DE69104457T2

DE69104457T2 - Rohrförmige flexible leitung mit integrierten heizvorrichtungen.

Info

Publication number: DE69104457T2
Application number: DE69104457T
Authority: DE
Inventors: Jean-Michel Lequeux
Original assignee: Coflexip SA
Current assignee: Technip Energies France SAS
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1995-04-20
Anticipated expiration: 2011-05-18
Also published as: FR2662229B1; DK0483337T3; DE69104457D1; AU650030B2; ES2063510T3; CA2064196A1; AU7972791A; FR2662229A1; EP0483337A1; NO920055D0; RU2034189C1; NO920055L; WO1991018231A1; JPH05500102A; BR9105758A; US5428706A; JP2595160B2; NO303705B1; EP0483337B1; CA2064196C

Description

Die Erfindung betrifft eine flexible Rohrleitung mit integrierten Heizvorrichtungen, und genauer betrifft sie eine flexible Rohrleitung für den Transport flüssiger und/oder gasförmiger Fluide unter Druck, in der die Temperatur des Fluids am Austritt aus der Leitung im wesentlichen auf der Eintrittstemperatur gehalten werden muß, und zwar trotz des unvermeidlichen Wärmeaustauschs mit einer relativ kühlen Umgebung, oder in der der Temperaturabfall des transportierten Fluids zwischen dem Eintritt und dem Austritt aus der Leitung auf einen relativ kleinen Wert beschränkt sein muß.
Was Anwendungsbeispiele erfindungsgemäßer Leitungen betrifft, können flexible Rohrleitungen genannt werden, die für den Transport von Kohlenwasserstoffen bei Erdölproduktionsanlagen verwendet werden, insbesondere bei Unterwasser- (Off-shore)-Produktionsanlagen oder bei Kohlenwasserstoff- Transportleitungen, insbesondere in der arktischen Zone, wo es erforderlich ist, die Leitung dauernd zu beheizen oder sicher ein Wiederaufheizen des transportierten Fluids zu gewährleisten, damit dieses z. B. wieder nach einem durch ein Gefrieren der transportierten Flüssigkeit hervorgerufenes Anhalten wieder fließt.
Es ist zu beachten, daß die flexiblen Leitungen im Sinn der Erfindung nicht auf den Transport von Kohlenwasserstoffen beschränkt sind, sondern daß sie auch für den Transport verschiedener Erzeugnisse verwendet werden können, wie von Naturprodukten, die auf einer mehr oder weniger erhöhten Temperatur gehalten werden müssen, wie ölhaltigen Produkten, wobei die Leitungen auch bei anderen Anwendungen genutzt werden können, z. B. als Probenentnahmerohre in der Raffinerieindustrie oder allgemeiner in der chemischen Industrie.
Die flexiblen Rohrleitungen gemäß der Erfindung sind vom Typ mit einem nachgiebigen, rohrförmigen Schutzaußenmantel, einer Anordnung von Verstärkungsbewehrungen, einem rohrförmigen, nachgiebigen Innenrohr oder -mantel und, gegebenenfalls, mindestens einem rohrförmigen, nachgiebigen Zwischenmantel, mit Heizvorrichtungen in Form elektrisch leitender Drähte, die mit einer elektrischen Energiequelle verbunden sind und über den Jouleschen Effekt Wärme abgeben, wobei diese Drähte über die Länge der Leitung angeordnet sind.
Es sind bereits zahlreiche Realisierungsbeispiele für flexible Rohrleitungen unter Verwendung elektrischer Leiter, die in Isolierstrukturen wie einem elastomeren Material verlegt sind, oder von metallischen, ummantelten Leitern, die entlang der Leitung verlegt sind, Gebrauch machen.
Die bekannten Lösungen sind für Leitungen kurzer Länge zufriedenstellend, die keine gehobenen mechanischen Eigenschaften erfordern, jedoch sind sie insbesondere nicht für den Transport von Fluiden wie Kohlenwasserstoffen bei erhöhten Drücken und/oder bei erhöhter Tiefe mit Leitungsabschnitten großer Länge, insbesondere über 1000 m, geeignet.
Die Leitungen müssen zu diesem Zweck insbesondere gehobene mechanische Eigenschaften aufweisen, in erster Linie hinsichtlich der Zugfestigkeit, der Druckfestigkeit und gegen den Innendruck des transportierten Fluids.
Ferner weisen die in ein elastomeres Material oder ummantelten Leiter, wie sie bei bekannten beheizten Leitungen zu finden sind, relativ kleine Querschnitte aus Metall auf, und sie haben den Nachteil einer Begrenzung hinsichtlich des Flusses der abgebbaren Wärme und der möglichen ununterbrochenen Länge von Leitungsabschnitten, wie auch den Nachteil, daß sie mit einer relativ hohen Temperatur der Leiter arbeiten, mit schlechten Eigenschaften hinsichtlich der Verteilung und des Transports der Wärme zum transportierten Fluid.
Die Anmelderin hat bereits vorgeschlagen, für eine Beheizung des in solchen Leitungen transportierten Fluids zu sorgen, und sie hat so in ihrem französischen Patent FR-A-2 423 707 eine Leitung beschrieben, die ummantelte Heizungsdrähte aufweist, die in Metallprofile in Form von Hohlkammern eingeschlossen sind, die zwischen volle Metalldrähte eingefügt sind, die eine Zugfestigkeitsbewehrung für die Leitung bilden.
Jedoch weist diese Lösung, die es erlaubt, eine flexible, beheizbare Leitung mit gehobenen mechanischen Eigenschaften herzustellen, den Nachteil auf, daß das erzielbare Heizvermögen relativ beschränkt ist, insbesondere wegen der kleinen Wärmeabstrahlungsfläche der Leiter. Die Länge jedes Abschnitts ist relativ klein, in der Praxis ist sie auf 1000 m beschränkt, und die Herstellung und das Anbringen der speziellen Hohlprofile erhöht in nicht vernachlässigbarer Weise die Herstellkosten der flexiblen Rohrleitung.
Aus DE-U-83 36 648, deren Merkmale den Oberbegriff von Anspruch 1 bilden, ist eine flexible Rohrleitung für den Transport von Fluiden unter Druck bekannt, mit einer Anordnung von Verstärkungsbewehrungen, rohrförmigen, nachgiebigen Mänteln und Heizvorrichtungen in Form mehrerer elektrisch leitender Drähte, die zueinander parallel sind, spiralförmig um die Achse der Leitung gewickelt sind und in Form mindestens einer Schale zwischen zwei rohrförmigen, nachgiebigen Mänteln der Leitung angeordnet sind.
