Fra WO 2010/ A1 og GB A er det kjent elektriske kabler av liknende type.

Transkript

1 Kraftumbilikal med FO kabel 1 Den foreliggende oppfinnelse vedrører en kraftumbilikal med en spesialdesignet lastbærende bunt med langstrakte elementer kombinert med en fiberoptisk (FO) kabel for integrering med en langstrakt struktur for å utføre global belastningsovervåking ved bruk av fiberoptiske (FO) belastnings- eller spenningsfølere. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en kraftumbilikal av typen som er angitt i det etterfølgende krav 1. Fra WO / A1 og GB A er det kjent elektriske kabler av liknende type. En slik kraftumbilikal med kombinert overvåking og lastbærende bunt er spesielt beregnet på å bli utplassert fra et legge-fartøy i dype farvann. Mens umbilikaler generelt er primært designet for å kunne overføre fluider, så som hydraulisk fluid, er kraftumbilikalene primært designet for å kunne overføre store mengder med elektrisk kraft. Kraftumbilikalene kan ha en eller flere sentralt plasserte ledere med tykke tverrsnitt for å overføre den elektriske kraft. Lederne kan være tilvirket av kobber eller aluminium. Kraftumbilikalene, av og til bare kalt kraftkabler, finner sin anvendelse blant annet som DEH kabler (Direct Electric Heating). De har tilbøyelighet til å bli kalt kraftumbilikaler, snarere enn kraftkabler, når mange av elementene fra den mer tradisjonelle «umbilikal» inngår i tverrsnittet, vanligvis PVC fyllerelementer. Slike DEH kabler blir i de fleste tilfeller levert elektrisk kraft via en dynamisk kraftkabel fra en kraftkilde på overflaten og koplet under vann til en kraftkabel. Typisk overvåking i umbilikaler er: - Fordelt temperaturavføling (DTS) tilveiebringer fordeling av temperatur langs den fiberoptiske føler, for detektering av varme steder og kontinuerlig termisk kartlegging.

2 2 - Fordelt/Diskret Spenning og Temperatur Føler (DSTS) tilveiebringer fordeling av temperatur (som per DTS) i tillegg til spenningsdata som kan bli analysert for å bestemme mekanisk skade. - Fordelt Vibrasjons Føler (DVS) tilveiebringer data for dynamiske og akustiske hendelser. Integritetsforvaltning av undervanns infrastruktur har blitt stadig mer viktig etter hvert som leting etter olje og gass strekker seg til dype farvann og/eller ugjestmilde operasjonsforhold som krever stadig mer kostbart utstyr. Nøkkelen til integritetsforvaltning er evnen til å overvåke belastninger i slikt utstyr på pålitelig måte. Overvåkningssystemene i seg selv blir også utsatt for økende ugjestmilde omgivelser som har ført til betydelig økning i bruken av optiske fibersensorer med høy pålitelighet for direkte belastnings- eller spenningsmåling. Selv om optisk avfølingsteknologi har vært tilgjengelig i et antall år, skyldes den nylige tilpasning et gjennombrudd i måten de optiske fibersensorer er utplassert. Optiske fibre blir nå innleiret i en glassfiber/epoksy komposittbærer for å danne en robust komponent egnet for offshore håndtering. Bæreren tilveiebringer motstand mot skade under utplassering og fra ekstreme hydrostatiske trykk. Installasjonsprosessen blir en enkel sak med stropping av bæreren til strukturen som skal overvåkes. Til dags dato har slike instrumenteringsinnretninger blitt plassert på dekk, ved tau-adkomstteam og av dykkere. Utplasseringer med ROV er for tiden planlagt. Fiberoptiske spenningsmålere gjør bruk av optiske fibre som er i stand til å overføre lys over en lang avstand med minimalt tap, som gjør dem ideelle for telekommunikasjon. Kort etter deres oppfinnelse, ble det oppdaget at egenskapene til lyset inne i fiberen likevel kunne bli påvirket av fysiske forhold utenfor fiberen. Dette betød at fiberen selv kunne bli brukt som både avfølingselement og kommunikasjonsbane. Fiberoptiske kabler er vanligvis 0 mikron i diameter med lysoverføring avgrenset til den sentrale kjerne av

