DK159332B - Kobling til stiv samling eller mekanisk forstaerkning og antikorrosionsbehandling, fremgangsmaade til fremstilling af saadan samling eller mekanisk forstaerkning og forskalling til brug ved udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

i

DK 159332 B

Opfindelsen angår en kobling til stiv samling eller mekanisk forstærkning og antikorrosionsbehandling af elementer, som danner en del af en undersøisk konstruktion, såsom en grensamling, der dannes af et primært element og mindst ét sekundært element, hvis ene ende er 5 forbundet med overfladen af det primære element. Opfindelsen angår desuden en fremgangsmåde til fremstilling af en sådan kobling.

Alle undervandskonstruktioner fx bropiller, diger, dæmninger eller offshore-boreplatforme, udsættes for korrosionspåvirkninger på kortere eller længere sigt. Sådanne påvirkninger gør sig især gældende 10 på alle metaldele, som er under vandet i et havmiljø, og fører alt efter graden af korrosion ofte til mekanisk svækkelse af hele konstruktionen. Styrken og levetiden af konstruktionen reduceres i overensstemmelse hermed.

Ved de antikorrosionsbehandlinger, som hidtil er blevet anvendt, 15 benyttes der kvasi-manuelle teknikker. Den mest anvendte løsning består faktisk i at benytte dykkere, der på dybder på adskillige meter manuelt danner et beskyttelseslag for de elementer, som skal behandles, med fx maling, harpikser eller mastik. Sådanne teknikker, som anvendes under vanskelige forhold, er meget dyre, farlige for 20 arbejdskraften og først og fremmest temmelig utilfredsstillende, hvad angår deres effektivitet.

Ud over skadelige påvirkninger på grund af korrosion, påvirkes undervandskonstruktioner af denne type i uheldig retning af forskellige mekaniske spændinger, fx tyngdekraft, de gentagne bølgeslag, tryk fra 25 undervandsstrømme eller træk på forankringspunkterne. Offshore-bore- platforme er i denne henseende relativt følsomme konstruktioner, hvilket skyldes både deres udformning og naturkræfterne, som de udsættes for. Under kvældningspåvirkningen i en lang periode udsættes delelementer såsom grensamlinger kontinuerligt for trækkræfter, 30 sammenpresning og endda forskydning eller torsion. Da de normalt indeholder et stort antal svejsninger, udgør disse grensamlinger svage punkter, som bør undersøges regelmæssigt, beskyttes eller eventuelt forstærkes, hvis det er nødvendigt. Disse operationer er dog ikke blot vanskelige, men også farlige ved meget store dybder.

DK 159332 B

2

Skønt simuleringsforsøg med fysiske modeller eller teoretiske modeller er mulige og, hvis det er nødvendigt, giver lejlighed til at identificere de svageste punkter på forhånd, er antallet af og variationen i de påvirkninger, som boreplatformes grensamlinger, der 5 befinder sig under havets overflade, kan blive udsat for, af en sådan art, at man i praksis må stille sig tilfreds med at foretage det nødvendige på et senere tidspunkt, når konstruktionen allerede er i brug, altså efter at dele af den har befundet sig under havets overflade i kortere eller længere tid.

10 Til etablering af en stiv samling eller mekanisk forstærkning og antikorrosionsbehandling af de elementer, som danner en del af en undersøisk konstruktion, såsom en grensamling, er det essentielt for fagmænd at have tekniske løsninger til deres rådighed, som nemt kan benyttes, er ufarlige og er pålidelige.

15 En sådan teknisk løsning tilvejebringes med en kobling af den indledningsvis angivne art, hvilken kobling i overensstemmelse med opfindelsen er ejendommelig ved, at koblingen omfatter en flange, der er fastgjort til mindst ét af de sekundære elementer enten til dets sider eller til dets ender, hvilken flange er udformet således, 20 at den kan omgive det primære element med et vist spillerum, og hvor flangen og de dele af elementerne, som samvirker med flangen, omsluttes af en masse af elastisk, polymeriseret materiale, og yderligere ved en fremgangsmåde til fremstilling af en sådan kobling, hvilken fremgangsmåde i overensstemmelse med opfindelsen er ejen- 25 dommelig ved, at den omfatter følgende trin: - fastgørelse af en første flangedel til det sekundære element enten til dets sider eller til dets ende, hvilken flangedel er udformet således, at den kan omgive i det mindste en del af det primære element, 30 - fastgørelse af en anden flangedel til flangedelen - eller om nødvendigt flere med hinanden samvirkende flangedele - som er udformet således, at den/de kan samvirke med den første del for sammen med denne at danne en flange, der omgiver det primære element med et vist spillerum, og 35 - efterfølgende indførelse af en væskeformig sammensætning, der danner et elastisk, polymeriseret materiale, i det hulrum, der om-

