Opgerolde pijpen

r. Jan Meek en prof.ir. Frans Bijlaard van Civiele Techniek, sectie offshore techniek en sectie staal en hout

Tussenstand: Focke hoopt begin 2007 te promoveren

(Foto: Sam Rentmeester/FMAX)

“Ken je die vishengels met zo’n molentje die het visdraad op- en afrollen? Nou, ik doe eigenlijk hetzelfde, maar dan met pijpleidingen in zee. Pijpstukken van twaalf meter worden op land aan elkaar gelast, daarna op een spoel gerold, en met een schip in zee weer uitgerold.

Deze zogeheten reeling-techniek wordt op dit moment veel toegepast bij standaard enkelwandige pijpen. Ik onderzoek of die snelle aanlegmethode ook kan worden gebruikt voor het installeren van dubbelwandige tight-fit pijpen. Dat zijn pijpen met een dunne binnenpijp, waar een stevige dikke pijp omheen is geklemd. Die worden gebruikt voor het transport van corrosieve oliën en gassen. De binnenpijp is van speciaal materiaal dat niet wordt aangetast door corrosie, bijvoorbeeld roestvrij staal. Om kosten te besparen wordt de buitenkant van de pijp van standaard staal gemaakt.

Wanneer je zo’n samengestelde pijp oprolt, bestaat het gevaar dat de twee pijpen gaan verschuiven ten opzichte van elkaar en dat de dunne binnenpijp gaat plooien. Daarnaast is het de vraag wat er gebeurt met de lasnaden die de twee dubbele pijpen verbindt.

In Japan hebben onderzoekers al geconcludeerd dat de tight-fit pijpen gebogen kunnen worden tot een straal van elf meter, maar ze hadden daar niet de mogelijkheid om door te zoeken naar de grenswaarde. Ik onderzoek nu hoe klein je de pijp zonder problemen kunt oprollen. Daarom zoek ik de spoeldiameter waarbij het misgaat. Dat heb ik eerst zo goed mogelijk analytisch bepaald en dat ga ik binnenkort in de praktijk testen.

In een proefopstelling in het Stevinlab buig ik verschillende pijpen om een betonnen blok met een bocht erin. Elke keer nadat ik de pijp tot een kleinere straal heb gebogen, stuur ik een klein raceautootje naar binnen die met een laser bepaalt of de binnenkant al geplooid is, en controleer ik de lasnaad op scheuren. Ik begin met een bochtradius van negen meter en ga dan stap voor stap door tot vijf meter. Ergens daartussen moet het misgaan.

Dat is wel eng. Ik ga met een hydraulische cilinder een trekkracht van vierhonderd kilonewton op een pijp aanbrengen waardoor deze zover buigt dat de binnenpijp gaat plooien. Ik wil natuurlijk niet dat er straks stukken pijp door het lab schieten. Daarom ben ik al heel lang bezig met het dimensioneren van de proefopstelling.

Dat is een logistieke operatie. Ik kon niet eerst al mijn analytische berekeningen afronden en dan pas gaan nadenken over een proefopstelling, want ik moest allerlei onderdelen van over de hele wereld bestellen met soms maandenlange levertijden.

De tight-fit pijpen komen als het goed is op 20 juni aan uit Japan, maar het schip is door een kleine brand tijdelijk in Sri Lanka gestrand. Als de pijpen binnen zijn, worden er verschillende proefstukken van gemaakt, met bijvoorbeeld een lasnaad. Na de zomer kan ik dan eindelijk echt met mijn proeven beginnen.” (IdB)

www.offshore.tudelft.nl

Naam: Eelke Focke (28)

Nationaliteit: Nederlandse

Onderwerp: reeling van tight-fit pijpen

Promotor: prof.ir. Jan Meek en prof.ir. Frans Bijlaard van Civiele Techniek, sectie offshore techniek en sectie staal en hout

Tussenstand: Focke hoopt begin 2007 te promoveren

(Foto: Sam Rentmeester/FMAX)

“Ken je die vishengels met zo’n molentje die het visdraad op- en afrollen? Nou, ik doe eigenlijk hetzelfde, maar dan met pijpleidingen in zee. Pijpstukken van twaalf meter worden op land aan elkaar gelast, daarna op een spoel gerold, en met een schip in zee weer uitgerold.

Deze zogeheten reeling-techniek wordt op dit moment veel toegepast bij standaard enkelwandige pijpen. Ik onderzoek of die snelle aanlegmethode ook kan worden gebruikt voor het installeren van dubbelwandige tight-fit pijpen. Dat zijn pijpen met een dunne binnenpijp, waar een stevige dikke pijp omheen is geklemd. Die worden gebruikt voor het transport van corrosieve oliën en gassen. De binnenpijp is van speciaal materiaal dat niet wordt aangetast door corrosie, bijvoorbeeld roestvrij staal. Om kosten te besparen wordt de buitenkant van de pijp van standaard staal gemaakt.

Wanneer je zo’n samengestelde pijp oprolt, bestaat het gevaar dat de twee pijpen gaan verschuiven ten opzichte van elkaar en dat de dunne binnenpijp gaat plooien. Daarnaast is het de vraag wat er gebeurt met de lasnaden die de twee dubbele pijpen verbindt.

In Japan hebben onderzoekers al geconcludeerd dat de tight-fit pijpen gebogen kunnen worden tot een straal van elf meter, maar ze hadden daar niet de mogelijkheid om door te zoeken naar de grenswaarde. Ik onderzoek nu hoe klein je de pijp zonder problemen kunt oprollen. Daarom zoek ik de spoeldiameter waarbij het misgaat. Dat heb ik eerst zo goed mogelijk analytisch bepaald en dat ga ik binnenkort in de praktijk testen.

In een proefopstelling in het Stevinlab buig ik verschillende pijpen om een betonnen blok met een bocht erin. Elke keer nadat ik de pijp tot een kleinere straal heb gebogen, stuur ik een klein raceautootje naar binnen die met een laser bepaalt of de binnenkant al geplooid is, en controleer ik de lasnaad op scheuren. Ik begin met een bochtradius van negen meter en ga dan stap voor stap door tot vijf meter. Ergens daartussen moet het misgaan.

Dat is wel eng. Ik ga met een hydraulische cilinder een trekkracht van vierhonderd kilonewton op een pijp aanbrengen waardoor deze zover buigt dat de binnenpijp gaat plooien. Ik wil natuurlijk niet dat er straks stukken pijp door het lab schieten. Daarom ben ik al heel lang bezig met het dimensioneren van de proefopstelling.

Dat is een logistieke operatie. Ik kon niet eerst al mijn analytische berekeningen afronden en dan pas gaan nadenken over een proefopstelling, want ik moest allerlei onderdelen van over de hele wereld bestellen met soms maandenlange levertijden.

De tight-fit pijpen komen als het goed is op 20 juni aan uit Japan, maar het schip is door een kleine brand tijdelijk in Sri Lanka gestrand. Als de pijpen binnen zijn, worden er verschillende proefstukken van gemaakt, met bijvoorbeeld een lasnaad. Na de zomer kan ik dan eindelijk echt met mijn proeven beginnen.” (IdB)

www.offshore.tudelft.nl