3 3 kabelen. De fleste optiske fibersensorer virker ved å sende lys inn i en ende av fibret og analysere lyset reflektert fra fibret. Optiske fiber Distribuerte Temperatur Sensorer (DTS) har blitt utplassert nede i en brønn for å måle temperaturprofiler i brønnboringen i noe tid allerede. Målinger av slike systemer har typisk en romlig oppløsning på metere og flere minutter er nødvendig for å ta målinger med akseptable støynivåer. Et helt nytt område av optiske fiber sensorer har dukket opp rundt broken av Fibre Bragg Grating sensors (FBG) ettersom disse komponenter overvinner mange av begrensningene ved bruk av standard ubehandlede fibre som en føler eller sensor. En FBG er en rekke med striper av alternerende brytningsindeks omkring 6mm lang inne i kjernen til den optiske fiber. FBG ble opprinnelig påført som et filter for telekommunikasjonssystemer, men har hurtig blitt adoptert til avfølende applikasjoner. FBG reflekterer en bølgelengde lys som er hovedsakelig avhengig av avstanden mellom stripene i gitteret og på brytningsindeksen til glasset. Når fibret blir trukket i, øker avstanden mellom stripene i gitteret og den reflekterte bølgelengde øker. Overvåkning av bølgelengden reflektert fra en FBG tilveiebringer et absolutt og repeterbart mål på lokal lineær spenning eller belastning på stedet for gitteret. Til forskjell fra spenningsmålere, er spenningen målt svært retningsvis og upåvirket av tversgående belastninger. Ettersom målingen er av bølgelengde, er ethvert instrumenteringssystem immunt fra variasjoner i optisk kraft i systemet. En annen fordel med optiske FBG sensorer er muligheten til å plassere flere følere på ulike steder i en enkelt optisk fiber, vanligvis referert til som multipleksing. Ved multipleksing av sensorer på denne måten, kan over hundre følere bli overvåket fra ett enkelt instrument som bruker en enkelt forbindelse mellom følerfibret og instrumentet. Et kjent system kalt «Insensys fibre optic measurement system» er et kompakt kort som konsumerer kun 3W kraft. Et kan bruke flukttid for å skille mellom ulike sensorer i fibret og kan ta over 00 målinger per sekund.

4 4 Videre, nøyaktigheten og påliteligheten til elektrisk resistive strekklappsystemer avhenger av integriteten til bindingen inn i strukturen. Selv med en vellykket installasjon, er disse overflatemonterte, skjøre sensorer utsatte for fysisk skade, særlig under vanskelige undervanns- og utplasseringsomstendigheter. Det ovenfor nevnte selskap har utviklet konseptet med en komposittbærer for å romme de optiske fibre og så for å feste kompositt-barrieren til strukturen som skal overvåkes. Håndtering og installering av følerne er nå analoge med å installere beslag på et stigerør. Komposittbæreren kan bli støpt til enhver form for å passe strukturen som skal overvåkes. De fiberoptiske følere er posisjonert presist ved forutbestemte steder på bæreren under fremstilling av føleren. De optiske fibre er innleiret inne i bæreren og blir en integrert del av bæreren. Det omgivende komposittmateriale sikrer god spenningsoverføring fra strukturen til føleren og tilveiebringer beskyttelse fra miljøet under vann og tilfeldig skade under installasjon. Bæreren er designet til å bøye med strukturen som skal overvåkes og det har vært greit å klamre eller stroppe den til strukturen som skal overvåkes. Geometrien til komposittbæreren kan spesialtilpasses for hver applikasjon for å skape en enkelt punktføler eller en oppstilling av mange følere som måler profilet til en parameter over et område av en struktur. Posisjonen og orienteringen til de optiske fiberfølere inne i kompositt-barrieren kan bli konfigurert til å måle spenning i forskjellige orienteringer, som muliggjør måling av aksial spenning, trykk og bøyning. Det kan også tilveiebringe utmattingsanalyser og overvåking av høyhastig strukturell datatilstand til virkelig tid. Etter å ha omtalt de ovenfor i og for seg kjente FO kabler innleiret i en kompositt eller matrise, med tillegget av trekkene ved den foreliggende oppfinnelse, er hovedformålene med oppfinnelsen å oppnå: - ytterligere beskyttelse av de integrerte FO kabler, - muliggjøre effektiv belastnings- eller spenningsmåling, - sikre minimal effekt på umbilikalens tverrsnitt, - tilveiebringe enkel montering under fremstilling,

