Гибкая труба многослойной конструкции, ее применение и способ обогрева гибкой трубы



Гибкая труба многослойной конструкции, ее применение и способ обогрева гибкой трубы
Гибкая труба многослойной конструкции, ее применение и способ обогрева гибкой трубы
Гибкая труба многослойной конструкции, ее применение и способ обогрева гибкой трубы
Гибкая труба многослойной конструкции, ее применение и способ обогрева гибкой трубы

 


Владельцы патента RU 2597724:

Эвоник Дегусса ГмбХ (DE)

Изобретение относится к термостатируемым трубопроводам. Гибкая труба многослойной конструкции, которая содержит следующие слои в направлении изнутри наружу: внутреннюю обкладку, по меньшей мере два армирующих слоя из металла и наружную оболочку, причем между двумя армирующими слоями находится слой из электропроводящей полимерной формовочной массы, электрически контактирующий с обоими армирующими слоями, и оба армирующих слоя могут быть подключены к источнику электрического тока. Это позволяет эффективно обогревать трубу и использовать при добыче нефти в холодных регионах. 3 н. и 6 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к термостатируемым трубопроводам, в частности к гибкой трубе многослойной конструкции с несвязанными друг с другом слоями, а также к способу обогрева указанной трубы и ее применению.

Для соответствия англоязычной терминологии и для упрощения подобную трубу в нижеследующем описании называют многослойной гибкой трубой, состоящей из несвязанных между собой слоев (кратко «многослойной гибкой трубой»). Подобная труба эффективно препятствует диффузии газов из транспортируемой жидкости, в связи с чем ее можно использовать для транспортировки жидких или газообразных сред, особенно предпочтительно сырой нефти или природного газа.

Многослойные гибкие трубы указанного типа известны из уровня техники. Они обладают внутренней обкладкой, которая обычно имеет форму полимерной трубы и служит барьером для выхода транспортируемой жидкости, а также один или несколько армирующих слоев с наружной стороны внутренней обкладки. Многослойная гибкая труба указанного типа может включать дополнительные слои, например, один или несколько армирующих слоев, расположенных с внутренней стороны внутренней обкладки и предназначенных для предотвращения смыкания внутренней обкладки при высоком внешнем давлении. Подобные внутренние армирующие слои обычно называют каркасом. Кроме того, может быть предусмотрена внешняя оболочка, которая служит барьером против проникания жидкости из внешней среды в армирующие слои или другие внутренние полимерные или металлические функциональные слои. Между наружными армирующими слоями во многих случаях помещают слой термопласта, например, в виде намотанной противоизносной ленты, который предназначен для предотвращения износа, обусловленного трением относительно металлических конструкций.

Типичные многослойные гибкие трубы описаны, например, в международной заявке WO 01/61232, а также в патентах США US 6123114 и US 6085799; кроме того, они подробно охарактеризованы в практических рекомендациях Американского нефтяного интститута (АНИ) 17В „Recom-mended Practice for Flexible Pipe", 3-е издание, март 2002, а также в технических условиях АНИ 17J „Specification for Unbonded Flexible Pipe", 2-е издание, ноябрь 1999.

В этой связи определение слоев многослойной трубы «несвязанные» означает, что по меньшей мере два слоя, включая армирующие и полимерные слои, конструктивно не соединены друг с другом. На практике подобная труба включает по меньшей мере два армирующих слоя, которые не соединены друг с другом ни непосредственно, ни косвенно (то есть посредством других слоев) вдоль всей протяженности трубы. Благодаря этому труба обладает гибкостью и эластичностью, достаточной чтобы ее можно было сматывать с целью транспортировки.

Многослойные гибкие трубы указанного типа в разных вариантах конструктивного исполнения пригодны для применения на море, а также в различных сферах берегового применения и служат для транспортировки жидкостей, газов и пульпы. Их можно использовать, например, для транспортировки жидкостей там, где трубы вдоль всей их протяженности находятся под чрезвычайно высоким давлением воды или под варьируемым в широком диапазоне давлении воды, например, в качестве напорных трубопроводов, которые поднимаются с морского дна к тому или иному устройству или проходят вблизи от поверхности моря; кроме того, в общем случае их можно использовать для транспортировки жидкостей или газов между разными устройствами в качестве труб, укладываемых на морском дне на большой глубине, или в качестве труб, соединяющих устройства вблизи морской поверхности.

