DE69018947T2

DE69018947T2 - Faserverstärktes Kunststoffrohr für geschraubte Rohrkupplungen.

Info

Publication number: DE69018947T2
Application number: DE69018947T
Authority: DE
Inventors: Minori Ishii; Masato Ohira; Kunitoshi Taniguchi
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2010-11-21
Also published as: DE69018947D1; EP0433686B1; US5213379A; EP0433686A1

Description

Diese Erfindung betrifft ein FRP-Rohr mit einem Schraubverbindungsabschnitt an einem oder beiden Enden. Insbesondere betrifft sie ein FRP-Schraubrohr, welches Außengewinde oder Innengewinde oder beides hat und welches sich als Rohrleitung, Röhre und Hülle, die in Hochdruckumgebungen, wie Umhüllungen oder Rohrleitungen bei der Öl- oder Gasproduktion, Rohrfernleitung zur Beförderung von Rohöl oder Erdgas und als Rohrleitung in verschiedenen Anlagen eignet.
Die Bezeichnung "FRP", wie sie hier verwendet wird, steht für faserverstärkte Kunststoffe, wobei nicht nur die mit Glasfasern verstärkten Kunststoffe, sondern auch jene, die mit anderen anorganischen oder organischen Verstärkungsfasern verstärkt sind, mit eingeschlossen sind.
FRP-Rohre sind leichter als Stahlrohre, besitzen jedoch eine hohe Festigkeit und ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Angesichts dieser Eigenschaften werden FRP-Rohre bei einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, und insbesondere werden sie in breitem Umfang in Korrosionsumgebungen verwendet. Beispielsweise werden sie als Rohrleitungen in chemischen Anlagen und Rohrleitungen zur Beförderung von heißem Quellwasser oder Meereswasser, ebenso als Umhüllung oder Rohre bei der Öl- oder Gasproduktion und als Rohrfernleitung zum Transport von Rohöl oder Erdgas verwendet.
Der bedeutendste und schwierigste Aspekt sind vom technischen Standpunkt betrachtet die Verbindungen. Dies gilt für Rohrleitungen, bei welchen FRP-Rohre verwendet werden.
Verbindungen, die derzeit zur Verbindung von FRP-Rohren verwendet werden, schließen Einschubverbindungen vom Adhäsionstyp, bei welchen die in diese eingeschobenen FRP-Rohre mit einem Klebemittel, mit Flanschenverschraubungen, Schraubverbindungen und verschiedenen mechanischen Verbindungen miteinander verbunden werden. Von diesen werden Einschubverbindungen vom Adhäsionstyp für die Verbindung von FRP-Rohren am meisten verwendet, doch sind sie für die Verwendung bei Rohrleitungen, auf welche ein relativ geringer Druck, z.B. 50 kgf/cm² oder weniger, ausgeübt wird, vorgesehen.
Für Hochdruckrohrleitungen, auf welche ein hoher Druck, z.B. in der Größenordnung von 1000 psi (70 kgf/cm²) oder mehr ausgeübt wird, werden Schraubverbindungen, insbesondere jene, die in den Spezifikationen des Amerikanischen Petroleuminstituts (API) (American Petroleum Institute) vorgegeben werden, in breitem Umfang verwendet.
FRP-Rohre zur Verwendung bei Hochdruckrohrleitungen, wie Rohölfernleitungen und Ölförderungsrohre, werden in der Regel mittels des Filament-Wickelverfahrens (im folgenden als FW abgekürzt) hergestellt. Das FW-Verfahren bedeutet das Imprägnieren eines Bündels aus kontinuierlichen Filamenten (Roving) mit einem Harz (im allgemeinen ein wärmehärtbares Harz) und das Aufwickeln der imprägnierten Filamente auf einem Dorn unter Spannung. Nachdem das Harz gehärtet ist, wird der Dorn entfernt und es bleibt ein geformtes FRP-Rohr zurück.
Bei der Herstellung eines FRP-Rohrs mittels des FW-Verfahrens kann ein Schraubabschnitt am Ende, welcher als Schraubverbindung mit Innengewinden dient, unter Herstellung eines Dorns mit einem Schraubendabschnitt mit Außengewinden, welche in die in dem Rohr zu bildenden Innengewinde passen, und unter Aufwickeln der Filamente auf einem Dorn entlang seiner gesamten Länge einschließlich des Schraubabschnitts am Ende gemäß dem üblichen FW- Verfahren gebildet werden.
In diesem Fall werden die Filamente nicht getrennt, so daß man schätzt, daß die gewünschte hohe Festigkeit in dem Innengewinde-Verbindungsabschnitt beibehalten werden kann. Allerdings ist bekannt, daß die Festigkeitseigenschaften des Verbindungsabschnitts größtenteils durch den Aufwicklungswinkel der Filamente beeinflußt wird. Die Fig. 1 zeigt die Beziehung zwischen der Zugfestigkeit eines mit dem FW-Verfahren hergestellten FRP-Rohrs und dem Winkel der Wicklung derfilamente in bezug auf die Längsachse des Rohrs für verschiedene Arten von Filamenten. Wie man in Fig. 1 erkennen kann, nimmt die Zugfestigkeit eines FRP- Rohrs schnell ab, wenn der Winkel der Wicklung der Filamente ± 15º übersteigt. Deshalb ist es, um die Zugfestigkeit eines FRP-Rohrs zu verbessern, wünschenswert, daß der Winkel der Wicklung in einem Bereich von 0 ± 15º liegt.
Wenn allerdings das herkömmlich bei der Herstellung voll FRP-Hochdruckrohren verwendete FW-Verfahren lediglich bei der Bildung eines Innengewinde-Schraubverbindungsabschnitts eines FRP-Rohres angewandt wird, werden die Filamente entlang der Gewinderillen der Außengewinde des Dorns in einem Wicklungswinkel nahe 90º in bezug auf die Längsachse des Rohrs gewickelt. Deshalb gab es bei FRP-Rohren mit einem Innengewinde-Verbindungsabschnitt im bisherigen Stand der Technik das Problem, daß, wenn ein hoher Innendruck auf den Verbindungsabschnitt ausgeübt wird, die Innengewinde mit in einem Winkel von annähernd 90º gewickelten Filamenten rißanfällig sind infolge der in Axialrichtung wirkenden Druckkomponente.
Um mit diesem Problem fertig zu werden, wird in der japanischen Patentanmeldung Kokai Nr. 56-44625 (1981) und 58-45925 (1983) ein Doppelwicklungsverfahren beschrieben, bei welchem Filamente auf den entsprechenden Außengewindeabschnitt eines Dorn anfangs in einem Winkel zwischen 0º und 30º zur Längsachse und anschließend in einem Winkel nahe 90º zur Achse aufgewickek werden, so daß die anfangs aufgewickeken Filamente durch die anschließend aufgewickeken Filamente gestrafft und in die Gewinderillen des Dorn gezwungen werden.
Wenn allerdings dieses Doppelwickelverfahren zur Bildung von Innengewinden bei einem FRP-Rohr mit geringer Gewindesteigung angewandt wird, welche bei einer Rohrschraubverbindung für Ölförderungsrohre, wie einer Rohrverbindung mit rundem Gewinde nach API- Spezifikation 5B, welche 8 oder 10 Schraubwindungen pro Inch hat, vorzurinden ist, können die anfangs gewickeken Filamente, die durch die nachfolgend gewickelten Filamente gestrafft werden, nicht ausreichend umgebogen werden, um mit den Gewinderillen des Dorns infolge der Steifigkeit der Filamente in Berührüng zu kommen. Als Ergebnis bilden sich häufig Lücken in den Gewinderillen, was zu einer unvollkommenen Form bzw. Kontur des resultierenden Schraubverbindungsabschnitts des Rohres führt.
