DE2832056C3 - Device for the articulated anchoring of a riser strand - Google Patents
Device for the articulated anchoring of a riser strandInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gelenkigen Verankerung eines Riserstranges auf dem Meeresboden, wobei das unterste Riserrohr an einem Kardangelenk angelenkt ist, das in einem auf dem Meeresboden befestigbaren Lagerbock angeordnet ist, der als Kugelschalenteil ausgebildet ist, und wobei das untere Ende des Riserrohres ein das Kugelschalenteil umschließendes Wandteil aufweist, zwischen dem und dem Kugelschalenteil sich eine Abdichtung gegen das Seewasser befindetThe invention relates to a device for the articulated anchoring of a riser strand on the seabed, wherein the lowermost riser tube is articulated on a universal joint that is in one on the Seabed fastenable bearing block is arranged, which is designed as a spherical shell part, and wherein the the lower end of the riser tube has a wall part enclosing the spherical shell part, between which and the spherical shell part is a seal against the seawater
Ein Riserstrang, der mit seinem oberen Ende gleichzeitig zur Verankerung an einer schwimmenden Plattform und der mit seinem unteren Ende auf dem Meeresboden befestigt ist, dient zum Schutz der Produktionsleitungen, die im Inneren des Riserstranges liegen. Durch mit dem Riserstrang verbundene Auftriebskörper wird eine nach oben gerichtete Zugkraft erzeugt Aufgrund von Wind- und Wellenbewegungen muß der Riserstrang gelenkig mil dem auf dem Meeresboden befestigten Lagerbock verbunden werden. Diese Gelenkigkeit wird durch ein Kardangelenk erreicht, in dem sich auch die Zugkräfte und Querkräfte des Riserstranges abstützen.A riser strand, the upper end of which is used for anchoring to a floating Platform and which is fastened with its lower end on the seabed, serves to protect the Production lines that lie inside the riser strand. Through buoyancy bodies connected to the riser strand an upward pulling force is generated due to wind and wave movements the riser strand must be articulated to the bearing block attached to the seabed. This flexibility is achieved by a cardan joint, in which the tensile forces and lateral forces are also of the riser strand.
Es ist eine Lösung bekannt, bei der der im wesentlichen als Kugelschalenteil ausgebildete Lagerbock von dem unteren Ende des Riserrohres umschlossen ist. Dabei ist zwischen dem stationären Kugelschalenteil des Lagerbockes und dem sich bewegenden Wandteil des Riserrohres eine gleitende Dichtung zur Abdichtung gegenüber dem Seewasser angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, Überprüfungen, Wartungen und Austauschen von Verschleißteilen der Produktleitungen im eingebauten Zustande des Riserstranges von innen her durchzuführen. Nachteilig bei dieser Bauart ist jedoch, daß das mit der gleitenden Dichtung zusammenarbeitende Kugelschalenteil oder das entsprechende Wandteil des Riserrohres bearbeitet werden muß. Trotzdem ist die Lebensdauer einer gleitenden Dichtung beschränkt, und deren Ausfall kann zu kostspieligen Betriebsunterbrechungen führen.A solution is known in which the bearing block, which is essentially designed as a spherical shell part is enclosed by the lower end of the riser tube. It is between the stationary spherical shell part the bearing block and the moving wall part of the riser tube provide a sliding seal for Sealing against the sea water arranged. In this way it is possible to carry out inspections, maintenance and replacing wear parts of the product lines in the installed state of the riser strand of perform inside. However, the disadvantage of this design is that the cooperating with the sliding seal Ball shell part or the corresponding wall part of the riser tube must be processed. Even so, the life of a sliding seal is limited and it can be costly to fail Cause business interruptions.
Eine andere bisher bekannte gelenkige Verbindung des Riserstranges mit dem auf dem Meeresboden befestigten Lagerbock besteht darin, daß das Kardange-Another previously known articulated connection of the riser strand with that on the seabed attached bearing block is that the cardan
h) lenk von außen zugänglich ausgebildet ist. Auf diese Weise ist keine Dichtung erforderlich. Nachteilig bei dieser Bauart ist jedoch die nasse Umführung der flcxibo! auszubildenden Produktleitungen und desh) steering is designed to be accessible from the outside. To this Way, no seal is required. However, the disadvantage of this design is the wet bypassing of the flcxibo! trainee product lines and des
Gelenkes, so daß für Wartungsarbeiten und Reparaturen Taucher eingesetzt werden müssen.Joint, so that divers must be used for maintenance work and repairs.
