海洋に適用するための温度調節可能な導管
【解決手段】内側から外側に向かって以下の複数の層：内側ライニング、金属からなる少なくとも２つの補強層並びに外側被覆を有する多層構造のフレキシブル管において、２つの補強層の間に導電性プラスチック材料からなる１つの層が存在し、前記導電性プラスチック材料からなる層は両方の補強層と電気的に接続されていて、かつ前記２つの補強層は電源と接続することができることを特徴とする、多層構造のフレキシブル管。
【効果】この管は効率的に加熱できるため、寒冷地帯での油搬送の場合に使用できる。
【効果】この管は効率的に加熱できるため、寒冷地帯での油搬送の場合に使用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、結合していない層を備えた多層構造の温度調節可能なフレキシブル管である。この種の管は、以後、簡素化のために及び英語の言語領域に相応して、アンボンデッド・フレキシブル・パイプ（Unbonded Flexible Pipe）とする。このアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、搬送される流体からのガスの拡散に高い抵抗で対抗し、従って液状又はガス状の媒体を搬送するため及び特に有利に原油又は天然ガスを搬送するために使用できる。
【背景技術】
【０００２】
アンボンデッド・フレキシブル・パイプは、それ自体従来技術である。この種の管は、搬送される流体の流出に対するバリアとしての、通常ではプラスチック管の形の内側ライニングと、該内側ライニングの外側の１以上の補強層とを有する。このアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、高い外部圧力でのこの内側ライニングの崩壊を抑制するために、付加的な層、例えば該内側ライニングの内側の１以上の補強層を有することができる。この種の内側補強は、通常ではカーカスといわれる。さらに、外部環境からの補強層内への又は更に内部にあるポリマーの又は金属の機能層内への液体の侵入に対するバリアを設けるために、外側被覆を有することができる。多くの場合に、金属構造体に関する摩擦による摩耗を抑制するために、外側補強層の間に熱可塑性層が、例えば巻き付けられた「耐摩耗テープ（Anti-Wear Tapes）」の形で挿入される。
【０００３】
典型的なアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、例えば、WO 01/61232、US 6123114及びUS 6085799に記載されており；このアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、更に、ＡＰＩ推奨基準１７Ｂ（API Recommended Practice 17B）、「フレキシブルパイプの推奨基準（Recommended Practice for Flexible Pipe）」、第３版、２００２年３月、並びにＡＰＩ仕様１７Ｊ（API Specification 17J）、「アンボンデッド・フレキシブル・パイプの仕様（Specification for Unbonded Flexible Pipe）」、第２版、１９９９年１１月に詳細に特徴付けられている。
【０００４】
「アンボンデッド」の表現は、この関連で、補強層及びプラスチック層を含めた層の少なくとも２つが構造的に相互に結合されていないことを意味する。実際に、この管は少なくとも２つの補強層を有し、これらの補強層は管の長さにわたり直接的に相互に結合しておらず、間接的にも、つまり他の層を介しても相互に結合していない。それにより、この管を輸送の目的で巻き取るために、このパイプは曲げやすく、十分にフレキシブルである。
【０００５】
この種のアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、液体、ガス及びスラリーの輸送のために、海洋で適用する場合に並びに多様な陸上で適用する場合に多様な実施形で使用される。このアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、例えば流体の輸送のために、管の長さにわたり極めて高い又は極めて異なる水圧が存在する箇所で使用することができ、例えば海底から海面の又は海面付近の施設まで長く延びる上昇管の形で、更に一般に多様な施設間で液体又はガスを輸送するための管として、深海の海底に敷設されている管として、又は海面付近の施設の間の管として使用することができる。
【０００６】
慣用のフレキシブル管の場合に、１つ又は複数の補強層は、大抵はスパイラル状に配置された鋼製ワイヤ、鋼製異形材又は鋼製テープからなり、この場合に個々の層はこのパイプの軸に対して多様な巻き付け角度で形成されていてもよい。
【０００７】
この内側ライニングは、従来技術の場合には通常、ポリオレフィン、例えば架橋されていてもよいポリエチレンからなるか、ポリアミド、例えばＰＡ１１又はＰＡ１２又はポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）からなる。その他に、他の材料からなる層も含むことができる１層又は多層のライニングが公知である。
【０００８】
約４０℃を下回る温度で、石油からいくつかの成分は析出することがある。ここでは、特にロウ及び場合により水和物の析出が重要であり、これらは、管横断面を低減させることがある。低温でも輸送機能を保証するため、この現象を抑制する目的でこの導管は加熱可能であるのが好ましい。この種の導管の加熱を実施する多様な方法が存在する。
【０００９】
WO91/18231は、加熱可能なフレキシブル管システムを記載しており、このフレキシブル管システムは導電性ケーブルを有し、この導電性ケーブルは導電性の電源と接続されかつ抵抗加熱の原理により熱を生じさせる。
【００１０】
このコンセプトの欠点は、費用のかかる設計及び全長にわたって制御できない温度調節である。
【００１１】
更に、WO 97/20162の場合には、フレキシブルな内部導管の周囲に複数の小さな導管が配置されている、フレキシブル管システムを記載している。これらは、プロセス媒体又は流れの輸送のために利用することができる。温度調節された媒体を導通することによって、この管システムの温度調節も考慮できる。このコンセプトの欠点は、同様に、費用のかかる設計、熱損失及び全長にわたり制御できない温度調節である。
【００１２】
他の出願（WO 92/11487、WO 85/04941、WO 2000/66934、WO 2000/66935及びWO 2001/07824）は、媒体温度の受動安定化としての断熱のテーマに取り組んでいる。しかしながら、この場合でも、頻繁に使用される発泡性の構造体の圧縮率が問題となる。このことは、大きな水深で及びそれと関連して高い外部圧力で、この断熱作用の低減を生じることになりえる。
【００１３】
加熱のための他の方法は、WO 2006/097765、WO 2006/090182及びUS 4 874 925に記載されている。例えば２つの導体が存在し、これらの導体は管に沿って相互に１８０°ずらされて導電性層内に埋め込まれている多層管に関している。一方の導体から他方の導体への電流に基づいて、導電性層中での加熱が行われる。この導体と導電性層との結合又は均質な接続は、加熱のために重要である。この導電性層は、外側に向かって断熱され、かつ場合により電気的に絶縁されている。内側の原油に向かう付加的な層は、電気的絶縁のために得策であるか又は必要である。
【００１４】
WO 2008/005829には、導電性ポリマー層を有し、この層が抵抗加熱体として機能する、自動車分野における加熱可能な導管が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】WO 01/61232
【特許文献２】US 6123114