5 - være i stand til å forhåndsmontere FO kabel i en styrkebunt og så montere bunten inn i umbilikalen eller kraftkabelen. Med full kontroll på de ovenfor nevnte saker, oppnås en pålitelig måte å overvåke kontinuerlig tilstanden i en slik umbilikal og/eller kraftkabel, dvs være i stand til å overvåke integriteten, mulige forskyvninger og lokalisering av slike umbilikaler. I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er en lastbærende bunt av den innledningsvis nevnte type tilveiebrakt, hvilken lastbærende bunt er satt sammen av et antall med individuelle langstrakte styrkeelementer, hvilke individuelle langstrakte styrkeelementer er lagt i en heliks rundt den i bunten sentralt plasserte fiberoptiske kabel, der de langstrakte styrkeelementer er lagt inntil hverandre for å muliggjøre utøvelse av både en beskyttende omslutning av den fiberoptiske kabel og tilveiebringe friksjonsmessig binding mellom den fiberoptiske kabel og de langstrakte styrkeelementer. I en utførelse kan hvert enkelt langstrakt styrkeelement være en karbonfiberstav. Karbonfiberstaven er vanligvis tilvirket av karbonfibre innleiret i en resinmatrise. I en alternative utførelse kan hvert enkelt langstrakt styrkeelement være en metallstav, slik som stål. I en annen alternativ utførelse kan de enkelte langstrakte styrkeelementer være en kombinasjon av i det minste en karbonfiberstav og i det minste en metallstav. Med fordel innbefatter den fiberoptiske kabel i det minste en optisk fiber innleiret i en kompositt bærematrise så som polyuretan.

6 6 Videre kan hver optisk fiber i sin tur være omgitt av et høytemperaturig spenningsoverførende belegg, et spenningsoverførende adhesive og en omslutning av rustfritt stål. Den fiberoptiske kabel kan innbefatte både et spenningsavfølende fiberelement og et temperaturavfølende fiberfilament. Antallet med individuelle langstrakte styrkeelementer kan være 6, 12 eller 18, og de individuelle langstrakte styrkeelementer kan eventuelt kan legges i mer enn ett lag. Det skal bemerkes at de langstrakte styrkeelementene blir lagt i en heliks rundt FO kabelen. Dermed gir styrkeelementene iboende en beskyttelse av FO kabelen. Videre er de langstrakte styrkeelementer friksjonsmessig bundet til kabelen i kraft av capstan effekten som foreligger i et slikt arrangement, i likhet med å vikle et tau et antall ganger rundt en påle og trekke stramt til. Således blir strekket i de langstrakte styrkeelementer overført til FO kabelen. Det skal videre bemerkes at alle elementer i umbilikalen også er helisk lagt opp, også de polymere fyllerprofiler. Fyllerprofilene skiller hvert styrkeelement og når fyllerprofilene er satt sammen danner de kanaler som omslutter de enkelte elementer. Ettersom alle elementene er helisk lagt omkring senteret til kraftumbilikalen, vil de trekke seg sammen innad når de er satt under strekk. Den innad rettede sammentrekning av disse elementer skaper en normalkraft mellom styrkeelementene og fyllerprofilkanalene og en resulterende friksjonskraft. Disse krefter blir overført radialt gjennom den polymere fyllerprofilmatrisen for å skape lastfordeling mellom ikke-lastbærende og lastbærende elementer. Videre, i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, er en kraftumbilikal som har en lastbærende bunt som angitt i ett eller flere av kravene 1-8 tilveiebrakt, hvis bunt er integrert inn i dens tverrsnitt, hvilken kraftumbilikal omfatter:

