JPH05504818A - かみ合わせ外装層を含む可撓性管状導管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 緊締された外装層を含む可撓性管状導管とその製造方法本発明は、主として、緊 締された外装層を含む可撓性管状導管とその製造方法に関する。

さらに詳しくは、本発明は、特に海底油田の操業中生産された炭化水素等の加圧 流体を輸送するための可撓性管状導管に関する。

出願人会社の１つであるＣ０ＦＬＥＸ［Ｐは、特に引っ張り強度、圧潰強度、輸 送される流体の内部圧力強度、及びねしれ作用強度用の高い機械的特性を有する かかる導管を長い間に亘って製造し、販売してきた。

一方では、不浸透性内部管と、各々同じ巻き角度で導管のまわりに螺旋状に配置 されたワイヤで構成された通常２つの交差層からなり、これら２つの層のワイヤ か導管の軸線に関して互いに対向した角度で巻かれている強度用外装と、外側ジ ャケットと、を本質的に含む第１のタイプの可撓性管状導管の製造方法か知られ ている。

このタイプの可撓性導管は、例えば長方形や円形の、単純な形状の中実断面を有 する鋼製外装ワイヤでできている。

代表的には、引っ張り強度用の２つの外装層のワイヤは、導管の軸線に対して５ ５°に等しい釣り合いのとれた角度で配置されている。かかる可撓性管状導管は 、アングロサクソンの用語では「滑腔（スムーズボア）」と呼ばれている。アン グロサクソンの用語で「粗腔（ラフボア）Ｊと呼ばれる導管は、不浸透性ジャケ ットを構成する管の内部に配置された緊締ストリップをさらに含む。

かかる可撓性管状導管は比較的安価であるが、通常２００バールか２５０バール に限定された平均圧力にしか耐えることができないという欠点がある。

圧力強度の制限は、外装ワイヤにおける応力値ばかりでなく、外装層の避けられ ない隙間を通して不浸透性ジャケット又は管に漏れが生じる危険によっても生じ る。実際、外装層を構成するワイヤは、一様に分布されないことがあったり、或 いは、可撓管に加わる変形作用および累積作用によってずれる可能性があり、隣 接した２つのワイヤ間の横方向距離は、ワイヤ間の遊びの平均値よりも場所によ っでは大きくなることかあり、比較的大きな値に達することかある。それにもか かわらず、このように作られた外装層は、異なる外装層の巻き角度が、比較的大 きな内部圧力に耐えることができる可撓性導管を作ることを可能にするような約 １５°から７００間の、代表的には５５°の平均値を有するときに、通常の過酷 な使用条件において満足な安定性を有する。

それに反して、例えば２５０バールよりも大きい高い圧力の作用のもとでは、不 浸透性ジャケット又は管はこの場所に徐々に貫入する虞があり、これによって、 可撓性管状導管の不浸透性か損なわれることがある。

ＦＲ−Ａ−２６１９１９３号として公開された仏国特許は、一方が５５°よりも 大きく、他方が５５°よりも小さい２つの異なる角度に従って巻きつけられた２ 対の外装からなる可撓性管状導管を説明している。内部圧力の作用によって、選 択された形状に応じて、可撓性管状導管は長さが僅かに短くなったり、或いは、 圧力の作用によってはこの長さが変化しなかったりする。かかる可撓性管状導管 は、普通の可撓性導管のような２つの外装層の代わりに４つの外装層を含むため 、内部圧力によって発生する応力に対して大変高い機械的構造強度を育する。し かしながら、許容される内部圧力は、隣接したワイヤの間の分離部におけるプラ スチックジャケットの貫入の危険によって制限されたままである。

もう一方では、２００バールよりも大きく、比較的小さい径のものでは１０００ バールを越えることがある高い圧力に耐えるようになった第２のタイプの可撓性 管状導管か知られている。かかる可撓性管状導管は、不浸透性ジャケット又は管 の外側に、導管の軸線に対して９０°に近い角度で螺旋状に巻かれた１つ又はい くつかのワイヤ層からなるヴオールトと呼ばれる圧力強度用外装をさらに含む。

ヴオールトの蝉旋の巻き角度は、可撓性管状導管の軸線に対して一般的には８５ ゜以上であり、常に８０°よりも大きい。これによって、ヴオールトには内部圧 力によって発生する応力の円周方向成分（アングロサクソンの用語でフープ応力 ）に対して最大の強度が与えられる。この円周方向成分は通常、内部圧力か非常 に高いときには、軸線方向負荷よりも大きい。可撓性導管の強度用構造は、ヴオ ールトの外側に、例えば長方形や円形の単純な形状の断面を有するワイヤによっ て構成された引っ張り用外装層として知られている少なくとも２つの外装層を設 けることによって完成される。ここて、異なる層の巻き角度は互いに対向方向に なっており、５５°よりも小さく、代表的には３０’から４５°程度である。前 記引っ張り用外装層は主として引っ張り応力及びねじり応力に耐える役目をする 。