Армирующий слой или армирующие слои обычных многослойных гибких труб в большинстве случаев образованы упорядоченной в виде спирали стальной проволокой, стальными профильными элементами или стальными лентами, причем витки отдельных слоев могут обладать варьируемым углом наклона к оси трубы.

Внутренняя обкладка труб уровня техники обычно образована полиолефином, таким как полиэтилен, который может быть также сшитым, полиамидом, таким как РА11 или РА12, или поливинилиденфторидом (PVDF). Наряду с этим известны однослойные или многослойные обкладки, которые могут включать также слои других материалов.

При температурах ниже 40°С некоторые компоненты сырой нефти могут выпадать в осадок. Речь здесь прежде всего идет об осадках в виде восков и в некоторых случаях гидратов, которые могут обусловливать сокращение свободного сечения трубы. Для предотвращения подобного эффекта и обеспечения транспортировки также при низких температурах указанные трубопроводы должны быть обогреваемыми. Существуют разные возможности обогрева указанных трубопроводов.

В международной заявке WO 91/18231 описана система обогреваемых гибких труб, которая включает электропроводящие кабели, соединенные с электропроводящим источником тока и производящие тепло по принципу резистивного нагрева. Недостатками указанной системы являются дорогостоящее проектирование и неравномерность термостатирования вдоль общей протяженности труб.

Кроме того, в международной заявке WO 97/20162 описана система гибких труб, причем вокруг гибкого внутреннего трубопровода располагаются несколько меньших трубопроводов. Последние можно использовать для транспортировки технологических сред или потока. Термостатирование системы труб можно было бы осуществлять также путем пропускания термостатирующей среды. К недостаткам подобной системы также относятся дорогостоящее проектирование, теплопотери и неравномерность поддержания температуры вдоль общей протяженности труб.

Международные заявки WO 92/11487, WO 85/04941, WO 2000/66934, WO 2000/66935 и WO 2001/07824 относятся к теплоизоляции в виде пассивной стабилизации температуры сред. Однако при этом возникает проблема сжимаемости часто используемых вспененных структур. В случае значительных водных глубин, соответственно высоких внешних давлениях указанное обстоятельство может обусловливать снижение изолирующего действия.

Другая возможность обогрева описана в международных заявках WO 2006/097765 и WO 2006/090182, а также в патенте США US 4874925. Речь при этом идет о многослойной трубе, в которой имеются, например, два внедренные в проводящий слой проводника, которые смещены относительно друг друга вдоль трубы на угол 180°. Благодаря протеканию тока от одного проводника к другому происходит нагревание проводящего слоя. Важным условием для равномерного нагревания является подключение проводника к проводящему слою, соответственно равномерный контакт проводника с проводящим слоем. Проводящий слой снаружи термически и при необходимости электрически изолирован. Для электрического изолирования целесообразным, соответственно необходимым, является наличие дополнительного слоя со стороны сырой нефти.

В международной заявке WO 2008/005829 описаны обогреваемые трубопроводы для автомобильной промышленности, которые могут содержать электропроводящий полимерный слой, причем действие указанного слоя основано на принципе резистивного нагрева.

В основу настоящего изобретения была положена задача предложить гибкую трубу многослойной конструкции, посредством которой транспортируемую среду можно было бы электрически нагревать без существенных дополнительных затрат на конструирование. При этом должна быть обеспечена возможность целенаправленного обогрева только тех участков трубы, которые действительно требуют нагревания.