Eine weitere Möglichkeit, Unterwasserarbeiten an einem Bohrloch durchzuführen, ist in der US-PS 35 12 583 beschrieben. Danach wird eine Tauchglocke über das Bohrloch gesetzt und anschließend über einen aufblasbaren Dichtring nach aulien abgedichtetAnother way of performing underwater work on a borehole is in U.S. Patent 35 12 583. Then a diving bell is placed over the borehole and then over one inflatable sealing ring sealed according to aulien
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur gelenkigen Verankerung eines Riserstranges der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ohne großen Herstellungsaufwand auch bei einer von innen zugänglichen Gelenkanordnung die Wartung und das Auswechseln von Verschleißteilen in einfacher Weise möglich sind, wobei gleichzeitig eine wesentlich längere Standzeit des Gesamtsystems erreicht werden kann.The present invention is therefore based on the object of a device for articulated anchoring to create a riser strand of the type mentioned at the outset, in which without great manufacturing effort Maintenance and replacement of wear parts even with a joint arrangement that is accessible from the inside are possible in a simple manner, while at the same time a significantly longer service life of the overall system can be reached.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abdichtung gegen das Seewasser reibungsfrei arbeitend ausgebildet ist Durch die reibungslose Abdichtung wird in einfacher Weise eine wesentlich höhere Lebensdauer bzw. Standzeit der Vorrichtung erreichtThis object is achieved according to the invention in that the seal against the sea water is frictionless is designed to work. The frictionless sealing makes an essential in a simple manner longer service life or service life of the device is achieved
Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, daß das Kugelschalenteil des Lagerbockes mit einem nach außen gerichteten Flansch und das das Kugelschalenteil umschließende Wandteil des Riserrohres in axialem Abstand vom Flansch des Kugelschalenteils mit einem nach innen gerichteten Flansch versehen sind, zwischen denen die Abdichtung gegen das Seewasser angeordnet ist Von Vorteil ist dabei unter anderem, daß das iCugelschalenteil des Lagerbockes und das dazugehörige Wandteil des Riserstranges jeweils unbearbeitet bleiben kann, wodurch eine einfachere und billigere Konstruktion möglich istAn embodiment of the invention is that the ball socket part of the bearing block with a outwardly directed flange and the wall part of the riser tube surrounding the spherical shell part in are provided with an inwardly directed flange at an axial distance from the flange of the spherical shell part, between which the seal against the sea water is arranged. One of the advantages here is that the iCugelschale part of the bearing block and the associated wall part of the riser strand are each unprocessed can remain, whereby a simpler and cheaper construction is possible
In erfindungsgemäßer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Dichtung aus einem oder mehreren Dichtungsringen besteht, die zieharmonikaart'g zwischen den beiden Flanschen angeordnet sind. Diese Maßnahme stellt eine einfache Lösung dar. Es ist lediglich dafür zu sorgen, daß die Dichtringe nur so breit gewählt sind, daß sie auch im zusammengeschobenen Zustand nicht an einem Wandteil zum Anliegen kommen.In a further development according to the invention it is provided that the seal consists of one or more sealing rings exists, which are arranged zieharmonikaart'g between the two flanges. This measure represents a simple solution. It is only necessary to ensure that the sealing rings are only chosen so wide that they do not come into contact with a part of the wall even when pushed together.
Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Dichtringe aus mehreren miteinander verbundenen, mit Flüssigkeit gefüllten Druckkissen bestehen, wobei das erst? und das letzte Druckkissen jeweils an dem zu dem Lagerbock gehörenden Flansch bzw. an dem zu dem Riserrohr gehörenden Flansch befestigt sind. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Dichtungskissen entsprechend »unter Druck zu setzen«. Dadurch kann eine Entlastung des normalerweise unter Zugspannung stehenden Kardangelenkes erreicht werden, wodurch ein einfaches Auswechseln von Bolzen u.dgl. unter Betriebsbedingungen ermöglicht wird.A very advantageous development of the invention is that the sealing rings consist of several interconnected, liquid-filled pressure cushions exist, whereby that only? and the last one Pressure cushions on the flange belonging to the bearing block or on that of the riser tube belonging flange are attached. This measure makes it possible to adjust the sealing cushion accordingly "Put under pressure". This allows relief of what is normally under tension standing universal joint can be achieved, whereby a simple exchange of bolts and the like Operating conditions is made possible.
