NL8403239A

NL8403239A - FLEXIBLE PIPELINE, PARTICULARLY FOR THE PETROLEUM INDUSTRY.

Info

Publication number: NL8403239A
Application number: NL8403239A
Authority: NL
Original assignee: Coflexip
Priority date: 1983-10-24
Filing date: 1984-10-24
Publication date: 1985-05-17
Also published as: ES537394A0; DE3438988A1; IT1177028B; FR2553859A1; DK505984A; BR8407135A; GB8426763D0; FR2553859B1; IT8423296A0; WO1985002001A1; JPS61500371A; IT8423296A1; DK505984D0; NO844228L; GB2148447A; ES8600483A1

Abstract

The flexible tubular conduit comprises an inner pipe (1) made of flexible material providing for tighteness characteristics with rspect to the conveyed product, a first assembly of reinforcement armatures (2) providing for resistance characteristics to mechanical stress, a protection coating of flexible material (3) and a second assembly of reinforcing armatures (4) surrounding said coating (3).

Description

> ' N.0. 32830 1> 'N.0. 32830 1

Flexibele buisleiding in het bijzonder voor de aardolie-industrie.Flexible pipeline especially for the petroleum industry.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een nieuwe flexibele buisleiding in het bijzonder, maar niet uitsluitend, bruikbaar voor het 5 transport van koolwaterstoffen in het kader van de exploitatie van zich onder het zeeoppervlak bevindende putten. De flexibele buisleidingen volgens de uitvinding kunnen echter eveneens gebruikt worden voor andere toepassingen, in het bijzonder aan land, voor het transport van vloeibare, poedervormige of gasvormige produkten* 10 Verschillende soorten flexibele buisleidingen zijn reeds bekend.The present invention relates to a new flexible pipeline in particular, but not exclusively, useful for the transport of hydrocarbons in the context of the exploitation of subsea wells. However, the flexible pipelines according to the invention can also be used for other applications, in particular on land, for the transport of liquid, powdery or gaseous products. Various types of flexible pipelines are already known.

Een eerste soort leiding, aangegeven met "smooth-bore* omvat een inwendige buis van soepel materiaal bestemd om de dichtheid ten opzichte van het getransporteerde produkt te verzekeren, een samenstel van verste-vigingswapeningen, schroefvormig of gevlochten gewikkeld, die weerstand 15 verzekeren tegen mechanische belastingen van druk, trek en torsie, waarvan het aantal, de aard en de plaatsing als functie van de afmetingen en het voorziene gebruik van de buis bepaald worden, en tot slot een uitwendige bekleding voor algemene bescherming van soepel materiaal zoals van polyetheen of een polyamidesoort. De leidingen van dit soort 20 hebben bijzonder gunstige mechanische eigenschappen en zijn door aanvrager in grote lengten vervaardigd.A first type of conduit, denoted by "smooth bore *", comprises an inner tube of flexible material intended to ensure density relative to the conveyed product, an assembly of reinforcing reinforcements, helical or braided, which provide resistance to mechanical loads of compression, tensile and torsion, the number, nature and placement of which are determined as a function of the dimensions and the intended use of the pipe, and finally an external coating for general protection of flexible material such as of polyethylene or a polyamide type The pipes of this type have particularly favorable mechanical properties and are manufactured in great lengths by the applicant.

Aanvrager vervaardigt eveneens leidingen van het "rough-bore" soort, die behalve de hierboven beschreven onderdelen een inwendige metallisch gestel omvatten, bedoeld om het platdrukken van de buigzame 25 leiding te voorkomen en het afdichtende omhulsel tegen aantasting van getransporteerde produkten te beschermen.Applicant also manufactures pipes of the "rough-bore" type, which, in addition to the parts described above, comprise an internal metallic frame, intended to prevent crushing of the flexible pipe and to protect the sealing casing from attack of transported products.

