NO844228L

NO844228L - FLEXIBLE PIPE PIPE, SPECIAL FOR THE OIL INDUSTRY

Info

Publication number: NO844228L
Application number: NO844228A
Authority: NO
Inventors: Jean-Paul Aubert
Original assignee: Coflexip
Priority date: 1983-10-24
Filing date: 1984-10-23
Publication date: 1985-04-25
Also published as: ES537394A0; DE3438988A1; IT1177028B; FR2553859A1; DK505984A; BR8407135A; GB8426763D0; FR2553859B1; IT8423296A0; WO1985002001A1; JPS61500371A; IT8423296A1; DK505984D0; NL8403239A; GB2148447A; ES8600483A1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ny fleksibel rørledning som spesielt, men ikke utelukkende, kan benyttes for transport av hydrokarboner innenfor rammen av utnyttelse av undervanns-brønner. Fleksible rørledninger ifølge oppfinnelsen kan imidlertid like godt benyttes i andre anvendelser, spesielt på land, for transport av væske, pulverformede produkter eller gassformede produkter. The present invention relates to a new flexible pipeline which, in particular, but not exclusively, can be used for the transport of hydrocarbons within the framework of the exploitation of underwater wells. However, flexible pipelines according to the invention can equally well be used in other applications, especially on land, for the transport of liquid, powdered products or gaseous products.

Forskjellige typer fleksible rørledninger er allerede kjent.Different types of flexible pipelines are already known.

En første type ledning kalt "glattboret" omfatter et indreA first type of wire called "smooth bore" comprises an inner

rør av fleksibelt materiale som skal sikre tetthet for såvidt gjelder det produkt som transporteres, et sett forsterkende armering som er spiralviklet eller flettet, som sikrer motstand mot mekanisk påkjenning på grunn av trykk, strekk og vridning, idet antallet, oppbygningen og arrangementet av armeringene er definert som en funksjon av dimensjonene og av den beregnede bruk av ledningen, og endelig en ytre beskyttende kledning, vanligvis av fleksibelt materiale såsom polyetylen eller en polyamid. Ledninger av denne type som oppviser spesielt for-delaktige mekaniske egenskaper, fremstilles i store lengder av søkeren. pipes of flexible material which must ensure tightness as far as the product being transported is concerned, a set of reinforcing reinforcement which is spirally wound or braided, which ensures resistance to mechanical stress due to pressure, tension and twisting, the number, structure and arrangement of the reinforcements being defined as a function of the dimensions and of the intended use of the wire, and finally an outer protective covering, usually of flexible material such as polyethylene or a polyamide. Wires of this type, which exhibit particularly advantageous mechanical properties, are produced in large lengths by the applicant.

Søkeren fremstiller også ledninger av "ru-boringstypen", somThe applicant also manufactures cables of the "rough bore" type, which

i tillegg til de bestanddeler som er beskrevet ovenfor, omfatter et indre metallisk skjelett eller en stamme som har til formål å forhindre knusning og å beskytte det fleksible tettende sjikt mot angrep fra de transporterte produkter. in addition to the components described above, includes an internal metallic skeleton or stem whose purpose is to prevent crushing and to protect the flexible sealing layer against attack by the transported products.

I det tilfelle hvor ledningene skal transportere gass, enten alene eller sammen med væsker og/eller faststoffer, har man for å sikre utstrømning av gass som diffunderer gjennom det indre rør, tatt forholdsregler for å gjøre det ytre belegg permeabelt, enten ved hjelp av hull eller ved å velge et materiale som har en permeabilitet for gass som er høy i forhold til materialet i det indre rør. Det er også kjent å tilveiebringe svekkede soner i det ytre belegg, spesielt spor eller blindboringer for å danne steder som kan briste i tilfelle overtrykk, for å gi en foretrukket passasje for utslippet av gassen. In the case where the lines are to transport gas, either alone or together with liquids and/or solids, in order to ensure the outflow of gas that diffuses through the inner pipe, precautions have been taken to make the outer coating permeable, either by means of holes or by choosing a material that has a permeability to gas that is high in relation to the material of the inner tube. It is also known to provide weakened zones in the outer coating, especially grooves or blind bores to form places that can burst in case of overpressure, to provide a preferred passage for the discharge of the gas.