【特許文献３】US 6085799
【特許文献４】WO91/18231
【特許文献５】WO 97/20162
【特許文献６】WO 92/11487
【特許文献７】WO 85/04941
【特許文献８】WO 2000/66934
【特許文献９】WO 2000/66935
【特許文献１０】WO 2001/07824
【特許文献１１】WO 2006/097765
【特許文献１２】WO 2006/090182
【特許文献１３】US 4 874 925
【特許文献１４】WO 2008/005829
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の課題は、搬送される媒体は付加的に僅かな構造的なコストで電気加熱することができる多層構造のフレキシブル管を提供することよりなる。この場合、この導管は具体的に必要である管部分においてだけ適切に加熱されることが可能であるのが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題は、内側から外側に向かって以下の複数の層：
− 内側ライニング、
− 金属からなる少なくとも２つの補強層並びに
− 外側被覆
を有し、更に、２つの補強層の間に導電性プラスチック成形材料からなる層が存在し、この導電性プラスチック成形材料からなる層は両方の補強層と電気的に接続されていて、かつ両方の補強層を電源と接続することができるフレキシブル管によって解決された。有利に、これらの補強層はこのための接続部を有する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この内側ライニングは、通常では、搬送される流体の流出に対するバリアであるプラスチック管である。適用技術的な必要性に応じて、このプラスチック管は、単層であるか又はそれぞれ異なる成形材料からなる複数の層からなることもできる。この場合、このプラスチック管は、例えば二層、三層、四層であるか又は、このプラスチック管は特別な場合に更に多くの層からなる。この種のライニングは従来技術である。この内側ライニングは、他の実施態様の場合に、薄壁の金属製コルゲート管からなることもできる。
【００１９】
この補強層は、通常ではスパイラル状に配置された鋼製ワイヤ、鋼製異形材又は鋼製テープからなる。この補強層の構造は従来技術である。有利に、この補強層の少なくとも１つが、内圧に耐えるように構成され、かつこの補強層の他の少なくとも１つが、引っ張り力に耐えるように構成されている。通常では、２より多くの補強層が存在する。この補強層に続いて、外側被覆が、通常では熱可塑性成形材料又はエラストマーからなる管又はホースの形で存在する。
【００２０】
可能な実施態様の場合には、このアンボンデッド・フレキシブル・パイプの内側ライニングの内側にカーカスが存在する。この種のカーカス及びその構造は従来技術である。他の可能な実施態様の場合に、このアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、特に、高い外部圧力のもとで用いられない場合には、カーカスを有しない。
【００２１】
本発明の場合に２つの補強層の間に配置されている導電性プラスチック成形材料からなる層は、この２つの補強層の内側の補強層に、例えば巻き付け押出（Wickelextrusion）により被着押出成形（aufextrudieren）することができるか又は導電性プラスチック成形材料からなる層は予め作成されたテープの巻き付けにより形成することができる。特別な場合に、このアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、それぞれ２つの補強層の間に導電性プラスチック成形材料からなる複数の層を有することもできる。
【００２２】
この導電性プラスチック成形材料のために適した材料は、例えば、オレフィン性ポリマー、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリエチレン−２，６−ナフタラート、ポリブチレン−２，６−ナフタラート、ポリフェニルスルホン、ポリアリーレンエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド又はポリアリーレンエーテルケトン／ポリフェニレンスルフィド−ブレンドをベースとする成形材料である。
【００２３】
導電性プラスチック成形材料のために使用されるオレフィン性ポリマーは、第一に、ポリエチレン、特に高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、又はアイソタクチック又はシンジオタクチックポリプロピレンであることができる。このポリプロピレンはホモポリマーであるか、又は例えばエチレン又は１−ブテンをコモノマーとして有するコポリマーであることができ、この場合ランダムコポリマーもブロックコポリマーも使用することができる。さらに、このポリプロピレンは、例えば従来技術によって、エチレン−プロピレン−ゴム（ＥＰＭ）又はＥＰＤＭを用いて耐衝撃性に変性されていてもよい。同様に本発明により使用可能なシンジオタクチックポリスチレンは、公知の方法で、メタロセン触媒を用いるスチレンの重合により製造することができる。
【００２４】
この導電性プラスチック成形材料のために使用されるポリアミドは、ジアミン及びジカルボン酸の組合せ、ω−アミノカルボン酸又は相応するラクタムから製造可能である。基本的に、全てのポリアミド、例えばＰＡ６又はＰＡ６６を使用することができる。有利な実施態様の場合に、このポリアミドのモノマー単位は、平均で少なくとも８個、少なくとも９個、又は少なくとも１０個のＣ原子を有している。ラクタムの混合物の場合には、算術平均を考慮した。ジアミンとジカルボン酸との組合せの場合には、ジアミン及びジカルボン酸のＣ原子の算術平均は、この有利な実施態様の場合に、少なくとも８、少なくとも９又は少なくとも１０でなければならない。適切なポリアミドは、例えば：ＰＡ６１０（ヘキサメチレンジアミン［６個のＣ原子］とセバシン酸［１０個のＣ原子］とから製造可能、モノマー単位中のＣ原子の平均は、従ってこの場合８である）、ＰＡ８８（オクタメチレンジアミンと１，８−オクタン二酸とから製造可能）、ＰＡ８（カプリルラクタムから製造可能）、ＰＡ６１２、ＰＡ８１０、ＰＡ１０８、ＰＡ９、ＰＡ６１３、ＰＡ６１４、ＰＡ８１２、ＰＡ１２８、ＰＡ１０１０、ＰＡ１０、ＰＡ８１４、ＰＡ１４８、ＰＡ１０１２、ＰＡ１１、ＰＡ１０１４、ＰＡ１２１２及びＰＡ１２である。ポリアミドの製造は従来技術である。もちろん、これに基づくコポリアミドも使用することができ、この場合、場合によりカプロラクタムのようなモノマーを使用することができる。
【００２５】
ポリアミドとして、有利に、部分芳香族ポリアミドを使用することもでき、このジカルボン酸割合の５〜１００Ｍｏｌ％は８〜２２個のＣ原子を有する芳香族ジカルボン酸に由来し、結晶融点Ｔmは少なくとも２６０℃、有利に少なくとも２７０℃、特に有利に少なくとも２８０℃である。この種のポリアミドは、通常ではＰＰＡともいわれる。このポリアミドは、ジアミンとジカルボン酸の組合せから、場合によりω−アミノカルボン酸又は相応するラクタムの添加下で製造することができる。適切なタイプは、例えばＰＡ６６／６Ｔ、ＰＡ６／６Ｔ、ＰＡ６Ｔ／ＭＰＭＤＴ（ＭＰＭＤは２−メチルペンタメチレンジアミンを表す）、ＰＡ９Ｔ、ＰＡ１０Ｔ、ＰＡ１１Ｔ、ＰＡ１２Ｔ、ＰＡ１４Ｔ並びにこの後者のタイプと、脂肪族ジアミン及び脂肪族ジカルボン酸又はω−アミノカルボン酸又はそのラクタムとの共縮合物である。
【００２６】
ポリアミドの他に、この成形材料は他の成分、例えば耐衝撃性改質剤、他の熱可塑性プラスチック、可塑剤及び他の通常の添加剤を含有することができる。必要なのは、ポリアミドが成形材料のマトリックスを形成することだけである。
【００２７】