Die Erfindung schlägt vor, eine flexible Rohrleitung zu schaffen, die es erlaubt, an ein transportiertes Fluid wesentlich mehr Wärme abzugeben, die gut um die Leitung verteilt ist, und Leitungen mit viel größerer ununterbrochener Länge ohne elektrische Zwischenverbindung zu schaffen, abgesehen von den Verbindungen an den beiden Enden jedes Leitungsabschnitts.
Die erfindungsgemäße flexible Rohrleitung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Drähte nicht dicht aneinander grenzen, mit einem seitlichen Spiel zwischen den Drähten zwischen 1 und 20 %, vorzugsweise zwischen 3 und 12 %, wobei jeder der Drähte mit einem darunter liegenden, elektrisch isolierenden, rohrförmigen Mantel in Oberflächenkontakt steht.
So wird gemäß der Erfindung mindestens eine Heizschale geschaffen, oder genauer gesagt, wie dies weiter unten erläutert wird, werden Heizabschnitte geschaffen, die aus leitenden Drähten bestehen, die Seite an Seite mit einem gewissen seitlichen Funktionsspiel angeordnet sind und in Kontakt mit dem darunter liegenden Mantel große Wärmeabstrahlungsflächen aufweisen, also in Richtung des Fluids, das im Inneren der flexiblen Leitung transportiert wird.
Um die Wärmeabstrahlungsfläche zu erhöhen, ist jeder der leitenden Drähte vorzugsweise ein nicht ummanteltes Metallprofil, vorzugsweise mit vollem Querschnitt und mit nicht kreisförmiger Form, z. B. oval, elliptisch, flach oder polygonal, insbesondere rechteckig mit abgeplattetem Querschnitt.
Die leitenden Drähte der Schale oder jeder Schale können einfach zwischen den Oberflächen der jeweiligen Mäntel, zwischen denen sie angeordnet sind, liegen, oder alternativ können sie in Einschnitten mit entsprechenden Querschnitten untergebracht sein, die in mindestens einer der betreffenden Flächen der Schalen ausgebildet sind.
Diese Ausführungsform erlaubt es insbesondere, Drähte mit kreisförmigem Querschnitt oder mit nahezu kreisförmigem Querschnitt zu verwenden, wobei dennoch eine große Wärmetransportfläche zur darunter liegenden Lage gewährleistet ist.
Die leitenden Drähte sind an einem ihrer Enden mit einer elektrischen Energiequelle verbunden, oder unter Umständen auch an beiden Enden, wobei der Anschluß über Verbindungsleiter erfolgt, die das Ansatzstück durchsetzen, das am genannten Ende angebracht ist, oder gegebenenfalls die zwei Ansatzstücke.
Die elektrische Versorgung der leitenden Drähte der erfindungsgemäßen flexiblen Rohrleitung erfolgt vorzugsweise mit Gleichstrom oder mit Dreiphasen-Wechselstrom.
Bei einer ersten Realisierungsform mit Gleichstromversorgung ist eine Schale vorgesehen, die einstückig aus leitenden Drähten besteht. Dabei sind verschiedene Realisierungsvarianten möglich.
Bei einer ersten Realisierungsvariante ist die Schale in zwei Sektoren von Drähten unterteilt, die aus demselben leitenden Material mit demselben Querschnitt bestehen, wobei die Sektoren sich jeweils im wesentlichen über 180º erstrekken, die Drähte jedes Sektors jeweils parallel angeordnet sind und die Drähte jedes der zwei Sektoren in Reihe mit den Drähten des anderen Sektors verbunden sind.
Die Drähte des einen Sektors ermöglichen das Leiten des elektrischen Stroms in Längsrichtung der flexiblen Rohrleitung, wobei die Drähte des anderen Sektors den Rücklauf des Stroms ermöglichen.
Die verschiedenen Sektoren sind vorteilhafterweise voneinander durch Isolierungen getrennt, insbesondere in Form von Bändern aus elastomerem oder plastomerem Material, die zwischen den leitenden Drähten der verschiedenen Sektoren angeordnet sind, wobei die komplementären Isolierbänder zwischen den elektrischen Leitern im Inneren ein und desselben elektrischen Leitersektors angeordnet sein können. Anstelle der Bänder ist es möglich, isolierende Verkleidungen der leitenden Drähte außerhalb der Sektoren an zumindest ihrer Seite zum Leiter des angrenzenden Sektors vorzusehen. Die Anzahl der isolierenden Bänder oder Verkleidungen ist jedoch begrenzt, da die Gesamtoberfläche der leitenden Drähte in Kontakt mit dem darunter liegenden Mantel über 30 % und vorzugsweise über 50 % der Umfangsfläche des genannten Mantels ausmachen soll. In der Praxis kann es vorteilhaft sein, einen Wert über 70 % zu wählen, der bis zu 90 % erreichen kann.
Bei einer zweiten Ausführungsvariante sind ein erster Sektor aus parallel versorgten Drähten, die aus demselben leitenden Material bestehen, und ein zweiter Sektor vorgesehen, der durch parallel versorgte Drähte gebildet wird und aus einem zweiten leitenden Material besteht.
Durch geeignete Wahl der metallischen Materialien, die die zwei Sektoren der leitenden Drähte bilden, ist es möglich, die Bemessung der Heizschale und die Eigenschaften der elektrischen Versorgung zu optimieren, unter Berücksichtigung der für die Herstellung der leitenden Drähte verwendbaren Materialien.
Die Anmelderin hat herausgefunden, daß der Wirkungsgrad optimiert wird, wenn Drähte verwendet werden, die alle denselben Querschnitt aufweisen und in jedem der Sektoren mit einer solchen Anzahl Na bzw. Nb vorliegen, daß gilt:
wobei a und b die spezifischen Widerstände der Materialien sind, die die Drähte der zwei Sektoren bilden.
Hinsichtlich der für die Herstellung der metallischen, leitenden Drähte der erfindungsgemäßen Leitungen verwendbaren Materialien können folgende genannt werden: Kohlenstoffstahl, rostfreier Stahl, Aluminiumlegierungen, Kupfer oder Messing, wobei zu beachten ist, wie dies noch erläutert wird, daß diese Materialien dazu verwendet werden können, Sektoren aus verschiedenen Materialien herzustellen, wobei Kombinationen wie Kohlenstoffstahl/rostfreier Stahl, Stahl/Aluminiumlegierung; Aluminiumlegierung/Messing; Messing/Kupfer ins Auge gefaßt werden können.
