof binnenbuis (1) alsmede een 5 de binnenbuis omgevende versterkingslaag (2) met vezels (10) die een hoge treksterkte bezitten, zoals aramidevezels of vezels uit staal met een hoog koolstofgehalte, met het kenmerk dat zich tussen de binnenbuis (1) en de versterkingslaag (2) een barrièrelaag (6) bevindt die slecht of niet doordringbaar is voor het fluïdum, welke barrièrelaag (6) volledig aanliggend aan de binnenbuis (1) is gehecht. 10

2. Buis volgens conclusie 1, waarbij de barrièrelaag (6) een metaallaag, zoals uit aluminium of nikkel, omvat.

3. Buis volgens conclusie 2, waarbij de barrièrelaag (6) aan tenminste een 15 oppervlak is bekleed met polyethyleen.

4. Buis volgens conclusie 3, waarbij de barrièrelaag (6) aan beide oppervlakken is bekleed met polyethyleen (7, 8).

5. Buis volgens conclusie 3, waarbij de barrièrelaag (6) aan een zijde is bekleed met een PET-laag (11), en de PET-laag (11) is bekleed met polyethyleen (8).

6. Buis volgens conclusie 1, waarbij de barrièrelaag (6) een polymeer met goede barrière-eigenschappen, zoals ethyleenvinylalcohol, omvat. 25

7. Buis volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de barrièrelaag (6) om de binnenbuis (1) is gewikkeld.

8. Buis volgens conclusie 7, waarbij de barrièrelaag (6) schroeflijnvormig om de 30 binnenbuis (1) verloopt.

9. Buis volgens conclusie 7, waarbij de barrièrelaag (6) om de binnenhuis (1) is gevouwen. T019627H