NO342110B1 - Fleksibelt rørformet element med tettende tapelag - Google Patents

Abstract

Et fleksibelt rør hvor et lag av viklet bånd strekker seg nærliggende en overflate av et rørelement for å begrense eller hindre molekylmigrering gjennom rørelementet.

Description

Oppfinnelsen angår generelt fleksible rør og især en ny utforming for et fleksibelt rør med et tett båndlag.

Fleksible rør er vanlig og blir vanligvis fremstilt av lag av ekstrudert plast, bånd og metaller. Disse rørene har ofte innvendige lag som vesentlig må være hermetiske og kan være utsatt for korrosjon eller miljømessige skader fra sollys, oksygen, vann, abrasjon og andre miljøforhold.

Dokumentet US6382258 B1 omhandler et fleksibelt rør og fremstilling av dette. Dokumentet US 3921674 A omhandler en slange og fremgangsmåte for å fremstille denne.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, hvor:

Fig. 1 er et isometrisk riss av et fleksibelt rør ifølge en utførelse av oppfinnelsen, fig. 2 er et snitt av rørelementet på fig. 1,

fig. 3 er et isometrisk riss av et fleksibelt rør ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen,

fig. 4 er et snitt av det fleksible rør på fig. 3,

fig. 5 er et isometrisk riss av et fleksibelt rør ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen,

fig. 6 er et snitt av det fleksible rør på fig. 5.

En utførelse av et fleksibelt rør er vist på fig. 1 og 2 og er benevnt generelt med referansenummer 10. Røret 10 består av et innvendig rørelement 12 som kan bestå av flere lag dannet, i det minste delvis, av flere forsterkningsfibere eller ekstrudert polymer, grafitt eller glass med relativt høy strekkstyrke.

Et bånd 14 er spiralviklet over ytterflaten av rørelementet 12 for å danne flere aksialt anbrakte viklede seksjoner med en del av hver seksjon overlappende en del av den foregående viklede, nærliggende seksjon. Især blir en del 14a av hver viklede seksjon viklet direkte på det underliggende rørelement 12, mens den gjenværende del 14b av siste seksjon blir viklet over den tilsvarende del 14a av den foregående viklede, nærliggende seksjon av båndet. Dette viklemønsteret strekker seg for hele lengden av rørelementet 12 og vil således dekke hele overflaten av røret. Ifølge det viste eksempelet er bredden av hver del 14a og 14b omtrent 50 % av båndets bredde.

Delene 14a blir således viklet med en relativt liten effektiv diameter og delene 14b blir viklet med en relativt stor effektiv diameter. Siden alle delene 14a og 14b i utgangspunktet har samme lengde, må delene 14b av båndet som overlapper delene 14a strekke seg aksialt og/eller delen 14a av båndet må krympes for å sikre at båndet 14 blir skikkelig viklet. Således kan båndet 14 formes, i det minste delvis, av en polymer, f.eks. polyvinylklorid, eller en polyolefin, som plastisk deformeres under strekk for å hindre aksial strekking av båndet; og/eller båndet kan være formet, i det minste delvis, av en polyolefin som krymper ved oppvarming.

Polymermaterialet kan ha et belegg av klebrig eller annet kjemisk materiale som binder de overlappende bånddeler 14b til de overlappende bånddeler 14a. Ethvert vanlig limende eller kjemisk materiale kan brukes så lenge det fester seg til bånddelene 14a og 14b og tilveiebringer en vesentlig hermetisk tetning som er tilstrekkelig for å få det viklede bånd 14 til å oppnå en hermetisk tetning av et solid, ekstrudert lag. Alternativt kan polymermaterialet belegges med et materiale som når det utsettes for en kjemisk eller varmeaktivert prosess, herder eller aktiveres og faktisk kombinerer de overlappende deler 14a og de overlappende deler 14b til et vesentlig enkelt lag for å danne et forseglet rør. Alternativt kan en fusjonsprosess brukes, som bruker belegget som et fyllstoff for å smelte delene 14a og 14b sammen.

Et fleksibelt rør ifølge en annen utførelse er generelt benevnt med nummer 20 på fig. 3 og 4 og omfatter et innvendig rørelement 22 som er identisk med elementet 12 i den foregående utførelse.

Et bånd 24 er spiralviklet over elementet 22 for å dekke vesentlig hele overflaten av rørelementet 22, med unntagelse av et lite mellomrom 24a mellom nærliggende viklinger av båndet. Et bånd 26 blir spiralviklet over båndet 24 for å dekke vesentlig hele laget dannet av båndet 24, med unntagelse av et lite mellomrom 26a mellom nærliggende viklinger av båndet 26. Viklingene av båndet 26 over båndet 24, er slik at mellomrommene 26a blir forskjøvet i forhold til mellomrommene 24a, slik at båndet 26 overlapper mellomrommene 24a, og båndet 24 overlapper mellomrommene 26a.

Hvert av båndene 24 og 26 kan være av samme materiale som båndet 14 i den foregående utførelse, og er viklet i en flat spiralform ved å bruke bare enkeltplanbøyninger. Således ligger båndet 24 flatt mot rørelementet 22 og båndet 26 ligger mot båndet 24 med minimal aksial strekk. Viklingene av båndene 24 og 26 er slik at de hver kan strekke seg fra ende til ende av rørelementet 22 og dekke vesentlig hele rørets overflate.

Båndene 24 og/eller 26 kan ha et belegg av limende eller annet kjemisk materiale som fester båndet dannet av båndet 24 til rørelementet 22 og/eller laget dannet av båndet til båndet 24. Ethvert vanlig limende eller kjemisk materiale kan brukes og en hermetisk tetning blir dannet for å oppnå denne hermetiske tetningsevne til et fast, ekstrudert lag.