DK 159332 B

3 giver den enhed, som er dannet af flangen, og delene af elementerne, som samvirker med denne.

Det har overraskende vist sig, at koblingen ifølge opfindelsen fordelagtigt kan benyttes til stiv samling eller mekanisk forstærkning 5 og antikorrosionsbehandling af elementer, som danner en del af meget komplekse konstruktioner, såsom grensamlinger af dele - dragere og rør - som understøtter offshore-boreplatforme.

Det har specielt vist sig, at sådanne elementer, der er samlet ved hjælp af koblingen ifølge opfindelsen, kan modstå træk- og trykkræf-10 ter, som er betydeligt større end, eller i nogle tilfælde mere end to gange så store som, dem, der kan modstås af samlinger, som er udformet ved at benytte almindelige teknikker, før de deformeres eller deres svejsninger brækker.

Den foreliggende opfindelse vedrører yderligere en forskalling til 15 brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvilken forskalling i overensstemmelse med opfindelsen omfatter præformede forskallingsdele, der kan sættes sammen omkring det sted, som skal behandles, til dannelse af et hulrum, der er åbent for oven, idet forskallingsdelene på nogle af sine flader har passager, der slutter 20 tæt omkring periferien af elementerne, som samvirker med de nævnte dele, og idet forskallingen omfatter organer til at føre den væskeformige sammensætning til den nederste zone i det område, som defineres af hulrummet.

Der henvises nu til tegningen, der som et eksempel viser én af ud-25 førelsesformerne for en kobling ifølge opfindelsen, og på hvilken fig. 1 viser én udførelsesform for koblingen ifølge opfindelsen og én udførelsesform for en forskalling til brug ved udøvelse af en fremgangsmåde ifølge opfindelsen til fremstilling af en kobling ifølge opfindelsen, 30 fig. 2 én udførelsesform for koblingen ifølge opfindelsen, fig. 3 et snit gennem en udførelsesform for koblingen ifølge opfindelsen og fig. 4 et snit gennem en anden udførelsesform for koblingen ifølge opfindelsen.

DK 159332 B

4 I de udførelsesformer, som er vist i de ovennævnte figurer, er koblingen ifølge opfindelsen konstrueret til stiv samling eller mekanisk forstærkning og antikorrosionsbehandling af en grensamling, som udgøres af et primært rørformet element 1 og et sekundært rørformet 5 element 2, hvis ene ende er forbundet med overfladen af elementet 1. Opfindelsen kan også anvendes til andre udførelsesformer end de viste.

Ifølge opfindelsen omfatter koblingen en flange 3, 3', som er fastgjort til det sekundære element 2 enten ved dettes sider (fig. 4) 10 eller dets ende (fig. 1 til 3). Flangen udgøres af en første del 3, som er forbundet med elementet 2 og formet således, at den omgiver i det mindste en del af det primære element 1, og mindst én anden del 3' - eller om nødvendigt flere flangesegmenter 3', der samvirker med hinanden - som er udformet sådan, at den kan fastgøres til den første 15 del 3 for sammen med den sidstnævnte at danne en flange 3, 3', som omgiver elementet 1 med et spillerum af en vis størrelse. Delene 3 og 3' kan fastgøres til hinanden med organer 12 af en hvilken som helst egnet type, såsom bolte, nitter eller punktsvejsninger.

Når flangedelen 3 fastgøres til enden af elementet 2 (fig. 3), fore-20 går fastgørelsen som regel ved hjælp af en svejsning. Når flangedelen 3 fastgøres til siderne af elementet 2 (fig. 4), kan denne del fx strække sig ud i en form 13, som omslutter elementet 2 over en del af dets ydre overflade. I et sådant tilfælde kan fastgørelsen udføres ved hjælp af klemringe 14.