Bei einer dritten Ausführungsvariante bestehen alle leitenden Drähte der Schale aus demselben leitenden Material und sie sind alle parallel angeordnet, wobei der Rücklauf des elektrischen Stroms durch einen getrennten elektrischen Leiter bewerkstelligt wird.
Bei einer zweiten Realisierungsform sind zwei Schalen leitender Drähte vorgesehen, die jeweils zwischen zwei nachgiebigen, rohrförmigen Mänteln der Leitung angeordnet sind, wobei jede der Schalen einen Aufbau wie vorstehend beschrieben aufweist und so ausgebildet ist, daß die Drähte der einen der Schalen alle parallel angeordnet sind und für elektrische Leitung in Längsrichtung der Leitung sorgen und die Drähte der anderen Schale ebenfalls parallel zueinander angeordnet sind, jedoch in Reihe mit den Drähten der ersten Schale, wobei sie für den Rücklauf des Stroms sorgen.
Im Fall einer Versorgung mit Dreiphasen-Wechselstrom ist es bei einer Realisierungsform vorgesehen, eine einzige Schale mit elektrisch leitenden Drähten durch eine Isoliereinrichtung, insbesondere plastische oder elastomere Bänder, in drei getrennte Sektoren zu unterteilen, wobei die Drähte jedes Sektors parallel an eine Phase des Dreiphasen-Wechselstroms angeschlossen sind.
Die elektrisch leitenden Drähte der Schalen gemäß der Erfindung können spiralförmig mit jeder gewünschten Form, die die mechanischen Eigenschaften der Leitung insbesondere in der Flexibilitätsebene nicht beeinflußt, spiralförmig um die Achse der Leitung gewickelt sein, z. B. in "SZ"-Form, d. h. mit periodischer Umkehr der Wickelrichtung der Drähte, oder vorzugsweise in Form einer Schraube um die Leitung, wobei die Drähte als ununterbrochene Schrauben mit konstanter Ganghöhe aufgewickelt sind.
Wenn die Leitung als Verstärkungsbewehrung eine Bewehrung aufweist, die zugleich gegen Zug sowie radiale Innendruckkräfte beständig ist und die z. B. aus zwei überkreuzten Schalen besteht, die jeweils von Drähten gebildet werden, die schraubenförmig unter demselben Bewehrungswinkel von 55º zur Leitungsachse um die Leitung angeordnet sind, wobei die Drähte der zwei Schalen mit entgegengesetzten Winkeln zur Leitungsachse aufgewickelt sind, sind die Drähte, die die Schale oder jede der Schalen der Heizerdrähte gemäß der Erfindung bilden, vorzugsweise auf dem Innenmantel, im Inneren der genannten Bewehrung, angeordnet, und sie sind als ununterbrochene Schrauben aufgewickelt, die einen Bewehrungswinkel unter 55º bilden, wobei die Abweichung zwischen diesem Winkel und 55º klein sein kann, z. B. nur einige Grad.
Vorzugsweise sind die elektrisch leitenden Drähte, wenn die flexible Rohrleitung eine druckfeste Bewehrung (Druckkalotte) aufweist, die spiralförmig aufgewickelt ist, und sie außerhalb der Kalotte eine zugfeste Bewehrung aufweist, die einen Bewehrungswinkel unter 55º aufweist, zwischen der Druckkalotte und der Zugbewehrung angeordnet, mit einem Zwischenmantel auf jeder Seite, und sie sind als ununterbrochene Schrauben aufgewickelt, mit einem Bewehrungswinkel über dem der Zugbewehrungen, wobei der Unterschied zwischen den genannten Winkeln vorzugsweise mindestens 10º beträgt.
In allen Fällen bleibt die Temperatur während der Benutzung der Drähte der Heizschalen relativ niedrig und sehr wenig über der Temperatur des Innenteils des Mantels der flexiblen Leitung, wie auch der Temperatur des transportierten Fluids, wobei die Differenz normalerweise unter 1ºC betragen kann.
Daraus folgt der Vorteil, daß eine durch den Jouleschen Effekt in den leitenden Drähten hervorgerufene Temperaturerhöhung keinerlei Gefahr beinhaltet, daß das Material der Mäntel oder der Kunststoffrohre innerhalb des Umfangs der flexiblen Leitung einer übermäßigen Temperatur unterzogen wird.
Außerdem erlaubt es diese Eigenschaft einer erfindungsgemäßen Rohrleitung, ausgehend von einer Messung der elektrischen Eigenschaften der Potentialstärke und/oder Differenz, mit hoher Genauigkeit und kontinuierlich in jedem Augenblick die Temperatur des transportierten Fluids zu messen, und damit auch während der anfänglichen Übergangsphase des Temperaturanstiegs.
Im speziellen Fall, z. B. einer Versorgung mit Gleichstrom, bei der die Potentialdifferenz feststeht, erlaubt es das Messen der Stärke, den Momentanwert des elektrischen Widerstands der Schale der leitenden Drähte zu bestimmen, und damit den Wert des Widerstands dieser Drähte, der seinerseits eine Funktion der aktuellen Temperatur der Drähte ist. Da die Temperatur der leitenden Drähte in jedem Moment sehr nahe bei der Temperatur des transportierten Fluids liegt, kann demgemäß die Messung der Stromstärke direkt in den Temperaturwert für das transportierte Fluid umgesetzt werden, wobei die Genauigkeit der so erhaltenen Messung in der Größenordnung von 1ºC liegen kann.
Unter rohrförmigen, nachgiebigen Mänteln gemäß der Erfindung sind Mäntel aus plastischem oder elastomerem Material zu verstehen, die die übliche Struktur einer flexiblen Leitung und/oder von rohrförmigen Zusatzmänteln bilden, wie sie im Rahmen der Realisierung der Erfindung angebracht werden, um die elektrische Isolierung hinsichtlich der Schale oder der Schalen der leitenden Drähte sicherzustellen, wobei zumindest der eine der Mäntel, der an der Außenseite der Schale oder der Schalen der leitenden Drähte angeordnet ist, dicht sein muß.
Weiterhin ist unter einem Mantel gemäß der Erfindung nicht nur eine rohrförmige Lage zu verstehen, die auf herkömmliche Weise durch Extrusion angebracht wurde, sondern eine Lage, die auf jede geeignete Weise angebracht werden kann, insbesondere durch Bebänderung.