内部圧力の応力の円周方向成分に対する強度は主としてヴオールトによって確保 され、二次的には引っ張り用外装によって確保される。それに反して、ヴオール トは、その螺旋巻き角度が大きいために、引っ張り力及びねじり力に対する強度 は比較的大変車さい。ヴオールトは軸線方向強度か弱いので、ヴオールトを構成 するワイヤの巻きは、可撓性管状導管の長さ方向に大きくずれる恐れかあり、こ れによって、構造は全体的に混乱し、導管は損傷を受けることかある。巻きの軸 線方向ずれを制限するために、１本のワイヤの２つの側縁が各々１つのリブによ って制限された１つの溝を有するいわゆる緊締ワイヤか利用される。かくして、 かかる１本のワイヤの２つのリブの各々が隣接したワイヤの巻きの溝に係合する ようになった種々のタイプの緊締ワイヤか知られている。この保合はワイヤの幅 の方向において一定の遊びをもって行わわへこの遊びは、可撓性導管の長さ方向 軸線に沿った可撓性導管の長さの可能な変化を決定し、行うべき製造ごとに、可 撓性導管か所望の最小値に等しい曲率半径で曲げられるように決められる。

螺旋状の緊締ヴオールトを設けることによって、可撓性管状導管には非常に優れ た高い、とりわけ内部圧力に対する圧力強度か与えられる。

それに反して、追加の層を設けることで、可撓性管状導管を製造するのに使用さ れる材料の費用が増大する。さらに、９０°に近い角度を有するヴオールトの螺 旋巻きは、外装巻き機によって引っ張り用外装を配置するよりは明らかに遅い速 度で行われる。これによって、大きな内部圧力に耐えることのできる可撓性管状 導管の製造コストと時間は増大する。

釣り合いのとれた可撓管、すなわち、高い内部圧力を受けたときに長さの変化力 什分に小さく、ねじり作用の振幅力叶分に小さくなるような可撓管を得るには、 少なくとも１つの外装層が５５°よりも小さいかほぼそれに等しい巻き角度を有 し、少なくとも１つの他の外装層か５５°よりも大きいかほぼそれに等しい巻き 角度を有するような複数の外装層を有することが必要である。

前述したように、外装層は、釣り合いのとれた可撓性管状導管を得るために相補 的な角度を存する。かくして、この相補的な角度の概念は、一方では、例えば交 差された２つの層か対向方向に５５°の角度で巻かれている圧力ヴオールトのな い第１のタイプの可撓管の外装層組体にあてはまり、他方では、例えば２つの外 装層か３０°の角度で交差されている圧力ヴオールトを有する第２のタイプの可 撓管の引っ張り用外装層組体にあてはまる。

それに反して、第２のタイプの可撓管の圧力ヴオールトは、その螺旋巻き角度か 非常に大きいために、構造の釣り合いにほとんど役割を果たさない。それ故、こ のタイプの可撓性導管は、ヴオールトの螺旋巻きを、等しい或いはそれに近い螺 旋巻き角度で対向方向に巻かれたもう１つのワイヤで釣り合わせることなく、単 一のワイヤ層がヴオールトを構成するような普通の仕方で作られる。

本発明による可撓性導管は、不浸透性内部ジャケット又は管の周囲に第１の外装 層を含み、このｖＥｌの外装層は、他の外装層と共に、軸線方向応力、ねじり応 力、及び内部圧力による応力の円周方向成分に対する可撓性導管の強度に寄与す るように８０６よりも小さい、例えば５５°に近い角度で配置された複数の緊締 ワイヤの螺旋巻きによって構成されている。第２の外装層、及び必要に応じて設 けられる例えば−５５°の角度で巻かれたその他の層は、例えば長方形、正方形 、円形、或いは楕円形断面の、緊締されない単純な断面のワイヤで作られる。緊 締された第！の層、及び、場合によって、第２の層又は池の外装層のそれぞれの 巻き角度は、緊締された第１の層と、第２の外装層又は他の外装層との組立体が 釣り合いのとれた強度構造体を構成するように相補的な値を育する。

第」の外装層を作るのに緊締ワイヤを使用することによって、隣接した２つのワ イヤの間の遊びを所定の小さい値に保つことができる。それによって、緊締され た第」の層は、不浸透性内部ジャケット又は管と向かい合わせにして、わずかな 不連続を有する支持面を構成するようになり、可撓性管状導管を、２５０バール よりも大きい非常に高い内部圧力に耐えるように作ることができるようになる。

この観点から、緊締された第１の外装層は、知られた（上記の第２のタイプの） 可撓管の緊締された圧力ヴオールトと同じ役割をすると同時に、引っ張り応力及 びねじり応力に対する強度を部分的に保証する。本発明による可撓性導管は、緊 締された圧力ヴオールトを存する第１のタイプの知られた可撓管に比べて、引っ 張り及びねじり強度用外装層の釣り合いのとれた組体以外には、８０°から９０ ０に近い大きな角度で螺旋巻きにされた内部ワイヤ層を含まないから製造コスト が安くなるという利点がある。特に、本発明による可撓性管状導管は、圧力ヴオ ールトを持たない第１の知られた可撓性導管と同じ数の層で経済的な仕方で作る ことができる一方で、より高い内部圧力に耐えることができる。