Von Vorteil ist es dabei, wenn die einzelnen Druckräume der Druckkissen miteinander in Verbindung stehen. Dadurch wird stets ein Druckausgleich erreicht.It is advantageous if the individual pressure chambers of the pressure cushions are connected to one another stand. In this way, pressure equalization is always achieved.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die Druckkissen jeweils aus zwei Membranhälften bestehen, die über Stahlringe zur Aufnahme der Ringzugspannungen miteinander verbunden sind, und daß die einzelnen Druckkissen über im Inneren der Druckkissen angeordnete Stahlringe mit Bohrungen miteinandsr verbunden sind. Erfindungsgemäß nehmen nun die Stahlringe die Ringzugspannungen auf, unrl die Membranen, die der Radialspannung unterworfen sind.According to the invention it is also provided that the pressure cushions each consist of two membrane halves, which are connected to one another via steel rings to absorb the tensile stresses in the ring, and that the individual pressure cushions via steel rings with holes arranged inside the pressure cushions with one another are connected. According to the invention, the steel rings now absorb the tensile stresses of the ring, and the membranes, which are subject to radial stress.
ermöglichen die für die Taumelbewegung des Gelenkes erforderliche Verformbarkeit der Dichtung.enable the deformability of the seal required for the wobbling movement of the joint.
Eine einfache berührungslose Dichtung besteht darin, daß die Dichtung als Faltenbalg ausgebildet ist. Eine andere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die Dichtung als spiralförmig mit Abstand um das Kugelschalenteil des Lagerbockes gewickelter Dichtungsschlauch ausgebildet ist, dessen eines Ende an dem zu dem Kugelschalenteil des Lagerbockes gehörenden Flansch und dessen anderes Ende an dem zu dem Riserrohr gehörenden Flansch befestigt ist. Diese Ausbildung ermöglicht ein einfaches Einbringen der Dichtung, da in diesem Falle keine ausbaubaren Zwischenstücke vorgesehen werden müssen, die zum Einbau der Dichlringe durch entsprechende Hilfskonstruktionen vorübergehend überbrückt werden müssen. Diese Hilfskonstruktion ist dann jedoch nicht erforderlich, wenn ein komplettes Reserve-Dichtungspaket im oberen Gelenkteil vorgesehen ist, um bei Bedarf diesea komplett gegen das defekte auszutauschen. Von Vorteil ist es, wenn an ι',νη Flansch des Wandteiies des Riserrohres ein aufblasbare: Dichtungsring angeordnet ist der bei Reparatur die entsprechende Abdichtung gegen das Seewasser übernimmt Dieser Dichtungsring ermöglicht es, beim Einbringen oder auch beim Auswechseln der berührungslosen Dichtungen kurzfristig die Abdichtung zum Innenraum des Lagerbockes aufrechtzuerhalten. Im normalen Betrieb wird diese Dichtung drucklos gehalten, so daß keine Gleitreibung vorliegt Eine einfache Anpressung des Dichtringes an das Kugelschalenteil im Bedarfsfalle wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an dem Flansch des Riserrohres ein elastisches Teil angeordnet ist das über einen unter Druck setzbaren Schlauch an das Kugelschalen teil anpreßbar istA simple non-contact seal consists in that the seal is designed as a bellows. Another advantageous embodiment of the invention is that the seal is designed as a spiral-shaped, spaced-apart sealing hose wound around the ball socket part of the bearing block, one end of which is attached to the flange belonging to the ball socket part of the bearing block and the other end to the flange belonging to the riser tube is. This design enables the seal to be easily inserted, since in this case no removable intermediate pieces have to be provided that have to be temporarily bridged by appropriate auxiliary structures for the installation of the sealing rings. This auxiliary construction is not necessary, however, if a complete reserve sealing package is provided in the upper joint part in order to replace this completely with the defective one if necessary. It is advantageous if an inflatable sealing ring is arranged at ι ', νη flange of the riser tube wall part, which, when repairs are carried out, provides the appropriate seal against the seawater Maintain interior space of the pedestal. In normal operation, this seal is kept pressureless so that there is no sliding friction.A simple pressing of the sealing ring against the spherical shell part, if necessary, is achieved according to the invention in that an elastic part is arranged on the flange of the riser tube, which is attached to the spherical shell via a hose that can be pressurized is partially pressable