In het geval waarin de leidingen ingericht zijn om gas te transporteren, alleen of samen met vloeistoffen en/of vaste stoffen, is erin voorzien, om de afvoer van gas dat door de inwendige buis diffundeert 30 te verzekeren, de uitwendige bekleding doorlatend te houden, hetzij door gaten hetzij door de keuze van een materiaal met een verhoogde gasdoorlatendheid ten opzichte van die van het materiaal van de inwendige buis. Het is eveneens bekend verzwakkingsgebieden te verwezenlijken in de uitwendige bekleding, in het bijzonder niet uitmondende groe-35 ven of gaten om springplaatsen te vormen, die in het geval van overdruk, een voorkeursdoorgang voor de ontsnapping van gas vormen.In the case where the conduits are arranged to transport gas, alone or together with liquids and / or solids, provision is made to ensure the drainage of gas diffusing through the inner tube permits the outer casing to be permeable, either through holes or through the selection of a material with an increased gas permeability over that of the inner tube material. It is also known to provide areas of weakening in the outer cladding, in particular non-opening grooves or holes to form jumping points, which in the case of overpressure, provide a preferred passage for gas escape.

De uitwendige beschermende bekleding is door de aard daarvan niet in staat de inwendige druk die in de leiding heerst op te nemen in het geval van toevallig gebrek van de inwendige buis en/of de verstevings-40 wapeningen.The outer protective coating, by its nature, is unable to absorb the internal pressure prevailing in the conduit in the event of accidental failure of the inner tube and / or reinforcement reinforcements.

8403239 28403239 2

In dit geval bestaat het gevaar dat de flexibele leiding springt met alle voorstelbare gevolgen voor de veiligheid in het bijzonder indien het getransporteerde fluïdum agressief, ontvlambaar of explosief is.In this case, there is a risk of the flexible conduit jumping with all conceivable safety consequences, especially if the transported fluid is aggressive, flammable or explosive.

5 De onderhavige uitvinding heeft tot doel een flexibele buisleiding te verwezenlijken die een vergrote veiligheid tegen springen biedt en in het bijzonder schade aan de omgeving in het geval van falen van de inwendige buis en/of de verstevigingswapeningen die daaromheen aangebracht zijn vermijdt.The object of the present invention is to realize a flexible pipeline which offers an increased safety against jumping and in particular avoids damage to the environment in the event of failure of the inner tube and / or the reinforcement reinforcements fitted around it.

10 De flexibele buisleiding volgens de uitvinding is van het soort omvattende een inwendige buis van soepel materiaal dat dichtheid verzekert, verstevigingswapeningen die de weerstand tegen mechanische druk-, trek- en torsiebelastingen verzekeren en een beschermende bekleding van soepel materiaal en eventueel een inwendig metallisch gestel en wordt 15 gekenmerkt doordat deze on de beschermende bekleding omvat een tweede wapeningssamenstel geschikt om weerstand te bieden aan de inwendige druk, en bij voorkeur een uitwendig beschermend omhulsel.The flexible pipeline according to the invention is of the type comprising an inner tube of flexible material that ensures tightness, reinforcement reinforcements that ensure the resistance to mechanical compression, tensile and torsional loads and a protective covering of flexible material and possibly an internal metallic frame and characterized in that it comprises a protective reinforcement on a second reinforcement assembly suitable to resist the internal pressure, and preferably an external protective casing.

Uit het Franse octrooischrift 2 119 266 is reeds een constructie met flexibel buislichaam bekend omvattende twee wapeningssamenstellen. 20 Maar bij deze uitvoering is slechts de inwendige wapening geschikt om de inwendige druk te weerstaan, en verzekert de uitwendige wapening slechts dat weerstand geboden wordt aan trek en aan moment. In het geval van falen van de inwendige wapening onder invloed van inwendige druk kan het gevaar van het springen van de leiding niet vermeden wor-25 den.French patent specification 2 119 266 already discloses a flexible tube body construction comprising two reinforcement assemblies. However, in this embodiment, only the internal reinforcement is capable of withstanding the internal pressure, and the external reinforcement merely ensures resistance to tensile and torque. In the event of failure of the internal reinforcement under the influence of internal pressure, the danger of the pipe bursting cannot be avoided.