導電性プラスチック成形材料のために使用されるフルオロポリマーは、例えばポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン−コポリマー（ＥＴＦＥ）、三成分、例えばプロペン、ヘキサフルオロプロペン、ビニルフルオリド又はビニリデンフルオリドを用いて変性されたＥＴＦＥ（例えばＥＦＥＰ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン−コポリマー（Ｅ−ＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン−コポリマー（ＣＰＴ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペン−コポリマー（ＦＥＰ）又はテトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル−コポリマー（ＰＦＡ）である。他のモノマー、例えばトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、エチレン、プロペン及びヘキサフルオロプロペンを４０質量％まで有するビニリデンフルオリドをベースとするコポリマーも挙げられる。
【００２８】
ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）は、例えば、Solvay Advanced Polymers社の商品名Radel（登録商標）で製造されている。これは、４，４′−ジヒドロキシビフェニル及び４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホンから求核置換により製造できる。特に、ＰＰＳＵ／フルオロポリマーブレンド、例えばＰＰＳＵ／ＰＴＦＥブレンドも適している。
【００２９】
同様に使用可能なポリアリーレンエーテルケトンは、式
（−Ａｒ−Ｘ−）及び（−Ａｒ′−Ｙ−）
［式中、Ａｒ及びＡｒ′は、二価の芳香族基、有利に１，４−フェニレン、４，４′ビフェニレン並びに１，４−、１，５−又は２，６−ナフチレンを表す］の単位を有する。Ｘは、電子求引性基、有利にカルボニル又はスルホニルであり、Ｙは、他の基、例えばＯ、Ｓ、ＣＨ2、イソプロピリデン等である。この場合、基Ｘの少なくとも５０％、有利に少なくとも７０％、特に有利に少なくとも８０％は、カルボニル基であり、基Ｙの少なくとも５０％、有利に少なくとも７０％、特に有利に少なくとも８０％は、酸素からなる。
【００３０】
有利な実施態様の場合に、基Ｘの１００％はカルボニル基からなり、基Ｙの１００％は酸素からなる。この実施態様の場合に、ポリアリーレンエーテルケトンは、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ、式Ｉ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ、式ＩＩ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ、式ＩＩＩ）又はポリエーテルエーテルケトンケトン（ＰＥＥＫＫ、式ＩＶ）であることができるが、もちろんカルボニル基と酸素基との他の配置も可能である。
【００３１】
【化１】
【００３２】
このポリアリーレンエーテルケトンは部分結晶性であり、これは、例えばＤＳＣ分析において、結晶融点Ｔmの決定により表され、これはたいていの場合に大きさに応じて約３００℃以上である。
【００３３】
導電性プラスチック成形材料のために使用されるポリフェニレンスルフィドは、式
（−Ｃ6Ｈ4−Ｓ−）の単位を含有し、
有利にこの少なくとも５０質量％、少なくとも７０質量％、少なくとも９０質量％はこの単位からなる。この残りの単位は、ポリアリーレンエーテルケトンの場合に上記されているような単位、又は三官能性又は四官能性分岐単位であることができ、この分岐単位は、この合成の際に例えばトリクロロベンゼン又はテトラクロロベンゼンの併用から生じる。ポリフェニレンスルフィドは、多くのタイプ又は成形材料が市販されている。
【００３４】
ポリアリーレンエーテルケトン／ポリフェニレンスルフィド−ブレンドの場合に、両方の成分は考えられる全ての混合比で存在することができるので、純粋なポリアリーレンエーテルケトンから純粋なポリフェニレンスルフィドまでの組成物範囲を隙間なく埋められる。一般に、このブレンドは、ポリアリーレンエーテルケトン少なくとも０．０１質量％又はポリフェニレンスルフィド少なくとも０．０１質量％を含有する。
【００３５】
この導電性プラスチック成形材料は、通常の助剤及び添加剤、並びに場合により他のポリマーを含有することができ、これはポリアリーレンエーテルケトンの場合に、例えばフルオロポリマー、例えばＰＦＡ（テトラフルオロエタンとペルフルオロビニルメチルエーテルとからなるコポリマー）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＬＣＰ、例えば液晶性ポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）又は他の耐高温性ポリマー、ポリフェニレンスルフィドの場合に、例えばエチレンと極性コモノマーとのコポリマー又はターポリマー、及び部分芳香族ポリアミドの場合に脂肪族ポリアミドである。このポリアミド成形材料は、例えば、加水分解安定剤、可塑剤又は耐衝撃性改質剤を含有することができる。この成形材料は、更に、潤滑剤、例えば黒鉛、二硫化モリブデン、六方晶系窒化ホウ素又はＰＴＦＥを含有することができる。成形材料に対して、ベースポリマーの割合並びに有利な場合にオレフィン性ポリマー、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリエチレン−２，６−ナフタラート、ポリブチレン−２，６−ナフタラート、ポリフェニルスルホン、ポリアリーレンエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド又はポリアリーレンエーテルケトン／ポリフェニレンスルフィド−ブレンドの割合は、少なくとも５０質量％、有利に少なくとも６０質量％、特に有利に少なくとも７０質量％、殊に有利に少なくとも８０質量％、更に特に有利に少なくとも９０質量％である。
【００３６】
このプラスチック成形材料の導電性は、公知の方法で、例えば導電性カーボン、黒鉛粉及び／又はグラファイトフィブリルの添加により達成される。このプラスチック成形材料のＩＥＣ６００９３による体積抵抗は、１０-3〜１０10Ωｍの範囲内、有利に１０-2〜１０8Ωｍの範囲内、特に有利に１０-1〜１０7Ωｍの範囲内、殊に有利に１０0〜１０6Ωｍの範囲内にある。
【００３７】
導電性層を被着押出成形（aufextrudieren）する場合に、この層の厚さは約０．０５〜５０ｍｍ、有利に０．１〜２０ｍｍ、特に有利に０．２〜１０ｍｍ及び殊に有利に０．４〜６ｍｍである。
【００３８】
他の実施態様の場合に、導電性成形材料からなるテープを、引っ張りながら内側補強層上に巻き付け、場合により溶接し、次いで外側補強層を全面の接触が生じるように覆い被せる。
【００３９】
このテープの幅は管の直径に依存する。通常の幅は、約２０ｍｍ〜約７００ｍｍの範囲内、有利に約３０ｍｍ〜約５００ｍｍの範囲内、特に有利に約４０ｍｍ〜約３００ｍｍの範囲内にある。このテープの厚さは、一方で十分な機械的安定性がなければならず、かつ他方で、良好な巻き取りができるために十分に柔軟でなければならないことにより制限される。従って、実際にこのテープは、０．０５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内の厚さ、有利に０．１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内の厚さを有する。