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn der Flansch des Riserrohrwandteiles mit einem Schaber versehen ist. Durch diese Maßnahme werden Ablagerungen, die sich auf der Kugeloberfläche des Lagerbockes absehen, automatisch durch die Bewegungen des Riserrohres zum größten Teil abgeschabtIt is also advantageous if the flange of the riser pipe wall part is provided with a scraper. This measure removes deposits that can be seen on the spherical surface of the bearing block, automatically scraped off for the most part by the movements of the riser pipe
Eine andere erfindungsgemäße Weiterbildung bei geringeren Wassertiefen besteht darin, daß die Seewasserabdichtung zwischen dem Kugelschalenteil des Lagerbockes und dem das Kugelschalenteil umschließenden Wandteil des Riserrohres durch Gasüberdruck nach dem Tauchglockenprinzip vorgenommen ist. Hierzu ist es lediglich erforderlich, im Inneren des Riserstranges einen derart hohen Überdruck durch entsprechende Druckluftzuführung zu wählen, daß kein Wasser von unten her in den Lagerbock eindringen kann. Je nach der Druckhöhe wird sich in dem Zwischenraum zwischen dem Kugelschalenteil des Laperbockes und dem dazugehörigen Wandteil des Riserrohres eine bestimmte Wasserhöhe einstellen.Another further development according to the invention for shallower water depths is that the seawater seal between the spherical shell part of the bearing block and the one surrounding the spherical shell part Wall part of the riser tube is made by excess gas pressure according to the diving bell principle. For this purpose, it is only necessary to apply such a high overpressure in the interior of the riser strand Select the appropriate compressed air supply so that no water penetrates the bearing block from below can. Depending on the pressure level, the space between the spherical shell part of the Laperbockes and the associated wall part of the Set the riser pipe to a certain water level.
Eine weitere Ausführung der Dichtung besteht darin, daß die Dichtung einen oder mehrere Membranringe aufweist, der mit seiner radial innenliegenden Seite an dem Kugelschalen'eil des Lagerbockes und mit seinerAnother embodiment of the seal is that the seal has one or more membrane rings has, with its radially inner side on the Kugelschalen'eil of the bearing block and with its
bo radial außenliegenden Seite an dem das Kugelschalenteil umschlieljenden Wandteil des Riserrohres befestigt ist. Durch diese Membranringe wird ebenfalls eine reibungsfreie Abdichtung erreicht, wobei bei Verwendung von mehreren Membranringen ein stufenweiserbo radially outer side on which the spherical shell part umschlieljenden wall part of the riser tube attached is. By means of these membrane rings, a frictionless seal is also achieved, whereby when in use of several membrane rings one step at a time
f)5 Druckabbau möglich ist.f) 5 pressure reduction is possible.
Nachfolgend sind prinzipmäßige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigtBasic exemplary embodiments of the invention are described in more detail below. It shows
Fig. 1 Längsschnitt durch die erfindungsgemäßcFig. 1 is a longitudinal section through the c
Vorrichtung,Contraption,
Fi g. 2 Schnitt nach Linie H-Il der Fig. I,Fi g. 2 section along line H-II of Fig. I,
Fig. 3 bis 10 verschiedene Ausführungsformen der Abdichtung.Fig. 3 to 10 different embodiments of the Seal.
Das unterste Riserrohr 1 ist an seinem Ende mit einem Wandteil 2 versehen, das einen nach innen gerichteten Flansch 3 aufweist. Das Wandteil 2 umschließt dabei einen Lagerbock 4, der im oberen Bereich ein Kugelschalenteil 5 aufweist.The lowermost riser tube 1 is provided at its end with a wall part 2, one inward has directed flange 3. The wall part 2 encloses a bearing block 4, which is in the upper Area has a spherical shell part 5.