第２のタイプの外装層に緊締されていないワイヤを使用することによって、緊締 ワイヤよりも原価の安い、使用が簡単な緊締されない単純な断面のワイヤを使用 することができる。内部圧力、及び引っ張り及びねじり応力に耐える釣り合いの とれた構造体を構成する外装層組体が、緊締された第１のワイヤ層と緊締されて いない他のワイヤ層とによって不均質な仕方で作られているにもかかららす、実 際には、本発明のよる可撓性導管は使用において満足のいく振る舞いを示すこと がわかった。

特に、出願人の会社が行った研究によって、第１の層のワイヤが、他の層の間で 撓む場合に、可撓管に及ぼされる応力の作用によって変形し、ずれるような条件 はそれらのそれぞれの横方向運動を制限するワイヤの緊締によって影響されるこ とを確認することができた。

このように、第１の層のワイヤは、他の層のワイヤとは違った振る舞いをする。

他方、他の層のワイヤは、知られた可撓管の普通の外装のワイヤと同しすてに研 究された知られた仕方で振る舞う。緊締された第４の層のこの特別な性質にもか かわらず、そして、付随して起こる現象か複雑であり、完成された理論及び、緊 締されていない知られた外装の場合を取り扱うのに開発された計算法に匹敵する 計算法が未だ提示されていないにもかかわらず、本発明による外装層の振る舞い は、特に海底石油生産施設で使用される高圧用可撓性配管を作るのに完全に満足 のいくものであることがわかった。

本発明によって、交差された２つの外装層を育する簡単な構造の可撓性管状導管 の強度を増すことができる。他方、本発明によって、高圧に耐えることができる 可撓性管状導管の構造を簡単にすることができる。

ＰＲ２１８２３７２号として公開された仏国特許７２１５２５９号によって、引 っ張りに耐えるための交差された２つの外装層を含む可撓性管状導管の製造方゛ 　法か知られている。この特許で説明されている第１の実施例では、交差された ２つの層は２つとも、緊締されたＳ形又はＺ形のワイヤから作られている。この 特許で説明されている第２の実施例では、２つの層は緊締されていない。ワイヤ を予め成形する特定の方法を利用した巻き装置及び方法を本質的には考えている この特許は、平均的な、或いは大きな圧力の円周方向成分と軸線方向引っ張り力 に同時に耐えるための緊締された第１の外装層を、釣り合いのとれた構造を得る ように相補的な巻き角度を存する少なくとも１つの他の外装層と組み合わせて使 用することに言及していない。

それに反して、本発明は、第２の外装ワイヤ層と協働して、内部圧力の円周方向 成分と引っ張り力に同時に耐える役目をするようになった第１の外装層を含む可 撓性管状導管に関する。

緊締された第１のワイヤを作るために種々のタイプの緊締形態のワイヤを使用す ることかできる。

本発明による可撓性管状導管の第１の実施例では、緊締された第１の層は相補的 な２つの組体を構成する複数のワイヤによって構成されている。第１の組のワイ ヤは、この第１の組のワイヤを第２の組のワイヤに緊締することができるような 仕方で第２の組と相補的になっている。各々のワイヤの両側縁は各々１つの側方 突出部を形成する１つのリブによって制限された１つの溝を有し、１本のワイヤ の２つの溝は同じ方向を向いている。

第１の組のワイヤのリブと溝は、層の緊締が、各々の組のワイヤのリブを他方の 組のワイヤの溝に妖めこむことによって行われるように第２の組のワイヤの溝と リブに対面している。ワイヤの断面は、特に、Ｔ形又はＵ形の形状を育するのが よい。かかるワイヤの組体の例は、図５、図６及び図７に図示されている。有利 には、相補的な形状の緊締ワイヤは、それらの中央面に関して対称的であり、こ れによって、ワイヤの縁部を曲げる必要なくして優れた成果を得ることができる 。

第２の実施例では、緊締された第１の層は、全部が同じ緊締断面を有する複数の ワイヤからなる単一の組立体によって構成されている。かかる緊締されたワイヤ 層をＳ形又はＺ形のワイヤで作るのかよい。ここで、同じワイヤの２つの側方リ ブは反対方向に向けられており、その結果、ワイヤの各々の溝は、隣接したワイ ヤの対面する溝に収容されるようになる。

一般的には、１つのワイヤの２つの側方リブの各々は、対面する隣接したワイヤ の溝に横方向に遊びができるように嵌めこまれる。緊締された圧力ヴオールトを 構成する８０°よりも大きい巻き角度の螺旋ワイヤ層と比較して、緊締された第 」の層の隣接した２つのワイヤの横方向遊びは、同程度か、有利にはそれよりも 小さい寸法を有し、このような寸法は、隣接した２つのワイヤの間の隙間におけ る不浸透性ジャケット又は管の貫入の危険に対して好ましい効果をもたらす。