【００４０】
このテープの横断面は長方形であることができる。しかしながらこのテープは側面に切欠を有することができるため、重なった領域が相互に咬み合い、巻物のほぼ平坦な表面が生じる。
【００４１】
しかしながらこのテープは重ねて巻き付けることもでき；この重なる領域は、大きさに応じて、テープ幅の約１０％で十分である。しかしながら、第１層のテープを突き合わせて巻き付け、場合によりその上に、第２層のテープを同様に突き合わせて巻き付けるが、ほぼ半分のテープ幅だけずらすことができる。
【００４２】
巻き付けの後にこのテープの重なる箇所を相互に溶接することもできる。これは、熱風溶接、加熱エレメントとの接触又は有利にＵＶスペクトル領域、可視スペクトル領域又はＩＲスペクトル領域での電磁線の入射により行うことができる。原則として、テープの固定のためにスポット溶接で十分であるが、連続的に中断のない溶接シームを生じさせるのが有利である。もちろん、このテープは重なった領域で相互に全面的に溶接することもできる。
【００４３】
導電性プラスチック成形材料からなる層は、同時に耐摩耗層としても機能することができる。従来技術において、補強層の摩耗を抑制するために、耐摩耗テープは鋼製の補強層の間に配置される。この場合、第一にテープが摩耗する。この摩耗は、場合により、このフレキシブル管の全寿命にわたり十分な熱効率を保証するために、この設計の際に考慮しなければならない。
【００４４】
この層に接する両方の補強層を電源に接続して、電気的導体として用いることができ、次いで電流は、一方の補強層から他方の補強層へ導電性プラスチック成形材料からなる層を通して半径方向に流れる。この印加される電圧は、層厚、伝導率及び所望の温度から生じる。この構造は、製造に基づいて、導電性プラスチック成形材料からなる層と、その下又はその上にある補強層との間で良好でかつ大面積の接触が保証されるという利点を有する。これは、良好な電流の通過及びそれによる良好な熱収率を保証する。
【００４５】
この成形材料がカーボンブラック又は導電性カーボンブラックを導電性添加物として含有する場合には、この加熱の際に、ＰＴＣ効果（Positive Temperature Coefficient）を利用することができる。この効果は内在的な安全機能である、それというのも、この効果は、加熱の際の伝導率の低下により一定電圧で温度上昇を抑制するためである。導管の熱による損傷又は輸送されるべき媒体の熱による損傷はそれにより抑制することができる。
【００４６】
本発明の場合に、導電性プラスチック成形材料からなる層を具体的な管部分にだけ配置することも可能である。この導電性プラスチック成形材料を、適切な加熱が必要となる領域で導電性に構成することができ、かつこの管の他の領域ではその代わりに例えば通常の耐摩耗テープを取り付けることができる。同様に、補強層の全長に電圧を印加するのではなく、具体的な管部分だけに適切に作動させることが有利である。これは、例えば管構造体中に組み込まれている、外側に向かって遮断された導体によって実現することができる。
【００４７】
この導電性層又はこのために使用されたテープは、多層に構成することもできる。例えば、外側に向いた側が、接続のための良好な導電性層からなることができ、この導電性層は場合により同時に潤滑層（耐摩耗層）として機能し、それに対して内側に向かって導電性充填剤を含有する中間層が続き、この導電性充填剤は所望の温度効率及び熱効率を調節する。この内側に向いた側は、次いで、導電性及び伝熱性の観点で、並びに潤滑及び摩耗挙動の観点で最適化されている層からなることができる。それにより、このようなシートの表面抵抗の問題は解消でき、かつ場合により金属テープ間の隙間による接触損失を補償することができる。良好な導電性の外側層のＩＥＣ６００９３による体積抵抗は、例えば約１０-3〜１０3Ωｍであり、中間層の体積抵抗は例えば約１０-1〜１０8Ωｍである。
【００４８】
このフレキシブル管は、場合により、ここに記載された層の他に、他の層、例えば、一方向性の又は織物により強化されたポリマー層（この場合、良好な伝熱性の炭素繊維補強材を使用することができる）又は断熱のための外側の層を有することができる。
【００４９】
本発明を用いて、析出を抑制するために、この管は全長にわたり又は選択された部分において加熱することができる。この管系及び輸送される媒体の熱による損傷は、この場合に避けることができる。この技術的交換は簡単である、それというのも複雑な技術付属部品は必要なく、この管構造自体は変化がないためである。この本発明による管は、寒冷地帯、例えば寒帯地域での油搬送の場合でも使用できるように効果的に加熱することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、結合していない層を備えた多層構造の温度調節可能なフレキシブル管である。この種の管は、以後、簡素化のために及び英語の言語領域に相応して、アンボンデッド・フレキシブル・パイプ（Unbonded Flexible Pipe）とする。このアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、搬送される流体からのガスの拡散に高い抵抗で対抗し、従って液状又はガス状の媒体を搬送するため及び特に有利に原油又は天然ガスを搬送するために使用できる。
【背景技術】
【０００２】
アンボンデッド・フレキシブル・パイプは、それ自体従来技術である。この種の管は、搬送される流体の流出に対するバリアとしての、通常ではプラスチック管の形の内側ライニングと、該内側ライニングの外側の１以上の補強層とを有する。このアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、高い外部圧力でのこの内側ライニングの崩壊を抑制するために、付加的な層、例えば該内側ライニングの内側の１以上の補強層を有することができる。この種の内側補強は、通常ではカーカスといわれる。さらに、外部環境からの補強層内への又は更に内部にあるポリマーの又は金属の機能層内への液体の侵入に対するバリアを設けるために、外側被覆を有することができる。多くの場合に、金属構造体に関する摩擦による摩耗を抑制するために、外側補強層の間に熱可塑性層が、例えば巻き付けられた「耐摩耗テープ（Anti-Wear Tapes）」の形で挿入される。
【０００３】
典型的なアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、例えば、WO 01/61232、US 6123114及びUS 6085799に記載されており；このアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、更に、ＡＰＩ推奨基準１７Ｂ（API Recommended Practice 17B）、「フレキシブルパイプの推奨基準（Recommended Practice for Flexible Pipe）」、第３版、２００２年３月、並びにＡＰＩ仕様１７Ｊ（API Specification 17J）、「アンボンデッド・フレキシブル・パイプの仕様（Specification for Unbonded Flexible Pipe）」、第２版、１９９９年１１月に詳細に特徴付けられている。
【０００４】
「アンボンデッド」の表現は、この関連で、補強層及びプラスチック層を含めた層の少なくとも２つが構造的に相互に結合されていないことを意味する。実際に、この管は少なくとも２つの補強層を有し、これらの補強層は管の長さにわたり直接的に相互に結合しておらず、間接的にも、つまり他の層を介しても相互に結合していない。それにより、この管を輸送の目的で巻き取るために、このパイプは曲げやすく、十分にフレキシブルである。
【０００５】
