NO860137L - Belagt roerledning. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår rørledninger.

Det er tidligere blitt foreslått å tilveiebringe en rørledning med et varmeisolerende overtrekk ved å innelukke seksjoner av oppskummet polyurethan i en omhyllende grunnmasse av slitetast og korrosjonsresistent elastomer, såsom polykloropren. Dette overtrekk er meget effektivt for anvendelse på undervannsrørledninger som utsettes for meget lave tempera-turer og korrosive omgivelser. Det er imidlertid også behov for et varmeisolerende overtrekk som skal tilfredsstille mindre rigorøse spesifikasjoner og er mindre kostbart men like fullt gir en høyere grad av isolasjon enn et kontinuerlig overtrekk.

Slike overtrekk som fremstilles etter mindre rigorøse spesifikasjoner, er de i hvilke et eller flere lag av kontinuerlig ikke-oppskummet plast eller gummimateriale påføres rørledningen. Dette gir utmerket beskyttelse av rørledningen mot korrosjon og mekaniske skader, men det ikke-oppskummede materiales varmeisolasjonsegenskaper er betydelig dårligere enn for et oppskummet overtrekk. I meget kalde omgivelser, såsom på dypt vann offshore, er god varmeisolasjon ofte av vesentlig betydning.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes det en rør-ledning med et varmeisolerende overtrekk omfattende en kontinuerlig grunnmasse av et vannugjennomtrengelig materiale i hvilket det er dispergert en mangfoldighet av adskilte enheter som er hule i det minste i et parti av enheten, og som er varmeledende i mindre grad enn nevnte vannugjennomtrengelige materiale.

Disse enheter kan f.eks. være kuler som inneholder varmeisolerende væske, gass eller vakuum. Gassfylte mikrokuler er særlig anvendelige, og deres vegger kan f.eks. være av glass eller plastmateriale, f.eks. av polyvinyliden. En alternativ form av en slik adskilt enhet er et aggregat av celler, f.eks. av oppskummet materiale, såsom av polyurethan eller polyvinylklorid. Hver enhet kan være fremstilt ved oppskumming av materialet i en form, hvorved det fåes et adskilt aggregat av celler som er omgitt av en kontinuerlig hud av materialet. Et antall slike enheter kan så blandes med det vannugjennomtrengelige materiale, slik at de blir dispergert i dette materiale .

Enhetene kan innføres i det vannugjennomtrengelige materiale mens sistnevnte foreligger i væskeform, eller de kan være tilstede i én eller flere bestanddeler av en blanding som så reagerer for dannelse av det vannugjennomtrengelige materiale. En slik blanding anvendes når det vannugjennomtrengelige materiale er polyurethan, i hvilket tilfelle enhetene kan dispergeres i en isocyanat- eller polyolbestanddel.

Materialet som danner enhetene, kan være det samme

som eller forskjellig fra det vannugjennomtrengelige materiale, ennskjønt det vanligvis vil være forskjellig fra dette.

Det vannugjennomtrengelige materiale er fortrinnsvis

en polymer som er elastisk, slik at det muliggjør bøying av rørledningen under leggingen av denne.

Materialet er fortrinnsvis slitetast, og et egnet eksem-pel er polyurethan.

Et korrosjonsresis tent lag kan tilveiebringes mellom rørledningen og det varmeisolerende overtrekk. Dette lag er fortrinnsvis sammenhengende, slik at det oppnås maksimal mot-standsdyktighet mot gjennomtrengning, og det kan f.eks. utgjø-res av et gummimateriale, såsom polykloropren. Selv om det utvendige varmeisolerende overtrekk skades, vil således rør-ledningen være beskyttet mot korrosjon.

De adskilte enheter kan variere i størrelse fra noen

få^um til 200^um i det tilfelle hvor det benyttes mikrokuler, og opp til 1 cm eller mer i det tilfelle hvor det benyttes aggregater av celler.Enhetene som velges i et gitt tilfelle, vil avhenge av typen av og anvendelsesområdet for rørledningen.