Указанная задача согласно изобретению решается благодаря гибкой трубе, которая содержит следующие слои (в направлении изнутри наружу):

- внутреннюю обкладку,

- по меньшей мере два армирующих слоя из металла и

- наружную оболочку,

причем между двумя армирующими слоями находится дополнительный слой из электропроводящей полимерной формовочной массы, электрически контактирующий с обоими армирующими слоями, и оба армирующих слоя могут быть подключены к источнику электрического тока. В целесообразном варианте они снабжены соответствующими контактными выводами.

Внутренней обкладкой обычно является полимерная труба, которая служит барьером, препятствующим выходу транспортируемой жидкости. В зависимости от сферы технического применения полимерная труба может быть однослойной или также многослойной, состоящей, соответственно, из разных формовочных масс. В последнем случае полимерная труба может быть, например, двухслойной, трехслойной или четырехслойной, а в некоторых случаях может состоять также из большего количества слоев. Подобные обкладки известны из уровня техники. В другом варианте осуществления изобретения внутренней обкладкой может являться также гофрированная тонкостенная металлическая труба.

Армирующие слои обычно образованы спиралеобразной стальной проволокой, стальными профильными элементами или стальными лентами. Вариант подобного исполнения армирующих слоев известен из уровня техники. По меньшей мере один из подобных армирующих слоев предпочтительно выполнен таким образом, чтобы он выдерживал внутреннее давление, тогда как по меньшей мере один другой подобный армирующий слой выполнен таким образом, чтобы он выдерживал растягивающие усилия. Обычно труба включает более двух армирующих слоев. К армирующим слоям примыкает наружная оболочка, которая обычно имеет форму трубы или шланга из термопластичной формовочной массы или эластомера.

В одном варианте исполнения гибкой трубы указанного выше типа на внутренней стороне внутренней обкладки находится каркас. Подобные каркасы и варианты их исполнения известны из уровня техники. В другом варианте исполнения гибкая труба не имеет каркаса, что прежде всего относится к случаю, если труба не подлежит эксплуатации при высоких внешних давлениях.

Слой из электропроводящей полимерной формовочной массы, который согласно изобретению находится между двумя армирующими слоями, можно наносить на соответствующий внутренний армирующий слой, например, методом намоточной экструзии, или указанный слой можно формировать на соответствующем внутреннем армирующем слое путем намотки предварительно изготовленной ленты. В некоторых случаях между двумя соответствующими армирующими слоями гибкой трубы может находиться также несколько подобных слоев из электропроводящей полимерной формовочной массы.

Пригодными материалами электропроводящей полимерной формовочной массы являются формовочные массы, например, на основе олефиновых полимеров, полиамидов, фторполимеров, полиэтилен-2,6-нафталата, полибутилен-2,6-нафталата, полифенилсульфона, полиариленэфиркетонов, полифениленсульфида или смеси полиариленэфиркетона с полифениленсульфидом.

Олефиновым полимером, используемьш для электропроводящей полимерной формовочной массы, в первую очередь может являться полиэтилен, в частности полиэтилен высокой плотности (HDPE), или изотактический или синдиотактический полипропилен. Полипропилен может являться гомополимером или сополимером пропилена, например, с этиленом или 1-бутеном в качестве сомономера, причем можно использовать как статистические сополимеры, так и блок-сополимеры. Кроме того, можно использовать модифицированный ударопрочный полипропилен, например, полипропилен, модифицированный согласно уровню техники каучуком на основе этиленпропиленового мономера (ЕРМ) или каучуком на основе этиленпропилендиенового мономера (EPDM). Синдиотактический полистирол, также используемый согласно изобретению, может быть синтезирован известным методом полимеризации стирола, катализируемой металлоценами.