Die Verbindung zwischen dem Riserrohr 1 und dem Lagerbock erfolgt über ein Kardangelenk 6, wobei die Verbindung zwischen dem Kardangelenk 6 und dem Riserrohr 1 über Tragrippen 7 mit einem Versteifungsrohr 8 erfolgt. Über einen Grundrahmen 9 ist der Lagerbock 4 auf dem Meeresboden befestigt und wasserdicht auf die Öffnung des in den Meeresboden führender. Bohrloches 10 gesetzt.The connection between the riser tube 1 and the bearing block is made via a universal joint 6, the The connection between the universal joint 6 and the riser pipe 1 takes place via support ribs 7 with a stiffening pipe 8. About a base frame 9 is the Bearing block 4 attached to the seabed and watertight to the opening of the in the seabed leading. Borehole 10 set.
Das Kugelschalenteil 5 des Lagerbockes 4 weist an seinem oberen Ende einen nach außen gerichteten Flansch It auf. Die in das Bohrloch führenden Produktleitungen lOa (zumeist zwei) werden an dem Kardangelenk 6 vorbeigeführt und verlaufen weiter in das Bohrloch 10. In dem von dem Wandteil 2 des Riserrohres 1 und dem Kugelschalenteil 5 des Lagerbockes und den beiden Flanschen 3 und 11 gebildeten Zwischenraum sind berührungslose Dichtungen angeordnet. In der F i g. 1 sind drei verschiedene Positionen des Riserrohres 1 angedeutet.The spherical shell part 5 of the bearing block 4 has an outwardly directed at its upper end Flange it on. The product lines lOa (mostly two) leading into the borehole are connected to the Cardan joint 6 passed and continue into the borehole 10. In the wall part 2 of the Riser tube 1 and the spherical shell part 5 of the bearing block and the two flanges 3 and 11 Contactless seals are arranged in the space formed. In FIG. 1 are three different Positions of the riser tube 1 indicated.
Im oberen Bereich des von dem Wandteil 2 umschlossenen Innenraumes ist eine Reservedichtung 27 angeordnet.In the upper area of the interior space enclosed by the wall part 2 there is a reserve seal 27 arranged.
Die Ausbildung der berührungslosen Dichtungen ist aus den F i g. 3 bis 10 deutlicher ersichtlich.The formation of the non-contact seals is shown in FIGS. 3 to 10 more clearly visible.
Gemäß F i g. 3, in der in der oberen Hälfte die Dichtung im zusammengepreßten und in der unteren Hälfte im am weitest geöffneten Zustand gezeigt ist, bestehen die Dichtringe aus mehreren übereinander angeordneten Druckkissen 12, die jeweils als Ring mit Abstand um das Kugelschalenteil 5 des Lagerbockes angeordnet sind. Das oberste Druckkissen 12 ist dabei an dem Flansch 11 des Kugelschalenteiles 5 des Lagerbockes 4 befestigt, während das unterste Druck-Kissen \i an dem Flansch 3 des zu dem Risenuiir i gehörenden Wandteiles 2 befestigt ist. Darüber hinaus sind die einzelnen Druckkissen jeweils mit dem benachbarten Druckkissen verbunden. Wie aus der oberen Hälfte der Fig.3 ersichtlich ist, sind die Durchmesser der Druckkissen dabei so gewählt, daß sie auch im zusammengepreßten Zustand nicht an dem Kugelschalenteil 5 oder dem Wandteil 2 anliegen. Die Druckräume 13 der Druckkissen 12 stehen dabei jeweils über öffnungen 14 mit den benachbarten Druckkissen 12 in Verbindung. Auf diese Weise ist stets ein Druckausgleich gegeben.According to FIG. 3, in which the seal is shown in the compressed state in the upper half and in the most open state in the lower half, the sealing rings consist of several superimposed pressure pads 12, which are each arranged as a ring at a distance around the ball socket part 5 of the bearing block. The top pressure pad 12 is fixed to the bearing bracket 4 to the flange 11 of the ball seat member 5, while the lowest pressure pillow \ i on the flange 3 of the attached to the Risenuiir i belonging to the wall part. 2 In addition, the individual pressure pads are each connected to the adjacent pressure pad. As can be seen from the upper half of FIG. 3, the diameters of the pressure cushions are chosen so that they do not rest against the spherical shell part 5 or the wall part 2 even in the compressed state. The pressure spaces 13 of the pressure cushions 12 are each connected to the adjacent pressure cushions 12 via openings 14. In this way there is always pressure compensation.