Det ytre beskyttende sjikt er etter sin natur ikke i standThe outer protective layer is by its nature not capable

til å holde på det innvendige trykk som eksisterer i ledningen dersom det indre rør og/eller den forsterkende armering skulle svikte utilsiktet. to maintain the internal pressure that exists in the line should the inner tube and/or the reinforcing reinforcement fail unintentionally.

I dette tilfelle er det risiko for at den fleksible rørled-ning ville kunne briste, med de store sikkerhetsmessige kon-sekvenser dette kunne medføre, spesielt når det fluidum som transporteres er aggressivt, brennbart eller eksplosivt. In this case, there is a risk that the flexible pipeline could burst, with the major safety consequences this could entail, especially when the fluid being transported is aggressive, flammable or explosive.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å tilveiebringe en fleksibel rørledning som gir øket sikkerhet mot bristing, spesielt for å unngå skade på miljøet i tilfelle det indre rør og/eller den forsterkende armering anordnet rundt røret skulle svikte. The purpose of the present invention is to provide a flexible pipeline which provides increased safety against bursting, especially to avoid damage to the environment in the event that the inner pipe and/or the reinforcing reinforcement arranged around the pipe should fail.

Den fleksible rørledning ifølge oppfinnelsen omfatter et indre rør av fleksibelt materiale som sikrer tetthet hva gjelder produktet som transporteres, et første lag forsterkende armering som sikrer motstand mot mekaniske påkjenninger på grunn av trykk, strekk og vridning, et beskyttende belegg av fleksibelt materiale, og et andre lag av forsterkende armering som er egnet til å motstå det innvendige trykk og som omgir nevnte beskyttende belegg. The flexible pipeline according to the invention comprises an inner tube of flexible material which ensures tightness in terms of the product being transported, a first layer of reinforcing reinforcement which ensures resistance to mechanical stress due to pressure, stretching and twisting, a protective coating of flexible material, and a second layer of reinforcing reinforcement which is suitable to withstand the internal pressure and which surrounds said protective coating.

Om ønskelig kan det anordnes et ytre beskyttende overtrekk. If desired, an outer protective cover can be provided.

Fransk patent nr. 2 119 266 viser et fleksibelt rørformet legeme som omfatter to sett armering. I denne konstruksjon er det imidlertid kun den indre armering som oppviser evne til å motstå innvendig trykk, idet den ytre armering kun sikrer motstand mot strekk og brytning. Dersom den indre armering svikter på grunn av indre trykk, kan ikke risikoen for at ledningen skal briste unngås. French Patent No. 2,119,266 shows a flexible tubular body comprising two sets of reinforcement. In this construction, however, it is only the inner reinforcement that exhibits the ability to resist internal pressure, as the outer reinforcement only ensures resistance to stretching and breaking. If the internal reinforcement fails due to internal pressure, the risk of the cable breaking cannot be avoided.

I foreliggende oppfinnelse er det imidlertid klart at det andre armeringslag tilveiebringer en andre tettende barriere som er egnet til å holde på det innvendige trykk i tilfelle det første lag armering eller det indre rør skulle svikte. Det andre armeringslag kan ha enhver vanlig oppbygning for denne type anvendelse, noe som gjør det mulig å sikre de nødvendige funksjoner hva gjelder motstand mot påkjenninger som strekk og vridning og dertil motstand mot innvendig trykk. In the present invention, however, it is clear that the second layer of reinforcement provides a second sealing barrier which is suitable for retaining the internal pressure in the event that the first layer of reinforcement or the inner tube should fail. The second reinforcement layer can have any usual structure for this type of application, which makes it possible to ensure the necessary functions in terms of resistance to stresses such as stretching and twisting and in addition resistance to internal pressure.

Det andre lag av armering kan omfatte en spiralkonstruksjon, som eventuelt kan være falset, av én eller flere tråder, The second layer of reinforcement may comprise a spiral construction, which may optionally be folded, of one or more threads,

f.eks. en stamme av metallbånd eller av stålprofil, to på hverandre liggende kryssende lag av metallprofiler av flatt eller rundt tverrsnitt eller slått, eller et spirallag som eventuelt kan være falset, i tilknytning til to på hverandre liggende kryssende lag. Slike konstruksjoner er konvensjonel-le og benyttes spesielt i ledninger produsert av søkeren. e.g. a stem of metal strip or steel profile, two intersecting layers of metal profiles of flat or round cross-section or bent, or a spiral layer which may possibly be folded, in connection with two intersecting layers. Such constructions are conventional and are used in particular in cables produced by the applicant.