Die flexible Rohrleitung gemäß der Erfindung kann vorteilhafterweise an ihrem Umfang mit einer Wärmeisolierstruktur versehen sein, die Verluste der durch den Jouleschen Effekt entwickelten Wärme nach außen verhindert, wobei diese Isolierstruktur z. B. vom Typ sein kann, wie er im französischen Patent FR-A-2 563 608 beschrieben ist, für die die Anmelderin den Titel mit innehat.
Um die Erfindung besser verständlich zu machen, werden nun beispielhaft, ohne jede Beschränkung, verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der:
- Figur 1 eine teilgeschnittene und teilabgeschälte Ansicht einer erfindungsgemäßen Leitungsstruktur ist;
- Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Heizschale gemäß der Erfindung veranschaulicht;
- Figur 3 eine Schnittansicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen flexiblen Rohrleitung ist;
- Figuren 4 und 6 Varianten einer Heizschale gemäß der Erfindung veranschaulichen;
- Figur 7 analog zu Figur 1 eine andere erfindungsgemäße Leitungsstruktur mit zwei Heizschalen veranschaulicht;
- Figur 8 ein Ausführungsbeispiel einer Heizstruktur mit zwei Schalen leitender Drähte veranschaulicht;
- Figuren 9 und 10 Ansichten analog zu denen der Figuren 1 und 7 für andere Ausführungsformen erfindungsgemäßer flexibler Rohrleitungen sind.
In Figur 1 ist ein Beispiel einer flexiblen Rohrleitung dargestellt, die insbesondere für den Transport von Fluiden unter Druck verwendbar ist, wie speziell Kohlenwasserstoffen, wie sie bei der Ausbeutung unterseeischer Quellen erzeugt werden.
Die Anmelderin stellt Leitungen großer Länge mit gehobenen mechanischen Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Zugfestigkeit, der Druckfestigkeit und der Festigkeit gegen den Innendruck des transportierten Fluids, her und vertreibt solche.
Die in Figur 1 dargestellte Leitung ist vom Typ "smoothbore", und sie weist folgendes auf: einen rohrförmigen, nachgiebigen Außenmantel 1 aus z. B. Kunststoff wie einem Polyamid, einem Polyethylen oder einem Material der Gruppe der PVDFs oder aus elastomerem Material, der eine Schutzaußenverkleidung der Leitung bildet; eine Zugfestigkeitsbewehrung 2, die durch zwei überkreuzte Schalen gebildet wird, die jeweils von Drähten gebildet werden, die schraubenförmig mit demselben Bewehrungswinkel um die Leitung gewickelt sind, wobei die Drähte der zwei Schalen mit entgegengesetzten Winkeln zur Leitungsachse gewickelt sind; eine Druckfestigkeitsbewehrung 3, die in Form einer Schale verhakten Bandmaterials dargestellt ist, die jedoch in der Praxis eine Schale oder mehrere verhakten Bandmaterials oder aus profilierten Drähten aufweisen kann, die spiralförmig mit einem Winkel nahe 90º zur Leitungsachse aufgewickelt sind; und ein nachgiebiges Innenrohr 4 aus einem thermoplastischen Material wie einem Polyamid oder Polyethylen oder PVDF oder einem anderen Polymer.
In vorteilhafter Weise weist der rohrförmige, nachgiebige Außenmantel 1 eine Wärmeisolierlage aus z. B. einem expandierten Kunststoffmaterial wie PVC-Schaum auf, wobei diese Lage vorzugsweise von einem darunter liegenden dichten Mantel aus kompaktem Kunststoff und einem äußeren Umkleidungsmantel aus flexiblem, ebenfalls dichtem, kompaktem Kunststoff eingeschlossen wird.
Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, zwischen der Zugfestigkeitsbewehrung 2 und der Druckfestigkeitsbewehrung 3 eine Heizschale 5 anzuordnen, die zwischen zwei rohrförmigen, nachgiebigen Mänteln 6 und 7 liegt, die ebenfalls aus einem Material derselben Gruppen wie das Material des rohrförmigen Innen- und Außenmantels bestehen können, oder aus jedem Material, das die erforderlichen elektrischen Isoliereigenschaften aufweist, wobei die Herstellung durch Extrusion oder durch Aufwickeln von Bändern erfolgen kann.
Ein Ausführungsbeispiel für die Heizschale 5 ist in Figur 2 veranschaulicht.
Diese Schale 5 besteht aus mehreren metallischen, leitenden Drähten 8 mit rechteckigem Querschnitt beim dargestellten Beispiel, die Seite an Seite mit einem bestimmten Funktionsspiel angeordnet sind und durch Isolierbänder 9, 10, die in der Praxis denselben Querschnitt wie die leitenden Drähte aufweisen können, in zwei Sektoren unterteilt sind.
Isolierende Zwischenbänder 11, 12 können zwischen den Drähten ein und desselben Sektors angeordnet sein.
Die Isolierbänder 9, 10 weisen ebenso wie die Zwischenbänder 11, 12 vorzugsweise eine Dicke auf, die derjenigen der leitenden Drähte entspricht oder geringfügig größer ist, und sie können dieselbe einheitliche Breite wie die leitenden Drähte aufweisen. Sie können aus verschiedenen Kunststoffen wie Polyamid, Polyethylen, Polypropylen oder anderen bestehen.
Wie es in den Zeichnungen schematisch mit Pfeilen I gekennzeichnet ist, sorgen die Drähte des Sektors S1 für Leitung in Längsrichtung der Leitung, während die Drähte des Sektors S2 für Leitung in der Gegenrichtung sorgen.
Beispielsweise wird im Fall eines Innendurchmessers der Leitung von 203 mm und mit einer Außenwärmeisolierung mit einer Dicke von 24 mm für eine flexible Leitung, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, eine Temperaturdifferenz von 50ºC zwischen dem Umgebungsmilieu (Meerwasser von z. B. 15ºC) und dem transportierten Fluid (auf 65ºC gehaltenes Rohöl) erhalten, mit einer Stromstärke von 250 A und einem Spannungsabfall von 392 mV pro Leitungsmeter.
In diesem Fall wurden leitende Drähte 8 aus Kohlenstoffstahl mit einem rechteckigen, abgeplatteten Querschnitt von 6 mm x 1,6 mm mit einer Anzahl von 60 Stück verwendet, die unter einem Winkel von 55º mit einer mittleren seitlichen Toleranz von 5 % verlegt waren, wobei der Verlegungswinkel der Stahldrähte, die die zwei Schalen der Zugfestigkeitsbewehrung 2 bildeten, 35º war.