この種のアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、液体、ガス及びスラリーの輸送のために、海洋で適用する場合に並びに多様な陸上で適用する場合に多様な実施形で使用される。このアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、例えば流体の輸送のために、管の長さにわたり極めて高い又は極めて異なる水圧が存在する箇所で使用することができ、例えば海底から海面の又は海面付近の施設まで長く延びる上昇管の形で、更に一般に多様な施設間で液体又はガスを輸送するための管として、深海の海底に敷設されている管として、又は海面付近の施設の間の管として使用することができる。
【０００６】
慣用のフレキシブル管の場合に、１つ又は複数の補強層は、大抵はスパイラル状に配置された鋼製ワイヤ、鋼製異形材又は鋼製テープからなり、この場合に個々の層はこのパイプの軸に対して多様な巻き付け角度で形成されていてもよい。
【０００７】
この内側ライニングは、従来技術の場合には通常、ポリオレフィン、例えば架橋されていてもよいポリエチレンからなるか、ポリアミド、例えばＰＡ１１又はＰＡ１２又はポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）からなる。その他に、他の材料からなる層も含むことができる１層又は多層のライニングが公知である。
【０００８】
約４０℃を下回る温度で、石油からいくつかの成分は析出することがある。ここでは、特にロウ及び場合により水和物の析出が重要であり、これらは、管横断面を低減させることがある。低温でも輸送機能を保証するため、この現象を抑制する目的でこの導管は加熱可能であるのが好ましい。この種の導管の加熱を実施する多様な方法が存在する。
【０００９】
WO91/18231は、加熱可能なフレキシブル管システムを記載しており、このフレキシブル管システムは導電性ケーブルを有し、この導電性ケーブルは導電性の電源と接続されかつ抵抗加熱の原理により熱を生じさせる。
【００１０】
このコンセプトの欠点は、費用のかかる設計及び全長にわたって制御できない温度調節である。
【００１１】
更に、WO 97/20162の場合には、フレキシブルな内部導管の周囲に複数の小さな導管が配置されている、フレキシブル管システムを記載している。これらは、プロセス媒体又は流れの輸送のために利用することができる。温度調節された媒体を導通することによって、この管システムの温度調節も考慮できる。このコンセプトの欠点は、同様に、費用のかかる設計、熱損失及び全長にわたり制御できない温度調節である。
【００１２】
他の出願（WO 92/11487、WO 85/04941、WO 2000/66934、WO 2000/66935及びWO 2001/07824）は、媒体温度の受動安定化としての断熱のテーマに取り組んでいる。しかしながら、この場合でも、頻繁に使用される発泡性の構造体の圧縮率が問題となる。このことは、大きな水深で及びそれと関連して高い外部圧力で、この断熱作用の低減を生じることになりえる。
【００１３】
加熱のための他の方法は、WO 2006/097765、WO 2006/090182及びUS 4 874 925に記載されている。例えば２つの導体が存在し、これらの導体は管に沿って相互に１８０°ずらされて導電性層内に埋め込まれている多層管に関している。一方の導体から他方の導体への電流に基づいて、導電性層中での加熱が行われる。この導体と導電性層との結合又は均質な接続は、加熱のために重要である。この導電性層は、外側に向かって断熱され、かつ場合により電気的に絶縁されている。内側の原油に向かう付加的な層は、電気的絶縁のために得策であるか又は必要である。
【００１４】
WO 2008/005829には、導電性ポリマー層を有し、この層が抵抗加熱体として機能する、自動車分野における加熱可能な導管が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】WO 01/61232
【特許文献２】US 6123114
【特許文献３】US 6085799
【特許文献４】WO91/18231
【特許文献５】WO 97/20162
【特許文献６】WO 92/11487
【特許文献７】WO 85/04941
【特許文献８】WO 2000/66934
【特許文献９】WO 2000/66935
【特許文献１０】WO 2001/07824
【特許文献１１】WO 2006/097765
【特許文献１２】WO 2006/090182
【特許文献１３】US 4 874 925
【特許文献１４】WO 2008/005829
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の課題は、搬送される媒体は付加的に僅かな構造的なコストで電気加熱することができる多層構造のフレキシブル管を提供することよりなる。この場合、この導管は具体的に必要である管部分においてだけ適切に加熱されることが可能であるのが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題は、内側から外側に向かって以下の複数の層：
− 内側ライニング、
− 金属からなる少なくとも２つの補強層並びに
− 外側被覆
を有し、更に、２つの補強層の間に導電性プラスチック成形材料からなる層が存在し、この導電性プラスチック成形材料からなる層は両方の補強層と電気的に接続されていて、かつ両方の補強層を電源と接続することができるフレキシブル管によって解決された。有利に、これらの補強層はこのための接続部を有する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この内側ライニングは、通常では、搬送される流体の流出に対するバリアであるプラスチック管である。適用技術的な必要性に応じて、このプラスチック管は、単層であるか又はそれぞれ異なる成形材料からなる複数の層からなることもできる。この場合、このプラスチック管は、例えば二層、三層、四層であるか又は、このプラスチック管は特別な場合に更に多くの層からなる。この種のライニングは従来技術である。この内側ライニングは、他の実施態様の場合に、薄壁の金属製コルゲート管からなることもできる。
【００１９】
この補強層は、通常ではスパイラル状に配置された鋼製ワイヤ、鋼製異形材又は鋼製テープからなる。この補強層の構造は従来技術である。有利に、この補強層の少なくとも１つが、内圧に耐えるように構成され、かつこの補強層の他の少なくとも１つが、引っ張り力に耐えるように構成されている。通常では、２より多くの補強層が存在する。この補強層に続いて、外側被覆が、通常では熱可塑性成形材料又はエラストマーからなる管又はホースの形で存在する。
【００２０】
可能な実施態様の場合には、このアンボンデッド・フレキシブル・パイプの内側ライニングの内側にカーカスが存在する。この種のカーカス及びその構造は従来技術である。他の可能な実施態様の場合に、このアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、特に、高い外部圧力のもとで用いられない場合には、カーカスを有しない。
【００２１】
本発明の場合に２つの補強層の間に配置されている導電性プラスチック成形材料からなる層は、この２つの補強層の内側の補強層に、例えば巻き付け押出（Wickelextrusion）により被着押出成形（aufextrudieren）することができるか又は導電性プラスチック成形材料からなる層は予め作成されたテープの巻き付けにより形成することができる。特別な場合に、このアンボンデッド・フレキシブル・パイプは、それぞれ２つの補強層の間に導電性プラスチック成形材料からなる複数の層を有することもできる。
【００２２】