I et spesielt fordelaktig utførelseseksempel på oppfinnelsen omfatter ledningen en anordning for å registrere trykket mellom det indre rør og det andre sett med armering. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the line comprises a device for recording the pressure between the inner pipe and the second set of reinforcement.

Denne trykkmåleanordning kan med fordel være forbundet med en alarm, som aktiviseres hvis det registreres et overtrykk som medfører ødeleggelse av det indre rør og/eller det første lag av armering. This pressure measuring device can advantageously be connected to an alarm, which is activated if an overpressure is detected which causes destruction of the inner pipe and/or the first layer of reinforcement.

I enkleste utførelse består trykkregistreringsanordningen av en enkel trykktilkobling forbundet med et manometer. In the simplest version, the pressure recording device consists of a simple pressure connection connected to a manometer.

I en spesielt hensiktsmessig konstruksjon når det fluid som skal transporteres er en gass eller inneholder gass, er ledningen anordnet slik at den er i stand til å la gassen som diffunderer gjennom det indre rør lekke ut mot utsiden, idet registreringsanordningen i dette tilfelle er følsom kun over-for et overtrykk som overskrider et forutbestemt terskelnivå som tilsvarer den normale lekkasjestrøm, og som så utløser en alarm eller lukker ventiler anordnet oppstrøms i ledningen. In a particularly suitable construction when the fluid to be transported is a gas or contains gas, the line is arranged so that it is able to allow the gas that diffuses through the inner tube to leak out to the outside, the recording device in this case being sensitive only over-for an excess pressure that exceeds a predetermined threshold level corresponding to the normal leakage current, and which then triggers an alarm or closes valves arranged upstream in the line.

En strupning kan også være anordnet, som er montert i lekkasje-registreringsanordningen og kalibrert på en slik måte at strømmen av diffundert gass kan passere derigjennom uten trykktap av betydning, mens full gjennomstrømning fra ledning en i tilfelle svikt ville gi så høye trykktap at det registreres i registreringsanordningen. A throttle can also be provided, which is mounted in the leak detection device and calibrated in such a way that the flow of diffused gas can pass through it without significant pressure loss, while full flow from line one in the event of failure would produce such high pressure losses that it is recorded in the registration device.

Ifølge oppfinnelsen kan registreringsanordningen være anordnet i selve røret eller i en endehylse som ledningen er montert i. According to the invention, the recording device can be arranged in the pipe itself or in an end sleeve in which the cable is mounted.

Oppfinnelsen kan utøves på mange måter, og noen utførelsesek-sempler skal nå beskrives under henvisning til vedføyede teg-ninger, hvor: Fig. 1 er et skjematisk snitt som illustrerer konstruksjonen av et første utførelseseksempel på en ledning ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 er et riss i likhet med fig. 1 og viser et andre utfør-elseseksempel på ledningen; Fig. 3 er et skjematisk riss som illustrerer et utførelses-eksempel på en registreringsanordning i forbindelse med ledningen på fig. 2; og Fig. 4 er et riss i likhet med fig. 3 og illustrerer en variant av registreringsanordningen. The invention can be practiced in many ways, and some examples of execution will now be described with reference to the attached drawings, where: Fig. 1 is a schematic section illustrating the construction of a first example of execution of a wire according to the invention; Fig. 2 is a drawing similar to fig. 1 and shows a second embodiment of the wire; Fig. 3 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a recording device in connection with the line in fig. 2; and Fig. 4 is a view similar to Fig. 3 and illustrates a variant of the registration device.

Ledningen av "glattboringstype" vist på fig. 1 omfatter et indre rør av fleksibelt, tettende materiale, f.eks. polyamid eller polyetylen. The "smooth bore" type wire shown in fig. 1 comprises an inner tube of flexible, sealing material, e.g. polyamide or polyethylene.

