(12) Oversettelse av europeisk patentskrift

Transkript

1 (12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. H0B 3/82 (06.01) F16L 1/12 (06.01) F16L 3/00 (06.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet (86) Europeisk søknadsnr (86) Europeisk innleveringsdag (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato (84) Utpekte stater AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR (73) Innehaver Nexans, 8, rue du Général Foy, 7008 Paris, Frankrike (72) Oppfinner Bla, Anders Henrik, Sletteveien 11, 178 Halden Norge Karlsen, Jan Erik, Klaus Egges vei 40, 14 Kolbotn Norge (74) Fullmektig Tandbergs Patentkontor AS, Postboks 170 Vika, 0118 OSLO, Norge (4) Benevnelse Ekstern beskyttelse for direkte elektrisk oppvarmingskabel (6) Anførte publikasjoner EP-A WO-A-01/161 US-A

2 1 Beskrivelse [0001] Foreliggende oppfinnelse angår en langstrakt gjenstand som omfatter en kabel omsluttet av minst én ekstern beskyttelse og en produksjonsfremgangsmåte for denne langstrakte gjenstanden. [0002] Mer spesifikk er kabelen av denne langstrakte gjenstanden en kabel til direkte elektrisk oppvarmingen (DEH) av undersjøiske rørledninger. 1 2 [0003] Til oppvarming av olje- eller gassrørledninger for å hindre hydrat- og isdannelse på rørledningsveggene installeres en DEH-kabel for å tilføre strøm til et slikt oppvarmingssystem. En slik DEH-kabel, såkalt "piggyback"-kabel, blir tradisjonelt lagt på rørledningen. Nærmere bestemt spennes en slik kabel fast på rørledningen under dens installasjon. [0004] DEH-kabel er basert på det faktum at en elektrisk vekselstrøm (AC) i en metallisk leder genererer varme. Den oppvarmede rørledningen er en aktiv leder i en elektrisk krets med én-fase vekselstrøms, sammen med en enkelt-kjerne høyspenningskabel fastspent på rørledningen. [000] DEH-kabel inneholder typisk én eller flere ledere omsluttet konsentrisk og suksessiv av en lederskjerm, en kryss-lenket polyetylen-isolasjon og en isolasjonsskjerm. Den kan ikke ha noe metallisk materiale så som pansring utenfor beskyttelsesmantelen, da dette ville muliggjøre en uønsket elektrisk vei for returstrømmen og dermed redusere effektiviteten av systemet. Derfor er generelt kabelen beskyttet av en ekstern plastbeskyttelse mot skade som kan være forårsaket av ytre påvirkningskrefter så som fra fiskeutstyr eller fallende objekter. 3 [0006] Et eksempel for ekstern plastbeskyttelse legges frem i dokumentet EP som tilsvarer ingressen i krav 1. Dette dokumentet foreslår en elektrisk kabel omviklet med en ekstern beskyttelse. Den eksterne beskyttelsen omfatter flere ulike seksjoner anordnet ende-til-ende rundt den elektriske kabelen. Overgangene mellom seksjonene er forskjøvet. [0007] Som nevnt i dette dokument er seksjonene fremskaffet fra svært lange ekstruderte elementer, hvor disse elementene er viklet på en trommel. Denne trommelen fraktes til et fartøy og elementene er kuttet med en lengde på omkring 3 m for å danne disse seksjoner. Deretter legges seksjonene rundt kabelen trukket fra en kabeltrommel.