In der Fig.3 ist weiterhin an dem Flansch 3 des Wandteiles 2 eine aufblasbar Stillstandsdichtung 22 angeordnet. Bei Reparatur der Anlage oder beim Auswechseln der Dichtungen wird das Innere der Stillstandsdichtung 22 mit Druckluft oder mit einer Druckflüssigkeit versehen und dichtet somit vorübergehend ebenfalls den Innenraum des Lagerbockes 4 ab.In Figure 3 is still on the flange 3 of the Wall part 2 an inflatable standstill seal 22 is arranged. When repairing the system or when Replacing the seals is the interior of the standstill seal 22 with compressed air or with a Provides hydraulic fluid and thus also temporarily seals the interior of the bearing block 4.
Der Flansch 3 ist weiterhin mit einem Schaber 23 versehen, der während des Betriebes der Anlage durch ständige Relativbewegung des Riserrohres 1 zu dem feststehenden Lagerbock 4 für eine Freihaltung des Kugelschalenteiles 5 von Ablagerungen sorgtThe flange 3 is also provided with a scraper 23, which during operation of the system constant relative movement of the riser tube 1 to the fixed bearing block 4 for keeping the Ball shell part 5 provides deposits
In der F ; g. 4 ist eine Ausschnittsvergrößemng einer anderen Stillstandsdichtung gezeigt- Sie besteht ausIn the F ; G. 4 shows a detail enlargement of another standstill seal - it consists of
einem elastischen Teil 27, ?.. B. aus Gummi, das in einem mit dem Flansch 3 verbundenen Klemmteil 28 befestigt ist. Hinter dem elastischen Teil 27 ist ein Schlauch 29 angeordnet, der über eine Bohrung 30 mit einer Druckquelle in Verbindung steht. Soll die Stillstandsdichtung nun zum Einsatz kommen, so wird der Schlauch 29 aufgeblasen, und das elastische Teil 27 kommt an dem Kugelschalenteil 5 zur Anlage.an elastic member 27,? .. as rubber which is mounted in a part connected to the flange 3 clamping part 28th A hose 29 is arranged behind the elastic part 27 and is connected to a pressure source via a bore 30. If the standstill seal is now to be used, the hose 29 is inflated and the elastic part 27 comes to rest against the spherical shell part 5.
In der Fig. 5 ist die Dichtung als doppelwandiger Faltenbalg mit zwei Membranen 16 und 17 ausgebildet. Die beiden Enden des Faltenbalges sind dabei jeweils an dem Flansch 3 und 11 befestigt.In FIG. 5, the seal is designed as a double-walled bellows with two membranes 16 and 17. The two ends of the bellows are attached to the flange 3 and 11, respectively.
Die in der Fig. 6 dargestellten Dichtungen entsprechen im Prinzip denen der F i g. 3.The seals shown in FIG. 6 correspond in principle those of the F i g. 3.