Over dette indre rør 1 er det plassert et første lag armering 2, som kun er vist skjematisk, som i praksis f.eks. omfatter i det minste ett lag falset spiraltråd eller to på hverandre anbragte lukkede lag. A first layer of reinforcement 2, which is only shown schematically, is placed above this inner tube 1, which in practice e.g. comprises at least one layer of crimped spiral wire or two closed layers placed on top of each other.

Et beskyttende belegg hovedsakelig av fleksibelt materiale såsom polyamid eller polyetylen 3, omgir det andre armeringslag 2. Oppbygninger av fleksible ledninger som omfatter de tre bestanddeler som er beskrevet ovenfor, produseres for nærværende kommersielt i store lengder, av søkeren. A protective coating mainly of flexible material such as polyamide or polyethylene 3 surrounds the second reinforcement layer 2. Structures of flexible cables comprising the three components described above are currently produced commercially in large lengths by the applicant.

Ifølge oppfinnelsen er det rundt laget 3 plassert et andre armeringslag 4 av samme oppbygning som armeringslaget 2 eller av forskjellig oppbygning. According to the invention, a second reinforcement layer 4 of the same structure as the reinforcement layer 2 or of a different structure is placed around the layer 3.

I det viste eksempel omfatter armeringslaget 4 to på hverandre anbragte kryssende lag av ståltråd. In the example shown, the reinforcement layer 4 comprises two intersecting layers of steel wire placed on top of each other.

Endelig er et ytre beskyttende overtrekk 5 plassert rundt det andre armeringslag, hvilket overtrekk kan utelates dersom for-holdene tillater det. Finally, an outer protective cover 5 is placed around the second reinforcement layer, which cover can be omitted if conditions permit.

Konstruksjonen av den fleksible ledning vist på fig. 2 er av "ru-boringstypen" og omfatter en spiralformet indre stamme eller lignende 6 i tillegg til de bestanddeler beskrevet i forbindelse med konstruksjonen på fig. 1. The construction of the flexible wire shown in fig. 2 is of the "rough-bore" type and comprises a spiral-shaped inner stem or the like 6 in addition to the components described in connection with the construction in fig. 1.

I dette utførelseseksempel kan lagene av armering 2 og 4 være av samme eller forskjellig konstruksjon, og disse konstruksjoner kan være de samme som armeringslagene i ledningen på fig. 1 eller være forskjellig fra disse. In this embodiment, the layers of reinforcement 2 and 4 can be of the same or different construction, and these constructions can be the same as the reinforcement layers in the wire in fig. 1 or be different from these.

På fig. 3 og 4 er konstruksjonen av den fleksible ledningIn fig. 3 and 4 are the construction of the flexible wire

vist på fig. 2 vist montert i en koblingshylse 7, med mellom-liggende tetningsringer 8 mellom beleggene eller overtrekkene 1, 3 og 5 av ledningen og de motstående anleggsflater på hylsen 7. Et hull 9 anordnet i hylsen 7 står i forbindelse med et ringformet rom 10 på utsiden av det første armeringslag 2. En lekkasjeregistreringsanordning omfatter en strupning 11 shown in fig. 2 shown mounted in a coupling sleeve 7, with intermediate sealing rings 8 between the coatings or covers 1, 3 and 5 of the wire and the opposite contact surfaces of the sleeve 7. A hole 9 arranged in the sleeve 7 is connected to an annular space 10 on the outside of the first reinforcement layer 2. A leak detection device comprises a throttle 11

i strømningspassasjen for diffundert gass, samt et manometer 12 som registrerer trykket som består i det ringformede rom 10. in the flow passage for diffused gas, as well as a manometer 12 which registers the pressure that exists in the annular space 10.

Strupningen er kalibrert på en slik måte at strømmen av diffundert gass passerer derigjennom uten nevneverdig trykktap, mens full gjennomstrømning fra ledningen, spesielt i tilfelle av skade i armeringslaget 2, gir et høyt trykktap. The throttling is calibrated in such a way that the flow of diffused gas passes through it without significant pressure loss, while full flow from the line, especially in the case of damage in the reinforcement layer 2, produces a high pressure loss.