Полиамид, используемый для электропроводящей полимерной формовочной массы, может быть получен из комбинации диамина с двухосновной карбоновой кислотой, из ω-аминокарбоновой кислоты или соответствующего лактама. В принципе, можно использовать любой полиамид, например РА6 или РА66. В предпочтительном варианте мономерные звенья полиамида в среднем содержат по меньшей мере 8, по меньшей мере 9 или по меньшей мере 10 атомов углерода. В случае смесей лактамов речь идет о среднем арифметическом числе атомов углерода. В случае комбинации диамина с двухосновной карбоновой кислотой среднее арифметическое число атомов углерода диамина и двухосновной карбоновой кислоты в соответствии с этим предпочтительным вариантом должно составлять по меньшей мере 8, по меньшей мере 9 или по меньшей мере 10. Пригодными полиамидами являются, например, РА610 (его можно получать из гексаметилендиамина [6 атомов углерода] и себациновой кислоты [10 атомов углерода]; среднее число атомов углерода в мономерных звеньях в данном случае соответственно составляет 8), РА88 (его можно получать из октаметилендиамина и 1.8-октан-дикарбоновой кислоты), РА8 (его можно получать из каприллактама), РА612, РА810, РА108, РА9, РА613, РА614, РА812, РА128, РА1010, РА10, РА814, РА148, РА1012, РАН, РА1014, РА1212 и РА12. Синтез полиамидов известен из уровня техники. Очевидно, можно использовать также известные из уровня техники сополиамиды, причем при необходимости можно использовать также сомономеры, такие как капролактам.

В качестве полиамида предпочтительно можно использовать также частично ароматический полиамид, причем от 5 до 100% мол. содержащихся в нем структур, производных двухосновной карбоновой кислоты, образованы ароматической двухосновной карбоновой кислотой с 8-22 атомами углерода, и причем температура плавления кристаллитов (Тm) составляет по меньшей мере 260°С, предпочтительно по меньшей мере 270°С, особенно предпочтительно по меньшей мере 280°С. Подобные полиамиды обычно называют полифталамидами (РРА). Их можно получать из комбинации диамина с двухосновной карбоновой кислотой при необходимости с добавлением ω-аминокарбоновой кислоты или соответствующего лактама. Пригодными являются, например, РА66/6Т, РА6/6Т, PA6T/MPMDT (MPMD означает 2-метилпентаметилендиамин), РА9Т, РА10Т, РАНТ, РА12Т и РА14Т, а также сополиконденсаты этих последних типов с алифатическим диамином и алифатической двухосновной карбоновой кислотой или с ω-аминокарбоновой кислотой, соответственно лактамом.

Помимо полиамида формовочная масса может содержать другие компоненты, например, такие как модификаторы ударной вязкости, другие термопласты, пластификаторы и другие обычные добавки. Необходимо лишь, чтобы полиамид образовывал матрицу формовочной массы.

Фторполимером, используемым для электропроводящей полимерной формовочной массы, может являться, например, поливинилиденфторид (PVDF), сополимер этилена с тетрафторэтиленом (ETFE), сополимер этилена с тетрафторэтиленом (ETFE) модифицированный третьим компонентом, например, пропиленом, гексафторпропиленом, винилфторидом или винилиденфторидом (например, тройной сополимер этилена, тетрафторэтилена и гексафторпропилена (EFEP)), сополимер этилена с хлортрифторэтиленом (E-CTFE)), полихлортрифторэтилен (PCTFE), сополимер на основе хлортрифторэтилена, перфторалкилвинилового эфира и тетрафторэтилена (СРТ), сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом (FEP) или сополимер тетрафторэтилена с перфторалкилвиниловым эфиром (PFA). Пригодными являются также сополимеры на основе винилиденфторида, которые содержат до 40% масс.звеньев других мономеров, например, таких как трифторэтилен, хлортрифторэтилен, этилен, пропилен и гексафторпропен.

Полифенилсульфон (PPSU) под торговым названием Radel® производит, например, фирма Solvay Advanced Polymers. Его можно получать путем нуклеофильного замещения 4,4'-дигидроксибифенила и 4,4'-дигидроксидифенилсульфона. Пригодной, в частности, является также смесь полифенилсульфона с фторполимером, например, смесь полифенилсульфона с политетрафторэтиленом (PPSU/PTFE).