この隙間の大きさはワイヤ間の横方向遊びによって制限されている。

有利な第１の実施例では、不浸透性内部ジャケット又は管のまわりに置かれた可 撓性導管の釣り合いのとれた強度用外装は、緊締された第１の外装層の外側に別 の単一の外装層を含み、この第２の層は、緊締された第１の層の巻き角度と相補 的な巻き角度で対向方向に巻かれた緊締されていないワイヤで作られている。

有利には、２つの層の巻き角度は５５°の釣り合いのとれた角度に等しいかこれ に近く、これらの角度の値は、好ましくは５３．５’から５７．５°の間にあり 、有利には５４５６から５６５°の間にある。

別の例では、緊締された第］の層の巻き角度へ１及び緊締されていない第２の層 の巻き角度Ａ２は、一方が５５°よりも大きく、他方か５５°よりも小さい。

有利には、Ａ１及びＡ２は、ｔａｎ　（ＡＩ）　Ｘｔａｎ　（Ａ２）が１８から ２，３、有利には１．９から２．２の間にあるような角度であり、それによって 、釣り合いのとれた外装構造を得ることが容易になる。可撓性導管を製造するの に使用する装置に応じて、他方では、可撓性導管の使用条件に応じて、角度ＡＩ 及びＡ２は、５５°との差が大きくなったり小さくするが、８０°を越えること はない。

有利な第２の実施例では、不浸透性内部ジャケット又は管のまわりに置かれた強 度用外装は２対の外装によって構成されている。内側の第１の対の外装は、巻き 角度へで管又は内部ジャケットに巻かれた緊締された第１の外装層と、同じ巻き 角度Ａで反対方向に巻かれた緊締されていない第２の外装層とからなる。外側の 第２の対の外装を構成する緊締されていない２つの層は角度Ｂで互いに対向方向 に巻かれている。２つの角度のうちの一方、例えばＡは５５°よりも小さく、他 方、例えばＢは５５°よりも大きい。

主として、本発明の対象は、内側から外側に向かって、管又は不浸透性不透性内 部ジャケットと、複数の外装層でできた外装とを含む可撓性管状導管において、 前記外装が、 管又は不浸透性内部ジャケットを支持し、可撓性管状導管の軸線に対して８０゜ よりも小さい角度Ａ１で巻かれた複数の緊締ワイヤによって構成されている第１ の外装層と、第１の外装層の外側に配置され、少なくとも１つの外装層を含む外 装層組立体と、を含み、前記組立体のワイヤか緊締されておらず、且つ釣り合い のとれた可撓性管状導管を得ることができるようにこの組立体のワイヤ全体の巻 き角度が角度ＡＩと相補的になるように配置されていることを特徴とする可撓性 管状導管である。

さらに、本発明の対象は、不浸透性内部ジャケット又は管を押出す工程と、外装 を配置する工程と、を含む可撓性管状導管の製造方法において、不浸透性内部ジ ャケット又は管に載る第１の外装層を構成する緊締ワイヤをねじり状態に予め成 形して、８０°よりも小さい第１の巻き角度で巻きつける工程と、緊締された第 １の層と相補的な巻き角度で第１の層と対向方向に配置された緊締されていない 複数のワイヤで構成された第２の層を巻きつける工程とを含むことを特徴とする 可撓性管状導管の製造方法である。

本発明は、制限しない例示として与えられる以下の説明及び添付図面によってよ り良く理解されるであろう。

図１は、本発明による可撓性管状導管の第１の実施例の切取図である。

図２は、本発明による可撓性管状導管の第２の実施例の切取図である。

図３は、本発明による可撓性管状導管の第３の実施例の切取図である。

図４は、本発明による可撓性管状導管の第１の外装層を作るのにそれ自身使用す ることができる緊締ワイヤの断面図である。

図５、図６及び図７は、本発明による可撓性管状導管の外装層を作るのに使用す ることができる相補的な形状を有する互いに緊締されたワイヤの断面図である。

図１乃至図７では、同じ要素を指示するのに同じ参照符号が用いられている。

図］は、本発明による軸’［２を存する可撓性管状導管１の第１の実施例を示す 。

可撓性導管１は、例えば押出しによって、例えばポリアミド１１又は１２又はポ リエチレン又は弗素プラスチックで作られた不浸透性ジャケット又は管３を含む 。好ましい実施例では、不浸透性ジャケット３は、内側に緊締ストリップを含み 、可撓性管状導管は「徂腔」タイプのものである。このストリップは、特に圧潰 強度を改善する。

可撓性管状導管Ｉは、不浸透性ジャケット又は管３に隣接した外装層４を含む。

外装層４は、可撓性導管ｌの軸線に対して例えば５５°の角度で巻きつけられて いる。外装層４は、次々の螺旋ピッチの間の遊びを制限することかできる緊締ワ イヤで作られている。例えば図７に示されたＴ形のワイヤや、仏国特許ＦＲ−２ ５６１７４５号に説明されているような図４に示されたＳ形又はＺ形のワイヤが 使用される。仏国特許出願ＰＲ−８９０８８５４号を優先権の基礎として出願人 の会社の名前で出願されたＰＣＴ特許出願ＷＯ−９１１００４６７号に説明され ているようなＴ形のワイヤを用いるのが有利である。