Aus diesem Grund ist das in den obenbezeichneten japanischen Patentanmeldungen beschriebene Doppelwickelverfahren nicht auf die Herstellung einer Innengewindeverbindung hoher Präzision, wie bei Ölförderungsrohren, anwendbar, die strenge Anforderungen in bezug auf Form und Präzision hat hinsichtlich dem Erfordernis zur Aufrechterhaltung eines hohen Maßes an Dichtfestigkeit.
Demgegenüber werden Außengewinde gewöhnlich in einem Endabschnitt eines FRP-Rohres gebildet, indem die Umgebung des Rohres in diesem Abschnitt mechanisch bearbeitet wird, nachdem das FRP-Rohr mit dem FW-Verfahren gebildet wurde. Da ein Teil der Filamente in dem Gewindeteil durch mechanische Bearbeitung abgetrennt wird, ist es schwierig, einen Außengewinde-Endabschritt mit ausreichend hoher Festigkeit zu bilden.
Eine Rohrverbindung ist einer Zugkraft in Axialrichtung neben dem Innendruck der durch das Rohr fließenden Flüssigkeit ausgesetzt. Der Bruch einer Rohrschraubverbindung, der durch eine axiale Zugkraft verursacht wurde, tritt in Form eines Scherungsfehlers in einer Gewinderille auf Deshalb, um eine Rohrschraubverbindung mit hoher Festigkeit gegen Bruch bereitzustellen, ist es erforderlich, den Gewindeabschnitt gegen eine Scherkraft in axialer Richtung zu festigen. Zu diesem Zweck ist es wirksam, bei einer nach dem FW-Verfahren hergestellten FRP-Rohrverbindung die Filamente in Radialrichtung (in Richtung der Wanddicke) zu orientieren, wodurch die interlaminare Scherfestigkeit erhöht wird.
Die japanische Patentanmeldung Kokai Nr. 60-11345 (1985) offenbart ein Außengewinde hoher Festigkeit, welches aus einer Anzahl harzimprägnierter gewobener Bänder mit einer geringeren Breite als der Durchmesser des Gewindekörpers hergestellt wird. Die Bänder werden zusammengezogen und zu einem runden Stab mittels Pultrusion, d.h. durch deren Zusammenziehen mit Hilfe einer kreisförmigen Preßform, geformt, und der resultierende Stab wird dann mechanisch bearbeitet, um Außengewinde am Umfang des Stabes herzustellen. Dieses Verfahren stellt Außengewinde mit verbesserter axialer Festigkeit bereit aufgrund der Tatsache, daß einige der Fasern in dem Einschuß des Bandes in Radlrichtung ausgerichtet sind. Allerdings ist es auf Außengewinde auf einem festen durch Pultrusion hergestellten FRP- Stab abgestellt und kann nicht auf solche auf einem FRP-Rohr angewandt werden, welches durch Filamentwicklung hergestellt wird.
Die japanische Patentanmeldung Kokai Nr. 63-242523 (1988) offenbart ein FRP-Rohr mit einem Außengewindeabschnitt am Ende, in welchem die Außgengewinde gebildet werden, indem eine Schicht aus harzimprägniertem, dreidimensional gewobenem Gewebe aus verstärkenden Fasern über den Außenumfang des Rohrs in einem Endabschnitt hiervon und nach Härten des Harzes gewickelt wird, wobei die Schicht zur Bildung der Außengewinde mechanisch bearbeitet wird.
Das dreidimensional gewobene Gewebe hat vertikal zur Dicke des Gewebes verlaufende Fasern, so daß die nach der Bearbeitung verbleibenden vertikal verlaufenden Fasern in Radialrichtung ausgerichtet sind und zu einer Erhöhung der interlaminaren Scherfestigkeit (axiale Festigkeit) der resultierenden Außengewinde beitragen. Allerdings ist dreidimensional gewobenes Gewebe teuer und erhöht die Produktionskosten einer das Gewebe beinhaltenden FRP-Rohrverbindung, wodurch eine Verwendung solcher Verbindungen in breitem Umfang verhindert wird.
Die US-A-3 291 881 offenbart auch ein FRP-Rohr mit einem Schraubverbindungsabschnitt am Ende.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein FRP-Rohr mit einem Schraubverbindungsabschnitt an einem oder beiden Enden hiervon, wobei der Schraubverbindungsabschritt eine ausreichend hohe Festigkeit besitzt, bereitzustellen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines FRP-Rohrs mit einem Innengewinde-Verbindungsabschnitt am Ende, welcher hohem Innendruck ohne Bildung von Rissen widersteht und welcher ein hohes Maß an Dichtfestigkeit bereitstellen kann.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines nicht sehr teueren FRP-Rohrs mit einem Außengewinde-Verbindungsabschnitt am Ende, welcher eine hohe Scherfestigkeit hat, und eines Verfahrens zur Herstellung desselbigen.
Gemäß einem Aspekt ist die vorliegende Erfindung ein FRP-Rohr mit einem Schraubverbindungsabschnitt an einem oder beiden Enden, wobei der Endverbindungsabschritt des Rohrs Innengewinde aufweist, welche von deren radialen innersten Bereich entlang der Höhe der Gewinde eine erste Harzschicht, eine zweite faserverstärkte Harzschicht mit kontinuierlichen Eilamenten, welche sich in einem Winkel von 0 ± 15º zur Längsachse des Rohrs erstrecken, und eine dritte faserverstärkte Harzschicht mit kontinuierlichen Filamenten, welche sich in einem Winkel von ± 85º bis 90º zu der Längsachse erstrecken, umfassen. Die erste Harzschicht enthält vorzugsweise einen Füllstoff zur Eindickung des Harzes in der Schicht und/oder ein Gewebe aus Kurzfasern, die mit dem Harz imprägniert sind, um an den resultierenden Innengewinden die Bildung von Haarrissen zu verhindern.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist die vorliegende Erfindung ein FRP-Rohr mit einem Schraubverbindungsabschnitt an einem oder beiden Enden, wobei der Endverbindungsabschnitt des Rohrs Außengewinde aufweist, welche in der Radialrichtung auf einer FRP-Substratschicht beflockte Kurzfasern umfassen und mit einem Harz imprägniert sind.
Die Außengewinde können auf einem FRP-Substratrohr als Innenschicht, die mit Hilfe der FW-Methode mittels eines Verfahrens hergestellt werden, welches das Anbringen von Kurzfäsern in aufrechter Weise in Radialrichtung am Außenumfang mindestens eines Endabschritts des Substratrohrs mittels elektrostatischer Beflockung, Imprägnieren der Fasern mit einem Harz zur Bildung einer harzimprägnierten beflockten Schicht auf dem Substratrohr und, nachdem das Harz gehärtet ist, Bearbeiten der harzimprägnierten beflockten Schicht zur Bildung von Außengewinden.