Daarentegen wordt met de onderhavige uitvinding beoogd dat het tweede wapeningssamenstel een tweede dichtheidsafsluiting vormt, geschikt om de inwendige druk te handhaven in een geval van falen van het eerste wapeningssamenstel of van de inwendige buis. Het tweede wape-30 ningssamenstel kan alle gebruikelijke constructies voor dit soort toepassing hebben, die het deze mogelijk maakt de beoogde functies van het bieden van weerstand tegen trek- en torsiebelastingen te verzekeren en bovendien de inwendige druk te weerstaan.In contrast, the present invention contemplates that the second reinforcement assembly forms a second density seal, capable of maintaining internal pressure in the event of failure of the first reinforcement assembly or of the inner tube. The second reinforcement assembly may have all conventional structures for this type of application, which allows it to ensure the intended functions of resisting tensile and torsional loads, and in addition to withstand internal pressure.

Als niet beperkende voorbeelden kan men voor het verwezenlijken 35 van het tweede wapeningssamenstel in een spiraalvormige, al dan niet gehechte constructie voorzien met een of verscheidene draden, bijvoorbeeld een gestel van bandstaal of van profiel!jzer, twee metallische lagen gekruisd op de profielen aangebracht met platte, ronde of ineen gedraaide doorsnede of bovendien een spiraalvormige, al dan niet ge-40 hechte laag verbonden met de twee boven geplaatste gekruiste lagen.As non-limiting examples, in order to realize the second reinforcement assembly, a spiral, bonded or non-bonded construction can be provided with one or several wires, for instance a frame made of steel strip or profile iron, two metallic layers crossed on the profiles with flat, round or twisted cross-section or additionally a spiral, bonded or non-bonded layer, connected to the two crossed layers placed above.

8403239 38403239 3

Dergelijke constructies zijn gebruikelijk en worden in het bijzonder gebruikt bij leidingen vervaardigd door aanvrager.Such structures are common and are used in particular in piping manufactured by the applicant.

Bij een van bijzonder voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding omvat de buis een detectie-inrichting voor de druk tussen de inwendige 5 buis en het tweede wapeningssamenstel.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the tube comprises a pressure detecting device between the inner tube and the second reinforcement assembly.

Deze detectie-inrichting voor druk is op van voordeel zijnde wijze verbonden met een alarm dat in werking gesteld wordt in het geval van een overdruk die overeenkomt met de vernietiging van de inwendige buis en/of het eerste wapeningssamenstel.This pressure detection device is advantageously connected to an alarm that is triggered in the event of an overpressure corresponding to the destruction of the inner tube and / or the first reinforcement assembly.

10 In de meest eenvoudige uitvoeringsvorm is de detectie-inrichting voor druk een eenvoudige drukaftafcking verbonden met een manometer.In the simplest embodiment, the pressure detection device is a simple pressure test connected to a manometer.

In een van bijzonder voordeel zijnde variant is, indien het te transporteren fluïdtm een gas is of gas bevat, de leiding ingericht om een naar het uitwendige lekkend afgeven mogelijk te maken van het gas 15 dat door de inwendige buis diffundeert, waarbij de detectie-inrichting pas gevoelig wordt indien de overdruk een voorafbepaalde drempelwaarde te boven gaat die overeenkomt met normale afgifte door lekken, waardoor het ontketenen van een alarm of het sluiten van de kleppen stroomopwaarts in de leiding aanwezig, veroorzaakt wordt.In a particularly advantageous variant, if the fluid to be conveyed is a gas or contains gas, the conduit is arranged to allow the leakage of the gas 15 diffusing through the inner tube to the external leak, whereby the detection device only becomes sensitive if the overpressure exceeds a predetermined threshold value corresponding to normal leakage, causing the triggering of an alarm or closure of the valves upstream in the line.