Hver enhet er fortrinnsvis forsynt med sin egen vann-ug j ennomtrengelige omgivende vegg.

Enhetene kan innlemmes i den vannugjennomtrengelige grunnmasse i en mengde som er avpasset etter egenskapene som kreves av rørledningen, og som fortrinnsvis reduserer den spesifikke vekt av varmeisolasjonen med inntil 60%. Ved anvendelse f.eks. av en vannugjennomtrengelig polyurethangrunnmasse med en spesifikk vekt på 1,1, kan enhetene dispergeres i denne i tilstrekkelig mengde til å redusere den spesifikke vekt av varmeisolasjonsovertrekket til 0,5-1,0.

Tykkelsen av det varmeisolerende overtrekk vil bestemmes av omgivelsesbetingelsene og av kravene til rørledningens isolasjon, men vanligvis vil en tykkelse på 0,6-10 cm være hensiktsmessig for anvendelse under vann.

Det skal nu beskrives eksempelvise utførelses former

av oppfinnelsen under henvisning til de vedføyede tegninger, hvor fig. 1 er et frontsnitt gjennom en rørledning i henhold til oppfinnelsen, fig. 2 er en del av et lengdesnitt gjennom rørledningen vist på fig. 1 og fig. 3 er en del av et lengdesnitt gjennom en alternativ utførelse av oppfinnelsen.

På fig. 1 og 2 innbefatter et rørledningsovertrekk 1

et varmeisolerende, elastisk lag 2 som er 7,5 cm tykt og har form av et polyurethanlegeme som utgjør en grunnmasse i hvilken det er dispergert en mangfoldighet av polyvinyliden-veggede hule mikrokuler 3 som inneholderisobuten. Mikrokulene 3 varie-rer i størrelse fra 10 til lOO^um. Rørledningsovertrekket 1 omgir et stålrør 4 som er 22 cm i diameter og har en veggtyk-kelse på 1,6 cm, og som er forsynt med et sammenhengende korro-sjonshemmende gummibelegg 5 av polykloropren. Belegget 5 er 6 mm tykt.

Rørledningen kan ha en lengde på 12 000 m eller mer

og kan ha en hvilken som helst utvendig diameter, f.eks. 15,25 cm, 20,3 cm eller 35,5 cm. Den strekker seg fra et brønnhode (ikke vist), hvor oljetemperaturen er ca. 48°C, og oljen som strømmer i rørledningen, må holdes ved temperatur over 23°C for å forhindre voksdannelse. Strømningshastigheten for oljen i rørledningen er fra 6000 BBPD i rør av diameter 15,25 cm og 20,3 cm til 30 000 BBPD i rør av diameter 35,5 cm.

Polykloroprenet i belegget 5 markedsføres under vare-merket "Linecote" av Webco Limited og er en bøyelig elastomer som kan vulkaniseres og bindes til rørledningen, slik at det oppnås et seigt og sterkt belegg som er meget kjemikalie-

og temperaturresis tent, og som er ugjennomtrengelig for fuktig-het og sjøvann. Det er dessuten slitetast og oppviser stor rivstyrke og høy strekkfasthet, er meget resistent overfor ozonangrep og sprekking ved bøyning og har en lock temperatur/ fleksibilitet på ned til -30°C. Det er motstandsdyktig mot oljer, voksmaterialer og gasser og mot de fleste alifatiske hydro-carboner.

Polyurethanet i det elastiske lag 2 har en spesifikk vekt på ca. 1,1, og tilstedeværelsen av mikrokulene 3 reduserer lagets 2 spesifikke vekt til 0,7-0,8.

Et stort antall luftfylte mikrokuler 3 i overtrekket

1 gir rørledningen en god varmeisolasjon og bibringer også overtrekket slitestyrke.

Veggene av mikrokulene 3 hindrer vann i å trenge gjennom sammenkoblede bobler i overtrekket, slik det kan forekomme i oppskummet polyurethan hvor luftbobler tilveiebringer isola-sjonen istedenfor mikrokuler forsynt med vegger.

