DE2629030B2

DE2629030B2 - Vorrichtung zum Verbinden von aufeinanderfolgenden Teilen einer Rohrleitung

Info

Publication number: DE2629030B2
Application number: DE2629030A
Authority: DE
Inventors: Andre Jurancon Capdebosc; Michel Bizanos Moinard
Original assignee: Nationale Elf Aquitaine (production) Sa Courbevoie (frankreich) Ste
Current assignee: Nationale Elf Aquitaine (production) Sa Courbevoie (frankreich) Ste
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-29
Publication date: 1978-06-22
Also published as: NO146788C; JPS526119A; FR2316522A1; DE2629030C3; US4087119A; GB1521574A; ES449393A1; DE2629030A1; NO762232L; CA1042477A; NL7607228A; SE7607409L; FR2316522B1; IT1061818B; BR7604246A; AR210760A1; NO146788B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden von aufeinanderfolgenden Teilen einer Rohrleitung,

wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben und aus der DE-OS 21 14 898 bekannt ist.

Aus dieser Offenlegungsschrift ist eine Kupplungsvorrichtung zum Verbinden zweier konzentrischer oder koaxialer Elemente einer Rohrleitung bekannt, bei der zwischen zwei der zu verbindenden Elemente ein rohrförmiges, flexibles Gelenk angeordnet ist. Das Gelenk ist an seinen Enden formschlüssig mit zwei zylindrischen Verbindungsstücken verbunden. Diese Verbindungsstücke sind nicht innerhalb der Rohrleitung angeordnet Zur Herstellung der Verbindung und der Dichtigkeit der Teile sind Fernbedienungsglieder vorgesehen.

Die aus der DE-OS 19 56 737 bekannte Verbindungsvorrichtung für Rohrleitungen weist eine Verbindungshülse mit einem angeschweißten Innenring auf, der eine Anfassung besitzt, die mit einem Klemmring zusammenwirkt Ein beweglicher Ring ist innerhalb der Hülse verschiebbar und wird durch eine Betätigungsvorrichtung gegen einen elastischen Dichtring gedruckt, so daß für eine Abdichtung zwischen einer Kammer und dem Dichtring gesorgt ist Die Hülse mit dem Innenring sowie der bewegliche Ring sind außerhalb der Rohre angeordnet und umgeben als Verbindungsstück den Außenumfang der beiden zu verbindenden Rohrteile bzw. Rohre, die zu einer Rohrleitung zusammengekuppelt werden.

Die US-PS 36 95 633 beschreibt eine Unterwasser-Bohreinrichtung mit flexiblen Verbindungsstücken, die einen Verriegelungsring im Inneren enthalten, der r.n einer Nut zwischen dem oberen Ende eines unteren Teils und dem unteren Rand eines oberen äußeren Teils angeordnet ist. Der Verriegelungsring wird durch einen Kolben betätigt, der in einem ringförmigen zylindrischen Raum zwischen dem äußeren und inneren Abschnitt eines Verbindungsstückes gleitbar ist.

Die US-PS 35 85 805 zeigt ein Rohranschlußstück, dessen Gehäuse aus drei voneinander abgesetzten Teilen besteht. Ein Dichtungskörper auf der Innenwand des inneren Teils des Rohranschlußstücks ist mit einer Druckquelle über eine Leitung verbunden und wird von dieser mit Druck beaufschlagt, um in Tätigkeit zu treten und die Dichtigkeit der zu verbindenden Teile herzustellen.

Bei keiner der bekannten Vorrichtungen ist die Kupplungsvorrichtung zur Gänze im Inneren der zu verbindenden Rohrteile angeordnet und damit weitgehend geschützt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verbinden von aufeinanderfolgenden Teilen einer Rohrleitung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die Kupplungsvorrichtung im Inneren der Rohrteile geschützt angeordnet ist und ein schrittweises Absetzen der Vorrichtung unter Sicherstellung der Dichtigkeit zwischen zwei aufeinanderfol- ss genden Rohrteilen mit einfachen Mitteln ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Mit der Erfindung werden die Vorteile erzielt, daß die Biegsamkeit des rohrförmigen flexiblen Gelenks in begrenztem Umfang Schwingungen der Rohrteile zuläßt, daß ein Zusammensetzen beim Absetzen der Rohrteile in Richtung Wasseroberfläche mit großer Dichtigkeit ohne Verwendung äußerer zusätzlicher Druckquellen möglich ist und daß mit einfachen konstruktiven, mechanischen Mitteln die aufeinanderfolgenden Rohrteile miteinander gekuppelt werden.