3 2 [0008] I en annen installasjonsutførelsesform kan de ekstruderte elementene direkte etter ekstruderingstrinnet bli kuttet av med 3 meters lengde for å danne seksjonene. Her pakkes seksjonene på paller for leveranse til et fartøy i forventning av deres installasjon rundt kabelen. [0009] I alle tilfellene er flere seksjoner på omtrent 3 m hver nødvendige for å beskytte hele lengden av kabelseksjonen som skal beskyttes [00] Imidlertid er ikke seksjonene så enkelt å installere rundt kabelen på grunn av de ulike seksjonstyper, trinndelingen mellom overganger og særlig seksjonsforberedelsen som omfatter avkuttingen av seksjonene. [0011] Foreliggende oppfinnelse prøver å løse de ovenfor nevnte problemer i den kjente teknikken, og foreslår mindre tidkrevende installasjon av en ekstern beskyttelse rundt en kabel. [0012] Så langt er målet med foreliggende oppfinnelse å frembringe en langstrakt gjenstand som omfatter en kabel, særlig en elektrisk kabel, omsluttet av minst én ekstern beskyttelse, hvor denne eksterne beskyttelsen omfatter minst to langstrakte, ekstruderte hulprofiler, karakterisert ved at hver profil av denne eksterne beskyttelsen er et enkelt element langs hele lengden av kabelseksjonen som skal beskyttes. [0013] Derfor danner kombinasjonen av minst to enkle langstrakte, ekstruderte hulprofiler den eksterne beskyttelsen rundt hele lengden av kabelseksjonen som skal beskyttes. [0014] Med fordel kan den langstrakte gjenstanden vikles rundt en trommel for å danne en langstrakt objektrulle, spesielt bli viklet rundt en trommel med en typisk minste navdiameter på 4,3 m, en ytterdiameter OD på 8,6 m og en bredde på 4,8 m. Derfor kan den langstrakte gjenstanden transporteres og installeres i en lang lengde uten ytterlige monteringsarbeid, særlig på installasjonsfartøy. Hver langstrakt ekstrudert hulprofil kan bli også viklet rundt en trommel for å danne en profilrulle. [001] I tillegg er den eksterne beskyttelsen sammenhengende og homogen langs hele lengden av kabelen som skal beskyttes, og mer spesifikk kan motstå støt på mer enn KJ og opp til KJ av eksempelvis fiskeredskap og trålbåter.

4 3 [0016] En strukturell egenskap av den eksterne beskyttelsen kan med fordel ligge i at den eksterne beskyttelsen danner en ring rundt kabelen, sett i tverrsnitt. 1 2 [0017] Mer spesifikk er de langstrakte, ekstruderte hulprofiler av den eksterne beskyttelsen - sett i tverrsnitt - ringsektorer. Hver ringsektor omfatter to konsentriske partier lenket mellom dem ved to ytre deler, hvor disse to ytre deler er i kontakt med henholdsvis to andre ytre deler fra én profil (når ringen bare omfatter to ringsektorer) eller fra to ulike profiler (når ringen omfatter minst tre ringsektorer). [0018] Den eksterne beskyttelsen kan omfatte minst tre langstrakte, ekstruderte hulprofiler, og mer foretrukket minst seks langstrakte, ekstruderte hulprofiler, for å forbedre spolbarheten av den langstrakte gjenstanden. [0019] Den eksterne beskyttelsen kan også være tvunnet (eller viklet) langs kabelen. Mer spesifikk er det de langstrakte, ekstruderte hulprofiler som er tvunnet langs kabelen. Derfor kan den eksterne beskyttelsen motstå mer påvirkning fordi de langstrakte, ekstruderte hulprofiler av den eksterne beskyttelsen ikke lett kan bli adskilt fra kabelen. [00] I en foretrukken utførelsesform omfatter den eksterne beskyttelsen strukturmessig identiske langstrakte, ekstruderte hulprofiler. [0021] De langstrakte, ekstruderte hulprofilene kan være laget av termoplastpolymer som tillater å bremse en påvirkning over en lang deformasjonsvei og beskytter kabelen i tilfelle en alvorlig påvirkning. Som et eksempel er termoplastpolymeren polypropylen, og mer spesifikk en glass-forsterket polypropylen. [0022] I en spesifikk utførelsesform omfatter den langstrakte gjenstanden videre et fiksasjonsmiddel for å opprettholde den eksterne beskyttelsen rundt kabelen. 3 [0023] I en første variant omgir fiksasjonsmiddelet den eksterne beskyttelsen. Eksempelvis kan dette fiksasjonsmiddel være et viklet bånd og/eller en ytre mantel rundt den eksterne beskyttelsen. Den ytre mantelen kan generelt være et ekstrudert lag av polyetylen, polyamid eller polypropylen med en tykkelse eksempelvis omfattende mellom til 1 mm. [0024] Ved en annen variant er fiksasjonsmiddelet en del av den eksterne beskyttelsen, eller med andre ord den eksterne beskyttelsen omfatter et fiksasjonsmiddel. Dette