7 7 et antall med elektriske kraftkabler for overføring av store mengder med elektrisk kraft/energi; fyllermateriale i form av stive langstrakte polymerelementer plassert i det minste delvis rundt og mellom antallet med elektriske kabler, hvilket antall med elektriske kabler og stive langstrakte polymerelementer er samlet i en snodd bunt ved hjelp av en slagningsoperasjon; og i det minste ett ytterligere enkelt lastbærende element ved et forutbestemt sted i tverrsnittet av kraftumbilikalen; der antallet av elektriske kabler, de stive langstrakte polymerelementer og det minst ene lastbærende element er enten lagt i en kontinuerlig heliks, eller alternerende lagt, det vil si ved kontinuerlig alternerende retning, i hele eller deler av lengdeutstrekningen til kraftumbilikalen, for å danne en bunt. I en utførelse omfatter kraftumbilikalen i det minste et fluidrør i tverrsnittet, av metall og/eller polymermateriale. En beskyttende kappe kan, om ikke nødvendigvis, omslutte den snodde bunt av elektriske kraftkabler, de lastbærende elementer og fyllermaterialet. I en utførelse er det/de ytterligere lastbærende element(er) enten ståltråd-tau eller stålstaver eller en kombinasjon av dette. I en annen utførelse inkluderer fluidrørene i tverrsnittet også rør for transport av andre fluider så som hydraulisk fluid. I nok en utførelse kan kraftumbilikalen videre innbefatte regulære eller vanlige elektriske signalledninger og/eller ytterligere fiberoptiske ledere. I nok en utførelse kan kraftumbilikalen videre omfatte i det minste en i lengderetningen forløpende kanal for tvungen strømningstransport av et kjølemiddel gjennom kraftumbilikalen for å kjøle ned de elektriske kabler og deres isolasjonsmateriale fra en kritisk temperaturverdi.

8 8 Således skal det forstås at normalt skal den lastbærende bunt være buntet på forhånd før kraftumbilikalen blir slått. Kjølelengden for kraftkabelen/-umbilikalen kan variere og kan forløpe over en lengde på så som 0-0 meter, hvor en avgjørende lengde med hensyn til varmeoppbygning er i seksjonen i åpen luft fra umbilikalens opphengspunkt til sjøens overflate. Videre, i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, er en umbilikal som har en lastbærende bunt som angitt i ett eller flere av kravene 1-8 tilveiebrakt, hvis bunt er integrert inn i dens tverrsnitt, hvilken umbilikal omfatter: i det minste ett fluidrør for overføring av fluider så som hydraulisk fluid; fyllermateriale i form av stive langstrakte polymerelementer plassert i det minste delvis rundt og mellom det minst ene fluidrør, hvilket minst ene fluidrør og stive langstrakte polymerelementer er samlet i en snodd bunt ved hjelp av en slagningsoperasjon; og i det minste ett ytterligere enkelt lastbærende element ved et forutbestemt sted i tverrsnittet av umbilikalen; der det minst ene rør, de stive langstrakte polymerelementer og det minst ene lastbærende element er enten lagt i en kontinuerlig heliks, eller alternerende lagt, det vil si ved kontinuerlig alternerende retning, i hele eller deler av umbilikalens lengdeutstrekningen, for å danne en bunt. Det basis polymere fyllermateriale kan være ett blant polyetylen (PE), polyvinylklorid (PVC), polypropylen (PP) og akrylbutadienstyren (ABS). Man kan også tenke seg en kombinasjon av slike fyllermaterialer. Andre og ytterligere formål, trekk og fordeler vil fremgå av den følgende beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen, som er gitt for beskrivelsesformål og gitt i forbindelse med de vedlagte tegninger hvor: Fig. 1 viser et typisk tverrsnittsriss av en kraftumbilikal (kabel) som har tre kraftledere,