Weitere zweckmäßiga Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht eines im Wasser versenkten Aufbaus, gebildet aus massiven Elementen einer Kolonne, die eine Verbindung zwischen einem Unterwasser-Tanklager und der Meeresoberfläche herstellen;

Fig.2 eine Ansicht im vergrößerten Maßstab der Verbindung zwischen zwei Elementen der Kolonne des Aufbaus nach Fig. 1, insbesondere die Teile der Rohrleitung zum Transport von Erdöl bzw. Erdölprodukten, die in den Elementen der Kolonne befestigt sind, welche durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zusammengefügt werden;

F i g. 3 eine Ansicht im Längsschnitt im vergrößerten Maßstab der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig.4 eine Detailansicht im vergrößerten Maßstab einer Ausführungsform eines der Verbindungsstücke und der Verankerungs- und Dichtemittel in bezug auf eine Endlagerhülse einer der Leitungen, und

Fig.5 eine weitere Ausführungsform eines Details des in F i g. 4 dargestellten Verbindungsstücks.

In F i g. 1 ist mit der Positionsnummer 1 ein Lagertank bekannter Bauweise bezeichnet, der auf einem Unterwasserboden 2 bzw. auf dem Meeresgrund versenkt ist und insbesondere für die Aufnahme eines Kohlenwasserstoff-Volumens 3 bestimmt ist. Dieser Lagertank 1 ist an eine obere Schwimmerplattform 4 angeschlossen, die sich über den Meeresspiegel 5 erhebt. Diese Plattform 4 ist dafür vorgesehen und eingerichtet, um beispielsweise die Ladung eines Ladetransportschiffs 6 mit Kohlenwasserstoff aufzunehmen, der in dem Lagertank 1 abgefüllt ist. Die Verbindung zwischen dem Lagertank 1 und der Plattform 4 wird durch einen Gelenkaufbau hergestellt, der aus Kolonnenelementen 7 besteht, die wahlweise durch ein Kardangelenk 8 verbunden sind. Die Verbindung zwischen diesem Gelenkaufbau und dem Lagertank ist in der Zeichnung schematisch durch die Positionsnummer 9 angedeutet, während die Verbindung zwischen dem Gelenkaufbau und der Plattform 4 durch ein weiteres Verbindungsglied iO erfolgt Im folgenden wird bevorzugt der besondere Aufbau der Elemente 7 der Kolonne und das Verfahren zum Versenken des Gelenkaufbaus und seine Verbindung mit dem Unterwasser-Lagertank 1 beschrieben und dargestellt.

Es ist leicht einzusehen, daß zur Sicherstellung einer dichten Verbindung durch die Elemente 7 der Kolonne dieses Aufbaus, insbesondere zwischen dem Lagertank 1 und der oberen Schwimmerplattform 4 als Verteilerstelle, es üblich ist, durch diese Elemente hindurch eine durchgehende Leitung zu führen. Daraus folgt, daß der Vorgang des Eintauchens der Elemente der Kolonne insbesondere die Verbiegung der Leitung um 90° erfordert entsprechend deren Verbindung und deren Eintauchung, was mit herkömmlichen Gasrohrleitungsgelenken nicht durchgeführt werden kann.

In diesem Zusammenhang wird speziell auf Fig.2 verwiesen, aus der im vergrößerten Maßstab eine besondere Ausführungsform von zwei aufeinanderfolgenden Elementen der Kolonne des Aufbaus gezeigt sind, die beispielsweise durch die Positionsnummern la und Tb gekennzeichnet sind. Diese Elemente sind miteinander durch eine Gelenkverbindung 8, beispielsweise einem Kardangelenk miteinander verbunden. Das

Element 7a, dessen Achse im wesentlichen vertikal verläuft, besitzt an seinem inneren Ende einen Gabelkopf 11, der einen Lagerzapfen für eine erste Querachse 12 aufnimmt. Um diese ist kippbar eine Buchse 13 mit ausreichendem Durchmesser montiert, durch deren äußere Oberfläche und in einer Richtung senkrecht zu derjenigen der Querachse 12 eine zweite Achse 14 verläuft. Um diese ist ein zweiter Gabelkopf 15 drehbar angelenkt, der die Verlängerung des oberen Teils des Elements Tb darstellt. Die Kardangelenkvorrichtung wird dadurch realisiert, daß eine leichte Versteifung der Elemente 7a und Tb gegeneinander unter dem Einfluß der Beanspruchungen, die auf den einmal eingetauchten Aufbau ausgeübt werden, zugelassen werden, die insbesondere durch die Dünung und die Wellen unter Wasser hervorgerufen werden, wobei ganz speziell in diesem Fall die Distanz zwischen dem Unterwasser-Lagertank 1 und der oberen Schwimmerplattform 4 wichtig ist, die beispielsweise einige hundert Meter betragen kann.