25 Ifølge opfindelsen er flangen 3, 3' udformet således, at den kan omgive det primære element 1 med et vist spillerum. Dette spillerum er faktisk nødvendigt for at tillade indføring af elastisk polymeri-seret materiale 4, som således, når det først er i kontakt med alle metaloverflader, der skal behandles, fuldstændigt kan udøve sin 30 korrosionsbeskyttende effekt. Massen 4 bør fordeles jævnt på begge sider af flangen 3, 3' for at sikre god fordeling af de mekaniske spændinger, som enheden udsættes for. Det spillerum, som er skabt mellem elementet l's ydre overflade og den indre overflade af flangen 3, 3', kan variere fra gang til gang fra adskillige millimeter til

DK 159332 B

5 adskillige centimeter. Det vil normalt ligge i samme størrelsesorden som tykkelsen af de metalplader, som benyttes til konstruktion af elementerne 1 og 2 og flangen 3, 3'.

Som beskrevet omsluttes delene af elementerne 1 og 2, som samvirker 5 med flangen 3. 3', af en masse af elastisk polymeriseret materiale 4 (fig. 2). Ifølge opfindelsen er dette en homogen masse, hvis elasticitetskoefficient kan ændres fakultativt i overensstemmelse med de mekaniske spændinger, som skal modstås. Det er op til fagmanden at foretage et sådant valg, men der bør herunder særligt gøres anstren-10 gelser for at undgå at indføre hårde punkter i den neddykkede konstruktion som helhed.

For at udføre de faste samlinger eller den mekaniske forstærkning og antikorrosionsbehandlingen af elementer som dem, der er beskrevet ovenfor, udføres de følgende operationer under vand. Situationen 15 tænkes at være, at svejsningen, som oprindeligt samlede elementet 2 med overfladen af elementet 1, har givet efter, og at endedelen af elementet 2 er blevet savet eller slebet over (fig. 3).

En første flangedel 3 fastgøres til den afsavede eller overslebne ende af elementet 2, almindeligvis ved hjælp af en svejsning, hvor 20 delen 3 er udformet således, at den kan omgive i det mindste en del af elementet 1. Denne operation kan gentages flere gange, hvis grensamlingen har flere sekundære grene.

En anden flangedel 3' fastgøres dernæst til den første del 3 ved at benytte egnede organer 12. Hvis det er nødvendigt på grund af ud-25 formningen af det sted, der skal behandles, er det muligt at samle adskillige flangedele 3', som samvirker med hinanden, og fastgøre dem til den første del 3 for at danne den ønskede flange 3, 3'. Formen og placeringen af alle elementerne, som udgør flangen 3, 3', er selvfølgelig konstrueret således, at flangen omgiver elementet 1 med det 30 forud definerede spillerum.

Til slut hældes der en væskeformig sammensætning, der danner et elastisk polymeriseret materiale 4, ind i et hulrum 5, som omgiver

DK 159332 B

6 den enhed, der er dannet af flangen 3, 3' og delene af elementerne 1 . og 2, som samvirker dermed.

I en situation, hvor indretningen ifølge opfindelsen mere specifikt er beregnet til mekanisk forstærkning og korrosionsbeskyttelse af 5 grensamlinger, i hvilke det sekundære element 2 forbliver svejset til det primåre element 1, er det fx muligt at benytte den følgende fremgangsmåde (se fig. 4):

Til et sådant formål benyttes der en første flangedel 3, eller, hvis det er nødvendigt, adskillige første dele, der går over i en kappe-10 form 13. Denne forlængelse 13 er udformet således, at den kan lægges an mod siderne af elementet 2 på dettes ydre overflade i umiddelbar nærhed af enden, som er svejset til elementet 1.

Flangedelen 3 fastgøres til elementet 2 ved hjælp af sin forlængelse 13, hvor stivheden af enheden fx tilvejebringes via klemringe 14.

15 En anden flangedel 3' fastgøres så til den første del, hvor den dannede flange er udformet således, at den kan omgive elementet 1 med det ønskede spillerum.