この導電性プラスチック成形材料のために適した材料は、例えば、オレフィン性ポリマー、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリエチレン−２，６−ナフタラート、ポリブチレン−２，６−ナフタラート、ポリフェニルスルホン、ポリアリーレンエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド又はポリアリーレンエーテルケトン／ポリフェニレンスルフィド−ブレンドをベースとする成形材料である。
【００２３】
導電性プラスチック成形材料のために使用されるオレフィン性ポリマーは、第一に、ポリエチレン、特に高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、又はアイソタクチック又はシンジオタクチックポリプロピレンであることができる。このポリプロピレンはホモポリマーであるか、又は例えばエチレン又は１−ブテンをコモノマーとして有するコポリマーであることができ、この場合ランダムコポリマーもブロックコポリマーも使用することができる。さらに、このポリプロピレンは、例えば従来技術によって、エチレン−プロピレン−ゴム（ＥＰＭ）又はＥＰＤＭを用いて耐衝撃性に変性されていてもよい。同様に本発明により使用可能なシンジオタクチックポリスチレンは、公知の方法で、メタロセン触媒を用いるスチレンの重合により製造することができる。
【００２４】
この導電性プラスチック成形材料のために使用されるポリアミドは、ジアミン及びジカルボン酸の組合せ、ω−アミノカルボン酸又は相応するラクタムから製造可能である。基本的に、全てのポリアミド、例えばＰＡ６又はＰＡ６６を使用することができる。有利な実施態様の場合に、このポリアミドのモノマー単位は、平均で少なくとも８個、少なくとも９個、又は少なくとも１０個のＣ原子を有している。ラクタムの混合物の場合には、算術平均を考慮した。ジアミンとジカルボン酸との組合せの場合には、ジアミン及びジカルボン酸のＣ原子の算術平均は、この有利な実施態様の場合に、少なくとも８、少なくとも９又は少なくとも１０でなければならない。適切なポリアミドは、例えば：ＰＡ６１０（ヘキサメチレンジアミン［６個のＣ原子］とセバシン酸［１０個のＣ原子］とから製造可能、モノマー単位中のＣ原子の平均は、従ってこの場合８である）、ＰＡ８８（オクタメチレンジアミンと１，８−オクタン二酸とから製造可能）、ＰＡ８（カプリルラクタムから製造可能）、ＰＡ６１２、ＰＡ８１０、ＰＡ１０８、ＰＡ９、ＰＡ６１３、ＰＡ６１４、ＰＡ８１２、ＰＡ１２８、ＰＡ１０１０、ＰＡ１０、ＰＡ８１４、ＰＡ１４８、ＰＡ１０１２、ＰＡ１１、ＰＡ１０１４、ＰＡ１２１２及びＰＡ１２である。ポリアミドの製造は従来技術である。もちろん、これに基づくコポリアミドも使用することができ、この場合、場合によりカプロラクタムのようなモノマーを使用することができる。
【００２５】
ポリアミドとして、有利に、部分芳香族ポリアミドを使用することもでき、このジカルボン酸割合の５〜１００Ｍｏｌ％は８〜２２個のＣ原子を有する芳香族ジカルボン酸に由来し、結晶融点Ｔmは少なくとも２６０℃、有利に少なくとも２７０℃、特に有利に少なくとも２８０℃である。この種のポリアミドは、通常ではＰＰＡともいわれる。このポリアミドは、ジアミンとジカルボン酸の組合せから、場合によりω−アミノカルボン酸又は相応するラクタムの添加下で製造することができる。適切なタイプは、例えばＰＡ６６／６Ｔ、ＰＡ６／６Ｔ、ＰＡ６Ｔ／ＭＰＭＤＴ（ＭＰＭＤは２−メチルペンタメチレンジアミンを表す）、ＰＡ９Ｔ、ＰＡ１０Ｔ、ＰＡ１１Ｔ、ＰＡ１２Ｔ、ＰＡ１４Ｔ並びにこの後者のタイプと、脂肪族ジアミン及び脂肪族ジカルボン酸又はω−アミノカルボン酸又はそのラクタムとの共縮合物である。
【００２６】
ポリアミドの他に、この成形材料は他の成分、例えば耐衝撃性改質剤、他の熱可塑性プラスチック、可塑剤及び他の通常の添加剤を含有することができる。必要なのは、ポリアミドが成形材料のマトリックスを形成することだけである。
【００２７】
導電性プラスチック成形材料のために使用されるフルオロポリマーは、例えばポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン−コポリマー（ＥＴＦＥ）、三成分、例えばプロペン、ヘキサフルオロプロペン、ビニルフルオリド又はビニリデンフルオリドを用いて変性されたＥＴＦＥ（例えばＥＦＥＰ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン−コポリマー（Ｅ−ＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン−コポリマー（ＣＰＴ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペン−コポリマー（ＦＥＰ）又はテトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル−コポリマー（ＰＦＡ）である。他のモノマー、例えばトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、エチレン、プロペン及びヘキサフルオロプロペンを４０質量％まで有するビニリデンフルオリドをベースとするコポリマーも挙げられる。
【００２８】
ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）は、例えば、Solvay Advanced Polymers社の商品名Radel（登録商標）で製造されている。これは、４，４′−ジヒドロキシビフェニル及び４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホンから求核置換により製造できる。特に、ＰＰＳＵ／フルオロポリマーブレンド、例えばＰＰＳＵ／ＰＴＦＥブレンドも適している。
【００２９】
同様に使用可能なポリアリーレンエーテルケトンは、式
（−Ａｒ−Ｘ−）及び（−Ａｒ′−Ｙ−）
［式中、Ａｒ及びＡｒ′は、二価の芳香族基、有利に１，４−フェニレン、４，４′ビフェニレン並びに１，４−、１，５−又は２，６−ナフチレンを表す］の単位を有する。Ｘは、電子求引性基、有利にカルボニル又はスルホニルであり、Ｙは、他の基、例えばＯ、Ｓ、ＣＨ2、イソプロピリデン等である。この場合、基Ｘの少なくとも５０％、有利に少なくとも７０％、特に有利に少なくとも８０％は、カルボニル基であり、基Ｙの少なくとも５０％、有利に少なくとも７０％、特に有利に少なくとも８０％は、酸素からなる。
【００３０】
有利な実施態様の場合に、基Ｘの１００％はカルボニル基からなり、基Ｙの１００％は酸素からなる。この実施態様の場合に、ポリアリーレンエーテルケトンは、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ、式Ｉ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ、式ＩＩ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ、式ＩＩＩ）又はポリエーテルエーテルケトンケトン（ＰＥＥＫＫ、式ＩＶ）であることができるが、もちろんカルボニル基と酸素基との他の配置も可能である。
【００３１】
【化１】
【００３２】
このポリアリーレンエーテルケトンは部分結晶性であり、これは、例えばＤＳＣ分析において、結晶融点Ｔmの決定により表され、これはたいていの場合に大きさに応じて約３００℃以上である。
【００３３】
導電性プラスチック成形材料のために使用されるポリフェニレンスルフィドは、式
（−Ｃ6Ｈ4−Ｓ−）の単位を含有し、
有利にこの少なくとも５０質量％、少なくとも７０質量％、少なくとも９０質量％はこの単位からなる。この残りの単位は、ポリアリーレンエーテルケトンの場合に上記されているような単位、又は三官能性又は四官能性分岐単位であることができ、この分岐単位は、この合成の際に例えばトリクロロベンゼン又はテトラクロロベンゼンの併用から生じる。ポリフェニレンスルフィドは、多くのタイプ又は成形材料が市販されている。