jedes Element 7a oder Tb der Kolonne des Gelenkaufbaus weist im Inneren eine metallische Tragkonstruktion 16 mit Diagonalverstrebungen und mit Querbefestigungsgliedern 17 auf, die eine entsprechende Halterung der Achse der Elemente des Aufbaus, der Teile 18,19 der Rohrleitung für die Beförderung von Erdöl bzw. Erdölprodukten und deren Dichtevereinigung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen. Diese Leitungen, deren Achsen im wesentlichen senkrecht verlaufen und in vertikaler Richtung aneinander anschließen, können Bewegungen nahe der Kardanverbindung 8 zwischen den Elementen 7a und Tb durchführen und weisen an ihren sich gegenüberstehenden Enden Lagerhülsen 20 und 21 auf, zwischen denen entsprechend der Erfindung eine Dichteverbindung verwirklicht wird, um die Fortsetzung der Rohrleitung sicherzustellen. Dieses Zusammenführen wird durch die in F i g. 2 schematisch dargestellte Verbindungsvorrichtung 22 durchgeführt.

Wie im Detail aus F i g. 3 ersichtlich ist, besteht die Verbindungsvorrichtung 22 im wesentlichen aus einem rohrförmigen flexiblen Zwischengelenk 23, dessen Zwischenteil nur angedeutet ist und an dessen Enden Verbindungsstücke 24 bzw. 25 vorgesehen sind, die dazu geeignet sind, in den Lagerhülsen 20 und 21 zu gleiten, und schrittweise in den Teilen der aufeinanderfolgenden Leitungen in dem Gelenkaufbau bewegt zu werden. Jedes Verbindungsstück 24 oder 25 weist im Inneren ein Verankerungssystem 26 in der Innenfläche der entsprechenden Lagerhülse auf, sowie eine aufblasbare Dichtung 27, die sobald die beiden Verbindungsstücke an Ort und Stelle sind und die mechanische Verbindung zwischen den beiden Lagerhülsen sichergestellt ist, die Dichte realisiert, die in der gesamten Rohrleitungsanordnung gefordert wird. Die Verbindungsstücke werden in ihren Lagerhülsen bis auf ein Niveau herangeführt, auf dem ihre Verriegelung durchgeführt werden kann, anschließend erfolgt ihre Abdichtung mit Hilfe eines Trägerwerkzeugs 28, das im wesentlichen eine zylindrische Form aufweist und in axialer Richtung die Verbindungsstücke 24 und 25 und das rohrförmige flexible Zwischengelenk 23 miteinander vereinigt. Dieses Werkzeug 28 besteht aus einem langgestreckten Körper 29, dessen inneres Ende 30 (F i g. 2) zugespitzt ist und der mit entsprechenden Vorsprüngen 58 und 59 (Fig.4) versehen ist, deren Rolle nachstehend noch näher erläutert wird. In bevorzugter Weise wird das Werkzeug, das die Verbindungsvorrichtung trägt, durch die Rohrteile bis auf ein Niveau hindurchgeführt, da; durch einen nicht dargestellten Detektorkopf markien ist. Das Werkzeug steigt von dem Tanklager 1 Elemeni um Element der Kolonne hoch, bis es die Gesamtlänge des Gelenkaufbaus durchquert hat. Diese Führung wire durch flexible Federblätter 31 und 32 sichergestellt, die auf dem zylindrischen Körper 29 befestigt sind und des weiteren durch die Verbindungsstücke 24 und 25. Diese Federblätter sind insbesondere an dem Körper 29 mil

ίο Hilfe von Verbindungsnieten 33 oder ähnlicher Elementen befestigt und weisen an ihrem anderen Ende Gleitstücke 34 auf, die mit seitlichen Nuten 35 im Eingriff stehen, die im Körper parallel zu dessen Achse verlaufen, wodurch das Zurückziehen oder das schrittweise Fortbewegen des Werkzeugs ermöglicht wird sobald die Verbindungsvorrichtung die beiden Teile dei Leitung zusammengefügt hat.