20 Bovendien kan in een insnoering voorzien zijn aangebracht in de lekdetectie-inrichting en zodanig geijkt dat de afgifte van gediffundeerd gas daardoor zonder wezenlijke drukverliezen heenstroomt terwijl het opbrengen van een volledige afgifte uit de buis in het geval van falen verhoogde drukverliezen meebrengt gedetecteerd door de detectie-25 inrichting.In addition, a constriction may be provided in the leak detection device and calibrated such that the diffused gas delivery flows therethrough without substantial pressure losses while the application of a full release from the tube in the event of failure involves increased pressure losses detected by the detection -25 device.

Volgens de uitvinding kan de detectie-inrichting op de buis zelf aangebracht worden of op een einddeel waarin de leiding aangebracht is.According to the invention, the detection device can be applied to the tube itself or to an end part in which the conduit is arranged.

Teneinde de uitvinding beter te begrijpen, worden hieronder aan de 30 hand van een niet beperkend voorbeeld, uitvoeringswijzen beschreven aan de hand van de bijgaande tekening waarin:In order to better understand the invention, embodiments are described below with reference to a non-limiting example with reference to the accompanying drawing, in which:

Fig. 1 een schematisch doorsnedeaanzicht is dat de constructie van een eerste uitvoeringsvorm van de leiding volgens de uitvinding toont, Flg. 2 een aanzicht overeenkomstig aan dat van fig. 1 is en een 35 tweede uitvoeringsvorm van de leiding toont,Fig. 1 is a schematic sectional view showing the construction of a first embodiment of the conduit of the invention, Flg. 2 is a view similar to that of FIG. 1 and shows a second embodiment of the conduit,

Fig. 3 een schematisch aanzicht is dat een uitvoeringsvorm van de detectie-inrichting verbonden met de leiding uit fig. 2 toont, enFig. 3 is a schematic view showing an embodiment of the detection device connected to the lead of FIG. 2, and

Fig. 4 een aanzicht overeenkomstig aan dat van fig. 3 is dat een variant van de detectie-inrichting toont.Fig. 4 is a view similar to that of FIG. 3 showing a variant of the detection device.

40 De in fig. 1 afgebeelde leiding van het "smooth-bore" soort omvat 840 3239 4 t een inwendige buis 1 van soepel dicht materiaal zoals bijvoorbeeld polyamide of polyetheen.The pipe of the "smooth-bore" type shown in fig. 1 comprises 840 3239 4 t an inner tube 1 of flexible dense material such as, for example, polyamide or polyethylene.

Op de inwendige buis 1 is een eerste wapeningssamenstel 2 aange-- bracht, dat slechts schematisch afgebeeld is en dat in praktijk bij-5 voorbeeld uit ten minste een enkele laag gewikkelde gehechte draden of twee gekruisd boven op elkaar geplaatste lagen bestaat.A first reinforcement assembly 2 is provided on the inner tube 1, which is shown only schematically and which in practice for instance consists of at least one single layer of wound bonded wires or two crossed on top of one another.

Een beschermende bekleding in hoofdzaak van soepel materiaal zoals van polyamide of polyetheen 3, omgeeft het wapeningssamenstel 2. Constructies van de flexibele leiding, die de drie hierboven beschreven on-10 derdelen bevat, worden tegenwoordig in grote lengte door aanvrager in de handel gebracht.A protective covering mainly of flexible material such as of polyamide or polyethylene 3 surrounds the reinforcement assembly 2. Structures of the flexible conduit containing the three components described above are currently commercially available in great length by the applicant.

Volgens de uitvinding plaatst men om de bekleding 3 een tweede wapeningssamenstel 4 met dezelfde constructie als het wapeningssamenstel 2 of met afwijkende constructie.According to the invention, a second reinforcement assembly 4 with the same construction as the reinforcement assembly 2 or with a different construction is placed around the covering 3.