【００３４】
ポリアリーレンエーテルケトン／ポリフェニレンスルフィド−ブレンドの場合に、両方の成分は考えられる全ての混合比で存在することができるので、純粋なポリアリーレンエーテルケトンから純粋なポリフェニレンスルフィドまでの組成物範囲を隙間なく埋められる。一般に、このブレンドは、ポリアリーレンエーテルケトン少なくとも０．０１質量％又はポリフェニレンスルフィド少なくとも０．０１質量％を含有する。
【００３５】
この導電性プラスチック成形材料は、通常の助剤及び添加剤、並びに場合により他のポリマーを含有することができ、これはポリアリーレンエーテルケトンの場合に、例えばフルオロポリマー、例えばＰＦＡ（テトラフルオロエタンとペルフルオロビニルメチルエーテルとからなるコポリマー）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＬＣＰ、例えば液晶性ポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）又は他の耐高温性ポリマー、ポリフェニレンスルフィドの場合に、例えばエチレンと極性コモノマーとのコポリマー又はターポリマー、及び部分芳香族ポリアミドの場合に脂肪族ポリアミドである。このポリアミド成形材料は、例えば、加水分解安定剤、可塑剤又は耐衝撃性改質剤を含有することができる。この成形材料は、更に、潤滑剤、例えば黒鉛、二硫化モリブデン、六方晶系窒化ホウ素又はＰＴＦＥを含有することができる。成形材料に対して、ベースポリマーの割合並びに有利な場合にオレフィン性ポリマー、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリエチレン−２，６−ナフタラート、ポリブチレン−２，６−ナフタラート、ポリフェニルスルホン、ポリアリーレンエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド又はポリアリーレンエーテルケトン／ポリフェニレンスルフィド−ブレンドの割合は、少なくとも５０質量％、有利に少なくとも６０質量％、特に有利に少なくとも７０質量％、殊に有利に少なくとも８０質量％、更に特に有利に少なくとも９０質量％である。
【００３６】
このプラスチック成形材料の導電性は、公知の方法で、例えば導電性カーボン、黒鉛粉及び／又はグラファイトフィブリルの添加により達成される。このプラスチック成形材料のＩＥＣ６００９３による体積抵抗は、１０-3〜１０10Ωｍの範囲内、有利に１０-2〜１０8Ωｍの範囲内、特に有利に１０-1〜１０7Ωｍの範囲内、殊に有利に１０0〜１０6Ωｍの範囲内にある。
【００３７】
導電性層を被着押出成形（aufextrudieren）する場合に、この層の厚さは約０．０５〜５０ｍｍ、有利に０．１〜２０ｍｍ、特に有利に０．２〜１０ｍｍ及び殊に有利に０．４〜６ｍｍである。
【００３８】
他の実施態様の場合に、導電性成形材料からなるテープを、引っ張りながら内側補強層上に巻き付け、場合により溶接し、次いで外側補強層を全面の接触が生じるように覆い被せる。
【００３９】
このテープの幅は管の直径に依存する。通常の幅は、約２０ｍｍ〜約７００ｍｍの範囲内、有利に約３０ｍｍ〜約５００ｍｍの範囲内、特に有利に約４０ｍｍ〜約３００ｍｍの範囲内にある。このテープの厚さは、一方で十分な機械的安定性がなければならず、かつ他方で、良好な巻き取りができるために十分に柔軟でなければならないことにより制限される。従って、実際にこのテープは、０．０５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内の厚さ、有利に０．１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内の厚さを有する。
【００４０】
このテープの横断面は長方形であることができる。しかしながらこのテープは側面に切欠を有することができるため、重なった領域が相互に咬み合い、巻物のほぼ平坦な表面が生じる。
【００４１】
しかしながらこのテープは重ねて巻き付けることもでき；この重なる領域は、大きさに応じて、テープ幅の約１０％で十分である。しかしながら、第１層のテープを突き合わせて巻き付け、場合によりその上に、第２層のテープを同様に突き合わせて巻き付けるが、ほぼ半分のテープ幅だけずらすことができる。
【００４２】
巻き付けの後にこのテープの重なる箇所を相互に溶接することもできる。これは、熱風溶接、加熱エレメントとの接触又は有利にＵＶスペクトル領域、可視スペクトル領域又はＩＲスペクトル領域での電磁線の入射により行うことができる。原則として、テープの固定のためにスポット溶接で十分であるが、連続的に中断のない溶接シームを生じさせるのが有利である。もちろん、このテープは重なった領域で相互に全面的に溶接することもできる。
【００４３】
導電性プラスチック成形材料からなる層は、同時に耐摩耗層としても機能することができる。従来技術において、補強層の摩耗を抑制するために、耐摩耗テープは鋼製の補強層の間に配置される。この場合、第一にテープが摩耗する。この摩耗は、場合により、このフレキシブル管の全寿命にわたり十分な熱効率を保証するために、この設計の際に考慮しなければならない。
【００４４】
この層に接する両方の補強層を電源に接続して、電気的導体として用いることができ、次いで電流は、一方の補強層から他方の補強層へ導電性プラスチック成形材料からなる層を通して半径方向に流れる。この印加される電圧は、層厚、伝導率及び所望の温度から生じる。この構造は、製造に基づいて、導電性プラスチック成形材料からなる層と、その下又はその上にある補強層との間で良好でかつ大面積の接触が保証されるという利点を有する。これは、良好な電流の通過及びそれによる良好な熱収率を保証する。
【００４５】
この成形材料がカーボンブラック又は導電性カーボンブラックを導電性添加物として含有する場合には、この加熱の際に、ＰＴＣ効果（Positive Temperature Coefficient）を利用することができる。この効果は内在的な安全機能である、それというのも、この効果は、加熱の際の伝導率の低下により一定電圧で温度上昇を抑制するためである。導管の熱による損傷又は輸送されるべき媒体の熱による損傷はそれにより抑制することができる。
【００４６】
本発明の場合に、導電性プラスチック成形材料からなる層を具体的な管部分にだけ配置することも可能である。この導電性プラスチック成形材料を、適切な加熱が必要となる領域で導電性に構成することができ、かつこの管の他の領域ではその代わりに例えば通常の耐摩耗テープを取り付けることができる。同様に、補強層の全長に電圧を印加するのではなく、具体的な管部分だけに適切に作動させることが有利である。これは、例えば管構造体中に組み込まれている、外側に向かって遮断された導体によって実現することができる。
【００４７】
この導電性層又はこのために使用されたテープは、多層に構成することもできる。例えば、外側に向いた側が、接続のための良好な導電性層からなることができ、この導電性層は場合により同時に潤滑層（耐摩耗層）として機能し、それに対して内側に向かって導電性充填剤を含有する中間層が続き、この導電性充填剤は所望の温度効率及び熱効率を調節する。この内側に向いた側は、次いで、導電性及び伝熱性の観点で、並びに潤滑及び摩耗挙動の観点で最適化されている層からなることができる。それにより、このようなシートの表面抵抗の問題は解消でき、かつ場合により金属テープ間の隙間による接触損失を補償することができる。良好な導電性の外側層のＩＥＣ６００９３による体積抵抗は、例えば約１０-3〜１０3Ωｍであり、中間層の体積抵抗は例えば約１０-1〜１０8Ωｍである。
【００４８】