外装層４には、層４のワイヤの螺旋か形成する角度と対向する方向の螺旋を構成 する緊締されていないワイヤで作られた外装層５が巻きつけられている。層５に は、例えばポリエチレンやポリアミド１１のような例えばプラスチックで作られ た外側ジャケットで包まれている。

層４のワイヤ１０の間の隙間の最大幅は緊締によって制限されている。かくして 、層４のワイヤの隙間での不浸透性ジャケット又は管３のクリープの可能性か制 限される。このクリープの問題は、例えばＦＲ−Ａ−２５９０６４６号として公 開された仏国特許８５１７４９７号に説明されている。隙間１３の最大幅は隣接 したワイヤの断面がそれぞれ存する輻の寸法、とりわけ、溝とリブを形成する側 方部分の幅によって決まる。かくして、図４及び図５に示した例の場合には、隙 間１３、すなわちワイヤの間の横方向遊びの最大値は、溝の幅すとリブの幅ａの 差（ｂ−ａ）に等しい。長さ方向軸線が直線をなす可撓管が直線状態にある場合 を考えると、可撓管の軸線方向長さは、隣接した巻きの間の可撓管の軸線と平行 な軸線の間の距離１の最大値と最小値に対応する最大値と最小値の間で変わるこ とかわかる。かくして、横方向遊びを比（ｌ□ｍｌ　Ｉ　ｍ１ｍ１）　／　Ｉ　 ｍａｕｌによって特徴付けることか可能である。ここて、１□□は１がとること のできる最大値てあり、ｌ　ｍ１ｍ１は１がとることのできる最小値である。８ ０°よりも大きい大きな実施例の緊締ワイヤの場合には、この比は同様の値を有 することかできるか、有ながら、層４とジャケット又は管３の間には、例えば、 プラスチックリボンや織物層のような中間層か存在することがある。

した隙間１４’によって象徴される。かかる隙間（寸法どおりに示されていない ）は、もし不浸透性ジャケット又は管３に直接接触していない場合には、高い圧 力のもとで、不浸透性ジャケット又は管３を構成する材料のクリープを引き起こ す恐れかある。

不浸透性ジャケット又は管３は外装層４に支持されている。外装層は複数のワイ ヤＩＯを含む。使用されるワイヤを緊締することによって、ワイヤＩＯの間の隙 間１３の最大寸法を制限し、２００バールを越え、通常は３５０バ一ル程度であ り、場合によって７００バールかそれ以上に達することのある内部圧力の作用の もとて不浸透性ジャケット又は管３の材料が隙間に貫入しないようにすることか できる。層４及び５によって全体か構成された外装によって、可撓性管状導管は 数トン、すなわち数百万ニュートンに達することのある大きな引っ張り力とねじ りトルクに耐えることができる。層４及び５は、相補的な角度で対向方向に巻か れているので、全体がこのように構成された外装は、例えば、導管の軸線方向長 さの変化及びねじり作用が、可撓性導管が高い内部圧力を受けるときに、比較的 大変小さい値に制限されるという意味において、釣り合いのとれた構造体として 振る舞う。外装層４か不浸透性ジャケット又は管３を支持しているので、層５に おいて隙間１４の寸法は大きくてもよ（なる。特に、層５の表面に不規則に分布 する大きな寸法の隙間１４かあってもよくなる。

外装のワイヤは、例えば金属製であり、例えば、鋼、特に炭素鋼又はステンレス 鋼、或いは、アルミニウム又はアルミニウム合金でできおり、層４及び／又は５ を構成するワイヤは、例えば熱硬化性材料又は熱可塑性材料に含まれたガラス繊 維や炭素繊維のような繊維を含む複合材料でできている。

軸！ｓ２に対して、層４のワイヤのなす角度Ａ１及び層５のワイヤのなす角度Ａ ２は、図」に示すよう１ミ等しいかほぼ等しくてもよい。この場合には、角度Ａ Ｉ及びＡ２は、代表的には約５５°である。一般的には、釣り合いのとれた構造 体を作るために、角度ＡＩ及びＡ２を、ｊａｎ　（ＡＩ）とｔａｎ　（Ａ２）の 積かほぼ２に等しくなるように決めるのが有利である。５５°とはわずかに異な る角度によって、ワイヤの間に小さい遊びを存して可撓性管状導管上に規則正し く配置された整数個の（時には、図５、図６及び図７に示したような偶数個の） ワイヤを有するという制約を守りながら、又、ワイヤの巻き半径によって決まる 一定の値を保ちながら、例えば探準的な寸法のワイヤを使用することができるよ うになる。

例えば、５３．５°から５７５°の、有利には５４．５°から５６．５’の値の 角度が採用される。

さらに、いくつかの特定の場合には、本発明の範囲から逸脱することなく５５゜ との差が２°若しくは場合によって３°までの、５５°よりも小さい角度で、或 いは５５度よりも大きい角度で対向方向にｌ１ｉ４及び層５を巻きつけることか できる。