In einem weiteren Aspekt ist die vorliegende Erfindung ein FRP-Rohr mit den obengenannten Innengewinden in einem Schraubverbindungsabschnitt an einem Ende und den obengenannten Außengewinden in einem Schraubverbindungsabschnitt am anderen Ende.
Bei einem FRP-Rohr der vorliegenden Erfindung können die in dem Schraubabschnitt am Ende und in dem verbleibenden Rohrkörper enthaltenen verstärkenden Fasern oder Filamente anorganische Fasern oder Filamente, wie Glasfasern oder -fiiamente, Kohlenstoffasern oder -filamente, Keramikfäsern oder -filamente und Metallfasern oder -filamente sowie verstärkende organische Fasern oder Filamente, z.B. jene aus einem Aramidharz, wie Kevlar (eingetragenes Warenzeichen von du Pont), sein. In der folgenden Beschreibung wird hauptsächlich auf Glasfasern oder -filamente Bezug genommen, die in sehr breitem Umfang als Verstärkung für FRP verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahrne auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben, wobei
die Fig. 1 eine graphische Darstellung ist, die das Verhältnis zwischen der Zugfestigkeit eines mittels des FW-Verfahrens hergestellten FRP-Rohrs und dem Aufwicklungswinkel der Filamente für verschiedene Typen von Filamenten zeigt;
die Fig. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt eines typischen Innengewindes eines FRP-Rohrs gemäß der vorliegenden Erfindung;
die Figuren 3 und 4 zeigen schematisch die obere Hälfte von Querschnitten entlang der Längsachse von Endverbindungsabschnitten von FRP-Rohren der vorliegenden Erfindung, bevor Außengewinde durch mechanisches Bearbeiten gebildet werden;
die Fig. 5 zeigt die obere Hälfte eines Längsprofils eines Endverbindungsabschnitts eines in einem Beispiel zur Bildung eines Innengewinde-Verbindungsabschnitts eines FRP-Rohrs verwendeten Dorns; und
die Figuren 6(a) und 6(b) zeigen ein Längsprofil eines Außengewinde-Endabschnitts eines in einem Beispiel hergestellten FRP-Rohrs bzw. den Umfang der resultierenden Außengewinde.
die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines typischen Innengewindes, welches in einem Endverbindungsabschnitt eines Innengewinde-FRP-Rohrs der vorliegenden Erfindung gebildet wurde.
Ein Innengewindeabschnitt A wird an der Innenfläche eines Außenkörperabschritts (B) gebildet. Jedes der Innengewinde A1 hat eine Drelschichtenstruktur, welche von deren innersten Radialbereich entlang der Höhe des Gewindes eine erste Harzschicht 1, eine zweite faserverstärkte Harzschicht 2 mit kontinuierlichen Filamenten, welche sich in einem Winkel von 0 ± 150 zur Längsachse des Rohrs erstrecken (im folgenden als axial verlaufende Wicklungsschicht bezeichnet), und eine dritte faserverstärkte Harzschicht 3 mit kontinuierlichen Filamenten, welche sich in einem Winkel von ± 85º bis 90º zu der Längsachse erstrecken (im folgenden als Umfangs-Wicklungsschicht bezeichnet) umfaßt.
Der Innengewindeabschnitt (A) kann zum Beispiel durch Auftragen eines hitzehärtbaren Harzes auf einen Gewindeendabschnitt eines Dorns mit den zu den zu bildenden Innengewinden passenden Außengewinden zur Bildung der ersten Harzschicht, durch Aufwickeln oder sonstiges Wickeln der harzimprägnierten kontinuierlichen Filamente über der Harzschicht in einem Wicklungswinkel von 0 ± 15º zur Längsachse des Rohrs zur Bildung der axial verlaufenden Wicklungsschicht und durch Wickeln zusätzlicher harzinrprägnierter kontinuierlicher Filamente über die axiai verlaufende Wickelschicht in einem Wickiungswinkel von ± 85º bis 90º zur Längsachse zur Bildung der Umfangs-Wicklungsschicht gebildet werden.
Der resultierende Innengewindeabschnitt (A) hat die obenerwähnte dreischichtige Struktur in jedem Gewinde A1. Das Harz wird im wesentlichen beim Wickeln der Filamente von jeder Gewinderille A2 zwischen benachbarten Gewindegängen A1 ausgeschlossen. Deshalb bestehen die Gewinderillen A2 im wesentlichen aus den verbleibenden zwei Schichten der axial verlaufenden Wickelschicht 2 und der Umfangs-Wicklungsschicht 3.
Bei jedem Innengewinde A1 des Schraubabschnitts A hat die Harzschicht 1 einen gewünschten vollständigen Gewindeumfang, welcher zu dem Umfang der entsprechenden Gewinderille auf dem Dorn paßt. Demgegenüber hat die axiale Wicklungsschicht 2 keinen derartigen Umfang. Daher kommt es, wenn die Harzschicht weggelassen wird, zur Bildung einer Lücke an der innersten Spitze des Gewindes, was zur Bildung eines unvollständigen Gewindeumfangs führt.
Damit dient die Harzschicht 1 der Bildung eines Gewindes A1 des Innengewindeabschnitts A mit einem vollständigen Gewindeumfang, wodurch dem Verbindungsabschnitt ein hohes Maß an Dichtfestigkeit verliehen wird. Die axiale Wicklungsschicht 2, welche in die Harzschicht 1 wie untenstehend erwähnt abgeleitet wird, erhöht die Festigkeit in Längsrichtung des gesamten Innengewindeabschritts A einschließlich der Harzschicht 1. Die Umfangs-Wicklnngsschicht 3, die über die axiale Wicklungsschicht 2 gewickelt ist, lenkt die Filamente in der axialen Wicklungsschicht 2 in die Harzschicht 1 um, wodurch die Formbarkeit der Harzschicht 1 und die Festigkeit des Innengewindeabschnitts A verbessert wird.
Die Harzschicht 1 kann aus einem hitzehärtbaren Harz gebildet werden. Geeignete hitzehärtbare Harze schließen ein Epoxyharz, ein Polyesterharz und ein Vinylesterharz ein, von denen alle auf herkömmliche Weise in FRP-Produkten verwendet werden.
Das zur Bildung der Harzschicht 1 verwendete Harz muß in den Gewinderillen eines Dorns gehalten werden. Ein Harz mit einer geringen Viskosität oder einer hohen Fluidität fließt leicht aus den Gewinderillen des Dorns und macht es schwierig, die gewünschte Harzschicht 1 zu bilden. Ein allgemein bei dem FW-Verfahren verwendetes Harz hat eine Viskosität von höchstens 1000 cps. Wenn ein derartiges Harz auf Gewinde des Dorns aufgetragen wird, fließt es leicht aus den Gewinderillen, ohne in diesen zurückgehalten zu werden.