Das Werkzeug 28 ist des weiteren mit einei Mitnahmeeinrichtung 36 für die Verbindungsstücke 2< und 25 ausgerüstet, wobei diese Einrichtung für die zeitweilige Mitnahme dieser Verbindungsstücke bevorzugt die Gestalt eines Bajonettverschlusses aufweist jedoch sind auch andere Ausführungsformen für die Vereinigung des Werkzeugs mit den Verbindungsstükken möglich, wie beispielsweise völlig andere Einrichtungen, wie beispielsweise ein hydraulischer odei elektrischer Antrieb. Dichtungen 37 sind in dei Oberfläche der Innenbohrung der Verbindungsstücke vorgesehen, die die Dichtigkeit des Körpers 29 de:

Werkzeugs 28 während des Eingriffs in die Bohrung sicherstellen sollen. Im Körper 29 ist in axialer Richtung ein Versorgungskanal 38 vorgesehen, durch den eine komprimierte, unter Druck stehende Flüssigkeit geleite) wird, deren Aufgabe nachstehend noch näher erläutert wird. Dieser Versorgungskanal 38 ist durch eine nichtdargestellte Leitung mit der Schwimmerplattforrr 4 verbunden oder kann mit einer hydraulischen Zentrale 39 in Verbindung stehen, die in Fig.3 schematisch angedeutet ist und die an dem Werkzeug selbsi hochsteigt bis zum Ende des oberen Verbindungsstück« 24 der Verbindungsvorrichtung. Ein Kabel 40 beinhaltet falls dies vorgesehen ist, die Zufuhrleitung für die untei Druck stehende Flüssigkeit und/oder die elektrischer Verbindungen für den Antrieb der Zentrale, wodurch die Handhabung des Werkzeugs 28 und insbesondere sein Abstieg in den Rohrteilen des Aufbaus gesicher¹ wird, ebenso wie sein Zurückziehen, sobald die Verbindungsvorrichtung in Gang gesetzt wird. Fernei ist aus F i g. 3 unter Bezugnahme auf die Verbindungs

so stücke 24 und 25 ersichtlich, daß das Verbindungsstück 24 unter sein oberes Ende ein Trichterprofil 24a besitzer und daß das Verbindungsstück 25 und sein inneres Ende in einer Spitze 25a münden. Das Trichterprofi ermöglicht das Eindringen des Werkzeugs 28 in di( Verbindungsstücke und die Spitze gestattet die Ver Schiebung der Anordnung, gebildet aus dem Werkzeug den Verbindungsstücken und dem rohrförmigen, flexib len Gelenk während seines Abstiegs in dem Aufbau bi: auf das Niveau der zu vereinigenden Rohrteile.

ho F i g. 4 zeigt vor allem eine praktische Ausführungs form des Verbindungsstücks 24 der Verbindungsvor richtung 22 und des rohrförmigen flexiblen Gelenks 23 das dem Verbindungsstück 24 zugeordnet ist, ferner da: Verankerungssystem 26 für dieses VcrbindungsMüd

ιλ mit der Lagerhülse 20 und den Antrieb bzw. dii Versorgung für die aufblasbare Dichtung 27. In Fig.' ist nur das obere Verbindungsstück 24 dargestellt, wa ausreicht, da das untere Verbindungsstück 25 genau dii

gleichen Organe besitzt, wobei die letzteren synchron mit denjenigen des oberen Verbindungsstücks gesteuert werden, um ein gleichzeitiges Ankuppeln der Vorrichtung an die beiden zu vereinigenden Rohrteile zu erreichen, sowie deren Dichtigkeit und zuletzt das Zurückziehen des Werkzeugs 28.