9 9 Fig. 2 viser et forstørret riss av en integrert FO kabel, Fig. 3 viser i perspektivriss lastbærende bunter ifølge oppfinnelsen, som rager ut av tverrsnittet til en kraftumbilikal, Fig. 4 viser et perspektivriss av en eksempelvis tidligere kjent umbilikal som har FO kabler integrert, Fig. viser et perspektivriss av en eksempelvis tidligere kjent kraftumbilikal som har FO kabler integrert. Henvisning gis først til fig. 1 som viser en kraftumbilikal, også kalt en kraftkabel av personer kjent med faget. Imidlertid blir den kalt en «kraftumbilikal» fordi mange av elementene i tverrsnittet er hentet fra den mer tradisjonelle «umbilikal» som grunnleggende er designet for å overføre fluider til sjøbunnen. Kraftumbilikalen har tre kraftledningskjerner av betydelig tverrsnitt som er designet for å overføre store mengder med elektrisk kraft. De tre kraftledningskjerner er vanligvis tilvirket av kobber, men aluminium og andre ledende materialer er tenkelig. En kraftumbilikal er vanligvis uten noen fluidrør, men kan naturligvis legges inn om ønsket for noen prosjekter. Bare som et eksempel; den ytre diameter på den viste kraftumbilikal er omtrent 0mm. Ytterligere elementer i tverrsnittet er et antall med langstrakte lastbærende elementer 13 og langstrakte vektelementer 14, i tillegg til regulære fiberoptiske kabler eller ledere 11. De lastbærende elementer 13 er vanligvis karbonfiberstaver 13 tilvirket av karbonfibre innleiret i en matrise av resin og tildannet som staver med en utvendig diameter på omkring 6,0mm. I dette tverrsnittet teller karbonfiberstavene 13 så mange som 16. Vektelementene 14 er vanligvis stålstenger 14 som i sin tur er sinkbelagt for antikorrosjonsformål. Stålstengene 14 kan som et eksempel ha en utvendig diameter på omkring,88mm. Andre materialer er tenkelig, så som bly eller andre tunge metaller. I den illustrerte utførelsen inngår tolv slike stålstenger 14 i tverrsnittet.

10 Også et PVC fyllerelement 24 kan bli inkludert I tverrsnittet. Til sist er det en bunt med fyllerelementer 2-9. Fyllerelementene 2-9 er vanligvis stive langstrakte polymerelementer, også kalt kanalelementer, eller kanalprofiler, som er plassert i det minste delvis rundt og mellom de elektriske kraftledere, de lastbærende elementer 13, vektelementene 14 og de fiberoptiske ledere 11. I den avbildede versjon er det tre indre kanalelementer 9, tre nest innerste og mellomliggende kanalelementer 8, seks nest ytterste og mellomliggende kanalelementer 7, 6, tre nest ytterste kanalelementer og seks ytre kanalelementer 4,3,2. Ett element 2 er farget svart for å holde sporing og kontroll under montasje av umbilikalen. Ellers har de det samme tverrsnitt som fyllerelementene 3 som i sin tur er noe forskjellig fra fyllerelementene 4. Hvert av disse stive langstrakte fyllerelementer kan, som nevnt, være fremstilt av et polymert materiale. Slikt basis polymert fyllermateriale er vanligvis ett blant polyetylen (PE), polyvinylklorid (PVC), polypropylen (PP) eller akrylbutadienstyren (ABS). Kun som et eksempel, kan kraftkabelen være en DEH kabel som har tre ledere med virkelig stort tverrmål, hver har et tverrsnittareal på 6mm 2, en utvendig diameter på 73,8mm og en kapasitet på 36kV. De ulike kanalelementer 2-9 kan ha kjølefluidkanaler anordnet i deres profil. Det helt nye element, her kalt den lastbærende bunt, er en kombinasjon av nok en FO kabel og i det minste seks lastbærende elementer 13. Denne FO kabel virker som en FO kabelsensor og er gitt henvisningstallet 12. Hvert lastbærende element 13 er vanligvis en karbonfiberstav 13. Stavene 13 er lagt i en heliks rundt den sentralt beliggende FO kabelføler 12. Denne bunt av føleren 12 og elementene 13 er beskrevet i detalj med henvisning til fig. 2 og 3. Alle elementene i hele kraftumbilikalen er samlet i en snodd bunt som er utført ved hjelp av en slagningsprosess på en i og for seg kjent måte. En beskyttende