So kann die Temperaturaufrechterhaltung über eine ununterbrochene Leitungslänge von 5000 m mit einer elektrischen Versorgung bei einer Potentialdifferenz von 1960 Volt gewährleistet werden, wobei das eine der Enden der flexiblen Anordnung mit einer elektrischen Energiequelle verbunden wird, die z. B. auf einer Plattform an der Oberfläche liegt, oder durch unterseeischen Anschluß mit Verbindungsleitern, die mit den leitenden Drähten der Leitung verbunden sind und die am Endansatz angebracht sind und mit einem dichten Außensteckkontakt verbunden sind.
Bei einer Versorgung mit elektrischem Gleichstrom ist es auch möglich, beim Ausführungsbeispiel von Figur 1 Ausführungsformen der Heizschalen zu verwenden, wie sie in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind und wie sie weiter unten beschrieben werden.
Figur 3 veranschaulicht eine vereinfachte Variante einer Struktur "rough-bore", die folgendes aufweist: eine Innenkarkasse 13, die im allgemeinen durch schraubenförmiges Aufwickeln eines verhakten Profils oder mehrerer, insbesondere eines Stahlbandmaterials, gebildet wird, wobei diese Karkasse dazu dient, ein Eindrücken der flexiblen Leitung zu verhindern und den Innendichtmantel gegen Angriffe durch die transportierten Erzeugnisse hinsichtlich einer Implosionsgefahr für den Fall einer schnellen Druckminderung beim Transport Gas enthaltender Erzeugnisse zu schützen, einen rohrförmigen, nachgiebigen Innenmantel 4' und einen rohrförmigen, nachgiebigen Außenmantel 1, der analog zum Mantel mit Wärmeisolierung sein kann, wie er unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben wurde.
Bei dieser Ausführungsform weisen die leitenden Drähte 14 im wesentlichen elliptischen Querschnitt auf, und sie liegen im Inneren von Einschnitten, die am Umfang des Innenmantels 4' ausgebildet sind, wobei sie jedoch vorzugsweise nicht daran befestigt sind.
Bei diesem Beispiel sind die leitenden Drähte 14 auch gemäß zwei halbkreisförmigen Sektoren S1 und S2 angeordnet, wobei kein isolierendes Zusatzband vorhanden ist, und zwar wegen der Anordnung der leitenden Drähte 14 hinsichtlich der Mäntel 1 und 4', zwischen denen sie liegen.
Figur 4 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel für eine mit Dreiphasenstrom versorgte Heizschale, bei der die leitenden Drähte 15, die denselben Querschnitt wie die leitenden Drähte 8 des Beispiels von Figur 2, denjenigen der Drähte 14 des Beispiels von Figur 3 und einen beliebigen geeigneten Querschnitt aufweisen, in drei Sektoren S'1, S'2, S'3 unterteilt sind, die durch Gruppen von Isolierbändern 16 voneinander getrennt sind, wobei die veranschaulichte Ausführungsform vier Isolierbänder zwischen den leitenden Drähten der drei Sektoren aufweist, wobei jeder der Sektoren einer Phase des Stroms entspricht. Wegen der Versorgung mit Dreiphasen-Wechselstrom ist keine Einrichtung zum Rückführen des Stroms vorzusehen, wobei die drei Sektoren der parallel angebrachten Drähte S'1, S'2, S'3 an demjenigen Ende der flexiblen Leitung miteinander verbunden sind, die demjenigen Ende entgegengesetzt ist, an dem sie mit einer äußeren elektrischen Energiequelle verbunden sind.
Die durch die drei Sektoren leitender Drähte 15 gebildete Schale 5 kann im Inneren der in Figur 10 veranschaulichten flexiblen Struktur angeordnet sein. Diese Struktur ist vom Typ "rough-bore" und weist eine Innenkarkasse 13 wie die für den Fall von Figur 3 definierte und einen Innendichtmantel 4" auf, der an der Karkasse 13 anliegt und auf dem die Schale 5 der leitenden Drähte 15 angeordnet ist. Die Heizschale 5 ist durch einen rohrförmigen, nachgiebigen Zwischenmantel 6 aus zwei Bewehrungsschalen 2 abgetrennt, die in entgegengesetztem Sinn mit 55º verlegt sind und Beständigkeit der flexiblen Anordnung gegen Innendruck und axiale Kräfte gewährleisten, wobei der äußere Schutz durch einen rohrförmigen, nachgiebigen Außenmantel 1 gewährleistet wird, der vorteilhafterweise aus einer Wärmeisolierlage besteht.
Bei einem Innendurchmesser der Leitung von 152 mm und einer Wärmeisolierung des Außenmantels mit einer Dicke von 20 mm kann eine Temperaturdifferenz von 50ºC erhalten werden. In diesem Fall liegen drei Sektoren mit jeweils 18 Drähten vor, wobei die Drähte aus Kupfer bestehen und rechteckigen, abgeplatteten Querschnitt von 6 mm x 1,6 mm aufweisen und sie mit einem Winkel von 45º verlegt sind. Außer den drei Gruppen der vier Isolierbänder 16 zwischen den Sektoren sind keine Zwischenbänder zwischen den verschiedenen Drähten jedes der drei Sektoren vorhanden. Die Wirkstromstärke ist 451 A pro Phase, und mit einer Versorgung unter 380 V kann eine ununterbrochene Leitung von 3200 m hergestellt werden.
Die Ausführungsform von Figur 5 weist Anordnungen leitender Drähte 17 auf, die mit Gleichstrom versorgt werden und die denselben Querschnitt wie die zuvor beschriebenen oder jeden anderen geeigneten Querschnitt aufweisen können und die durch Isolierbänder 18 in Gruppen unterteilt sind.
Bei dieser Ausführungsform sind alle Drähte 17 parallel geschaltet, und sie sorgen für eine Leitung des Stroms in einer einzigen Richtung entlang der Länge der Leitung. Für Versorgung mit Gleichstrom ist es erforderlich, für den Rücklauf des Stroms einen Zusatzleiter (der nicht dargestellt ist) vorzusehen, der unabhängig von der Leitungsstruktur ist und der in Reihe zu den Drähten 17 geschaltet ist.
Im Fall einer Struktur "smooth-bore" mit einem Innendurchmesser von 203 mm und einer Wärmeisolierung des Außenmantels mit einer Dicke von 24 mm wird eine Temperaturdifferenz von 50ºC bei einer Stromstärke von 500 A erhalten. Der Spannungsabfall ist demgemäß 196 mV pro Leitungslänge, was es erlaubt, eine ununterbrochene Leitungslänge von 10.000 m mit einer Potentialdifferenz von 1960 V zu erzielen. In diesem Fall sind 60 rechteckige, abgeplattete Stahldrähte mit 6 mm x 1,6 mm vorhanden, wie bei Figur 2, ebenfalls mit 55º verlegt.