Die in Fig. 7 vergrößert dargestellten einzelnen Druckkissen bestehen dabei jeweils aus zwei Hälften 18 und 19, die durch je zwei Stahlringe 3t, die auch mehrteilig sein können, mit dazwischenliegenden Abstandsringen 32 druckdicht miteinander verbunden sind. Über je zwei weitere Stahlringe 33 sind die einzelnen Membrane miteinander bzw. mit dem dazugehörigen Flansch verbunden. Die jeweils zwischen zwei Druckkissen angeordneten Stahiringe 33 sind zum Druckausgleich mit Bohrungen 34 versehen. Der Innenraum der Druckkissen sieht z.B. unter Pi = 'hpi. wobei pi der Außendruck des Wassers ist. Während nun im inneren Bereich die Wände der Druckkissen an deren Außenseite mit P1 belastet sind, wirkt auf vier anderen Seite von innen der Druck p\ auf die Druckkissenwände, weil das Riserrohrinnere im allgemeinen unter dem Atmosphärendruck po steht. Die sich daraus ergebende Ringzugspannung wird von den Stahlringen 32 und 33 aufgenommen. Zur Erhöhung der Lebensdauer der Abdichtung ist es jedoch auch möglich, den Innenraum des Riserrohres im unteren Bereich mit einem Deckel abzuschließen und mit inertem Gas unter Überdruck zu setzen, dann ist /* höher als der Atmosphärendruck. Bei einer Undichtigkeit eines Druckkissens wird das elastische Teil 27 als Reservedichtung eingebaut. Nach Einbau der Reservedichtung kann die alte Dichtung dann mit einer transportablen Klebe- und Vulkanisiereinrichtung im GelenkraumThe individual pressure cushions shown enlarged in FIG. 7 each consist of two halves 18 and 19 which are connected to one another in a pressure-tight manner by two steel rings 3t, which can also be made up of several parts, with spacer rings 32 in between. The individual membranes are connected to one another or to the associated flange via two further steel rings 33. The steel rings 33 arranged between two pressure cushions are provided with bores 34 for pressure equalization. The interior of the pressure pad looks, for example, under Pi = 'hpi. where pi is the external pressure of the water. While in the inner area the walls of the pressure cushions are loaded with P 1 on their outside, the pressure p \ acts on the pressure cushion walls from the inside on four other sides, because the inside of the riser tube is generally below atmospheric pressure po . The resulting hoop tensile stress is absorbed by the steel rings 32 and 33. To increase the service life of the seal, however, it is also possible to close off the interior of the riser pipe in the lower area with a cover and to put it under positive pressure with inert gas, in which case / * is higher than atmospheric pressure. In the event of a leak in a pressure pad, the elastic part 27 is installed as a reserve seal. After installing the reserve seal, the old seal can then be placed in the joint space with a portable adhesive and vulcanizing device
CMCUi nviuviiCMCUi nviuvii
In der F i g. 8 ist eine endlose Dichtung dargestellt, die aus einem spiralförmigen Schlauch 20 besteht, der an einem Flansch, z. B. an dem Flansch 3, befestigt wird und anschließend mit Abstand von dem Kugelschalenteil 5 und dem Wandteil 2 in dem Zwischenraum aufgewickelt wird. Zur Zentrierung ist der Schlauch 20 dabei auf der einen Seite oben mit einer Nut 21 und auf der anderen Seite mit einem passenden Gegenstück versehen. In diesen Verstärkungen können zur Aufnahme der Ringzugspannungen Stahldrähte 35 hoher Festigkeit eingebaut werden (s. Ausschnittsvergrößerung in Fig.8). Dieses Ausführungsbeispiel hat gegenüber den vorher genannten Druckkissen den Vorteil, daß das Tragrohr 8 bzw. der Trägstem 7 einstückig ausgebildet sein können. Bei Verwendung von mehreren übereinander gelegten Druckkissen ist es nämlich erforderlich, daß z. B. das Verbindungsrohr 8 ein ausbaubares Zwischenstück aufweist Damit die Ringe beim Einlegen ungeteilt durchgeführt werden können, muß dann dieses Zwischenstück ausgebaut und durch eine Hilfskonstruktion zur Aufrechterhaltung der Kraftverbindung entsprechend überbrückt werden, oder man muß eine Reservedichtung in Bereitstellung halten, wenn man ein Zwischenstück vermeiden will.In FIG. 8 there is shown an endless seal consisting of a spiral tube 20 attached to a flange, e.g. B. on the flange 3, and then at a distance from the spherical shell part 5 and the wall part 2 is wound up in the space. For centering, the hose 20 is on the one side at the top with a groove 21 and on the other side with a matching counterpart. In These reinforcements can be made of high strength steel wires 35 to absorb the tensile stresses in the ring installed (see enlarged section in Fig. 8). This embodiment has compared to the previously mentioned pressure pad has the advantage that the support tube 8 or the support star 7 is formed in one piece could be. When using several pressure pads placed one on top of the other, it is necessary to that z. B. the connecting pipe 8 has a removable intermediate piece So that the rings when inserting can be carried out undivided, this intermediate piece must then be removed and replaced by an auxiliary construction be bridged accordingly to maintain the power connection, or one must be Keep reserve seal ready if you want to avoid an intermediate piece.