11 11 kappe 1, vanligvis tilvirket av MDPE, er ekstrudert på og omslutter hele bunten med de ovenfor opplistede elementer. Den ytre kappe 1 stabiliserer også hele umbilikalen og holder elementene sammen. Imidlertid kan den ytre kappe 1 utelates og bli erstattet med stroppeband ved visse intervaller langs buntens utstrekning, hvis ønsket. Det henvises nå til fig. 2 som viser et tverrsnittriss av FO kabelsensoren 12. FO kabelsensoren 12 innbefatter et belastningsavfølende fiberfilament A og et temperaturavfølende fiberelement E, begge innleiret i en kappe av polyuretan H. Typisk utvendig diameter på kappen er 6,7mm +/- 0,2mm. Som allerede fastslått, er FO kabelsensoren 12 i sin tur omgitt av de seks karbonfiberstaver 13 lagt i en heliks rundt kabelsensoren 12. Typisk utvendig diameter på karbonfiberstavene er 6,mm. Det belastningsavfølende fiberelement A kan, som et eksempel, være en Draka Bend ikke-følsom enkeltmodus BendBright fiber (G.67) med et lag av 0 C belastningsoverførende belegning. Det belastningsavfølende fiberelement A er omgitt av et høytemperaturig belastningsoverførende belegg B med en utvendig diameter: 900μm. Dette er i sin tur omgitt av et belastningsavfølende adhesiv C. Alle elementer A, B og C er omgitt av en 4SS rustfritt stål FIMT; OD x ID: 1,42mm x 1,12mm. Det temperaturavfølende fiberelement E kan, som ett eksempel, være en Draka Single mode fiber (G.62.D) med et lag 0 C temperaturoverførende belegg innleiret i en gel F, så som Unigel. Begge elementer E og F er omgitt av en 403SS rustfritt stål FIMT, EFL 0,4% +/- 0,0%: OD x ID: 2,7mm x 2,3mm. Fig. 3 viser i perspektivisk riss lastbærende bunter 12, 13 i samsvar med oppfinnelsen, som rager ut av tverrsnittet til kraftumbilikalen illustrert i tverrsnittriss i fig 1. Det skal forstås at stavene 13 forløper i en heliks, selv om det ikke er så synlig eller tydelig i tegningen. Slagningslengden er imidlertid, som et eksempel, omkring 9 meter, dvs en rotasjon for hver ni meter elementer

12 12 som bare er 6,mm i diameter. Således vil det være vanskelig å illustrere og vise på tegningen. En av de lastbærende bunter har den sentralt beliggende FO kabelsensor 12 som rager ut fra bunten med karbonfiberstaver 13, bare for illustrasjonsformål. Fig. 4 viser et perspektivisk riss av en eksempelvis umbilikal som har FO kabler integrert i tverrsnittet. Dette er et eksempel på bruk av fiberoptikk i en umbilikal som er ansett å være i og for seg kjent. Fig. viser et perspektivisk riss av en eksempelvis kraftumbilikal som har FO kabler integrert i tverrsnittet. Dette er et annet eksempel på bruk av fiberoptikk som også er ansett å være i og for seg kjent.

13 P a t e n t k r a v Kraftumbilikal, omfattende: et antall med elektriske kraftkabler () for overføring av store mengder med elektrisk kraft/energi; fyllermateriale i form av stive langstrakte polymerelementer (2-9) plassert i det minste delvis rundt og mellom antallet med elektriske kabler, hvilket antall med elektriske kabler og stive langstrakte polymerelementer er samlet i en snodd bunt ved hjelp av en slagningsoperasjon; minst en lastbærende bunt av langstrakte elementer (13) integrert inn i tverrsnittet; der antallet av elektriske kabler (), stive langstrakte polymerelementer (2-9) og det minst ene lastbærende element (13) er enten lagt i en kontinuerlig heliks, eller alternerende lagt, det vil si ved kontinuerlig alternerende retning, i hele eller deler av lengdeutstrekningen til kraftumbilikalen, for å danne en kraftumbilikal-bunt, karakterisert ved at den minst ene lastbærende bunt av langstrakte elementer omfatter en integrert fiberoptisk kabel (12) for å utøve global belastningsovervåking ved bruk av fiberoptiske spenningsfølere, der den lastbærende bunt er satt sammen av et antall med individuelle langstrakte styrkeelementer (13), hvilke individuelle langstrakte styrkeelementer er lagt i en heliks rundt den i bunten sentralt plasserte fiberoptiske kabel (12), der de langstrakte styrkeelementer er lagt inntil hverandre for å muliggjøre utøvelse av både en beskyttende omslutning av den fiberoptiske kabel og tilveiebringe friksjonsmessig binding mellom den fiberoptiske kabel og de langstrakte styrkeelementer. 2. Kraftumbilikal som angitt i krav 1, karakterisert ved at hvert enkelt langstrakt styrkeelement (13) er en karbonfiberstav, hvilken karbonfiberstav er tilvirket av karbonfibre innleiret i en resinmatrise. 3. Kraftumbilikal som angitt i krav 1, karakterisert ved at hvert enkelt langstrakt styrkeelement er en metallstav (14).

