FI64234C - Anordning eller sjaelvtillslutande propp foer att tillsluta oc/eller lyfta en roerledning fraon bottnen av ett djupt va ttn - Google Patents

Description

i

EÄF^l ΓΒΐ i11>KUULUTUSJULICA,SU

JESTä lBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT Ö • agTO c (45) -·"* -i” -::.-/1.: 10 1933 ^ (51) Kv.ik.Wo.3 F 16 I 1/04 SUOMI —FIN LAN D (21) P»t#nttih.k«mui-P««ntii»»kmn| 908/74 (22) Htk#ml«p*ly* — An*öknlr>x»d»f 26.03.7^

' ' (23) AlkupUvi—GlMgh«ttda« 26.03.7U

(41) Tulkit luikituksi — BllvH offancttg j_4 10.7U

MMM- I. rUclMrihUHtu. m~mä*rn » MHU. r».- rkUnth OCR rcglttentyralMn Amäkan uttagd oeh uttjkrtftun pubfleurad 30.06.83 (32)(33)(31) PjryJatty «cuoilMu·—Begird prterttet 13.0U.73

Italia-Italien(lT) 22952 A/73 (71) Saipem S.p.A., Corso Venezia, l6, Milano, Italia-Italien(lT) (72) Ambrogio Scodino, San Donato Milanese, Italia-Italien(lT) (7U) Antti Impola (5U) Laite tai itsesulkeva tulppa putkijohdon sulkemiseksi ja/tai sen syvän veden pohjasta nostamiseksi - Anordning eller självtill-slutande propp för att tillsluta och/elJ.er lyfta en rörledning frän bottnen av ett djupt vatten Tämä keksintö kohdistuu laitteeseen tai itselsulkevaan tulppaan putkijohdon sulkemiseksi ja/tai sen syvän veden pohjasta nostamiseksi, jolloin mainittuun tulppaan kuuluu lieriömäinen runko, joka on sovitettavissa suljettavan ja/tai ylös nostettavan putkijhodon sisään ja jonka etuosassa on kiinnityselimet uivaan alukseen yhdistettyä nostoköyttä varten ja joka runko sisällään kannattaa mekanismia tulpan lukitsemiseksi ja tiivistämiseksi mainitun putkijohdon sisään.

On tunnettua, että vedenalaisen putkijohdon sulkeminen ja/tai takaisin nostaminen on välttämätöntä, kun tapahtuu sen rikkoutuminen tai vioittuminen sitä vedenalaiselle alustalle laskettaessa tai kun putkijohto on jätetty väliaikaisesti meren pohjalle huonojen ilmastollisten olosuhteiden johdosta. Tämän vuoksi on ilmeistä, että sulke-mis- ja takaisinnostotoiminnat on tehtävä nopeasti keskeytysaikojen lyhentämiseksi esimerkiksi taloudellisista syistä ja merenkäynnin vaih-televien olosuhteiden ja vaarojen vuoksi, jotka aina liittyvät ihmisten syvään veteen hukkumismahdollisuuteen. Kuten edellä esitetystä käy selville, on välttämätöntä aikaansaada sopiva laite, joka on yksinkertainen ja jonka käyttö on nopea.

Kaikissa aikaisemmin tunnetuissa laitteissa vedenalaisen putki-johdon sulkemiseksi ja sen takaisin nostamiseksi esiintyy epäkohtia, mitä tulee käytännöllisyyteen, toimintatapaan sekä taloudellisuuteen.

2 64234

Ennenkaikkea mainitut tunnetut laitteet eivät pysy tasapainossa syvässä vedessä eivätkä kaikkein suotuisimmassa asennossa niiden helppoa sovittamista varten suljettavaan ja/tai takaisin nostettavaan putkijohtoon. Tämä virheellinen suuntaus laitteen sekä putkijohdon välillä vaatii tavallisesti useiden sammakkomiesten käyttöä ja vie paljon heidän aikaa, mikä tekee toiminnan epätaloudelliseksi ja vaarantaa heidän turvallisuuttaan. Toisaalta mainituissa tunnetuissa laitteissa voidaan aikaansaada ainoastaan vähäinen lukitusvaikutus ja koska laitteen ulkoläpimitan täytyy olla melkein yhtäsuuri kuin suljettavan putkijohdon sisäläpimitta, laitteen sovittaminen putkijohdon sisään tulee vielä vaikeammaksi putkijohdon pään ollessa mahdollisesti muodostunut soikeaksi. Tarvittava energia tunnettujen laitteiden käyttämiseksi johdetaan lähteestä, joka on sijoitettu uivaan alukseen ja siirretään laitteeseen kaapeleita tai letkuja pitkin, mikä käsittää laitteen ohjaamisen vaikeuden ja siten suuremman kuormituksen, johtuen pidemmäs-tä ajasta, joka tarvitaan letkujen yhdistämiseen, joiden olemassaolo saattaa järjestelmän alttiiksi merehkäynnille.