I utførelseseksempelet på fig. 4 er det vist en detektoran-ordning som ved siden av strupningen 11 og manometeret 12 omfatter en regulator 13 som retter de forskjellige gasser til atmosfæren (den stilling som er vist på figuren), og som i tilfelle av stor utstrømning forandrer sin stilling (idet akti-veringen styres av styreledningen vist med brutt linje) for å rette lekkasjestrømmen til en lagringstank 14. In the design example in fig. 4 shows a detector arrangement which, next to the throttle 11 and the manometer 12, comprises a regulator 13 which directs the various gases to the atmosphere (the position shown in the figure), and which in the case of a large outflow changes its position (since the activation is controlled by the control line shown in broken line) to direct the leakage flow to a storage tank 14.

En justerbar trykkbryter 15 aktiverer i tilfelle av overtrykk en alarm 16, som tilføres energi fra et batteri 17. Denne bryter kan likeledes aktivere lukking av ventiler (ikke vist) som ligger oppstrøms i den fleksible ledning for å senke trykket i ledningen. An adjustable pressure switch 15 activates in the event of overpressure an alarm 16, which is supplied with energy from a battery 17. This switch can also activate the closing of valves (not shown) located upstream in the flexible line to lower the pressure in the line.

Selv om oppfinnelsen er beskrevet i forbindelse med spesielle utførelseseksempler, vil det være klart at disse på ingen måte er begrensende, og at mange varianter i form og materiale kan benyttes uten å avvike hverken fra oppfinnelsens idé eller ramme. Even if the invention is described in connection with particular examples of execution, it will be clear that these are in no way limiting, and that many variants in form and material can be used without deviating from either the idea or framework of the invention.

Claims

1. Fleksibel rø rledning, karakterisert ved at den omfatter et indre rør (1) av fleksibelt materiale som sikrer tetthet for såvidt gjelder det produkt som transporteres, et første lag (2) av forsterkende armering som sikrer motstand mot mekaniske påkjenninger forårsaket av trykk, strekk og vridning, et beskyttende belegg (3) av fleksibelt materiale, og et andre lag (4) av forsterkende armering som er egnet til å motstå det innvendige trykk og som omgir det beskyttende belegg (3).1. Flexible pipeline, characterized in that it comprises an inner tube (1) of flexible material which ensures tightness as far as the product being transported is concerned, a first layer (2) of reinforcing reinforcement which ensures resistance to mechanical stresses caused by pressure, stretching and twisting, a protective coating (3) of flexible material, and a second layer (4) of reinforcing reinforcement suitable to withstand the internal pressure and surrounding the protective coating (3).

2. Fleksibel rørledning ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter en ytre beskyttende kledning (5) rundt det andre lag (4) av forsterkende armering.2. Flexible pipeline according to claim 1, characterized in that it comprises an outer protective covering (5) around the second layer (4) of reinforcing reinforcement.

3. Fleksibel rørledning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den omfatter en indre metallisk stamme (6) e.l.3. Flexible pipeline according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises an inner metallic stem (6) or the like.

4. Fleksibel rørledning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det andre lag (4) av forsterkende armering er av samme konstruksjon som det første lag (2) av forsterkende armering.4. Flexible pipeline according to one of the preceding claims, characterized in that the second layer (4) of reinforcing reinforcement is of the same construction as the first layer (2) of reinforcing reinforcement.

5. Fleksibel rørledning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter en anordning (9,11,12,15) for registrering av trykket mellom det indre rør og det andre lag av armering, hvilken anordning er innrettet slik at under normal drift sikres passasje av gass som diffunderer gjennom det indre rør.5. Flexible pipeline according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a device (9,11,12,15) for recording the pressure between the inner pipe and the second layer of reinforcement, which device is designed so that under normal operation, the passage of gas that diffuses through the inner tube is ensured.

6. Fleksibel rørledning ifølge krav 5, karakterisert ved at registreringsanordningen er forbundet med en alarm (16).6. Flexible pipeline according to claim 5, characterized in that the recording device is connected to an alarm (16).

7. Fleksibel rørledning ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at registreringsanordningen er forbundet med midler for lukking av ventiler anordnet oppstrøms i ledningen.7. Flexible pipeline according to claim 5 or 6, characterized in that the recording device is connected to means for closing valves arranged upstream in the pipeline.