In seiner äußeren Oberfläche weist das Verbindungsstück 24 ringsum eine Anzahl von ringförmigen Dichtungen 41 auf, die eine erste Abdichtung ergeben, sobald das Verbindungsstück 24 seinen Platz in der Lagerhülse 20 einnimmt. Das Verbindungsstück 24 besitzt im übrigen im Inneren eine zylindrische Ausnehmung 42, die gegen den Zufuhrkanal 38 des Verbindungsstücks hin geöffnet ist und in der ein ringförmiger Kolben 43 montiert ist, der axial zu dem Verbindungsstück liegt. Der Kolben begrenzt mit der Decke der zylindrischen Ausnehmung 42 einen Hohlraum 44 variablen Volumens, das von der jeweiligen Position des Kolbens abhängt. Segmente 45 sind in der äußeren Oberfläche des verschiebbaren Kolbens 43 angeordnet, um die Dichtigkeit nach außen während der Bewegungen des Kolbens zu gewährleisten. An seinem oberen Ende weist der Kolben 43 ein Leitungsknie 46 auf, das mit dem Ende eines Kanals 47 zusammenpaßt, der durch den Körper des Verteilungsstücks 24 verläuft. Sobald der Kolben seine unterste Stellung erreicht, in der er auf dem Boden der zylindrischen Ausnehmung 42 aufliegt, besitzt das Volumen des Hohlraums 44 seinen Maximalwert. Der Kanal 47 steht durch den Körper des Verbindungsstücks 24 hindurch in Verbindung mit der aufblasbaren Dichtung 27, die in einer offenen Hohlkehle 49 angeordnet ist, die in der äußeren Oberfläche des Verbindungsstücks vorgesehen ist. Diese Dichtung 27 weist einen inneren Hohlraum 48 auf, der in Verbindung mit dem Kanal 47 derart steht, daß die komprimierte Flüssigkeit, die von dem Hohlraum 44 durch den Kanal 46 in der angezeigten Richtung fließt, die Dichtung 27 aufbläst und dadurch die endgültige Dichtigkeit des Verbindungsstücks 24 gegenüber der Lagerhülse 20 sicherstellt.

In der äußeren Oberfläche des Kolbens 43 ist eine konische Auflagefläche 50 bzw. Auflageschulter vorgesehen, die dazu bestimmt ist, mit Zapfen 51 zusammenzuwirken, die das Verankerungssystem 26 des Verbindungsstücks bilden. Diese Zapfen 51 sind in radialen Löchern 52 querverschiebbar, gleichmäßig um die Achse des Verbindungsstücks angeordnet und durchsetzen den Körper des Verbindungsstücks, um eine Verbindung seiner äußeren Oberfläche mit der zylindrischen Ausnehmung 42 auf Höhe des Kolbens 43 so herzustellen. Wenn sich der Kolben in seiner oberen Position befindet, sind die Zapfen 51 in den Körper des Verbindungsstücks eingezogen, so daß dieses, getragen durch das Werkzeug 28 frei durch die Teile der Rohrleitung bis auf eine Höhe bewegt werden kann, in der die Verbindungsvorrichtung sich befindet. Im Gegensatz dazu, wenn der Kolben 43 unter dem Einfluß des Drucks einer Flüssigkeit, die in den Hohlraum 44 eingeleitet wird, seine untere Stellung einnimmt, drückt die konische Auflagefläche 50 die Zapfen 51 fortschrei- t>o tend aus dem Verbindungsstück heraus und bringt sie zum Eingriff mit einer weiteren Hohlkehle 51a, die in der inneren Oberfläche der Lagerhülsc 20 vorgesehen ist und legt dadurch das Verbindungsstuck in bezug auf die Lagerhülse 20 fest. <>5