Daher ist es wünschenswert, daß das Harz in der ersten Schicht eine verbesserte Retention hat, indem man das Harz eindickt. Das Harz kann durch Hinzugabe eines Füllstoffes zu dem Harz in einer Menge, die ausreicht, um das Harz einzudicken oder diesem thixotrope Eigenschaften zu verleihen, dickflüssig gemacht werden. Geeignete Füllstoffe schließen ein fein verteiltes Silicapulver oder Kieselpuder mit einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 20 um ein, sowie ein Pulver aus Calciumcarbonat, Magnesiumsilikat und dergleichen. Es ist im allgemeinen bevorzugt, daß die Menge des hinzugegebenen Füllstoffes höchstens 30 Gew.-%, bezogen auf das Harz, beträgt, da eine höhere Menge die Viskosität des Harzes in einem Maße erhöht, daß die bequeme Handhabung des Harzes beträchtlich beeinträchtigt ist. Wenn das verwendete Harz eine ausreichende Viskosität hat, um in den Gewinderillen zurückgehalten zu werden, kann es selbstverständlich so, wie es ist, ohne ein Eindicken verwendet werden.
Die erste Harzschicht 1 kann ein Gewebe aus kurzen Fasern enthalten, indem das Gewebe mit dem Harz in der Schicht imprägniert wird, um Risse in den Innengewinden, insbesondere Haarrisse, zu vermeiden. Ein geeignetes Gewebe ist Glasmatte aus Kurzglasfasern. Das harzimprägnierte Gewebe wird auf den Gewindeteil eines Dorns gewickelt.
Außerdem kann die Harzschicht sowohl den Füllstoff als auch das Gewebe aus Kurzfasern enthalten. Eine derartige Harzschicht kann zum Beispiel durch anfängliches Auftragen eines Füllstoff enthaltenden eingedickten Harzes auf einen Außengewinde-Endabschnitt eines Dorns und anschließendes Wickeln einer harzimprägnierten Glasmatte über das beschichtete Harz in diesem Abschnitt gebildet werden. In solchen Fällen wird die Zuräckhaltung des Harzes weiter verbessert, während an den resultierenden Innengewinden die Bildung von Haarrissen verhindert wird.
Die axiale Wicklungsschicht 2, welche über der Harzschicht 1 liegt, kann beispielsweise durch Imprägnieren eines unidirektionalen flachen Glasroving (ein flaches Bündel aus orientierten kontinuierlichen Glasfilamenten) mit einem Harz und durch ein- oder mehrmaliges Wickeln des imprägnierten flachen Roving ohne Spannung über das ungehärtete Harz gebildet werden in einer Weise, daß die Filamente in dem Roving sich in einem Winkel von 0 ± 15º zur Längsachse des Dorns erstrecken. Auch kann ein unidirektionales Prepreg zur Bildung der axialen Wicklungsschicht 2 verwendet werden.
Weniger bevorzugt kann die axiale Wicklungsschicht 2 mit dem FW-Verfahren unter Verwendung eines gewöhnlichen harzimprägnierten Glasroving gebildet werden. In diesem Fall kann das Roving entlang der gesamten Länge des Dorns unter Spannung gewickek werden. Jedoch ist es infolge der Spannung schwieriger, das Roving in die Harzschicht umzulenken während der anschließenden Wicklung um den Umfang.
Wenn der Winkel der Filamente, die sich in der axial verlaufenden Wicklungsschicht 2 erstrecken, größer als ± 15º ist, nimmt die axiale Festigkeit des Innengewindeabschnitts A in einer Weise ab, daß Risse in dem Innengewindeabschnitt A auftreten können, wenn ein hoher Innendruck auf den Verbindungsabschnitt ausgeübt wird.
Die Umfangs-Wicklungsschicht 3, welche über der axialen Wicklungsschicht 2 liegt, kann durch Wickeln eines Glasroving in einem Wicklungswinkel von ± 85º bis 90º unter Spannung mit dem FW-Verfahren gebildet werden, da es ein Hauptzweck des Wickelns um den Umfang ist, die darunter liegenden axial verlaufenden Filamente in die Gewinderillen des Dorns umzulenken.
Wenn der Winkel der in der Umfangs-Wicklungsschicht 3 verlaufenden Filamente weniger als ± 85º beträgt, werden die axial verlaufenden Filamente zur Bildung von Schicht 2 nicht wesentlich in die Gewinderillen des Dorns umgelenkt. In diesem Fall findet die Intrnsion der axialen Wicklungsschicht 2 in die Harzschicht 1 nicht ausreichend statt, was zu einer unvollständigen Ausformung der Harzschicht 1 und zu einer unzureichenden Festigkeit des Innengewindeabschritts führt.
Jedes Gewinde A1 des Innengewindeabschnitts A sollte die aus der Harzschicht 1, der axialen Wicklungsschicht 2 und der Umfangs-Wicklungsschicht 3 bestehende dreischichtige Struktur haben. Die Struktur und das Verfahren zur Bildung der restlichen Bereiche des Gewindeabschnitts A sind nicht kritisch, solange sie aus einem FRP hergestellt sind. Zum Beispiel kann jede Gewinderille A2 des Gewindeabschnitts A aus zwei Schichten der axialen Wicklungsschicht 2 und der Umfangs-Wicklungsschicht 3 bestehen. In ähnlicher Weise können die Struktur und das Verfahren zur Bildung der Rohrkörperabschnitte des FRP-Rohrs einschließlich des Außenkörperabschnitts B am Außenumfang des Innengewindeabschnitts A in dem Schraubverbindungsabschnitt am Ende und der Rohrwand im verbleibenden Abschnitt des Rohrs in geeigneter Weise gewählt werden, so daß diese Abschnitte auf das verwendete Rohr ausgeübten Innen-und Außendrücken standhalten.
Die Fig. 3 zeigt die obere Hälfte eines längsseitigen Querschnitts eines Endverbindungsabschnitts eines FRP-Rohrs der vorliegenden Erfindung, bei welchem Außengewinde durch mechanische Bearbeitung gebildet werden.
Ein Endabschnitt C des FRP-Rohrs, bei welchem Außengewinde zu bilden sind, hat zwei Schichten, umfassend eine dünne mit Filamenten umwickeke (FW) Innenschicht 10 und eine harzimprägnierte, in radialer Richtung beflockte Außenschicht 20. Die Außengewinde D werden so gebildet, daß sie im wesentlichen entlang der Länge der beflockten Schicht 20 durch mechanische Bearbeitung verlaufen. Der verbleibende Abschnitt ist im Gegensatz zum Endabschnitt C allein aus einer FW-Schicht 10 aufgebaut.
Die Fig. 4 zeigt die obere Hälfte eines längsseitigen Querschnitts eines Endverbindungsabschnitts eines FRP-Rohrs in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Ein Endabschnitt C des FRP-Rohrs, bei welchem Außengewinde zu bilden sind, weist drei Schichten auf: zwei FW-Schichten 10, 10 und eine harzimprägnierte, in radialer Richtung beflockte Zwischenschicht 20, die zwischen die zwei FW-Schichten eingebettet ist. Die Außengewinde D werden durch mechanische Bearbeitung gebildet, um im wesentlichen entlang der Länge der beflockten Zwischenschicht 20 zu verlaufen.
Die FW-Innenschicht 10 ist eine FRP-Substratschicht, auf welcher die harzimprägnierte, in radialer Richtung beflockte Außenschicht 20 gebildet wird. Die beflockte Außenschicht 20 umfaßt Kurzfasern oder Flocken, welche im wesentlichen in aufrechter Weise in Richtung der Wanddicke, d.h. in Radialrichtung, orientiert sind, und sie besteht aus einer Außenschicht, in welcher Außengewinde in einem Endabschnitt des FRP-Rohrs zu bilden sind. Auf diese Weise wird der Endabschnitt durch die FW-Innenschicht 10 verstärkt, und die radiale oder aufrechte Orientierung der Flocken in Richtung der Wanddicke in der Außenschicht gewährleistet, daß die durch mechanisches Bearbeiten gebildeten Außengewinde in der Außenschicht einer hohen interlaminaren Scherkraft widerstehen, wodurch der Verbindungsabschnitt mit einer verbesserten Festigkeit gegenüber Spannung in Axialrichtung versehen wird.