Til slut hældes den væskeformige sammensætning, som danner det elastiske, polymeriserede materiale 4, ind som beskrevet ovenfor.

20 Ifølge opfindelsen har den væskeformige sammensætning en højere massefylde end det omgivende vandige medium. Ved hjælp af egnede indretninger, som vil blive beskrevet i det følgende, bringes den væskeformige sammensætning til den nederste zone af området inden i hulrummet 5, hvilket område så fortløbende fyldes fra bunden, og den 25 væskeformige sammensætning driver vandet opad og ud af området, efterhånden som den kommer ind. Ved denne fremgangsmåde undgås uønsket blanding af de tilstedeværende væsker, hvilket kan føre til dannelsen af emulsioner og i nogle tilfælde til ødelæggelse af homogeniteten i massen 4, når den først er blevet polymeriseret.

30 Som beskrevet i det foregående har den væskeformige sammensætning, der danner elastisk polymeriseret materiale, en større massefylde end

DK 159332 B

7 \ / det omgivende vandige medium. Massefylden kan ændres på .konventionel vis ved at benytte produkter på markedet. Den væskeformige sammensætning er også karakteriseret ved, at den polymeriserer uden krympning under de nævnte forhold. Det er denne kvalitet, der gør det 5 muligt at garantere en god vedhæftning af polymeren til det behandlede element, fx metal eller beton, og som følge heraf optimal korrosionsbeskyttelse og mekanisk forstærkning. Desuden er den væskeformige sammensætning sammensat således, at den danner en elastisk polymeriseret masse og fortrinsvis en polymeriseret masse, hvis 10 elasticitetsmodul kan ændres fakultativt i overensstemmelse med den ønskede mekaniske forstærkningseffekt.

Væskeformige sammensætninger, der fordelagtigt kan benyttes, er tokomponentblandinger, der danner epoxyharpikser eller polyurethaner, og som, hvis det er nødvendigt, kan blandes med forskellige additi-15 ver, såsom ballaststoffer, polymerisationsretardere eller farvestoffer. Det essentielle krav er opnåelse af en væskeformig sammensætning, som polymeriserer under vand, og hvis karakteristika på ethvert tidspunkt kan indrettes til at tilfredsstille de ovenfor beskrevne behov. For en fagmand kan dette nemt opnås ved at benytte kommercielt 20 tilgængelige produkter specielt til dette formål.

Det ovenfor nævnte hulrum 5 udgør også en del af opfindelsen. Det benyttes som middel til at udøve den ovennævnte fremgangsmåde. Opfindelsen angår mere specifikt en forskalling, der består af præformede dele af forskallinger 6, 7, 8, som kan sættes sammen omkring det 25 sted, der skal behandles, til dannelse af et hulrum 5, der er åbent for oven, og som på nogle af sine sider har passager 9, 10, der passer tæt omkring periferien af de med fladerne samvirkende elementer 1 og 2, og som omfatter organer 11 til at føre den væskeformige sammensætning til den nederste zone af det område, som defineres af 30 hulrummet.

Den specifikke udformning af en bestemt udførelsesform for en sådan forskalling (se fig. 1) og dens anvendelse ifølge opfindelsen vil blive beskrevet i det følgende. Hver af forskallingssektionerne 6, 7, 8 har langs mindst en del af deres kanter én eller flere recesser, 35 som er placeret således, at de passer sammen med én eller flere

DK 159332 B

8 modsvarende recesser i naboforskallingssektionen og derved danner passager 9, 10, hvis symmetriakser sædvanligvis udgøres af den kant, som er fælles for to samlede sektioner. Passagerne 9, 10 er udformet således, at de passer tæt rundt om periferien af den undersøiske 5 konstruktions elementer 1 og 2. Denne type præform udgør ikke noget specielt problem, da den kan tilpasses meget præcist på land ved at benytte konstruktionstegninger af den konstruktion, som skal behandles.

I givet fald kan periferien af passagerne 9, 10 være forsynet med en 10 elastisk tætning, som kan have til formål at kompensere for unøjagtigheder i konstruktionen eller præformen. En sådan tætning kan også tilvejebringes på de kanter, langs hvilke forskallingssektionerne skal samvirke.