例示として、以下は「粗腔」タイプの本発明による可撓性管状導管の主要な特徴 であるニ ー内径１０１．６− −Ａ１５１３０４ｆｆｌステンレス鋼製の緊締ストリップでできた内側ケーシン グの厚さ：４■ 一ポリアミド１１でできた不浸透性内部ジャケットの厚さ＝５閣〜第１の外装層 の厚さ：５．５ｍ −第２の外装層の厚さ・５− 一すホンの厚さ　０．　５ａ＋＋ａ −ポリアミドＩＩでできた外部ジャケットの厚さ・５圧くするＨ２Ｓを含有する 原油に適合するように選ばれた可撓管のこの構造の場合らなワイヤでできている 。２つの層は、最低８５０ＭＰａに等しい破断限界を有装層の数を増やすことに よって、７００バール、若しくは１０００バールにも達する内部圧力に耐えるこ とができる可撓管を製造することかできる。

図２は、角度ＡＩ及びＡ２か異なる実施例を示す。このように、緊締された第１ の層を例えば７５°に巻き、！！２の層を対向方向に２８°に巻くこともできる 。

図３では、２対の交差された外装層（４，５）、（８，９）を含む可撓性管状導 管ｌがわかる。第１の対の外装は、可撓性管状導管ｌの軸線２に対して角度へを なす。第２の対（８，９）は、可撓性管状導管１の軸線２に対して角度Ｂをなす 。それらの角度のうちの一方、例えばＡは、５５°よりも小さい。他方の角度、 例えばＢは５５°よりも大きい。前述した第２６１９１９３号として公開された 特許第８７　１０９９７号で行われているような角度の選択によって、内部圧力 の作用によって起こるかもしれない伸びを制御しながら、可撓性管状導管の均衡 を得ることができる。図３に示された可撓性管状導管ｌは、不浸透性ジャケット ３の内側に緊締ストリップを含む租腔タイプのものである。もちろん、不浸透性 ジャケット３の内側に緊締ストリップ７を含まない滑腔タイプの可撓性管状導管 の構成も本発明の範囲から逸脱しない。

本発明による可撓性管状導管Ｉでは、不浸透性管又はジャケット３に隣接した外 装層４は少なくとも緊締ワイヤで作られている。かくして、図３に示した例の場 合に、内部圧力の作用による可撓性管状導管の望ましくない伸びを回避しなから 、高い内部圧力に対する優れた強度を得ることができる。

さらに、図３に示すように、４つの外装層を配置することによって、内部圧力の 作用のもとて導管の機械的強度を著しく増すことができ、このことは、導管の内 径が大きければ大きいほどそれだけますます重要である。

図４のＳ形又はＺ形ワイヤは、その中央面１５に関して対称的でない。かくして 、ＦＲ−Ａ−２１８２３７２号として公開された仏画特許第７２１５２９５号で 説明されているように、中央面に関して対称的でないワイヤは、ワイヤ１０の軸 線を含み、中央面１５と垂直な平面における剣の刃曲げ加工と呼ばれる縁部曲げ 加工によって予成形するのが有利である、さらに、主軸線のまわりに捩じること によってワイヤを予め成形して螺旋を形成する。

図５、図６及び図７では、相補的な形状の２つのワイヤ組立体からなる外装ワイ ヤ層４の３つの例がわかる。ここで、第１の組に属する各々のワイヤは、緊締作 用を生じるようにそのワイヤを両側から挟みこむ第２の組に属する２つのワイヤ と協働する。このような場合には、中央面１５に関して対称的な形状を有するワ イヤ１０を作ることができ、且つ有利である。このような場合には、縁部曲げに よって予成形を行う必要はもはやなく、これによって、製造工程は簡単にされる 。この場合には、螺旋を形成するには、ワイヤを主軸線のまわりにねしることに よって予成形を行えばよい。

図４では、外装層４の実施例か断面でわかる。図４の外装Ｎ４の実施例はＳ形又 はＺ形の緊締ワイヤ１０の螺旋巻きを含む。各ワイヤ１０は、隣接したワイヤに 連結されるようになったその両端の各々に、輻ａのリブを構成する突出部１１を たとる幅すの溝を構成する溝１２を含む。外装層４を巻くときに、突出部１１か 隣接したワイヤの１１１１２に入れられているかか確かめられる。

可撓性管状導管か一旦製造された後、例えば可撓性管状導管を曲げることによっ て、或いは軸線方向引っ張り作用によって、ワイヤか互いに分離されようとする ときには、突出部１１かワイヤの相対的運動を制限するストッパとして働く。

かくして、最大幅か知られている隣接したワイヤ１０の間の隙間１３を制限する ことができるようになる。これは、図４には示されていない管又は不浸透性内部 ジャケット３の外側面の支持箇所において特に重要である。実際、外装Ｎ４のワ イヤ１０の間の隙間】３の大きさのこのような制限によって、前記ジャケット又 は前記管の変形及びクリープを防止することができる。不浸透性ジャケット又は 管は、外装層４によって構成されたほぼ円筒形の表面のすべての箇所か内部圧力 に耐えることかできる支持面となっていることがわかる。