Die beflockte Schicht 20 kann leicht gebildet werden, zum Beispiel durch elektrostatisches Beflocken der darunter liegenden FW-Schicht 10, welche ein mittels eines herkömmlichen FW- Verfahrens hergestelltes Substratrohr ist. Bei dem elektrostatischen Beflockungsverfahren werden Kurzfasern oder Flocken, welche durch Anlegen einer hohen Spannung an diese negativ aufgeladen wurden, in aufrechter Weise an einem geerdeten Substratrohr (FW- Innenschicht 10) mittels statischer Elektrizität angebracht. Die beflockten Fasern werden dann mit einem hitzehärtbaren Harz imprägniert und das Harz wird gehärtet, was zur Bildung der harzimprägnierten, in Radialrichtung beflockten Schicht 20 führt.
Vorzugsweise haben die bei der beflockten Schicht 20 verwendeten Kurzfasern eine Länge im Bereich von etwa 1 mm bis etwa 3 mm, und sie werden aus einem anorganischen Material, wie Glas, Kohlenstoff oder Keramik, oder aus einem organischen Material, wie einem Polyamid, einem Polypropylen oder einem Polyester, gebildet.
Das für das Imprägnieren verwendete Harz ist vorzugsweise ein hitzehärtbares Harz, wie ein Epoxy-, Polyester-, Vinylester- oder ein Phenolharz. Weiter bevorzugt ist das Harz vom schnellhärtenden Typ, da eine lange Härtungszeit eine längere Bearbeitungszeit erfordert, was zu einem Anstieg der Produktionskosten führt.
Vom Standpunkt des schnellen Härtens betrachtet ist das am meisten bevorzugte Härtungsverfahren das Härten mittels Bestrahlung, d.h. die Lichthärtung, unter Verwendung eines Harzes, wie eines ungesättigten Polyesterharzes oder eines Vinylesterharzes. Die Lichthärtung kann beispielsweise durch Bestrahlung mit sichtbaren Strahlen (400 - 500 nm Wellenlänge) mit einer Intensität von 20 - 30 mW/cm² während 2 - 7 Minuten abgeschlossen werden. Neben der Lichthärtung ist es auch vorteilhaft, die Härtezeit durch Hitzehärtung oder durch Zusetzen eines Härtungsmittels zu verkürzen.
Die beflockte Schicht 20 hat eine ausreichende Dicke, um die Außengewinde 20 innerhalb der Schicht zu bilden. Wenn jedoch die Dicke der beflockten Schicht 20 zu sehr erhöht wird, wird die Dicke der FW-Innenschicht 10 entsprechend verringert, und es ist schwierig, eine für ein FRP-Rohr gewünschte Festigkeitsstufe zu erreichen. Aus diesem Grund ist es nicht wünschenswert, daß die beflockte Schicht 20 eine Dicke von mehr als 50 % der Wanddicke des Rohrs aufweist.
Nachdem das Harz in der beflockten Schicht 20 in einem Endverbindungsabschnitt gehärtet ist, wird das FW-Verfahren auf den verbleibenden Abschnitt angewandt, welcher nicht als Verbindung dient, um eine zusätzliche FW-Schicht mit fast derselben Dicke wie die beflockte Schicht entlang der gesamten Länge des verbleibenden Abschnitts zu bilden, wie in Fig. 3 gezeigt. Anschließend werden Außengewinde mechanisch bearbeitet, um entlang der Länge der beflockten Schicht zu verlaufen.
Alternativ dazu kann, wie in Fig. 4 gezeigt, die zusätzliche FW-Schicht 10 ausgedehnt werden, um vollständig oder teilweise über der beflockten Schicht 20 zu liegen zu kommen bzw. diese zu bedecken. In diesem Fall kann der Teil der zusätzlichen FW-Schicht 10, welcher über der beflockten Schicht 20 liegt, dünner sein als der restliche Teil davon. Durch Ausdehnung der zusätzlichen FW-Schicht auf diese Art, nachdem Außengewinde D durch mechanische Bearbeitung gebildet werden, um sich entlang der Länge der beflockten Schicht 20 mit einer leichten Verjüngung zu erstrecken, wird die Bildung einer Diskontinuität zwischen der FW- Schicht 10 und der beflockten Schicht 20 auf der Oberfläche der Außengewinde vermieden, wodurch die Festigkeit des Außengewinde-Endabschnitts C weiter erhöht wird.
Wenn die beflockte Schicht 20 mit der zusätzlichen oberen FW-Schicht 10, wie in Fig. 4 gezeigt, überzogen wird, sollte die zusätzliche FW-Schicht 10 gebildet werden, nachdem das imprägnierte Harz in der beflockten Schicht 20 gehärtet wurde. Wenn das FW-Verfahren auf die beflockte Schicht 20 vor dem Härten aufgetragen wird, werden die in aufrechter Weise beflockten Fasern in der Schicht komprimiert und die radiale Ausrichtung der Fasern geht verloren.
Die FW-Schicht 10 kann auf herkömmliche Weise gebildet werden. Das zur Bildung der FW- Schicht 10 verwendete Verfahren und die Materialien sind nicht kritisch und können so gewahlt werden, um ein inneren und äußeren Drücken widerstehendes FRP-Rohr zu bilden, welche auf das verwendete Rohr ausgeübt werden.
Das FRP-Rohr gemäß der vorliegenden Erfindung kann entweder den obenerwähnten Innengewinde- oder Außengewinde-Endverbindungsabschnitt an einem oder beiden Enden aufweisen. Alternativ dazu kann es den Innengewinde-Endverbindungsabschrirt am einen Ende und den Außengewinde-Endverbindungsabschnitt am anderen Ende haben.
Das FRP-Rohr mit einem Innengewinde- und/oder Außengewinde-Endverbindungsabschnitt gemäß der Erfindung hat eine verbesserte Festigkeit in dem Verbindungsabschnitt. Insbesondere wird die Festigkeit der Innengewinde durch die axiale Aufwicklungszwischenschicht verbessert, wodurch den Innengewinden eine erhöhte Bruchfestigkeit verliehen wird. Ferner behalten die gebildeten Gewinde einen vollständigen Umfang bei, selbst wenn die Gewindesteigung fein ist, wodurch der Verbindungsabschnitt mit einem hohen Maß an Dichtfestigkeit versehen wird und die Druckbeständigkeit erhöht wird. Die Außengewinde haben eine wesentlich verbesserte axiale Zugkraft und können auf einfache und billige Weise gebildet werden. Das FRP-Rohr ist bei einer Vielzahl von Anwendungen verwendbar, und insbesondere ist es als Ölförderungsrohr oder ähnliches nützlich, welches ein hohes Maß an Dichtfestigkeit in dem Verbindungsabschnitt aufweisen muß.
Die folgenden Beispiele sind spezifische Erläuterungen der beanspruchten Erfindung. Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die spezifischen Details, die in den Beispielen aufgeführt sind, beschränkt ist.