14 14 4. Kraftumbilikal som angitt i ett av kravene 1-3, karakterisert ved at de enkelte langstrakte styrkeelementer er en kombinasjon av i det minste en karbonfiberstav og i det minste en metallstav.. Kraftumbilikal som angitt i ett av kravene 1-4, karakterisert ved at den fiberoptiske kabel innbefatter i det minste en optisk fiber innleiret i en kompositt bærematrise så som polyuretan. 6. Kraftumbilikal som angitt i ett av kravene 1-, karakterisert ved at hver optisk fiber er omgitt av et høytemperaturig spenningsoverførende belegg, et spenningsoverførende adhesive og en omslutning av rustfritt stål. 7. Kraftumbilikal som angitt i ett av kravene 1-6, karakterisert ved at den fiberoptiske kabel innbefatter både et spenningsavfølende fiberelement og et temperaturavfølende fiberfilament. 8. Kraftumbilikal som angitt i ett av kravene 1-7, karakterisert ved at antallet med individuelle langstrakte styrkeelementer er 6, 12 eller 18, hvilke individuelle langstrakte styrkeelementer eventuelt kan legges i mer enn ett lag. 9. Kraftumbilikal som angitt i ett av kravene 1-8, karakterisert ved at kraftumbilikalen omfatter i det minste et fluidrør i tverrsnittet, av metall og/eller polymermateriale.. Kraftumbilikal som angitt i ett av kravene 1-9, karakterisert ved at en beskyttende kappe omslutter den snodde bunt av elektriske kraftkabler, de lastbærende elementer og fyllermateriale.

15 11. Kraftumbilikal som angitt i ett av kravene 1-, karakterisert ved at det (de) ytterligere lastbærende element(er) er enten ståltråd-tau eller stålstaver eller en kombinasjon av dette. 12. Kraftumbilikal som angitt i ett av kravene 1-11, karakterisert ved at fluidrørene i tverrsnittet også inkluderer rør for transport av andre fluider så som hydraulisk fluid. 13. Kraftumbilikal som angitt i ett av kravene 1-12, karakterisert ved at kraftumbilikalen videre innbefatter regulære eller vanlige elektriske signalledninger og/eller ytterligere fiberoptiske ledere. 14. Kraftumbilikal som angitt i ett av kravene 1-13, karakterisert ved at kraftumbilikalen videre omfatter i det minste en i lengderetningen forløpende kanal for tvungen strømningstransport av et kjølemiddel gjennom kraftumbilikalen for å kjøle ned de elektriske kabler og deres isolasjonsmateriale fra en kritisk temperaturverdi.. Kraftumbilikal som angitt i ett av kravene 9-14, karakterisert ved at kraftumbilikalen er en ren umbilikal uten de elektriske kraftkabler for overføring av store mengder med elektrisk kraft/energi.

16 Sammendrag P44NO00 En lastbærende bunt av langstrakte elementer (12, 13) kombinert med en fiber optisk kabel for integrering med en langstrakt struktur for å utøve global belastningsovervåking ved bruk av fiberoptiske spenningsfølere er beskrevet. Den lastbærende bunt er satt sammen av et antall med individuelle langstrakte styrkeelementer (13), hvilke individuelle langstrakte styrkeelementer er lagt i en heliks rundt den i bunten sentralt plasserte fiberoptiske kabel-føler (12). De langstrakte styrkeelementer (13) er lagt inntil hverandre for å muliggjøre utøvelse av både en beskyttende omslutning av den fiberoptiske kabel-føler (12) og tilveiebringe friksjonsmessig binding mellom den fiberoptiske kabel-føler (12) og de langstrakte styrkeelementer (13). (Fig. 3)