Также используемый полиариленэфиркетон содержит структурные единицы формул:

(-Ar-X-) и (-Ar'-Y-),

в которых Ar и Ar' соответственно означают двухвалентный ароматический остаток, предпочтительно 1,4-фенилен, 4,4'-дифенилен, 1,4-нафтилен, 1,5-нафтилен или 2,6-нафтилен. Х означает оттягивающую электроны группу, предпочтительно карбонил или сульфонил, в то время как Y означает другую группу, такую как О, S, СН2, изопропилиден или подобную группу. При этом по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 70%, особенно предпочтительно по меньшей мере 80% групп Х означают карбонильную группу, в то время как по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 70%, особенно предпочтительно по меньшей мере 80% групп Y означают кислород.

В предпочтительном варианте 100% групп Х означают карбонильную группу и 100% групп Y означают кислород. В соответствии с данным вариантом полиариленэфиркетон может быть, например, полиэфирэфиркетон ((PEEK) формула I), полиэфиркетон ((РЕК)формула II), полиэфиркетонкетон ((РЕКК) формула III) или полиэфирэфиркетонкетон ((РЕЕКК) формула IV), хотя возможными, очевидно, являются также структуры с другими комбинациями карбонильных групп и атомов кислорода.

,

,

,

Полиариленэфиркетон является частично кристаллическим полимером, температура плавления (Тm) кристаллитов которого, определяемая, например, методом дифференциальной сканирующей калориметрии, по порядку величины в большинстве случаев составляет 300°С или выше.

Полифениленсульфид, используемый для электропроводящей полимерной формовочной массы, содержит структурные единицы формулы:

(-C6H4-S-),

из которых предпочтительно состоит по меньшей мере 50% масс., по меньшей мере 70% масс. или по меньшей мере 90% масс. этого полимера. Остальные структурные единицы могут быть такими, как указано выше для полиариленэфиркетона, или могут являться структурными единицами, производными совместно используемых при синтезе трифункциональных или тетрафункциональных агентов разветвления, например, трихлорбензола или тетрахлорбензола. Коммерчески доступным является множество типов полифениленсульфида и соответствующих формовочных масс.

Компоненты смесей полиариленэфиркетона с полифениленсульфидом могут присутствовать в подобных смесях в любом возможном соотношении, от чистого полиариленэфиркетона до чистого полифениленсульфида. В общем случае подобная смесь содержит по меньшей мере 0,01% масс. полиариленэфиркетона, соответственно по меньшей мере 0,01% масс. полифениленсульфида.

Электропроводящая полимерная формовочная масса может содержать обычные вспомогательные компоненты и добавки, а также при необходимости другие полимеры, к которым в случае полиариленэфиркетона относятся, например, фторполимеры, такие как сополимер тетрафторэтилена с перфторалкилвиниловым эфиром (PFA); полиимид, полиэфиримид, жидкокристаллические полимеры (LCP), например, такие как жидкокристаллические сложные полиэфиры; полисульфон, полиэфирсульфон, полифенилсульфон, полибензимидазол или другие стойкие к высоким температурам полимеры; в случае полифениленсульфида, например, сополимеры, соответственно тройные сополимеры этилена с полярными сомономерами, а в случае частично ароматического полиамида алифатический полиамид. Полиамидная формовочная масса может содержать также, например, гидролизный стабилизатор, пластификатор, соответственно модификаторы ударной вязкости. Кроме того, формовочная масса может содержать «внутреннюю» смазку, такую как графит, сульфид молибдена, гескагональный нитрид бора или политетрафторэтилен (PTFE). Содержание базовых полимеров, а также, в предпочтительном варианте, содержание олефинового полимера, полиамида, фторполимера, полиэтилен-2,6-нафталата, полибутилен-2,6-нафталата, полифенилсульфона, полиариленэфиркетона, полифениленсульфида, соответственно смеси полиариленэфиркетона с полифениленсульфидом, в формовочной массе составляет по меньшей мере 50% масс., предпочтительно по меньшей мере 60% масс., особенно предпочтительно по меньшей мере 70% масс., в частности, предпочтительно по меньшей мере 80% масс., еще более предпочтительно по меньшей мере 90% масс.

