NO323381B2 - Beskyttelseshylse for omgivelse av en langstrakt gjenstand - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en anordning for beskyttelse av undersjøisk elektrisk kabel i et system for oppvarming av en rørledning omfattende et rør innrettet til å oppvarmes, der en elektrisk strøm er innrettet til å mates gjennom rørets vegg, og en elektrisk kabel festet til overflaten av røret.

For energistøtte av elektriske innretninger på sjø-bunnen, inneholder undersjøiske kabler en eller flere ledere med en isolerende og en utvendig kappe. Kabelen blir generelt armert mot skade som kan forårsakes av ytre slag-krefter, for eksempel av fiskeredskaper eller fallende obj ekter.

En løsning på dette problemet er beskrevet i US-patent nr. 6,417,457. Patentet foreslår en elektrisk, undersjøisk kabel med en leder, en isolasjon og en kappe hvor kappen består av to polymerlag, hvor det ytre lag av kappen har en mekanisk hardhet som er større enn hardheten av isolasjonen og hvor en hardhet av det innvendige lag av kappen er mindre enn hardheten av isolasjonen. Kappen har en slisse parallell med kabelens langsgående retning. Innkapslingen sikrer at skader på isolasjonen unngås, selv om det ytre lag deformeres på grunn av ytre krefter.

En annen løsning er presentert i UK 2 365 914. Publikasjonen presenterer en beskyttende hylse som omslutter en langstrakt gjenstand som skal beskyttes. Hylsen består av en rekke sylindriske, langstrakte komponenter av syntetisk plast anordnet ende mot ende. Komponentene føyes til hverandre ved inngrep mellom en tappdel og hull i endene av nærliggende komponenter og ved hjelp av bånd festet i utvendige spor for å omslutte de sammenkoplede tappdeler og huller. Hver hylsekomponent består av individuelle deler som er separerbare langs et radialt eller diametralt plan i forhold til komponentens akse, og seksjonene koples til hverandre ved hjelp av langstrakte fremspring som nøye passer inn i komplementære åpninger. Den beskyttende hylse skal omslutte langstrakte gjenstander, for eksempel slanger, rør og kabler i mange anvendelser, især i marine installasjoner, hvor det er ønskelig å oppnå en anordning for å beskytte slike objekter mot slag/støt og skade.

Enda en annen løsning er presentert i JP 07031031 A som viser et beskyttende rør for kabel. Beskyttelsen består av to identiske, støpte øvre og nedre halvdeler 12, 14 med samme form, der hver del er et hult profil av typen rammeverk egnet til å forsinke ytre slag- eller støt-krefter.

Det er et formål med oppfinnelsen å utvikle en beskyttende hylse som beskytter en langstrakt gjenstand mot ytre krefter.

Ifølge oppfinnelsen har den elektriske kabelen en beskyttelseshylse for omslutning av kabelen, hvilken beskyttelseshylse består av en rekke langstrakte komponenter av syntetisk plast arrangert ende-mot-ende i lengderetningen av kabelen, idet hver komponent er et ekstrudert rammeverk med hult profil egnet til å forsinke ytre slag-krefter over en lang deformeringsbane, og et hulrom anordnet mellom den elektriske kabelen og beskyttelseshylsen, gjør at kabelen kan legges i en S-form eller skrueform for å hindre strekk i den elektriske kabelen når røret ekspanderes på grunn av varme.

Hovedtrekkene ved oppfinnelsen defineres ved de vedlagte kravene.

Den foreslåtte beskyttelseshylse egner seg for en undersjøisk kabel til bruk i et elektrisk varmesystem for et isolert metallrør, spesielt en rørledning, hvor strømmen blir matet gjennom rørets vegg. Røret er fortrinnsvis fremstilt av ferromagnetisk materiale, for eksempel stål, og oppvarmes med en vekselstrøm.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende og under henvisning til tegningene, hvor figur 1 viser et varmesystem med en elektrisk kabel med en beskyttende hylse ifølge oppfinnelsen, figur 2 viser en langstrakt gjenstand ifølge oppfinnelsen, figur 3 viser et snitt av gjenstanden på figur 2, og figur 4 og 5 viser et forstørret riss av den beskyttende hylse.

På figur 1 er det vist et varmesystem for en rørledning som omfatter en elektrisk kabel. Et isolert metallrør 1 (dvs. rørledningen) er forbundet med en brønnramme 2 på sjøbunnen 3 og med en behandlingsenhet 4 installert på en plattform 5. Røret 1 har en ytre termisk isolasjon som sikrer at råoljen fra brønnrammen 2 har tilstrekkelig lav viskositet til å nå plattformen 5. Hvis oljestrømmen blir stoppet, oppstår det der da en hylse av hydratplugger og voks som kan blokkere rørledningen når oljetransporten gjenopptas igjen. For å unngå dette problem kan røret 1 varmes opp. En eller flere seksjoner 6 av røret 1 er forbundet til en kraftforsyningsenhet 7 på plattformen

5 med en stigekabel 8 med en eller flere ledningspar med en isolerende mater og returleder. Stigekabelen 8 er beskyttet av en armering og en ytre kappe. I den nedre ende av

stigekabelen 8 forbinder enkle lederkabler 9, 10 en seksjon 6 av røret 1 til et par mate- og returledere i stigekabelen

8. Av denne grunn foreslås det å bruke tilkoplingselementer 11, 12, 15. Isolerte flenser 13, 14 isolerer seksjonene 6

av en rørledning fra hverandre.