5 4 fiksasjonsmiddel er i stand til å holde sammen to tilstøtende langstrakte, ekstruderte hulprofiler av den eksterne beskyttelsen. [002] Mer spesifikk omfatter én av de to tilstøtende hulprofiler et relieff og den andre et hus, hvor dette relieff er med makt ført i inngrep med huset til en tilstøtende hulprofil, hvor huset og relieffen har komplementære former for å hindre at relieffen frakobles huset. [0026] Når de langstrakte, ekstruderte hulprofiler er ringsektorer er relieffen og huset plassert ved den ytre delen av to henholdsvis tilstøtende ringsektorer. [0027] I en tredje variant kombineres karakteristikken av den første og den andre varianten [0028] I en annen utførelsesform omfatter den langstrakte gjenstanden to eksterne beskyttelser rundt kabelen, hvor begge er tvunnet (eller viklet) i motsatt retning. [0029] En annen gjenstand er en produksjonsfremgangsmåte for den langstrakte gjenstanden ved oppfinnelsen, hvor denne fremgangsmåten omfatter trinnene bestående av: i. å legge hver langstrakt ekstrudert hulprofil rundt kabelseksjonen som skal beskyttes for å danne den eksterne beskyttelsen, hvor kabelen blir trukket fra en kabeltrommel og alle hulprofiler er henholdsvis trukket fra en profiltrommelstasjon, og ii. å feste den eksterne beskyttelsen. [00] Foreliggende oppfinnelse vil bli bedre forstått på bakgrunn av den detaljerte beskrivelsen anført nedenfor og de medfølgende tegningene som gis kun som illustrasjon, og som derfor ikke er begrensninger for den foreliggende oppfinnelsen, og hvor: Figur 1 er et skjematisk syn på en langstrakt gjenstand innbefattet en ekstern beskyttelse i henhold til oppfinnelsen; Figur 2 er et tverrsnitt gjennom den langstrakte gjenstanden i henhold til figur 1; Figur 3a er et tverrsnitt gjennom en langstrakt ekstrudert hulprofil i henhold til oppfinnelsen; Figur 3b er et tverrsnitt gjennom en ekstern beskyttelse innbefattet langstrakt ekstrudert hulprofil i henhold til figur 3a; og Figur 4 er et skjematisk syn på en produksjonsfremgangsmåte for den langstrakte gjenstanden i henhold til figur 1.

6 [0031] Av klarhetshensyn blir de samme elementene designert med identiske henvisningsbetegnelser. På liknende måte vises kun de elementene som er viktige for å forstå oppfinnelsen i diagramform, og målestokk er ikke tatt hensyn til. [0032] Figur 1 viser en langstrakt gjenstand 1 som omfatter en kabel 2 omsluttet av en «flertrådet» ekstern beskyttelse 3, hvor denne eksterne beskyttelsen er omsluttet av et viklet bånd 4 for å feste den eksterne beskyttelsen til kabelen. [0033] Figur 2 viser et tverrsnitt gjennom den langstrakte gjenstanden ifølge figur 1. Kabelen 2 omfatter en sentral enkel elektrisk leder 21 omsluttet av et polymerlag 22. [0034] Den eksterne beskyttelsen 3 omgir kabelen 2 som en ring. Denne eksterne beskyttelsen 3 er satt sammen av seks identiske og enkle langstrakte, ekstruderte hulprofiler 31 som ringsektorer, hvor hver profil omfatter to langstrakte hulrom. 1 [003] Hver ringsektor 31 omfatter to konsentriske partier 311, 312 lenket mellom dem med to ytre deler 313, 314. Hver ytre del 313, 314 av en ringsektor 31 ligger til en ytre del av en annen ringsektor for å danne denne ringen (eller røret) rundt kabelen [0036] Figur 3a illustrerer en annen utførelsesform av et tverrsnitt av én enkel langstrakt ekstrudert hulprofil 31 i henhold til oppfinnelsen. Denne profilen 31 er en ringsektor som omfatter fire langstrakte hulrom, og omfatter to konsentriske partier 311, 312 lenket mellom dem med to ytre deler 313, 314. [0037] Én av de ytre delene 313, 314 omfatter et relieff 42 og den andre et hus 43. I denne bestemte utførelsesformen har relieffen 22 T-form. Relieffen 42 og huset 43 har komplementære former. [0038] Figur 3b viser tre identiske og enkle ringsektorer 31 klipset sammen for å danne den eksterne beskyttelsen 2, hvor denne ringsektoren 31 vises i Figur 3a. Relieffet til én ringsektor er med makt innført i og klipset inn i huset til en tilstøtende ringsektor ved elastisk deformasjon. Når først alle ringsektorene er klipset opprettholdes den eksterne beskyttelsen som sådan rundt kabelen (ikke vist). I dette tilfellet er et ytterlige viklet bånd fortrinnsvis ikke nødvendige for å opprettholde den eksterne beskyttelsen rundt kabelen. [0039] I disse eksempler kan tykkelsen (eller profilhøyden) til ringen være mellom 1 mm og 0 mm, og tykkelsen av den ekstruderte polymeren kan være mellom 3 mm og 6 mm.