In der Fig.9 ist ein Ausführungsbeispiel einerIn Figure 9, an embodiment is one
berühriingslosen Dichtung dargestellt, das nach dem Tauchglockenprinzip arbeitet. Anstelle der in den Fig. 3 bis 8 dargestellten Dichtungen wird hierbei die Dichtfunktion durch die Einleitung bzw. Aufrechterhaltung eines entsprechenden Überdruckes in dem Inneren ; des Riserstranges erreicht.Contactless seal shown, which works on the diving bell principle. Instead of the seals shown in FIGS. 3 to 8, the sealing function is achieved by introducing or maintaining a corresponding overpressure in the interior ; of the riser strand reached.
In der Fig. 10 ist eine Dichtung gezeigt, die aus IVii.Tibranringen 24 und 25 besteht. Die beiden Membranringe sind mit ihren Innenseilen an dem Kugelschalenteil 5 des Lagerbockes 4 und mit ihren κ Außenseiten an dem als Kugelschalenieil 2' ausgebildeten Wandteil des Riserrohres 1 befestigt. Die Breite der Membranringe 24 und 25 ist dabei so gewählt, daß sie stets größer ist als die Spaltbreite und der Wert der maximalen Relativbewegung zwischen dem feststehen- ηIn Fig. 10, a seal is shown, which from IVii.Tibranrings 24 and 25 consists. The inner ropes of the two membrane rings are attached to the Ball socket part 5 of the bearing block 4 and with their κ outer sides on the one designed as a ball socket part 2 ' Wall part of the riser tube 1 attached. The width of the membrane rings 24 and 25 is chosen so that they is always greater than the gap width and the value of the maximum relative movement between the fixed η
den Kugelschalenteil 5 des Lagerbockes und dem sich bewegenden Kugelschalenteil 2' des Riserrohres. Auf diese Weise ist die Dichtum; reibungsfrei. Je nach Wassertiefe bzw. dem herrschenden Außendruck können mehrere hintereinander angeordnete Membranringe angeordnet sein. Di; weiter innen liegenden Ringe dienen dann zu einem allmählichen Druckabbau. Dies kann dadurch erfolgrn, daß sich in den Zwischenräumen zwischen den Membranringen, hier Zwischenraum 26, ein Druckmedium befindet mit einem entsprechenden Zwischendru.k (z. B. außen 20 bar. Zwischenraum 10 bar, innen 1 bar). Selbstverständlich kann bei geringen Wassertiefen auch nur eine Membrane ausreichend sein.the ball socket part 5 of the bearing block and the moving ball socket part 2 'of the riser tube. on this way is the Dichtum; frictionless. Depending on the water depth or the prevailing external pressure several membrane rings arranged one behind the other can be arranged. Di; further inside Rings then serve to gradually reduce the pressure. This can be done by logging into the Gaps between the membrane rings, here gap 26, a pressure medium is located with a corresponding intermediate pressure (e.g. outside 20 bar, gap 10 bar, inside 1 bar). Of course In the case of shallow water, only one membrane can be sufficient.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782832056 DE2832056C3 (en) | 1978-07-21 | 1978-07-21 | Device for the articulated anchoring of a riser strand |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782832056 DE2832056C3 (en) | 1978-07-21 | 1978-07-21 | Device for the articulated anchoring of a riser strand |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2832056A1 DE2832056A1 (en) | 1980-01-31 |
| DE2832056B2 DE2832056B2 (en) | 1980-06-04 |
| DE2832056C3 true DE2832056C3 (en) | 1981-02-05 |
Family
ID=6044987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19782832056 Expired DE2832056C3 (en) | 1978-07-21 | 1978-07-21 | Device for the articulated anchoring of a riser strand |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2832056C3 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60042646D1 (en) * | 1999-04-21 | 2009-09-10 | Ope Inc | UPPER CONNECTING ELEMENT FOR STEEL TUBES |
| CN101718175B (en) * | 2009-11-06 | 2013-06-05 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | Universal joint device for ocean deepwater drilling |
-
1978
- 1978-07-21 DE DE19782832056 patent/DE2832056C3/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2832056B2 (en) | 1980-06-04 |
| DE2832056A1 (en) | 1980-01-31 |
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