Krafttilførselsenheten 7 genererer en elektrisk vekselstrøm i varmerøret 1 og sikrer en tilstrekkelig viskositet av materialet inne i røret 1.

Figur 2 viser et riss av seksjonen 6. Den enkle lederkabel 9 er omsluttet av en beskyttende hylse 16 som vil bli ytterligere beskrevet i forbindelse med figur 3. Den beskyttende hylse 16 omfatter flere seksjoner anordnet ende mot ende rundt den enkle lederkabel 9. Skjøtene mellom de sammensatte hylseelementer 16a, 16b og 16d (figur 3) er forskjøvet. Den enkle lederkabel 9 og den beskyttende hylse 16 er festet til røret 1 med bånd 17 viklet rundt røret 1 og den beskyttende hylse 16. Båndene 17 består av rustfritt materiale, fortrinnsvis rustfritt stål.

Figur 3 viser et snitt av arrangementet på figur 2.

Røret 1 består av et metallrør la som er omsluttet av en ekstrudert kappe lb av polymermateriale, for eksempel polyetylen, polypropylen eller et annet motstandsmateriale. Den beskyttende hylse 16 er fremstilt av to seksjoner 16a og 16b som er sammenføyd for derved å danne et hult rom 16c, hvor den enkle lederkabel 9 er anbrakt. Diameteren av kabelen 9 er mindre enn den innvendige diameter av den beskyttende hylse 16. En overflate av seksjonen 16a er utformet komplementært med overflaten av rørene 1.

Del av seksjonen 16b er et element 16d som ligger over skjøten av seksjonene 16b.

Seksjonene 16a og 16b er ekstruderte rammeverk med hule profiler fremstilt fortrinnsvis av polypropylen. Rammeverket forsinker et støt over en lang deformeringsbane og beskytter den enkle lederkabel 9 ved alvorlig støt. Figur 4 viser seksjonene 16a, 16b og 16d før de har blitt sammenføyet til beskyttelseshylsen 16. Figur 5 viser beskyttelseshylsen 16 etter sammenføyning av seksjonene 16a, 16b og 16d.

Seksjonene 16a, 16b og 16d kan ekstruderes i store lengder og spoles på en kabelspole. Kabelspolene (ikke vist) transporteres til et fartøy og seksjonene 16a, 16b og 16d skjæres av fra de kontinuerlige lengder med en lengde på omtrent 3 m og legges rundt den enkle lederkabel 9 som trekkes av fra en kabeltrommel.

Det hule rom 16c gjør at kabelen kan legges i en S-form eller skrueformet. Dette for å hindre strekk i den enkle lederkabelen 9 når røret ekspanderes på grunn av varme.

Den enkle lederkabelen 9 med beskyttelseshylsen 16 kan fremstilles i kontinuerlig lengde opp til, og over 6000 meter.

Beskyttelseshylsen 16 motstår slag eller støt på opp til 7,5 kJ fra fiskeredskaper og trålbåter.

Beskyttelseshylsen tillater en viss vannsirkulering rundt den enkle lederkabel for å kjøle ned kabelen.

Claims (10)

1. Anordning for beskyttelse av undersjøisk elektrisk kabel i et system for oppvarming av en rørledning, omfattende: et rør (1) innrettet til å oppvarmes, der en elektrisk strøm er innrettet til å mates gjennom rørets vegg (la), og en elektrisk kabel (9) festet til overflaten av røret (1),karakterisert vedat den elektriske kabelen (9) har en beskyttelseshylse (16) for omslutning av kabelen (9), hvilken beskyttelseshylse (16) består av en rekke langstrakte komponenter av syntetisk plast arrangert ende-mot-ende i lengderetningen av kabelen, idet hver komponent er et ekstrudert rammeverk med hult profil (16a, 16b) egnet til å forsinke ytre slag-krefter over en lang deformeringsbane, og at et hulrom (16c) anordnet mellom den elektriske kabelen (9) og beskyttelseshylsen (16), gjør at kabelen kan legges i en S-form eller skrueform for å hindre strekk i den elektriske kabelen (9) når røret ekspanderes på grunn av varme.

2. Anordning ifølge krav 1, der det hule profilet (16a,16b) tillater en viss vannsirkulasjon rundt den elektriske kabelen (9) ved nedsenkning i sjøen.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, der beskyttelseshylsen (16) er festet til røret (1).

4. Anordning ifølge krav 1-3, der komponentene (16a, 16b) består av syntetisk plast med egnete mekaniske egenskaper.

5. Anordning ifølge krav 1-4, der komponentene (16a, 16b) består av polypropylen.

6. Anordning ifølge et av kravene 1-5, der komponentene (16a, 16b) er løsbart festet til den elektriske kabelen (9).

7. Anordning ifølge et av kravene 1-6, der komponentene (16a, 16b) er festet til den elektriske kabelen (9) med en låseanordning ved de langsgående kanter av komponentene (16a, 16b).

8. Anordning ifølge et av kravene 1-7, der den elektriske kabelen (9) som er forsynt med beskyttelseshylsen (16), er festet til røret (1) med bånd (17) som er viklet rundt røret (1) og beskyttelseshylsen (16).

9. Anordning ifølge krav 8, der båndene (17) består av et rustfritt metall, for eksempel rustfritt stål eller en sjøvann-bestandig kopperlegering.

10. Anordning ifølge et av kravene 1-9, der en overflate av beskyttelseshylsen (16) er utformet komplementær med overflaten av røret (1).