Электрическую проводимость указанной полимерной формовочной массы придают известными методами, например, путем добавления электропроводящей сажи, графитового порошка и/или графитовых фибрилл. Удельное объемное сопротивление указанной полимерной формовочной массы согласно IEC 60093 находится в диапазоне от 10-3 до 1010 Ом, предпочтительно от 10-2 до 108 Ом, особенно предпочтительно от 10-1 до 107 Ом, в частности, предпочтительно от 100 до 106 Ом.

В случае нанесения электропроводящего слоя экструзией его толщина составляет примерно от 0,05 до 50 мм, предпочтительно от 0,1 до 20 мм, особенно предпочтительно от 0,2 до 10 мм, в частности, предпочтительно от 0,4 до 6 мм.

В другом варианте ленту из электропроводящей формовочной массы наматывают с натягом поверх внутреннего армирующего слоя, при необходимости приваривают, а затем накрывают наружным армирующим слоем таким образом, чтобы по всей поверхности был обеспечен контакт.

Ширина ленты зависит от диаметра трубы. Ширина ленты обычно находится в примерном диапазоне от 20 до 700 мм, предпочтительно от 30 до 500 мм, особенно предпочтительно от 40 до 300 мм. Толщина ленты, с одной стороны, определяется необходимостью наличия у нее достаточной механической прочности, а, с другой стороны, необходимостью наличия у нее благоприятной для осуществления намотки гибкости. В соответствии с этим толщина ленты на практике обычно составляет от 0,05 мм до 5 мм, предпочтительно от 0,1 мм до 3 мм.

Лента может обладать прямоугольным поперечным сечением. Края ленты могут быть также снабжены вырезами, благодаря которым соседние участки наматываемой ленты входят в зацепление друг с другом, и в результате намотки образуется в основном гладкая поверхность.

Ленту можно наматывать также внахлестку, причем достаточно, чтобы ширина перекрываемой части ленты по порядку величины составляла около 10% от ее общей ширины. Кроме того, первый слой ленты можно наматывать встык, и при необходимости поверх первого слоя также встык наматывать второй слой ленты, однако со смещением примерно на половину ее ширины.

После намотки ленту в местах нахлестывания можно сваривать. Сварку можно выполнять нагретым газом, путем реализации контакта с нагревательным элементом или предпочтительно посредством электромагнитного излучения ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной части спектра. Для фиксации ленты в принципе достаточно выполнить точечную сварку, однако предпочтительным является формирование сплошного (ненепрерывного) сварного шва. Совмещенные части ленты, очевидно, можно сваривать также друг с другом по всей поверхности.

Слой из проводящей полимерной формовочной массы одновременно может выполнять также функцию противоизносного слоя. В соответствии с уровнем техники противоизносные ленты помещают между армирующими слоями из стали, чтобы предотвратить истирание армирующих слоев. При этом первичным является истирание ленты. Подобное истирание при необходимости следует учитывать при конструировании, чтобы могла быть обеспечена достаточная теплопроизводительность в течение всего срока службы гибкого трубопровода.

Оба армирующие слоя, примыкающие к слою из проводящей полимерной формовочной массы, могут быть присоединены к источнику электрического тока и могут служить электрическими проводниками; при этом ток течет через слой электропроводящей полимерной формовочной массы в радиальном направлении от одного армирующего слоя к другому. Прикладываемое напряжение определяется толщиной слоя, электрической проводимостью и требуемой температурой. Данный вариант исполнения обладает преимуществом, состоящим в том, что благодаря специфике изготовления может быть обеспечен обладающий большой площадью оптимальный контакт между слоем из проводящей полимерной формовочной массы и находящимся под ним, соответственно над ним, армирующими слоями. Это позволяет обеспечить оптимальное прохождение тока, а следовательно, оптимальную выработку тепла.