Rørledningen ifølge denne utførelse kan fremstilles

som følger. Rørledningen 4 påføres sitt lag av polykloropren 5 ved at man først rengjør rørledningen 4 ved stålsandblåsing til minst SA 2,5, påfører en grunning, spiralvikler en strim-mel av uherdet polykloropren på rørledningen 4, påfører en spiralvikling av nylonbånd under strekk på polykloroprenet for å holde dette stramt rundt rørledningen og deretter oppvar-mer rørledningen med dens viklinger ved 150°C og 4,2 kg/cm^ for å vulkanisere polykloroprenet. Nylonbåndet blir så fjernet, hvorved det blir tilbake herdet polykloropren som danner et sammenhengende lag 5 rundt rørledningen 4.

Rørledningen 4 med dens polykloroprenbelegg 5 anbringes så i en form, og en blanding av polyurethan som inneholder de glassveggede mikrokuler 3 jevntdispergert, sprøytes inn i formen rundt det belagte rør 4. Polyurethanet tillates så

å herde, hvorved det elastiske lag 2 fåes. Polyurethanmonome-rene utgjøres av isocyanat og polyol, og før de innføres i formen holdes de vekk fra hverandre i separate oppbevaringstan-ker. I det foreliggende tilfelle inneholdes samtlige mikrokuler i polyolen, men de kan like gjerne inneholdes i isocyanatet eller være dispergert i hver av bestanddelene før disse blandes.

Isocyanatet og den mikrokule-inneholdende polyol tilfø-res hver for seg til en blande- og utporsjoneringsmaskin i hvilken de blandes intimt sammen og hvorfra de kontinuerlig tilføres formen. Isocyanatet og polyolen reagerer i formen

og danner polyurethanet rundt de dispergerte mikrokuler 3, slik at det fåes en gel i løpet av 7 minutters blandetid.

Arrangementet vist på fig. 3 er stort sett det samme som det vist på figurene 1 og 2, med den eneste unntagelse at mikrokulene 3 er erstattet av adskilte oppskummede aggre- gatenheter 6. Disse enheter er dispergert gjennom polyurethan-grunnmassen 2 på tilsvarende måte som mikrokulene, men de er betydelig større, idet de kan være opp til 1,3 cm i tverr-snitt. Hver enhet 6 består av oppskummet polyvinylklorid som inneholder et antall gassfylte hulrom, og som har en sammenhengende yttervegg av polyvinylklorid. Enhetene 6 dannes i separate former og herdes i formene før de innføres i én av poly-urethanmonomerene.

Claims (10)

1. Rørledning med et varmeisolerende overtrekk, karakterisert ved at overtrekket omfatter en sammenhengende grunnmasse av et vannugjennomtrengelig materiale i hvilket det er dispergert en mangfoldighet av adskilte enheter som er hule i det minste i et parti av hver enhet, hvilke enheter er varmeledende i mindre grad enn det vannugjennomtrengelige materiale.

2. Rørledning ifølge krav 1, karakterisert ved at enhetene utgjøres av beholdere med vegger.

3. Rørledning ifølge krav 2, karakterisert ved at beholdernes vegger er av glass eller av plast.

4. Rørledning ifølge krav 3, karakterisert ved at beholdernes vegger er av polyvinyliden.

5. Rørledning ifølge krav 1-4, karakterisert ved at enhetene er mikrokuler med diameter mindre enn 200^ um.

6. Rørledning ifølge krav 5, karakterisert ved at mikrokulene har en diameter på fra 10 til lOO^ um.

7. Rørledning ifølge krav 1, karakterisert ved at enhetene er partikler av et cellulært materiale.

8. Rørledning ifølge krav 1-7, karakterisert ved at det vannugjennomtrengelige materiale er polyurethan.

9. Rørledning ifølge krav 1-8, karakterisert ved at det er anordnet et belegg av et korrosjonsresistent materiale mellom rørledningen og det varmeisolerende overtrekk.

10. Rørledning ifølge krav 1-9, karakterisert ved at det varmeisolerende overtrekk har en tykkelse på fra 0,6 til 10 cm.