図５では、緊締された外装層４の第２の実施例がわかる。図５の例では、Ｔ形の 緊締ワイヤ１０が使用されている。Ｔの各アームは、輻ａの突出部」１をたとる 幅すの溝Ｉ２を含む。図５に示された例では、隣接したワイヤは、前のワイヤの 突出部１１か後のワイヤの溝に入りこむように逆様になっている。かくして、外 装層４の隣接したワイヤの間の隙間１３の最大寸法か制限される。かくして、外 装層４は、Ｔの足が導管の軸線の方に向くように置かれた第１の組のＴ形ワイヤ １０と、Ｔの足が導管の軸線に対して外方に向くように置かれた第２の組のＴ形 ワイヤ１０とを含む。好ましくは、第１の組のワイヤはすべて同じ断面を育し、 第２の組のワイヤも又すべで同し断面を有し、２つの組のワイヤをそれぞれ構成 するワイヤの断面は、それぞれ異なっていてもよいし、図５に示されているよう に同じでもよい。

図６では、本発明による可撓性管状導管の外装層４の第３の実施例がわかる。

図６の例では、図５のワイヤ１０と同様な２つのＴ形ワイヤが１つのＵ形ワイヤ １０’によって結合されており、同様に、２つのＵ形ワイヤ１０’か１つのＴ形 ワイヤ１０によって結合されている。Ｕ形ワイヤ１０’は、Ｔ形ワイヤ１ｏの溝 １２に入りこんだ２つの突出部１１’と、ワイヤ１０の２つの突出部１１を受け 入れることができる溝１２′とを含む。図６に示す例では、ワイヤ１０’が可撓 性管状導管の内方側にある。

Ｔ形のワイヤ１０を使用することか外装Ｈ４を作るのに特に有利であることがわ かっている。

図７には、相補的な形状を存する複数のワイヤ１ｏによって構成された外装層４ の第３の実施例かわかる。図７の例では、上下か互い違いに、すなわち、１１の 組の隣接した２つのワイヤ１０の突出部１１か第２の組のワイヤ１０に属するワ イヤ１０の溝の内部に入りこむように取り付けられた２組のＵ形ワイヤ１０か使 用されている。

次に、本発明による可撓性管状導管を製造するための有利な方法について説明す る。

粗腔タイプの可撓性管状導管では、緊締ストリップでできた内側ケーシングを作 ることから始める。

緊締ストリップの周囲に不浸透性ジャケットを押出す。

滑腔タイプの可撓性管状導管の製造では、緊締ストリップの製作工程は省略され る。かかる緊締ストリップの存在は、可撓性管状導管か圧潰に耐えることかでき 、或いは可撓性導管が二相性の原油を輸送するようになっていることか重要であ るたびに有利であることに留意すべきである。

層４の緊締ワイヤ１０を巻く。巻き中、ワイヤが互いに効果的に緊締されている ことを確かめる。

層５の緊締されていないワイヤを巻く。例えば、図示しない３つの層を有する導 管、図３に示した４つの層を有する導管、或いは図示しないそれ以上の数の層を 含む導管のような３つ以上の層を含む可撓性管状導管１の場合には、層を次々に 巻いていく。最後の層を巻いた後、外側ジャケットを押出すのが有利である。

本発明の範囲から逸脱することなく外装層の間、或いは不浸透性外側ジャケット と内側外装層との間、或いは外側外装層と外側ジャケットとの間に保護ジャケッ ト又はテープ、或いは、場合によって、断熱ジャケット又はテープを差し挿むこ とかできる。

もちろん、可撓性管状導管を製造するための少なくとも２つの次々の工程を同時 に連続的に行うことは、本発明の範囲から逸脱しない。かくして、製造の次々の 工程を実行するのに使用される種々の機械の中に可撓管を延ばす仕方で可撓管を 前進させる間可撓性管状導管をその長さ方向に直線的に移動させることによって ２つ又は幾つかの工程を同時に行うことができる。出願人の会社によって通常使 用されてきた例では、２つの巻きケージを有する外装巻き機を用いて、緊締され た第１の外装層４と、緊締されていない第２の外装層５と、を同時に巻くことか でき、また、場合によって、例えばテーピング及び同様な方法によって中間層を 同時に配置することかできる。

可撓性管状導管の外装を構成する種々の層の特性に応じて、その他の製造方法か 可能である。かくして、例えば、大きな、例えば７０°を越えることがあるが８ ０°を越えることがない角度で巻かれた緊締された第１の層と、比較的小さい、 例えば１５°から３５°の角度で巻かれた緊締されていない第２の外装層とによ って構成されている外装を存する図２に示したタイプの可撓性導管の場合には、 緊締された第１の層を作るのに、外装巻き機ではなく、非常に大きな巻き角度、 例えば８５°の圧力ヴオールトを作るのに通常使用されるタイプの螺旋巻き機の ような機械を使用することかできる。かくして、例として説明してきた７５°に 巻かれた緊締された第」の層と、２８°に巻かれた緊締されていない第２の層と を含む可撓性導管を、経済的な仕方で製造することができると同時に、以下の別 々の次々の工程によって外装を配置することができる。