Alternativt kan båndene 24 og/eller 26 belegges med et materiale som, når det utsettes for en kjemisk eller varmeaktivert prosess, herder eller smelter og faktisk kombinerer lagene dannet av båndene, til et enkelt lag for å danne et forseglet rør.

Et sveise- eller bindemateriale kan også tilveiebringes i mellomrommene 24a og 26a, slik at hvert bånd faktisk danner et forseglet rør.

Et fleksibelt rør ifølge en annen utførelse er generelt benevnt med nummer 30 på fig. 5 og 6. Røret 30 omfatter et innvendig rørelement 32 som er identisk med elementet 12 i utførelsen på fig. 1 og 2 og et bånd 34 viklet over rørelementet for å danne flere nærliggende seksjoner, hvorav fire er vist med referansenummer 34a, 34b, 34c og 34d. Viklingen av båndet er slik at det ikke er noen overlapning mellom de nærliggende seksjoner 34a, 34b, 34c og 34d, og således at båndet 34 dekker vesentlig hele overflaten av rørelementet 32 i hele lengden. Viklingen er slik at de respektive kanter av seksjonene 34a, 34b, 34c og 34d er anbrakt nær fra hverandre og en homogen remse 36 er bundet til de respektive nærliggende kanter av de nærliggende seksjoner av båndet. Fortrinnsvis er remsene 36 bundet til seksjonene 34a, 34b, 34c og 34d ved å smelte en fyllestang til de respektive nærliggende kanter. Det vil fremgå at også andre vanlig typer binding eller sveising kan brukes.

Båndene 34 kan ha et belegg av klebende eller annet kjemisk materiale som fester dem til rørelementet 22. Ethvert vanlig klebende eller kjemisk materiale kan brukes så lenge det oppnås en hermetisk tetning for et fast, ekstrudert lag.

Det vil fremgå at materialene som former båndene 14, 24/26 og 34 i de ovennevnte utførelser, kan omfatte UV-opake eller bestandig materiale, f.eks. PE fylt med kjemiske stabilisatorer, herunder antioksidanter, lysstabilisatorer eller andre materialer for å hindre svekkelse på grunn av utsettelse for varme og ultrafiolett lys. Båndene 14, 24/26 og 34 kan også omfatte et materiale med høy reflektivitet, f.eks. PE fylt med TiO2.

Båndene 14, 24/26 og 34 tilveiebringer en tetning for å beskytte det underliggende rørelement 12, 22 og 32 mot skade fra ytre påvirkning, f.eks. sollys til sjøvann eller vann og oksygen. De undersjøiske applikasjoner, begrenser også båndene 14, 24/26 og 34 molekylemigrering av permeater, f.eks. molekyler av vann, CH4, CO2eller H2S fra innerrørene henholdsvis 12, 22 og 32.

Det vil fremgå at variasjoner kan utføres i det foregående uten at oppfinnelsens omfang fravikes. F.eks. vil det fremgå at uttrykket "fleksibelt rør" innebærer enhver type kar eller beholder, f.eks. ledningsrør, slanger, rør, wirer, fiberoptiske kabler, ledninger, osv. som transporterer fluid eller som tjener som ledningsrør for andre elementer. Også båndene 14, 24/26 og 34 kan brukes til å danne innvendige lag på måten beskrevet ovenfor, anbrakt på innerveggene av de innvendige rørelementer henholdsvis 12, 22, 32. Videre vil det fremgå at bredden av seksjonene 14a og 14b i utførelsen på fig. 1 og 2, kan variere fra det som er beskrevet i eksempelet. Videre behøver ikke båndene 24/26 og 34 i utførelsene på fig. 3 og 4 ikke være identiske med båndet 14 i utførelsen på fig. 1 og 2, man kan snarere dannes av materialer som ikke plastisk deformeres under strekk og/eller krymper ved tilførsel av varme. Videre vil det fremgå at utførelsene beskrevet ovenfor er ikke begrenset til spesifikke antall lag beskrevet ovenfor, idet snarere flere lag kan tilveiebringes som strekker seg under eller over lagene beskrevet ovenfor. Som et eksempel på sistnevnte kan en beskyttende, utvendig kappe tilveiebringes over båndene 14, 26 og 34. Videre behøver ikke båndene 14, 24/26 og 34 vikles spiralformet som vist, men snarere vikles perifert rundt deres tilsvarende rørelementer 12, 14 og 16 for å danne en eller flere ringer eller sylindere som strekker seg parallelt med rørelementet. Videre kan båndene 14, 24/26 og 34 løpe aksialt mellom endene av rørelementene henholdsvis 12, 22 og 32. Selv om båndene 14, 24/26 og 34 er vist med et rektangulært tverrsnitt, kan andre tverrsnitt brukes, herunder med et sammenlåsningstrekk, f.eks. not og fjær eller seksjoner med tynne og tykke områder som vesentlig låses sammen.

Selv om bare noen få eksempler på utførelser av oppfinnelsen har blitt beskrevet i detalj ovenfor, vil det fremgå for en fagmann at mange andre modifikasjoner er mulig i eksemplene uten at de nye fordeler med oppfinnelsen fravikes i vesentlig grad. Følgelig er alle slike modifikasjoner ment å omfattes innenfor oppfinnelsens omfang som definert i de følgende krav. I kravene er klausulene anvendelse pluss funksjon ment å dekke konstruksjonene beskrevet her for å utføre den nevnte funksjon og ikke bare strukturelle ekvivalenter, men også ekvivalente strukturer.