7 6 [0040] Tykkelsen av ringen, tykkelsen av den ekstruderte polymeren, antall ringer, antall hulrom, antall ringsektorer gis kun som illustrasjon, og begrenser ikke på denne måten foreliggende oppfinnelse, [0041] Figur 4 viser et skjematisk syn på en produksjonsfremgangsmåte for den langstrakte gjenstanden i henhold til figur 1. 1 [0042] Kabelen 2 blir trukket fra en kabeltrommel (ikke vist) gjennom en stikkrenne i senteret av et bord 1 til en oppleggingsmaskin. Tabellen 1 omfatter seks profiltrommelstasjoner 131 fra hvilke enkelte ekstruderte hulprofiler 31 trekkes fortløpende. Disse profiltrommelstasjoner 131 er plassert med lik avstand fra bordsenteret. Bordet 1 så vel som trommelstasjonene 131 er i stand til å rotere, særlig å rotere i motsatte retninger, for å få en flertrådet (eller viklet) ekstern beskyttelse. [0043] De ekstruderte, hulprofilene 31 så vel som kabelen 2 føres og samles mot et samlepunkt 4 til oppleggingsmaskinen, slik at de ekstruderte hulprofilene 31 legges rundt kabelen 2 for å danne en ekstern beskyttelse av ring-typen og å oppnå den langstrakte gjenstanden 1 i henhold til oppfinnelsen. [0044] For å opprettholde de langstrakte, ekstruderte hulprofiler 31 rundt kabelen 2 trekkes et bånd 41 fra en vikkelmaskin 141 og vikles rundt den eksterne beskyttelsen av ring-typen. 2 [004] Dessuten kan en ytre mantel (ikke vist) ekstruderes rundt det viklede bånd for i tillegg å beskytte kabelen. Denne ytre mantelen kan med fordel omfatte hull for å la vannet kjøle kabelen når den langstrakte gjenstanden ligger under vann. [0046] I tilfellet hvor den eksterne beskyttelsen omfatter et fiksasjonsmiddel, så som nevnt eksempelvis i figurene 3a og 3b, klipses de enkelte langstrakte, ekstruderte hulprofiler ved elastisk deformasjon når profilene samles ved samlepunktet 4.

8 7 P a t e n t k r a v 1 1 En anordning som omfatter: - en undersjøisk rørledning, og - en beskyttet kabel (1) egnet til direkte elektrisk oppvarming av denne rørledningen, hvor den beskyttede undersjøiske kabelen (1) som omfatter en kabel (2) omsluttet av minst én ekstern beskyttelse (3), hvor denne eksterne beskyttelsen (3) omfatter minst to langstrakte, ekstruderte hulprofiler (31), karakterisert ved at den eksterne beskyttelsen (3) danner en ring rundt kabelen (1) og hver profil (31) av den eksterne beskyttelsen er et enkelt element langs hele lengden av kabelseksjonen som skal beskyttes. 2 Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den eksterne beskyttelsen (3) omfatter minst tre langstrakte, ekstruderte hulprofiler (31). 3 Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den eksterne beskyttelsen (3) er tvunnet langs kabelen (2). 2 4 Anordning ifølge et hvilket som helst av de forutgående krav, karakterisert ved at den eksterne beskyttelsen (3) omfatter strukturmessig identiske langstrakte, ekstruderte hulprofiler (31). Anordning ifølge et hvilket som helst av de forutgående krav, karakterisert ved at de langstrakte, ekstruderte hulprofilene (31) er laget av polypropylen, og mer spesifikk av glass-forsterket polypropylen. 6 Anordning ifølge et hvilket som helst av de forutgående krav, karakterisert ved at den videre omfatter et fiksasjonsmiddel. 7 Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at fiksasjonsmiddelet (41) omgir den eksterne beskyttelsen (3). 3 8 Anordning ifølge kravene 6 eller 7, karakterisert ved at fiksasjonsmiddelet (42, 43) er del av den eksterne beskyttelsen (3).

9 8 9 Anordning ifølge et hvilket som helst av de forutgående krav, karakterisert ved at kabelen (2) omfatter én eller flere elektriske ledere (21) omsluttet av minst ett isolerende lag (22). Fremgangsmåte for å produsere en beskyttet kabel ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 9 som omfatter følgende trinn: i. å legge hver langstrakt ekstrudert hulprofil (31) rundt kabelseksjonen som skal beskyttes for å danne den eksterne beskyttelsen (3) som en ring rundt kabelseksjonen, hvor kabelen blir trukket fra en kabeltrommel og alle hulprofiler (31) er trukket fra en profiltrommelstasjon (131), og ii. å fastsette den eksterne beskyttelsen (3) ifølge trinn i.

10 9

11

12 11