−螺旋巻き機によって緊締された外装層を配置することからなる第１の工程。

例えば、Ｚ形、Ｔ形、又はＵ形の全ての緊締ワイヤを使用することができる。

−特徴的なケージを存する外装巻き機で緊締されていない第２の外装層を配置す ることからなる第２の工程。

ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、６ 要約書 緊締された外装層を含む可撓性管状導管とその製造方法内側から外側に向かって 、不浸透性内部ジャケット又は管（３）と、複数の外装層からなる外装とを含む 可撓性管状導管（１）において、前記外装は、不浸透性内部ジャケット又は管（ ３）を支持し、可撓性管状導管（１）の軸線（２）に対して８０’よりも小さい 角度Ａ１で巻かれた複数の緊締ワイヤ（１０）によって構成されている第」の外 装層（４）と、第１の外装層の外側に配置され、少なくとも１つの外装層を含む １組の外装層（５）と、を含み、前記組のワイヤ（ＩＯＡ）は緊締されておらず 、且つ釣り合いのとれた可撓性管状導管を得ることかできるようにこの組立体の ワイヤ全体の巻き角度が角度ＡＩと相補的になるように配置されていることを特 徴とする。

国際調査報告 国際調査報告 ■出　願　人　アンステイテユ　フランセーズ　フラド　ベトロール　− ンス国　エフ−７８１６０マルリ　し　ロワ　アベニュー　トロープ　１４ ンンス国　エフ−９２５０２リュエイユ　マルメーゾン　アベニュド　ボワ　ブ レオ　４

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．内側から外側に向かって、不浸透性内部ジャケット又は管と、複数の外装層 からなる外装とを含む可撓性管状導管において、前記外装は、不浸透性内部ジャ ケット又は管（３）を支持し、可撓性管状導管（１）の軸線（２）に対して８０ °よりも小さい角度Ａｌで巻かれた複数の緊締ワイヤ（１０）によって構成され ている第１の外装層（４）と、第１の外装層の外側に配置され、少なくとも１つ の外装層を含む１組の外装層（５）と、を含み、前記組のワイヤ（１０Ａ）は緊 締されておらず、且つ釣り合いのとれた可撓性管状導管を得ることができるよう にこの組立体のワイヤ全体の巻き角度が角度Ａｌと相補的になるように配置され ていることを特徴とする可撓性管状導管。
2. ２．不浸透性内部ジャケット又は管と、外装とを含む可撓性管状導管において、 前記外装は、不浸透性内部ジャケット（３）の答の外面に載り、８０°よりも小 さい角度で巻かれた少なくとも１つの緊締された第１の層（４）を含み、緊締さ れた外装ワイヤ（１０）は中央面（１５）に関して対称的であることを特徴とす る可撓性管状導管。
3. ３．第１の外装層（４）は、複数のＳ形またはＺ形の緊締ワイヤ（１０）によっ て構成されていることを特徴とする請求項１に記載の可撓性管状導管。
4. ４．緊締された第１の外装層（４）は、複数のＴ形の緊締ワイヤ（１０）によっ て構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の可撓性管状導管。
5. ５．緊締された第１の外装層（４）は、複数のＵ形の緊締ワイヤ（１０、１０′ ）によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記 載の可撓性管状導管。
6. ６．可撓性管状導管（１）の主軸線（２）に対して角度Ａ１で巻かれた第１の外 装層（４）と、可撓性管状導管（１）の主軸線（２）に対して、１．９＜ｔａｎ 　（Ａ１）×ｔａｎ　（Ａ２）＜２．２を満たすような角度Ａ２で巻かれた第２ の外装層（５）とを含むことを特徴とする請求項１乃至５に記載の可撓性管状導 管。
7. ７．角度Ａ１及びＡ２がほぼ等しいことを特徴とする請求項６に記載の可撓性管 状導管。
8. ８．絶対値が（Ａ）の第１の巻き角度で互いに対向方向に巻かれた２つの第１の 層（４、５）と、釣り合いのとれた可撓性管状導管を得ることができるように互 いに相補的な絶対値が（Ｂ）の巻き角度で互いに対向方向に巻かれた第３および 第４の層（８、９）とからなる４つの外装層（４、５、８、９）を含むことを特 徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の可撓性管状導管。
9. ９．ジャケット（３）の内側に緊締ストリップ（７）を含むことを特徴とする請 求項１乃至８に記載の可撓性管状導管。
10. １０．不浸透性ジャケット又は管を押出す工程と、外装を配置する工程と、を含 む可撓性管状導管の製造方法において、不浸透性内部ジャケット又は管（３）に 載る第１の外装層（４）を構成する緊締ワイヤ（１０、１０′）をねじり状態に 予め成形して第１の外装層（４）用の外装巻き機で角度Ａ１で螺旋状に巻くこと によって巻きつける工程と、釣り合いのとれた可撓性管状導管を得ることができ るように他の外装層と相補的な巻き角度をなす少なくとも１つの第２の外装層（ ５）を巻きつける工程とを含むことを特徴とする可撓性管状導管の製造方法。