В случае, если в качестве электропроводящей добавки формовочная масса содержит сажу, соответственно электропроводящую сажу, при обогреве можно реализовать эффект положительного температурного коэффициента. Подобный эффект позволяет обеспечить имманентную безопасность благодаря ограничению повышения температуры при постоянном напряжении, обусловленного падением проводимости при нагревании. Благодаря этому можно предотвращать тепловое повреждение трубопровода или подлежащей транспортировке среды.

Согласно изобретению слоем из электропроводящей полимерной формовочной массы можно снабжать также только определенные участки трубы. Можно придавать электропроводящие свойства тем участкам трубы, которые подлежат целенаправленному нагреванию, а на другие ее участки вместо этого, например, наматывать обычную противоизносную ленту. Может быть предпочтительным также вариант, в соответствии с которым напряжение прикладывют к армирующим слоям не во всей их протяженности, а лишь целенаправленно к определенным участкам. Подобный вариант может быть реализван благодаря выводу наружу экранированных токопроводов, например, вмонтированных в структуру трубы.

Электропроводящий слой, соответственно электропроводящая лента, может также быть выполнена многослойной. Соответствующая наружная сторона, которая предназначена для контактирования и одновременно при необходимости выполняет функцию смазывающего (противоизносного) слоя, может быть выполнена, например, из хорошо проводящего материала; затем (в направлении внутрь) следует средний слой, который содержит электропроводящие наполнители и рассчитан на требуемую температуру и теплопроизводительность. С внутренней стороны может располагаться слой, оптимизированный в отношении электропроводимости и теплопроводности, а также в отношении способности к скольжению и износостойкости. Это позволяет решить проблему поверхностного сопротивления подобных пленок, а также компенсировать возможные потери в контакте, обусловленные наличием зазоров между металлическими лентами. Удельное объемное сопротивление хорошо проводящих наружных слоев согласно IEC 60093 может находиться, например, в примерном интервале от 10-3 до 103 Ом, в то время как для среднего слоя оно может составлять,например, примерно от 10-1 до 108 Ом.

Помимо указанных выше слоев гибкая труба при необходимости может включать другие слои, например, усиленные в одном направлении или армированные тканью полимерные слои, причем армирование можно осуществлять хорошо проводящими тепло углеродными волокнами или использовать самый внешний слой в качестве теплоизоляции.

Благодаря изобретению можно предотвращать образование осадка путем нагревания всей трубы или ее отдельных участков. При этом можно избежать термического повреждения системы трубопроводов и транспортируемой среды. Техническое преобразование отличается простотой, поскольку не требует использования сложных дополнительных технических элементов и изменения конструкции трубы. Предлагаемую в изобретении трубу можно эффективно обогревать таким образом, что ее можно использовать также при добыче нефти в холодных регионах, например, в арктической зоне.

1. Гибкая труба многослойной конструкции, которая содержит следующие слои в направлении изнутри наружу:
- внутреннюю обкладку,
- по меньшей мере два армирующих слоя из металла и
- наружную оболочку,
отличающаяся тем, что между двумя армирующими слоями находится слой из электропроводящей полимерной формовочной массы, электрически контактирующий с обоими армирующими слоями, и оба армирующих слоя могут быть присоединены к источнику электрического тока.

2. Гибкая труба по п.1, отличающаяся тем, что электропроводящей полимерной формовочной массой является формовочная масса на основе олефиновых полимеров, полиамидов, фторполимеров, полиэтилен-2,6-нафталата, полибутилен-2,6-нафталата, полифенилсульфона, полиариленэфиркетона, полифениленсульфида или смеси полиариленэфиркетона с полифениленсульфидом.

3. Гибкая труба по п.1, отличающаяся тем, что слой из электропроводящей полимерной формовочной массы нанесен путем экструзии на внутренний из двух армирующих слоев.

4. Гибкая труба по п.1, отличающаяся тем, что слой из электропроводящей полимерной формовочной массы сформирован путем наматывания предварительно изготовленной ленты.

5. Гибкая труба по п.1, отличающаяся тем, что удельное объемное сопротивление электропроводящей полимерной формовочной массы согласно IEC 60093 находится в диапазоне от 10-3 до 1010 Ом.