BEISPIEL 1

Ein 2-7/8" FRP-Ölförderungsrohr mit den Maßen 62 mm (Innendurchmesser) x 8,8 mm (Wanddicke) im Rohrkörperabschnitt gemäß API-Spezifikation 58 (2-7/8", 8 Umdrehungen pro Inch, EUE-Länge) an einem Ende wurde unter Verwendung eines Dorns E mit einem Endabschnitt mit dem in Fig. 5 gezeigten Profil zur Bildung des Innengewindeabschnitts hergestellt. Der Dorn E hatte an einem Ende einen vertiefien spitz zulaufenden Abschnitt, und der Außenumfang des Endabschnitts des Dorns war mit einer getrennten zylinderförmigen Form F mit Außengewinde zur Bildung der Innengewinde in dem resultierenden FRP-Rohr ausgestattet. Ein Epoxyharz auf Bisphenol-Basis (Epikote 828, Handelsbezeichnung von Yuka Shell Epoxy), welches 80 Gewichtsteile eines sauren Härtungsmittels vom Anhydrid-Typ (HN- 2200, Handelsbezeichnung von Hitachi Chemical) auf jeweils 100 Gewichtsteile des Epoxyharzes enthiek, wurde als Matrixharz verwendet.
Die gesamte Außenfläche der Außengewinde-Form F, welche um den Endabschnitt des Dorns herum angebracht wurde, wurde mit dem Epoxyharz zur Bildung einer Harzschicht beschichtet. Vor dem Beschichten wurde das Epoxyharz durch Zusetzen von 2 Gew.-% Kieselpuder (Cab-O-sil, Handelsbezeichnung von Cabot) unter gründlichem Vermischen eingedickt. Ein flaches unidirektionales Glasroving (575TEX, Handelsbezeichnung von Nitto Boseki, 16 Stück pro Inch) wurde danach mit dem Epoxyharz (nicht eingedickt) imprägniert und in axialer Richtung zweimal ohne Spannung in einem Wicklungswinkel von 0º zur Längsachse des Dorns über die harzbeschichtete, zum Außengewinde geformte Form zur Bildung einer axialen Aufwicklungsschicht geschlungen. Anschließend wurde ein gewöhnliches Glasroving (Glasslon, Handelsbezeichnung von Asahi Fiberglass, 20 P/in) mit dem Epoxyharz imprägniert und um den Umfang über die axiale Aufwicklungsschicht mittels des FW- Verfahrens unter Spannung in einem Wicklungswinkel von ± 85º gewickelt, bis eine 1 mm dicke Umfangs-Wicklungsschicht gebildet war. Danach wurde dasselbe imprägnierte Glasroving, wie es bei der Wicklung um den Umfang verwendet wurde, gemäß einem herkömmlichen FW-Verfähren entlang der gesamten Länge des Dorns bis zu einer Dicke von 8,8 mm zur Bildung des Rohrkörpers gewickelt. Nachdem der mit Filamenten umwickelte Dorn 4 Stunden lang bei 150ºC zur Härtung des Harzes erhitzt wurde, wurden die Gewindeform und der Dorn extrahiert und es wurde ein FRP-Rohr mit einem Innengewinde- Endabschnitt erhalten.