Der Kolben 43 weist in seiner Oberfläche, gegen das Innere des Verbindungsstücks gerichtet und an seinem unteren Ende eine Längsaussparung 53 auf, in der eine Feder 54 koaxial angeordnet ist. Diese Feder stützt sich mit dem einen Ende gegen einen Anschlag 43a ab, der in der Grundfläche des Kolbens 43 vorgesehen ist und mit dem anderen Ende gegen einen Vorsprung 55, der auf der äußeren Fläche einer Gleitbuchse 56 angebracht ist, deren obere Verlängerung 57 dafür vorgesehen ist, den Hohlraum 44 in der Ausnehmung 42 seitlich abzuschließen, wenn das Werkstück 28 aus dem Verbindungsstück herausgezogen wird. Zu diesem Zweck wirkt die obere Verlängerung 57 der Gleitbuchse 56 mit einem Absatz 58 zusammen, der im Körper 29 des Werkzeugs 28 derart angeordnet ist, daß eine Verschiebung desselben im Inneren der Verbindungsvorrichtung, um das Werkzeug auf die Höhe der zu verbindenden Rohrteile zu bringen, die Gleitbuchse zurückgedrückt wird, der Hohlraum 44 dann noch in Verbindung mit dem Kanal 38 steht, durch den die unter Druck stehende Flüssigkeit zuströmt. Durch das Auffüllen des Hohlraums 44 wird der Kolben 43 in Richtung Boden gegen die Kraft der Feder 54 zurückgedrängt, wodurch eine seitliche Kraft auf die Zapfen 51 ausgeübt wird, die dadurch in Eingriff mit der Hohlkehle 51a der Lagerhülse 20 gelangen. Am Ende der Bewegung fließt die komprimierte Flüssigkeit durch den Kanal 46 und den Kanal 47 zu der Dichtung 27, wodurch unmittelbar nach der Verankerung des Verbindungsstücks die Dichtigkeit gegenüber der Lagerhülse sichergestellt wird. Es ist offensichtlich, daß die gleichen Vorgänge gleichzeitig im Verbindungsstück 25 ablaufen, so daß die beiden Verbindungsstücke 24 und 25 zur gleichen Zeit mit den Lagerhülsen 20 und 21 verriegelt werden, wobei eine fortdauernde Dichtigkeit der Rohrleitung durch die Teile 7a und Tb (Fig.2) sichergestellt wird, die weiterhin miteinander verbunden sind. Bei einer geringfügigen Abwandlung kann der Zeitpunkt des Verankerns der beiden Verbindungsstükke unterschiedlich gewählt werden, um für den Fall eine geringfügige Änderung der Länge zu ermöglichen, daß eine Verriegelung des ersten Verbindungsstücks und dann die Verriegelung des zweiten Verbindungsstücks erfolgt, nachdem auf das biegsame Rohr eine axiale Kraft ausgeübt wurde, die die Veränderung der Länge herbeiführt. Der Körper 29 des Werkzeugs 28 kann darauf zurückgezogen werden, das Zurückziehen des Körpers 29 nach dem Entriegeln der Mitnahmeeinrichtung 36 ermöglicht es, daß die Gleitbuchse 56 geringfügig nach oben in dem Verbindungsstück 24 steigt, derart, daß die obere Verlängerung 57 der Gleitbuchse 56 entsprechend der Zurücknahme ansteigt, wodurch der Hohlraum 44 seitlich geschlossen wird, um in diesem einen ausreichenden Partialdmck aufrechtzuerhalten. Der Kolben 43 verbleibt dann in seiner Position oder er verriegelt die Zapfen 5t, wobei der Partialdruck in der Dichtung 27 die Dichtigkeit aufrechterhält. Das Werkzeug 28 weist einen zweiten Vorsprung 59 auf, der mit einer gleichartigen Gleitbuchse zusammenarbeitet, die in dem unteren Verbindungsstück 25 angeordnet ist.

F i g. 4 zeigt des weiteren im Detail eine praktische Ausführungsform des rohrförmigen flexiblen Gelenks 23, das die Dichteverbindung zwischen den beiden Verbindungsstücken 24 und 25 verwirklicht. An seinem unteren Ende weist das Verbindungsstück 24 beispielsweise eine Endfläche 60 auf, auf der mit Hilfe von Schraubenmuttern 61 ein Vorsprung 62 befestigt ist, der ein flexibles Rohr 63 aus Neopren oder einem ähnlichen Material axial verlungert und an den ein einspringendes Zentrier- und Dichtungsübergangsvorstück 64 anschließt, das in die Bohrung des Verbindungsstücks 24

ίο

eingeschoben ist. Das Rohr 63 weist vorteilhafterweise
auf seiner äußeren Oberfläche eine Auflage 65 aus
einem Schutzmaterial gegenüber den äußeren Umwelteinflüssen auf, wodurch die Möglichkeit eines Zusammendrückens des mittleren Rohres durch den äußeren 5
Umweltdruck begrenzt wird und die Zugkräfte während
der Durchführung der Installation ausgehalten werden.

Mit der Erfindung wird eine Verbindungsvorrichtung
geschaffen, deren Verriegelungs- und Dichtungsmittel
über die Gesamthöhe des Gelenkaufbaus ferngesteuert ι ο
werden können, sobald diese an Ort und Stelle
eingesetzt ist. Die ausreichende Biegsamkeit des
rohrförmigen flexiblen Elements der Vorrichtung läßt
noch begrenzte Schwingungen der Elemente des
Aufbaus aufgrund der Beanspruchungen, denen sie 15
unterworfen sind, zu und in allen diesen Fällen kann die
Fortführung der Rohrleitung zugelassen werden. Einer
evtl. Demontage des Aufbaus infolge eines Unfalls kann
mit Ruhe entgegengesehen werden, da diese Demontage ohne die Hilfe von Tauchern durchgeführt werden 20
kann, da diese wegen der relativ geringen Eintauchtiefen nicht benötigt werden.