6. Гибкая труба по п.1, отличающаяся тем, что электропроводящие полимерные формовочные массы содержат электропроводящую сажу, графитовые фибриллы и/или графитовый порошок.

7. Гибкая труба по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что слой из электропроводящей полимерной формовочной массы выполнен многослойным.

8. Применение гибкой трубы по одному из пп.1-7 для транспортировки сырой нефти.

9. Способ обогрева гибкой трубы по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что оба армирующих слоя, примыкающие к слою из электропроводящей формовочной массы, соединяют с источником электрического тока, после чего ток течет через слой из электропроводящей формовочной массы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу футеровки металлического трубопровода. Способ включает следующие стадии: (i) обработка композиции термопластичного фторполимера с получением обсадной трубы, имеющей внешний диаметр, больший, чем внутренний диаметр указанного металлического трубопровода, при этом указанная композиция термопластичного фторполимера включает: (А) от 10% до 60% по массе, считая на общую массу полимера (А) и полимера (В), по меньшей мере, одного винилиденфторидного (VDF) гомополимера [полимер (А)], (В) от 40% до 90% по массе, считая на общую массу полимера (А) и полимера (В), по меньшей мере, одного сополимера VDF, включающего от 2% до 15% мол.

Группа изобретений относится к трубопроводной технике, а именно к трубам с бетонным покрытием. Предложенная труба состоит из проводящей трубы 1 с многослойным бетонным покрытием.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к сборно-разборным трубопроводам с раструбным соединением. Линейный элемент сборно-разборного трубопровода состоит из трубы, один торец которой выполнен в виде конуса, а другой - в виде раструба.

Изобретение относится к теплоизоляции трубопроводов. Теплоизолированная труба для транспортирования жидких и газообразных веществ содержит рабочую трубу с наружным антикоррозионным покрытием и центраторами, теплоизоляцию из горючего материала с противопожарной вставкой и внешней оболочкой.

Изобретение относится к металлической трубе для транспортировки материала на минеральных перерабатывающих заводах. Металлическая труба имеет первую и вторую концевые части.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения трубопроводов и различных узлов из разнородных металлов и сплавов, работающих при избыточном давлении и в вакууме в широких пределах температур.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к сборно-разборным трубопроводам с раструбным соединением. Линейный элемент сборно-разборного трубопровода состоит из стеклопластиковой трубы с фигурными концевыми частями, одна из которых выполнена в виде манжеты, а другая - в виде раструба.

Изобретение относится к многослойной трубе и ее применению. Многослойная труба включает металлическую трубу с внутренней поверхностью и внешней поверхностью, первый полимерный слой, связанный с внешней поверхностью, и, предпочтительно, второй полимерный слой, связанный с внутренней поверхностью, и при этом металлическая труба изготовлена из алюминиевого сплава, содержащего, вес.%: Si от 1,5 до 2,45, Fe от 0,5 до 1,2, Mn от 0,5 до 1,2, Cu от 0,3 до 1, Mg от 0,04 до 0,3, Ti<0,25, Zn<1,2 и другие примеси или случайные элементы <0,05 каждого, включая Cr<0,05 и Zr<0,05, всего <0,25, а остальное - алюминий.

Изобретение относится к устройству обогрева трубопроводов и изоляционному материалу. Сущность изобретения: устройство обогрева трубопроводов имеет один или более нагревательных элементов, расположенных прилегающе к нагреваемой поверхности, аэрогелевый высокотемпературный изоляционный слой, прилегающий к одному или более нагревательным элементам, низкотемпературный изоляционный слой, прилегающий к аэрогелевому высокотемпературному изоляционному слою, и блокирующий механизм, эффективный для фиксации положения низкотемпературного изоляционного слоя относительно аэрогелевого высокотемпературного изоляционного слоя.

Изобретение относится к применению вкладки из полиамидной формовочной массы для труб, трубопроводов или сточных каналов, предназначенных для транспортировки теплоносителей, воды, масел, газа или подобных сред.
Наверх