15 In het afgebeelde voorbeeld omvat het wapeningssamenstel 4 twee boven elkaar geplaatste kruisende lagen staaldraden*In the illustrated example, the reinforcement assembly 4 comprises two overlapping layers of steel wires placed one above the other *

Tot slot wordt een uitwendige beschermende omhulling 5, die eventueel weggelaten kan worden, op zijn plaats aangebracht om het tweede wapeningssamenstel.Finally, an outer protective sheath 5, which may be omitted, is placed in place around the second reinforcement assembly.

20 De constructie van de flexibele leiding afgebeeld in fig. 2 is van het "rough-bore" soort en omvat behalve de onderdelen beschreven aan de hand van de constructie uit fig. 1, een inwendig spiraalvormig gestel 6.The flexible conduit construction shown in FIG. 2 is of the "rough-bore" type and includes, in addition to the components described with reference to the construction of FIG. 1, an internal helical frame 6.

Bij deze uitvoeringsvorm kunnen de wapeningssamenstellen 2 en 4 25 eveneens dezelfde of verschillende constructie hebben, deze constructies kunnen hetzelfde zijn als die van de wapeningssamenstellen van de leiding volgens fig. 1 of daarvan afwijken.In this embodiment, the reinforcement assemblies 2 and 4 may also have the same or different construction, these constructions may be the same as or different from the reinforcement assemblies of the pipe according to Fig. 1.

In fig. 3 en 4 vindt men de constructie van de flexibele buis afgebeeld in fig. 2 terug aangebracht In een verbindingseinddeel 7 met 30 tussenplaatsing van afdichtringen 8 tussen de bekledingen of omhullingen I, 3 en 5 van de leiding en de betreffende gebieden van het einddeel 7. Een uitsparing 9 aangebracht in het einddeel 7 staat met een ringvormige ruimte 10 buiten het eerste wapeningssamenstel 2 in verbinding. De detectie-inrichting voor lekken omvat een smoororgaan 11 in de 35 afgeefdoorgang van het gediffundeerde gas en een manometer 12 die druk die heerst in de ringvormige ruimte 10 detecteert.In Figs. 3 and 4, the construction of the flexible tube shown in Fig. 2 is found arranged in a connecting end part 7 with intermediate insertion of sealing rings 8 between the coverings or envelopes I, 3 and 5 of the pipe and the respective areas of the end part 7. A recess 9 provided in the end part 7 communicates with an annular space 10 outside the first reinforcement assembly 2. The leak detector includes a throttle 11 in the diffused gas delivery passage and a pressure gauge 12 which detects pressure prevailing in the annular space 10.

Het smoororgaan is zodanig gecalibreerd dat de afgifte van gediffundeerd gas zonder verlies van wezenlijke druk daardoor gaat terwijl het opbrengen van de volledige afgifte van de leiding, in het bijzonder 40 in het geval van beschadiging van het wapeningssamenstel 2, een ver- 8403239 I < % > 5 hoogd drukverlies meebrengt.The throttle is calibrated so that the diffused gas is delivered without loss of substantial pressure while applying the full line release, especially 40 in case of damage to the reinforcement assembly 2, an 8403239 I <% > 5 involves high pressure loss.

In de uitvoeringsvorm volgens fig. 4 is een detectie-inrichting afgebeeld die naast smoororgaan 11 en de manometer 12 een verdeelorgaan 13 omvat, dat de gediffundeerde gassen naar de vrije lucht stuurt 5 (stand afgebeeld in het figuur) en die in het geval van een belangrijke afgifte van stand verandert (de werking wordt gestuurd door de met streeplijnen aangegeven stuurlijn) om de afgifte van lekstoffen naar het opslagvat 14 te sturen.In the embodiment according to Fig. 4, a detection device is shown which, in addition to throttle 11 and the manometer 12, comprises a distributor 13, which sends the diffused gases to the free air 5 (position shown in the figure) and which, in the case of a major release position changes (operation is controlled by the dotted lines) to direct leak delivery to storage vessel 14.