BEISPIEL 2

Ein FRP-Rohr mit einem Innengewinde-Verbindungsabschnitt an einem Ende wurde in derselben Weise hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben mit der Ausnahme, daß das mit Kieselpuder eingedickte Epoxyharz, das zur Bildung der ersten Harzschicht verwendet wurde, durch eine mit dem Epoxyharz imprägnierte Glasmatte (CM 400, Handelsbezeichnung von Asahi Fiberglass) ersetzt wurde. Die imprägnierte Glasmatte wurde einmal um die Außengewinde-Form zur Bildung der Harzschicht gewickelt.

BEISPIEL 3

Ein FRP-Rohr mit einem Innengewinde-Verbindungsabschnitt an einem Ende wurde in derselben Weise hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben mit der Ausnahme, daß, nachdem die mit Kieselpuder eingedickte Epoxyharzschicht auf die Außenoberfläche der Außengewinde- Form in einem Abschnitt des Dorns aufgetragen wurde, dieselbe harzimprägnierte Glasmatte, wie sie in Beispiel 2 verwendet wurde, um die harzbeschichtete Außengewinde-Form zur Bildung der ersten Harzschicht gewickek wurde.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Ein FRP-Rohr mit einem Innengewinde-Verbindungsabschnitt an einem Ende wurde in derselben Weise hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben mit der Ausnahme, daß die Wicklung in axialer Richtung mit einem flachen unidirektionalen Glasroving weggelassen wurde.

VERGLEICHSBEISPIEL 2

Ein FRP-Rohr mit einem Innengewinde-Verbindungsabschnitt an einem Ende wurde in derselben Weise hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben mit der Ausnahme, daß die anfängliche Beschichtung der Außengewinde-Form mit einem eingedickten Epoxyharz weggelassen wurde.
Die in den vorhergehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten FRP-Rohre wurden hinsichtlich des Gewindeumfangs der darin gebildeten Innengewinde untersucht. In einem separaten Test wurde jedes dieser FRP-Rohre mit einem anderen FRP-Rohr mit einem Endverbindungsabschnitt mit passenden Außengewinden verbunden, und die Verbindungsstelle wurde einem hydraulischen Drucktest unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich wird, haben FRP-Rohre mit Innengewinden, welche eine Harzschicht und eine axiale Wicklungsschicht gemäß der vorliegenden Erfindung haben, einen guten Gewindeumfang und sie sind stabil ohne eine Abnahme ihrer Beständigkeit gegenüber Wasserdruck. TABELLE 1 Hydraulischer Drucktest Beispiel Nr. Gewindeumfang Auslaufdruck Rißbildung Vergl. gut schlecht (fehlerhafter Umfang) Keine rissig

BEISPIEL 4

Es wurde ein 3-1/2" FRP-Ölförderungsrohr mit dem in Fig. 6(a) gezeigten Profil und den Maßen 76 mm (Innendurchmesser) x 9,625 mm (Wanddicke) in dem Körperabschnitt und mit einem Außengewinde-Endverbindungsabschnitt gemäß APL-Spezifikation 5B (3- 1/2", 8 Umdrehungen pro Inch, EUE-Länge) an einem Ende hergestellt.
Bei diesem und bei den nachfolgenden Beispielen wurde die Filamentwicklung zur Bildung eines Rohrs unter Verwendung von Glasrovings (Glasslon, Handelsbezeichnung von Asahi Fiberglass) durchgefüiirt, und diese wurden vor ihrer Verwendung mit demselben Härtungsmittel enthalten Epoxyharz, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, imprägniert.
Zuerst wurde ein 5 mm dickes FRP-Substratrohr als innere FW-Schicht des gewünschten Rohrs gebildet mittels des FW-Verfahrens unter Verwendung eines Dorns für die Bildung eines geraden Rohrs mit einem Außendurchmesser von 76 min (2,992 Inch).
Anschließend wurde ein elektrostatisches Beflocken an dem Außenumfang eines 80 mm langen Endabschnitts des FRP-Substratrohrs, in welchem Außengewinde zu bilden waren, durchgeführt. Eine statische Beflockungsmaschine (ERO-FLOCK, Modell BG 1978-7001, hergestellt von Ernst Roederstein) wurde mit einer Spannung von 80 kV verwendet. Die verwendeten Flocken waren Kurzglasfasern mit den Maßen 13 um Durchmesser und 2 mm Länge. Daraufhin wurden die beflockten Fasern mit einem Vinylesterharz (Ripoxy R01, Handelsbezeichnung von Showa High-Polymer) imprägniert, welches ein Lichthärtungsmittel (VLC-1, VLC-2, Handelsbezeichnung von Nippon Oil and Fats) enthielt, und wurden danach mit einem Licht von einer Wolframlampe mit einer Intensität von 30 mW/cm² während 2 Minuten zur Härtung des Harzes bestrahlt. Die resultierende harzimprägnierte in radialer Richtung beflockte Schicht hatte eine Dicke von 4 mm.
Anschließend wurde eine äußere FRP-Schicht mit einer Dicke von 4,6 mm mittels des FW- Verfahrens entlang der gesamten Länge des Rohrs gebildet. Schließlich wurden Außengewinde mit dem in Fig. 6(b) gezeigten Umfang im Endabschnitt, welcher die harzimprägnierte beflockte Schicht enthielt, durch mechanische Bearbeitung gebildet. Die mechanische Bearbeitung exponierte die harzimprägnierte beflockte Schicht am Außenumfang des Außengewinde-Endabschnitts des Rohrs, wie in Fig. 4 gezeigt.
BEISPIEL 5
Ein FRP-Rohr mit einem Außengewinde-Endabschnitt wurde in derselben Weise hergestellt wie in Beispiel 4 beschrieben mit der Ausnahme, daß die verwendeten beflockten Fasern 2 mm lange Polyamidfasern mit einem Durchmesser von 20 um waren.

BEISPIEL 6

Ein FRP-Rohr mit einem Außengewinde-Endabschnitt wurde in derselben Weise wie in Beispiel 4 beschrieben hergestellt mit der Ausnahme, daß das zum Imprägnieren der beflockten Glasfasern verwendete Vinylesterharz 0,5 phr Kobaltnaphthenat und 1,0 phr Methylethylketonperoxid als Härtungsmittel enthielt und daß es thermisch durch Erhitzen mit heißer Luft (90ºC x 20 Minuten) gehärtet wurde.