Es ist offensichtlich, daß die Erfindung nicht einzig
und allein auf das beschriebene und dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern daß sie 25
vielmehr eine große Anzahl von Varianten mit umfaßt.
Insbesondere liegt es auf der Hand, für das Trägerwerkzeug der Vorrichtung eine andere Ausführungsform
vorzusehen und hierfür einen zweiteiligen Körper mit
einem Kugelgelenk zu verwenden, um ihm eine gewisse 10
Flexibilität zu verleihen und gleichzeitig Querversteifungsringe einzusetzen, um seine Länge einstellen zu
können und eine Ausrichtung seiner Verankerungsmitten mit den Verbindungsstücken und den hierfür
vorgesehenen Hohlkehlen herzustellen. Ebenso können 35

die Ausführungsformen der Mittel zum Verankern des Verbindungsstücks auf der entsprechenden Leitung und die Unterbringung der Dichtungsorgane, die die Verankerung herbeiführen, modifiziert werden, und zwar in einer Art, wie dies in Fig.5 dargestellt ist. Bei dem in F i g. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind gleiche Bauteile, wie sie bei dem voranstehend beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel vorhanden sind, mit gleichen Bezugszahlen belegt, wie beispielsweise das Verbindungsstück 24, die Buchse 56, der Kolben 43 und die Ausnehmung 42, die mit dem Kanal 38 verbunden ist, um mit einer Antriebsflüssigkeit zum Verschieben des Kolbens 43 gefüllt zu werden und somit auf die Verankerungszapfen einzuwirken und deren Eingriff mit den Hohlkehlen 51a auszulösen. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch das Nutzvolumen der Ausnehmung 42 durch die Anordnung von Zusatzzylindern 70 begrenzt, die gleichmäßig verteilt in der Ausnehmung, um die Achse des Verbindungsstücks 24 angeordnet sind und von denen jeder einen Kolben 71 mit einem Schaft 72 aufweist, der aus dem Zylinder 70 herausragt und mit der oberen ebenen Fläche 73 des Hauptkolbens 43 in Berührung steht. Die Zylinder 70 sind über Leitungen 74 mit dem Versorgungskanal 38 derart verbunden, daß die Verschiebung der Schäfte 72 synchron erfolgt und eine gleichmäßig verteilte Kraft auf den Kolben 43 ausgeübt wird. Diese Ausführungsform bringt den Vorteil mit sich, daß das notwendige Volumen der Antriebsflüssigkeit begrenzt wird und trotzdem die gleiche Funktionssicherheit wie bei der Ausführungsform nach Fig.4 erzielt wird. Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 ist ein zweiter Kanal 75 vorgesehen, der mit der Leitung 46 durch den Hauptkolben 43 in Verbindung steht, um die Dichtung 27 aufzufüllen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