Een contact met te regelen druk 15, stelt in het geval van over-10 druk een alarm 16 in werking, gevoed door een accu 17. Dit contact kan eveneens het sluiten van (niet afgebeelde) kleppen bewerkstelligen, die zich stroomopwaarts in de flexibele leiding bevinden, teneinde de druk die in de leiding heerst te doen verminderen.A contact with controllable pressure 15, in case of over-10 pressure, triggers an alarm 16, powered by a battery 17. This contact can also effect the closing of valves (not shown), which are located upstream in the flexible pipe in order to reduce the pressure in the pipeline.

Hoewel de uitvinding in samenhang met bijzondere uitvoeringen be-15 schreven is, is het duidelijk dat deze daar niet toe beperkt is en dat men vele wijzigingen met betrekking tot vorm en materiaal kan aanbrengen zonder buiten de gedachte en het bereik van de uitvinding te geraken.Although the invention has been described in connection with particular embodiments, it is clear that it is not limited thereto and that many modifications can be made in shape and material without departing from the scope and scope of the invention.

84032398403239

Claims

1. Flexibele buisleiding met het kenmerk, dat deze omvat een inwendige buis (1) van soepel materiaal dat dichtheid ten opzichte van het getransporteerde produkt verzekert, een eerste samenstel van ver-5 stevigingswapeningen (2) dat de weerstand tegen mechanische druk-, trek- en torsiebelastingen verzekert, een beschermende bekleding van soepel materiaal (3) en een tweede samenstel van verstevingswapeningen (4) geschikt om de inwendige druk te weerstaan en de bekleding (3) omgevend .Flexible pipeline, characterized in that it comprises an inner tube (1) of flexible material which ensures density with respect to the transported product, a first assembly of reinforcing reinforcements (2) that resist mechanical compression, tensile - and torsional loads, a protective covering of flexible material (3) and a second set of reinforcing reinforcements (4) suitable for withstanding the internal pressure and surrounding the covering (3).

2. Flexibele buisleiding volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze om het tweede samenstel verstevingingswapeningen (4) een uitwendig beschermend omhulsel (5) omvat·Flexible pipeline according to claim 1, characterized in that it comprises an outer protective covering (5) around the second assembly of reinforcement reinforcements (4).

3. Flexibele buisleiding volgens een van de conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat deze een inwendig metallisch gestel (6) omvat.Flexible pipeline according to either of Claims 1 and 2, characterized in that it comprises an internal metallic frame (6).

4. Flexibele buisleiding volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het tweede samenstel verstevingigswapeningen (4) dezelfde constructie heeft als het eerste samenstel verstevigingswape-ningen (2).Flexible pipeline according to one of the preceding claims, characterized in that the second set of reinforcement reinforcements (4) has the same construction as the first set of reinforcement reinforcements (2).

5. Flexibele buisleiding volgens een der vooorgaande conclusies, 20 met het kenmerk, dat deze een detectie-inrichting (9, 11, 12, 15) omvat voor de druk tussen dé inwendige buis en het tweede wapenlngssamenstel, welke inrichting ingericht is om tijdens normaal bedrijf de doorgang van gas dat door de inwendige buis diffundeert te waarborgen.Flexible pipeline according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a detection device (9, 11, 12, 15) for the pressure between the inner tube and the second reinforcement assembly, which device is adapted to operate during normal operation to ensure the passage of gas diffusing through the inner tube.

6. Flexibele buisleiding volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat 25 de detectie-inrichting met een alarm (16) verbonden is.Flexible pipeline according to claim 5, characterized in that the detection device is connected to an alarm (16).

7. Flexibele buisleiding volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de detectie-inrichting verbonden is met sluitmiddelen van afsluiters stroomopwaarts in de leiding .aangebracht. I 1 I I 1 II 11111-H-l l-l'H 84032397. Flexible pipeline according to claim 5, characterized in that the detection device is connected to closing means of valves arranged upstream in the pipe. I 1 I I 1 II 11111-H-1 l-l'H 8403239