BEISPIEL 7

Ein FRP-Rohr mit einem Außengewinde-Endabschnitt wurde in derselben Weise wie in Beispiel 4 beschrieben hergestellt mit der Ausnahme, daß eine 4,6 mm dicke harzimprägnierte in radialer Richtung beflockte Schicht die äußerste Schicht vor der mechanischen Bearbeitung war, d.h., die äußere FW-Schicht wurde weggelassen, wie in Fig. 3 gezeigt.

VERGLEICHSBEISPIEL 3

Ein FRP-Rohr mit einem Außengewinde-Endabschnitt wurde in derselben Weise wie in Beispiel 4 beschrieben hergestellt mit der Ausnahme, daß der Endverbindungsabschnitt des Rohrs allein mit Hilfe des FW-Verfahrens in derselben Weise wie der restliche Rohrkörperabschnitt gebildet wurde, d.h. ohne Bildung der harzimprägnierten beflockten Zwischenschicht.

VERGLEICHSBEISPIEL 4

Ein FRP-Rohr mit einem Außengewinde-Endabschnitt wurde in derselben Weise wie in Beispiel 4 beschrieben hergestellt mit der Ausnahme, daß die elektrostatisch beflockten Glasfasern nicht mit einem Harz imprägniert wurden.
Die Außengewinde-Endverbindungsabschnitte der FRP-Rohre, die in den Beispielen 4 bis 7 und Vergleichsbeispielen 3 und 4 hergestellt wurden, wurden mittels eines axialen Zugtests bewertet. Der Test wurde unter einer Drehkraft von 25 kg-m unter Verwendung einer Gewindeverbindung (LOR-105, hergestellt von OCR in den USA) durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der untenstehenden Tabelle 2 aufgeführt. Die durchschnittliche Scherfestigkeit wurde durch Dividieren des Durchschnittswertes für die Zugkraft beim Reißen (Reißfestigkeit) durch die Ouerschnittsfläche des Außengewindebereichs errechnet. TABELLE 2 Beispiel Nr. Reißfestigkeit (ton) durchnittliche Scherfestigkeit (kgf/mm²) Vergl.
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich wird, wies der Außengewinde-Verbindungsabschnitt des FRP- Rohrs gemäß der vorliegenden Erfindung eine entscheidend verbesserte axiale Festigkeit auf.
Obwohl die Erfindung mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht sich, daß Variationen und Modifikationen verwendet werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert wurde, abzuweichen.

Claims

1. Faserverstärktes Kunststoffrohr mit einem Schraubverbindungsabschnitt an einem oder beiden Enden, wobei der Endverbindungsabschnitt des Rohrs Innengewinde (A1) aufweist, welche von deren innersten Radialbereich entlang den Höhen der Gewinde (A1) eine erste Harzschicht (1), eine zweite faserverstärkte Harzschicht (2) mit kontinuierlichen Filamenten, welche sich in einem Winkel von 0 ± 15º zur Längsachse des Rohrs erstrecken, und eine dritte faserverstärkte Harzschicht (3) mit kontinuierlichen Filamenten, welche sich in einem Winkel von ± 85º bis 90º zu der Längsache erstrecken, umfassen.

2. Faserverstärktes Kunststoffrohr nach Anspruch 1, wobei die kontinuierlichen Filamente in den faserverstärkten Harzschichten (2, 3) aus Glasfilamenten, Kohlenstoffilamenten, Keramikfilamenten, Metallfilamenten und verstärkenden organischen Filamenten gewählt sind.

3. Faserverstärktes Kunststoffrohr nach Anspruch 1 oder 2. wobei das Harz in der ersten Harzschicht (1) einen aus fein verteiltem Silicapulver oder Kieselpuder, Calciumcarbonatpulver und Magnesiumsilikatpulver gewählten Füllstoff und/oder eine mit dem Harz in der Schicht imprägnierte Glasmatte aus Kurzglasfasern enthält.

4. Faserverstärktes Kunststoffrohr mit einem Schraubverbindungsabschnitt an einem oder beiden Enden, wobei der Endverbindungsabschnitt (C) des Rohrs Außengewinde (D) aufweist, welche in der Radialrichtung aufeinerfaserverstärkten Kunststoffsubstratschicht (10) beflockte Kurzfasern umfassen und mit einem Harz imprägniert sind.

5. Faserverstärktes Kunststoffrohr nach Anspruch 4, wobei die Kurzfasern aus Glasfasern, Kohlenstoffasern, Keramikfasern und organischen Harzfasern gewählt sind.

6. Faserverstärktes Kunststoffrohr nach Anspruch 4 oder 5, wobei das imprägnierte Harz ein Lichthärtungsmittel enthält.

7. Faserverstärktes Kunststoffrohr nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6. wobei die Kurzfasern durch elektrostatisches Beflocken beflockt worden sind.

8. Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffrohrs mit einem Außengewinde-Verbindungsabschnitt an einem oder beiden Enden, umfassend das Herstellen eines faserverstärkten Substrat-Kunststoffrohrs, Anbringen von Kurzfasern in aufrechter Weise in Radialrichtung am Außenumfang mindestens eines Endabschnitts (C) des Substratrohrs mittels elektrostatischer Beflockung, Imprägnieren der Fasern mit einem Harz zur Bildung einer harzimprägnierten beflockten Schicht (20) auf dem Substratrohr und, nachdem das Harz gehärtet ist, Bearbeiten der harzimprägnierten beflockten Schicht zur Bildung von Außengewinden (D).

9. Verfahren nach Anspruch 8, umfassend weiterhin die Bildung einer zusätzlichen faserverstärkten Kunststoffschicht (10) als äußerste Schicht, nachdem das imprägnierte Harz In der beflockten Schicht (20) gehärtet ist.

10. Faserverstärktes Kunststoffrohr mit einem Schraubverbindungsabschnitt an beiden Enden, wobei der Verbindungsabschnitt des Rohrs an einem Ende Innengewinde (A1) aufweist, welche von deren innersten Radialbereich entlang den Höhen der Gewinde (A1) eine erste Harzschicht (1), eine zweite faserverstärkte Harzschicht (2) mit kontinuierlichen Filamenten, welche sich in einem Winkel von 0 ± 15º zur Längsachse des Rohrs erstrecken, und eine dritte faserverstärkte Harzschicht (3) mit kontinuierlichen Filamenten, welche sich in einem Winkel von ± 85º bis 90º zu der Längsache erstrecken, umfassen, und wobei der Verbindungsabschnitt des Rohrs an dem anderen Ende Außengewinde (D) aufweist, welche Kurzfasern umfassen, die in der Radialrichtung auf einer faserverstärkten Kunststoffsubstratschicht (10) beflockt und mit einem Harz imprägniert sind.