Bei der Ausführungsform von Figur 6, die ebenfalls einer Verwendung für Gleichstrom entspricht, sind zwei Sektoren Sa und Sb leitender Drähte 19 bzw. 20 mit gleichem Querschnitt vorgesehen, wobei die Drähte 19 und 20 aus verschiedenen metallischen Materialien bestehen. Die zwei Sektoren sind durch Anordnungen leitender Bänder 21 voneinander getrennt, und im Inneren jeweils einer Anordnung sind die leitenden Drähte durch isolierende Zwischenbänder 22 mit gleichen Intervallen voneinander getrennt.
Im Fall einer Struktur "rough-bore" mit einem Innendurchmesser von 203 mm und einer Wärmeisolierung des Außenmantels mit einer Dicke von nur 12 mm wird eine Temperaturdifferenz von 50ºC bei einer Stromstärke von 574 A und einem Spannungsabfall von 307 mV pro Leitungsmeter erhalten. In diesem Fall weist der Sektor Sa 18 Kupferdrähte auf und der Sektor Sb weist 46 Drähte aus Kohlenstoffstahl auf, wobei alle Drähte rechteckigen, abgeplatteten Querschnitt von 6 mm x 1,6 mm aufweisen, verlegt unter 40º, wobei die Struktur der Verstärkungsbewehrung durch zwei Schalen aus Stahldraht gebildet wird, die in entgegengesetztem Sinn mit 55º verlegt sind (wie in Figur 10 veranschaulicht). Die Isolierung zwischen den zwei Sektoren wird durch zwei Gruppen von Bändern 21 mit jeweils vier Bändern sichergestellt, mit außerdem insgesamt neun Zwischenbändern 22.
Die in Figur 7 dargestellte flexible Rohrleitung entspricht der in Figur 1 dargestellten, weist jedoch zwei Schalen aus Heizdrähten 5a und 5b auf, zwischen denen ein isolierender Zusatzmantel 23 angeordnet ist.
Figur 8 ist eine Detailstruktur der zwei Heizschalen, die hier jeweils vom selben Typ sind wie die in Figur 5 veranschaulichte Heizschale 5.
Mit derselben Struktur mit einem Innendurchmesser von 203 mm und derselben Wärmeisolierung wie für die Struktur der Figuren 1 und 2 wird eine Temperaturdifferenz von 50º bei einer Stromstärke von 385 A und einem Spannungsabfall von 285 mV pro Leitungsmeter erhalten. In diesem Fall liegen 62 leitende Stahldrähte und 6 Zwischenbänder in der Schale 5a vor und 66 leitende Stahldrähte und 6 Zwischenbänder in der Schale 5b, wobei die Drähte und die Bänder alle denselben rechteckigen, abgeplatteten Querschnitt von 6 mm x 1,6 mm aufweisen.
Die eine der Heizschalen sorgt bei einer Gleichstromversorgung für die Leitung des Stroms in Richtung der Länge der Leitung, wobei die andere Schale für den Rücklauf des Stroms sorgt.
Bei einer Variante kann jede der Schalen 5a und 5b eine Struktur aufweisen, wie sie in Figur 2 veranschaulicht ist (jede Schale weist zwei Sektoren für umgekehrte Stromrichtung auf, mit demselben Metall für alle Drähte), oder ferner kann mindestens eine der zwei Schalen eine Struktur aufweisen, wie sie in Figur 6 veranschaulicht ist (die Drähte eines ersten Sektors, die für die Leitung des Stroms in einer Richtung sorgen, bestehen aus einem ersten Metall und die Drähte des zweiten Sektors, die für die Leitung des Stroms in der anderen Richtung sorgen, bestehen aus einem anderen Metall).
Die Ausführungsform von Figur 9 unterscheidet sich von der in den Figuren 1 und 2 dargestellten im wesentlichen dadurch, daß sich die zwischen den Mänteln 1 und 7 angeordnete Heizschale 5 im Inneren der Zugbewehrung 2 befindet, während sie sich bei der Ausführungsform von Figur 1 im Inneren derselben befindet.
Bei einem Innendurchmesser der Leitung von 152 mm und einer Wärmeisolierung des Außenmantels von 24 mm ruft eine Gleichstromstärke von 95 A eine Temperaturdifferenz von 50ºC bei einem Spannungsabfall von 918 mV pro Leitungsmeter hervor. So kann eine ununterbrochene, beheizte Leitung mit einer Länge von 2000 m mit einer Versorgung unter 1836 V gebildet werden. In diesem Fall sind 54 leitende Drähte aus rostfreiem Stahl mit rechteckigem Querschnitt von 6 mm x 1,6 mm vorhanden, verlegt unter 55º, mit zwei Gruppen mit jeweils zwei Isolierbändern zum Trennen der beiden Sektoren voneinander und mit 19 Zwischenbändern.
Bei allen Ausführungsformen entspricht das Querspiel zwischen Seite an Seite angeordneten leitenden Drähten beim Erstellen einer Schale oder mehrerer Mittelwerten für die freien Abstände zwischen benachbarten Drähten, und zwar im Fall von Schalen zur Zugfestigkeitsbewehrung, wie bei bekannten flexiblen Anordnungen vorhanden, wenn diese Zugfestigkeitsdrähte Metalldrähte sind, die schraubenförmig zwischen eine Innenlage und eine Außenlage gelegt sind, ohne daß sie in ein elastomeres oder plastisches Material eingebettet sind, was z. B. flexiblen Anordnungen mit nicht verbundenen (unbonded) Lagen des Typs entspricht, wie sie von der Anmelderin hergestellt werden. Dieses Spiel ist insbesondere so festgelegt, daß die flexible Leitung ihre Unversehrtheit hinsichtlich der Beständigkeit gegen Innendrücke und andere ausgeübte Kräfte sowie hinsichtlich ihrer Standzeit bewahrt, wobei sie die erforderliche Flexiblität zeigt, und auch als Funktion von Herstellungzwängen. Das funktionelle Querspiel beträgt unter diesen Bedingungen normalerweise zwischen 1 % und 20 % und vorzugsweise zwischen ungefähr 3 % und 12 %, wobei es sich als Funktion des Verlegungswinkels ändern kann (das Querspiel ist ausgehend vom Mittelwert der Beziehung zwischen der Drahtbreite und der von einem Draht eingenommenen Breite definiert).