このフレキシブル管は、場合により、ここに記載された層の他に、他の層、例えば、一方向性の又は織物により強化されたポリマー層（この場合、良好な伝熱性の炭素繊維補強材を使用することができる）又は断熱のための外側の層を有することができる。
【００４９】
本発明を用いて、析出を抑制するために、この管は全長にわたり又は選択された部分において加熱することができる。この管系及び輸送される媒体の熱による損傷は、この場合に避けることができる。この技術的交換は簡単である、それというのも複雑な技術付属部品は必要なく、この管構造自体は変化がないためである。この本発明による管は、寒冷地帯、例えば寒帯地域での油搬送の場合でも使用できるように効果的に加熱することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側から外側に向かって以下の複数の層：
− 内側ライニング、
− 金属からなる少なくとも２つの補強層並びに
− 外側被覆
を有する多層構造のフレキシブル管において、２つの補強層の間に導電性プラスチック成形材料からなる層が存在し、前記導電性プラスチック成形材料からなる層は両方の補強層と電気的に接続されていて、かつ前記２つの補強層は電源と接続することができることを特徴とする、多層構造のフレキシブル管。
【請求項２】
前記導電性プラスチック成形材料は、オレフィン性ポリマー、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリエチレン−２，６−ナフタラート、ポリブチレン−２，６−ナフタラート、ポリフェニルスルホン、ポリアリーレンエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド又はポリアリーレンエーテルケトン／ポリフェニレンスルフィド−ブレンドをベースとする成形材料であることを特徴とする、請求項１記載のフレキシブル管。
【請求項３】
前記導電性プラスチック成形材料からなる層が、２つの補強層の内側の補強層に被着押出成形されていることを特徴とする、請求項１又は２記載のフレキシブル管。
【請求項４】
前記導電性プラスチック成形材料からなる層が、予め作成されたテープの巻き付けにより形成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載のフレキシブル管。
【請求項５】
前記導電性プラスチック成形材料のＩＥＣ６００９３による体積抵抗が、１０-3Ωｍ〜１０10Ωｍの範囲内にあることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のフレキシブル管。
【請求項６】
前記導電性プラスチック成形材料が、導電性カーボンブラック、グラファイトフィブリル及び／又は黒鉛粉を含有することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のフレキシブル管。
【請求項７】
前記導電性プラスチック成形材料からなる層は、多層に構成されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載のフレキシブル管。
【請求項８】
原油を搬送するための、請求項１から７までのいずれか１項記載のフレキシブル管の使用。
【請求項９】
前記導電性プラスチック成形材料からなる層に接する前記２つの補強層を電源に接続し、前記導電性プラスチック成形材料からなる層を通して電流を供給することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のフレキシブル管の加熱方法。
【請求項１】
内側から外側に向かって以下の複数の層：
− 内側ライニング、
− 金属からなる少なくとも２つの補強層並びに
− 外側被覆
を有する多層構造のフレキシブル管において、２つの補強層の間に導電性プラスチック成形材料からなる層が存在し、前記導電性プラスチック成形材料からなる層は両方の補強層と電気的に接続されていて、かつ前記２つの補強層は電源と接続することができることを特徴とする、多層構造のフレキシブル管。
【請求項２】
前記導電性プラスチック成形材料は、オレフィン性ポリマー、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリエチレン−２，６−ナフタラート、ポリブチレン−２，６−ナフタラート、ポリフェニルスルホン、ポリアリーレンエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド又はポリアリーレンエーテルケトン／ポリフェニレンスルフィド−ブレンドをベースとする成形材料であることを特徴とする、請求項１記載のフレキシブル管。
【請求項３】
前記導電性プラスチック成形材料からなる層が、２つの補強層の内側の補強層に被着押出成形されていることを特徴とする、請求項１又は２記載のフレキシブル管。
【請求項４】
前記導電性プラスチック成形材料からなる層が、予め作成されたテープの巻き付けにより形成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載のフレキシブル管。
【請求項５】
前記導電性プラスチック成形材料のＩＥＣ６００９３による体積抵抗が、１０-3Ωｍ〜１０10Ωｍの範囲内にあることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のフレキシブル管。
【請求項６】
前記導電性プラスチック成形材料が、導電性カーボンブラック、グラファイトフィブリル及び／又は黒鉛粉を含有することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のフレキシブル管。
【請求項７】
前記導電性プラスチック成形材料からなる層は、多層に構成されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載のフレキシブル管。
【請求項８】
原油を搬送するための、請求項１から７までのいずれか１項記載のフレキシブル管の使用。
【請求項９】
前記導電性プラスチック成形材料からなる層に接する前記２つの補強層を電源に接続し、前記導電性プラスチック成形材料からなる層を通して電流を供給することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のフレキシブル管の加熱方法。
【公開番号】特開２０１２−２３３５７７（Ｐ２０１２−２３３５７７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１０２１３９（Ｐ２０１２−１０２１３９）
【出願日】平成２４年４月２７日（２０１２．４．２７）
【出願人】（５０１０７３８６２）エボニック デグサ ゲーエムベーハー (837)
【氏名又は名称原語表記】Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｒｅｌｌｉｎｇｈａｕｓｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ １−１１， Ｄ−４５１２８ Ｅｓｓｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月２７日（２０１２．４．２７）
【出願人】（５０１０７３８６２）エボニック デグサ ゲーエムベーハー (837)
【氏名又は名称原語表記】Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｒｅｌｌｉｎｇｈａｕｓｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ １−１１， Ｄ−４５１２８ Ｅｓｓｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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