Forskallingen omfatter også organer, som gør det muligt at sætte de 15 samlede forskallingssektioner sammen. Ethvert egnet organ, fx en snaplås, en clips eller en skrue- eller boltkonstruktion, kan benyttes til dette formål. Organerne skal konstrueres til at sikre enten temporær eller permanent samling af forskallingssektionerne, alt efter situationen.

20 Forskallingen omfatter også organer 11, som gør det muligt at føre den polymeriserbare væskeformig sammensætning til den nederste zone af området, som defineres af hulrummet 5. Et eksempel på et organ 11, der kan benyttes, er en indsprøjtningspumpe, som er forbundet til et rør, hvis neders te ende løber ud nær bunden af hulrummet 5 inden i 25 dette. Den mest simple løsning består i at benytte et fleksibelt rør med en passende diameter, som fører den væskeformige sammensætning fra overfladen.

Forskallingen placeres på følgende måde: Først anbringes stive præformede forskallingssektioner 6, 7, 8 ud for det sted på konstruk-30 tionen, som skal behandles, og de samles så i det mindste to og to ved deres kanter for at danne et hulrum 5 omkring det punkt, som skal behandles. Hulrummet er åbent for oven, og nogle af dets sider tillader konstruktionselementerne 1 og 2 at passere gennem passagerne 9, 10. Når først sektionerne er sat sammen, og enheden således er

Claims (5)

25 PATENTKRAV

1. Kobling til stiv samling eller mekanisk forstærkning og antikorro-sionsbehandling af elementer, der danner en del af en undersøisk konstruktion, såsom en grensamling, der dannes af et primært element (1) og mindst ét sekundært element (2), hvis ene ende er forbundet 30 med overfladen af det primære element (1), kendetegnet ved, at koblingen omfatter en flange (3, 3'), der er fastgjort til mindst ét af de sekundære elementer (2) enten DK 159332 B til dets sider eller til dets ender, hvilken flange er udformet således, at den kan omgive det primære element (1) med et vist spillerum, og at flangen (3, 3') og de dele af elementerne (1 og 2), som samvirker med flangen (3, 3'), omsluttes af en masse af elastisk, 5 polymeriseret materiale (4).

2. Fremgangsmåde til fremstilling af en kobling ifølge krav 1 og til stiv samling eller mekanisk forstærkning og antikorrosionsbehandling af elementer, der danner dele af en undersøisk konstruktion, såsom en grensamling, der dannes af et primært element (1) og mindst ét sekun- 10 dært element (2), hvis ene ende er forbundet med overfladen af det primære element (1), kendetegnet ved, at fremgangsmåden omfatter følgende trin: - fastgørelse af en første flangedel (3) til det sekundære element (2) enten til dets sider eller til dets ende, hvilken flange- 15 del er udformet således, at den kan omgive i det mindste en del af det primære element (1), - fastgørelse af en anden flangedel (3') til flangedelen (3) -eller om nødvendigt flere med hinanden samvirkende flangedele - som er udformet således, at den/de kan samvirke med den første del (3) 20 for sammen med denne at danne en flange (3, 3'), der omgiver det primære element (1) med et vist spillerum, og - efterfølgende indførelse af en væskeformig sammensætning, der danner et elastisk, polymeriseret materiale (4), i et hulrum (5), der omgiver den enhed, som er dannet af flangen (3, 3'), og delene af 25 elementerne (1) og (2), som samvirker med denne.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den væskeformige sammensætning har en større massefylde end det omgivende vandige medium.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 2, 30 kendetegnet ved, at den væskeformige sammensætning er en blanding, der polymeriserer uden krympning, og som gør det muligt at ændre elasticitetsmodulet for det polymeriserede materiale (4) fakultativt. DK 159332 B

5. Forskalling til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den omfatter præformede forskallings-dele (6, 7, 8 etc.), der kan sættes sammen omkring det sted, som skal behandles, til dannelse af et hulrum (5), der er åbent for oven, at 5 forskallingsdelene (6, 7, 8) på nogle af sine flader har passager (9, 10), der slutter tæt omkring periferien af elementerne (1 og 2), som samvirker med de nævnte flader, og at forskallingen omfatter organer (11) til at føre den væskeformige sammensætning til den neders te zone af det område, som defineres af hulrummet (5). /