Aufgrund von Arbeiten, die sie dem Studium der Strukturen flexibler Leitungen gewidmet hat, hat die Anmelderin herausgefunden, daß das funktionelle Spiel dergestalt ist, daß es es ermöglicht, kontinuierliche Kontaktbereiche zwischen den Leitern zu vermeiden, und zwar trotz Verformungen, wie sie durch die Transportvorgänge und die Arbeitsbedingungen beim Betrieb der Leitung hervorgerufen werden. Es wurde festgestellt, daß mit erfindungsgemäßen flexiblen Rohrleitungen auch guter elektrischer Stromfluß entlang jedem der leitenden Drähte erhalten wird, und dies in verschiedenen Situationen, wie sie bei einer flexiblen Rohrleitung im Verlauf ihres Gebrauchs auftreten können, insbesondere im Rahmen von Erdölausbeutung, trotz der Transportvorgänge und insbesondere trotz der Innendruckbedingungen, der statischen oder dynamischen Krümmung der Leitung, der ausgeübten Axialbelastung, von Eindruckkräften wie auch Schwingungen.
Nachdem so herausgefunden wurde, daß Drähte analog den Drähten von Bewehrungsschalen zur mechanischen Widerstandsfähigkeit, die auf ähnliche Weise angeordnet sind, wirkungsvoll als elektrische Leiter verwendet werden können, um eine Leitung durch den Jouleschen Effekt zu beheizen, und nachdem auch herausgefunden wurde, daß eine Optimierung der Übertragungsbedingungen für die angegebene Wärme wie auch für die Eigenschaften der elektrischen Versorgung erzielt werden kann, wurde es demgemäß möglich, Schalen von Heizleitern dadurch herzustellen, daß Aufbauelemente und Verlegungsverfahren verwendet wurden, die denjenigen analog sind, die bereits für Bewehrungen für mechanischen Widerstand ausgeübt wurden, was zu einem doppelten Vorteil führt:
a) Verwendung einer bewährten Technik, die ihre große Zuverlässigkeit gezeigt hat, was insbesondere im Fall flexibler Anordnungen mit gehobenen mechanischen Eigenschaften für die Erdölausbeutung im Meer wichtig ist.
b) Verwendung derselben Herstelleinrichtungen zum Herstellen der flexiblen Anordnungen, wobei die vorhandenen Verlegungseinrichtungen direkt angewandt werden können.
Bei allen Ausführungsformen ist es von Vorteil, wenn die Anordnung der Verstärkungsbewehrungen so beschaffen ist, daß sie allen Kraftkomponenten widerstehen kann, die auf die flexible Leitung einwirken, wie Wirkungen aufgrund des Innendrucks, Wirkungen der Axialbelastung, des Außendrucks oder einer Eindrückkraft, Torsions-Kräftepaaren, und daß die Widerstandsfähigkeit gegen diese verschiedenen Kraftkomponenten hauptsächlich durch die Anordnung der Verstärkungsbewehrungen gewährleistet wird, damit der Anteil der Schale oder der Schalen der leitenden Drähte an der Widerstandsfähigkeit gegen Außenkräfte relativ klein ist, und dies obwohl die genannten Schalen Eigenschaften aufweisen, die scheinbar identisch mit solchen bestimmter Schalen sind, die Verstärkungsbewehrungen bilden. Zugbelastungen, denen die leitenden Drähte ausgesetzt sein können, sind so auf relativ kleine Werte beschränkt, die vorzugsweise nicht 10 % ihrer Elastizitätsgrenze überschreiten. Ein solches Ergebnis wird dadurch erhalten, daß die allgemeine Konfiguration der Struktur der flexiblen Leitung und die jeweiligen Eigenschaften der Schale oder der Schalen der leitenden Drähte und der verschiedenen Schalen von Verstärkungsbewehrungen genutzt werden, insbesondere die Drahtdicke, der Verlegungswinkel und unter Umständen die Youngschen Module für die Drähte, die die verschiedenen Schalen bilden. Vorstehend wurden bestimmte allgemeine Anordnungen der Struktur der flexiblen Leitung beschrieben, in diesem Zusammenhang anwendbar auf Bewehrungen unter 55º und auf Leitungen mit Druckkalotte. Bestimmte vorhandene Rechenmodelle, wie die von der Anmelderin entwickelten, erlauben es, die Festlegung einer Struktur einer flexiblen Anordnung unter Berücksichtigung der oben angegebenen Bedingungen auszuarbeiten und sicherzustellen, daß das Belastungsniveau in den leitenden Drähten deutlich unter der Grenze liegt, wie sie für jeden Anwendungsfall festgelegt ist.
Das Begrenzen der Belastungen in den leitenden Drähten auf diese Weise führt insbesondere zu den zwei folgenden Vorteilen:
a) Unterdrücken der Reißgefahr der leitenden Drähte durch Überschreiten der Belastung oder durch Ermüdung. Tatsächlich hat es sich herausgestellt, daß es zum zeitlichen Aufrechterhalten der Funktionseigenschaften einer erfindungsgemäßen beheizten flexiblen Rohrleitung wichtig ist, sicherzustellen, daß keine Reißgefahr für einen der leitenden Drähte besteht.
b) Es ist möglich, die Optimierung der verschiedenen Eigenschaften der leitenden Drähte unabhängig voneinander und mit besten Bedingungen zu realisieren: Anordnung und Anzahl der Schalen, Form und Abmessung der Sektoren der leitenden Drähte, Bewehrungswinkel, Art des Materials usw., während andere Abmessungsbeschränkungen zu berücksichtigen wären, wenn die leitenden Drähte an der mechanischen Widerstandsfähigkeit der flexiblen Leitung teilnehmen würden. So werden bessere technische Funktionseigenschaften und bessere wirtschaftliche, interessantere Ergebnisse erzielt, wenn die jeweiligen Rollen der Heizschalen und der Schalen für die mechanische Widerstandsfähigkeit getrennt werden.
Gemäß der Erfindung und im Gegensatz zu bekannten Ausführungsformen ist es nicht erforderlich, an kurzen Abschnitten einer Leitung getrennte elektrische Versorgungen vorzusehen, da die Übertragung des Stroms vom ersten Ende des ersten Abschnitts bis zum hinteren Ende des zweiten Abschnitts erfolgt, ohne daß eine Versorgung hinsichtlich der gegenseitigen Verbindungen zwischen den Abschnitten erforderlich ist, was es erlaubt, mit einer einzigen elektrischen Versorgung bedeutende Linienlängen von mehreren Kilometern zu realisieren.
Der Innendurchmesser der flexiblen Leitungen gemäß der Erfindung kann typischerweise zwischen 20 mm und 500 mm liegen, und die aktuellsten, vorhersehbaren Anwendungen können Durchmessern zwischen 60 mm und 300 mm entsprechen, mit Innendrücken, die hohen Werten in der Größenordnung von 100 bis 1000 Bar oder mehr als Funktion der Durchmesser erreichen können.