10 15 20 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verbinden von aufeinanderfolgenden Teilen einer Rohrleitung zum Befördern von Kohlenwasserstoffverbindungen, mit einem zwischen zwei zu verbindenden, unter Umständen miteinander nicht vollständig fluchtenden Teilen der Rohrleitung angeordneten rohrförmigen flexiblen Gelenk, das an seinen Enden formschlüssig mit zwei zylindrischen Verbindungsstücken verbunden ist, mit Fernbedienungsglieder zum Verkuppeln der Verbindungsstücke in dem jeweiligen entsprechenden Teil der Rohrleitung nahe an deren, deutlich abgesetzten Endlagerhülsen, und mit ebenfalls ferngesteuerten Elementen,, die die Dichtigkeit zwischen der Außenfläche der Verbindungsstücke und aer Innenfläche der Rohrteile herstellen, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Verbindungsstücke (24,25) im Inneren der beiden Rohrteile (18, 19) verschiebbar sind und jedes verschiebbare Verbindungsstück (24, 25) eine innere Ausnehmung (42) für einen zylindrischen Kolben (43) aufweist, koaxial zu dem Verbindungsstück, mit einer konischen Auflagefläche (50), die mit Verankerungszapfen (51) zusammenarbeitet, die verschiebbar in gleichmäßig über das Verbindungsstück sich um dessen Achse erstreckenden Querbohrungen (52) sind, daß diese Bewegung des Kolbens (43) die Zapfen (51) absatzweise aus der Umfangsfläche des Verbindungsstücks (24, 25) herausragen und zum Eingriff mit einer vertieft in der Innenfläche der zu dem entsprechenden Rohrteil zugehörigen Lagerhülse (20,211) angebrachten Hohlkehle (51 anbringen läßt, daß dieser Kolben (43) eine Endfläche besitzt, die als Abschlußfläche der Ausnehmung (42) einen Hohlraum (44) mit variablem Volumen nach unten begrenzt, der einem gegen den Kolben (43) wirkenden Mediumsdruck ausgesetzt ist; daß ein querverlaufender Anschlag (43a) im Kolbenkörper vorgesehen ist, daß ein paralleler Vorsprung (55) zu dem Anschlag (43a^ an einer gleitbaren Hülse (56) etwa in der Mitte koaxial zu dem Verbindungsstück angeordnet ist, daß diese Hülse (56) durch eine Feder (54), die sich gegen einen Vorsprung (55) und gegen einen Anschlag (43a) abstützt, in ihre Ausgangsstel- ^4S lung zurückführbar ist und daß mindestens eine aufblasbare Dichtung (27) in einer offenen Hohlkehle (49) in der Außenfläche des Verbindungsstücks (24,25) vorgesehen ist und gegen die Innenfläche der Lagerhülse (20; 21) anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige flexible Gelenk (23) aus einem zylindrischen Rohr besteht, das am Ende der in den Lagerhülsen (20, 21) der Rohrteile verschiebbaren Verbindungsstücke (24, 25) eingesetzt ist, daß das Gelenk (23) am Ende mit Vorsprüngen (62) für das Zusammenfügen mit den Verbindungsstücken (24, 25) versehen ist und daß das Rohr auf seiner äußeren Oberfläche einen Schutzüberzug (65) gegen Umwelteinflüsse aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbare Dichtung (27) durch einen im Verbindungsstück (24; 25) angeordneten Kanal (47) mit dem Hohlraum (44) variablen Volumens verbunden ist und daß ein querverlaufender Durchgang (46) im Kolben (43) vorgesehen ist, der den Kanal (47) dann freigibt, wenn die Verankerungszapfen (51) im Eingriff mit der

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35

50

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65 versenkten Hohlkehle (5IaJ der Lagerhülse (20; 21) sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Einstellelement (28) aufweist, das eine im wesentlichen zylindrische Form besitzt und axial in die Verbindungsstücke (24; 25) das flexible rohrförmige Gelenk (23) durchsetzend eingefügt ist, daß das Einstellelement (28) mit Mitteln zum gleichzeitigen formschlüssigen Zusammenfügen der beiden Verbindungsstücke (24, 25) ausgerüstet ist, wobei in jedem von den Verbindungsstücken eine axiale Verschiebung der zentralen Hülse (56) und eine Verbindung des Hohlraums (44) variablen Volumens mit einem Austrittsquerschnitt einer im Einstellelement (28) angeordneten Leitung stattfindet, von der das Medium unter Druck in den Hohlraum (44) einströmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verbinden des Einstellelements (28) mit den Verbindungsstücken (24; 25) aus Bajonettverschlüssen oder ähnlichen Elementen bestehen, die in eine offene, abgesetzte Nut (35) in jedem Verbindungsstück (24; 25) eingreifen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Rohrteile im wesentlichen vertikal verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß das im unteren Teil der Vorrichtung angeordnete Verbindungsstück (25) eine um ihre Achse drehbare Spitze (25a) und das obere Verbindungsstück (24) einen Führungstrichter (24a; für das Einstellelement (28) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den beiden Enden des Einstellelements zu beiden Seiten der Verbindungsstücke (24; 25) in den Rohrteilen Zentrierglieder, gebildet aus flexiblen Federblättern (31, 32) befinden, die in den Körpern des Einstellelements (28) im Falle dessen Bewegung versenkbar sind, nachdem die Verbindungsstücke (24; 25) zusammengefügt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement an einem Trägerkabel (40) hängt, das eine Zulaufleitung für das unter Druck befindliche Medium aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (28) an seinem oberen Ende mit einer hydraulischen Zentrale (39) ausgerüstet ist, die in die mit dem Hohlraum (44) variablen Volumens jedes Verbindungsstücks (24; 25) verbundene Leitung (38) das unter Druck befindliche Medium liefert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (28) an seinem unteren Ende einen Detektorkopf zum Messen der Position gegenüber den Rohrteilen (18, 19) enthält.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement in seiner äußeren Oberfläche Dichtungsgelenke (37) aufweist, die mit der Innenfläche der Verbindungsstücke (24; 25) im Falle einer axialen Verbindung durch die Vorrichtung (22) zusammenwirken.