Claims

1. Rohrförmige flexible Leitung für den Transport unter Druck stehender Fluide, mit einem nachgiebigen, rohrförmigen Außenmantel, einer Anordnung von Verstärkungsbewehrungen, einem nachgiebigen, rohrförmigen Innenschlauch oder -mantel, gegebenenfalls mindestens einem nachgiebigen, rohrförmigen Zwischenmantel und mit Heizeinrichtungen in Form mehrerer elektrisch leitender Drähte (8, 14, 15, 17, 20), die mit einer elektrischen Energiequelle verbunden sind und Joulesche Wärme abgeben, welche leitenden Drähte zueinander parallel sind, spiralförmig um die Achse der Leitung gewunden sind und in Form mindestens einer Schale (5, 5a, 5b) zwischen zwei nachgiebigen, rohrförmigen Mänteln der Leitung (6, 7, 1, 4, 4', 4", 23) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Drähte nicht dicht aneinander grenzen, mit einem seitlichen Spiel zwischen den Drähten zwischen 1 und 20 %, vorzugsweise zwischen 3 und 12 %, wobei jeder der Drähte mit einem darunter liegenden, elektrisch isolierenden, rohrförmigen Mantel (7, 13, 23) in Oberflächenkontakt steht.

2. Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der leitenden Drähte (8, 14, 15, 17, 19, 20) ein Metallprofil mit vorzugsweise vollem Querschnitt ist.

3. Leitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der leitenden Drähte ein nicht ummanteltes Metallprofil ist.

4. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Drähte polygonalen Querschnitt, insbesondere breiten, rechteckigen Querschnitt aufweisen.

5. Leitung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung der leitenden Drähte über Gleichstrom erfolgt.

6. Leitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine einzige Schale (5) aus leitenden Drähten aufweist.

7. Leitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Schale (5) aufweist, die in zwei Sektoren (S1, S2) von Drähten unterteilt ist, die aus demselben leitenden Material mit demselben Querschnitt bestehen, wobei die Sektoren sich jeweils im wesentlichen über 180º erstrekken, die Drähte jedes Sektors jeweils parallel angeordnet sind und die Drähte jedes der zwei Sektoren in Reihe mit den Drähten des anderen Sektors verbunden sind.

8. Leitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Schale aufweist, die in einen ersten Sektor (Sa) aus parallel versorgten Drähten, die aus demselben leitenden Material bestehen, und einen zweiten Sektor (Sb) unterteilt ist, der aus parallel versorgten Drähten aus einem zweiten leitenden Material gebildet wird.

9. Leitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl Na bzw. Nb der Drähte der zwei Abschnitte (Sa) bzw. (Sb) dergestalt ist, daß folgendes gilt:

wobei a und b die spezifischen Widerstände der Materialien sind, die die Drähte der zwei Sektoren bilden.

10. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Schale (17) leitender Drähte aufweist und daß alle leitenden Drähte der Schale oder der Schalen aus demselben leitenden Material bestehen und alle parallel angeordnet sind, wobei die Rückleitung des elektrischen Stroms über einen getrennten elektrischen Leiter erfolgt.

11. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Schalen (5a, 5b) leitender Drähte aufweist, die jeweils zwischen zwei nachgiebigen, rohrförmigen Mänteln der Leitung angeordnet sind, wobei die Drähte der einen der Schalen alle parallel angeordnet sind und für elektrische Leitung in Längsrichtung der Leitung sorgen und die Drähte der anderen Schale ebenfalls parallel zueinander angeordnet sind, jedoch in Reihe mit den Drähten der ersten Schale, wobei sie für die Rückführung des Stroms sorgen.

12. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Versorgung der leitenden Drähte der Leitung durch Dreiphasen-Wechselstrom erfolgt und daß die Leitung eine einzige Schale elektrisch leitender Drähte (15) aufweist, die in drei Sektoren (S'&sub1;, S'&sub2;, S'&sub3;) unterteilt ist, wobei die Drähte jedes Sektors parallel für eine Phase der elektrischen Versorgung angebracht sind.

13. Leitung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Sektoren (S&sub1;, S&sub2;; Sa, Sb; S'&sub1;, S'&sub2;, S'&sub3;) voneinander durch Isolierungen insbesondere in Form von Stäben (9, 10, 16, 21) aus elastomerem oder plastomerem Material getrennt sind, die zwischen den leitenden Drähten der verschiedenen Sektoren angeordnet sind.

14. Leitung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Isolierungen, insbesondere in Form von Stäben aus elastomerem oder plastomerem Material (11, 12, 19, 22) zwischen Drähten oder Gruppen von leitenden Drähten angeordnet sind, um Leitung in einer Richtung zu gewährleisten.

15. Leitung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Drähte spiralförmig, mit Wendelform um die Achse der Leitung gewunden sind, wobei die Drähte als kontinuierliche Wendel mit konstanter Ganghöhe gewunden sind.

16. Leitung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Drähte der Schale oder der Schalen so ausgebildet sind, daß die mechanischen Spannungen, die in diesen Drähten durch die auf die Leitung wirkenden Kräfte hervorgerufen werden, schwach sind.

17. Leitung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Anordnung der Verstärkungsbewehrungen eine Bewehrung aufweist, die aus Drähten besteht, die wendelförmig mit demselben Bewehrungswinkel von 55º in bezug auf die Leitungsachse um die Leitung herum angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte der Heizschale oder der Heizschalen auf den Innenmantel der Leitung, im Inneren der genannten Bewehrung aufgelegt sind und sie als kontinuierliche Wendeln gewunden sind, die einen Bewehrungswinkel unter 55º bilden.

18. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der die Anordnung der Verstärkungsbewehrungen eine spiralförmig gewundene, druckfeste Bewehrung und, im Inneren dieser druckfesten Bewehrung, eine zugfeste Bewehrung aufweist, die aus Drähten besteht, die einen Bewehrungswinkel unter 55º bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte der Heizschale oder Heizschalen zwischen den genannten Bewehrungen angeordnet sind, wobei Zwischenmäntel eingefügt sind, die als kontinuierliche Wendeln gewunden sind, mit einem Bewehrungswinkel über demjenigen der Drähte der zugfesten Bewehrung, wobei der Unterschied zwischen den genannten Winkeln vorzugsweise mindestens 10º beträgt.

19. Leitung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Drähte auf einem relativ kleinen Wert gehalten wird, der nur wenig über der Temperatur des Innenteils der Wand der flexiblen Leitung liegt.

20. Leitung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte der Heizschale oder der Heizschalen zum Messen der Temperatur des transportierten Fluids verwendet werden.

21. Leitung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine thermisch isolierende Außenschicht aufweist.