Aikaisemmin tunnetun laitteen lukitseminen suljettavaan ja/tai nostettavaan putkijohtoon ja mainitun laitteen sekä putkijohdon välinen tiivistäminen on lisäksi suoritettu erillisellä mekanismilla, jonka toiminta on monimutkainen ja epätyydyttävä, koska se suurten ohjaus- ja energialaitteiden lisäksi vaatii laitteen monimutkaisen rakenteen ja huomattavasti aikaa toiminnan toteuttamiseksi sekä tekee välttämättömäksi useiden sammakkomiesten käytön, mikä vielä haittaa toiminnan taloudellisuutta.

Lopuksi on pidettävä mielessä, että aikaisemmin tunnetut laitteet vedenalaisen putkijohdon sulkemiseksi ja takaisin nostamiseksi sopivat ainoastaan tyhjälle putkijohdolle, jonka tyhjentäminen on aina välttämätöntä, kun putkijohto on nostettava ylös, jolloin mainittuiin laitteeseen kuuluu tyhjökammio, johon on sijoitettu tyhjennyspallo ja säätö- sekä ohjauslaitteet paineilman johtamiseksi vastavirtaan mainittuun palloon.

Toisin sanoen aikaisemmin tunnetun mukaan tyhjennystoiminta suoritetaan johtamalla paineilmaa uivasta aluksesta putkeen, joka on sijoitettu putkijohdon sulkevan laitteen sisäpuolelle, niin että pallo, joka on sovitettu laitteen tyhjökammioon, työntyy mainitun paine-ilman vaikutuksesta putkijohtoa pitkin ja työntää tällä tavalla putki-johdossa olevan veden rannalla olevaa putkijohdon päätä kohti. On selvää, että tällaisessa menetelmässä esiintyy epäkohtia, mitä tulee laitteen käytännöllisyyteen, taloudellisuuteen ja toimintaan.

3 64234

Aikaisemmin tunnettu tyhjökammio letkuineen ja palloineen sekä säätö- ja ohjauslaitteiden paineilmaa varten tekevät sulkulaitteen toiminnan sekä rakenteen monimutkaiseksi. Suuri lukumäärä yhteyksiä uivaan alukseen letkuilla tulevat hyvin alttiiksi merenkäynnille ja vaativat pitkän ja vaarallisen sammakkomiesten sukeltamisajän. Lopuksi, koska tyhjennyspallo kuuluu sulkulaitteeseen, joka taas on sovitettu suljettavaan putkijohtoon, pallo putkijohtoon sovittamisen jälkeen ei tule liittymään siihen tarkasti, johtuen laitteen ja putkijohdon erosta putkijohdon sisäseinämään nähden tehokkaan sulkemisen aikaansaamiseksi, ja tämän johdosta tehokas ja taloudellinen tyhjennys tulee saavutettavaksi ainoastaan suurella energian kulutuksella, joka kuluu vuotojen kompensoimiseen.

Tämän keksinnön tarkoituksena on edellä mainittujen epäkohtien poistaminen ja sellaisen laitteen tai tulpan aikaansaaminen vedenalaisen putkijohdon sulkemiseksi ja/tai takaisin nostamiseksi, joka sisältää itse energian, ts. se sisältää hydropneumaattiset okkumulaattorit toimintaa varten tarvittavan energian hankkimiseksi, jolloin ei tarvita uivaan alukseen yhteydessä olevia letkuja ja jolloin laite on tasapainotettu siten, että se varmistaa helposti pituussuuntaisen tasapainon mainitun tulpan sovittamiseksi putkijohtoon yhden sammakkomie-hen avulla ja voi aikaansaada samalla toiminnan varmuuden sekä helppouden yhdellä säätövivulla sekä pystyy kehittämään huomattavan säteittäi-sen vaikutuksen, niin että tulpan läpimitta voi olla paljon sen putken läpimittaa pienempi, johon tulppa on sovitettava, mistä seuraa se, että tulpan mainittu sovittaminen on erittäin helppoa myöskin siinä tapauksessa, että putkijohdon pää on tullut soikeaksi.

Toisaalta tämän keksinnön mukaisen itselukittuvan tulpan ansiosta putkijohdon tyhjentämistoiminta sen nostamista varten on yt aikaansaatu ruiskuttamalla vettä putkijohtoon saman itselukittuvan tulpan a-vulla sen sijaan, että mainittu veden ruiskuttaminen tapahtuisi putki-johdon päästä, joka on sijoitettu aikaisemmin tunnetun mukaan rannalle, jolloin tyhjennyspallo työnnetään tulppaa kohti rannalle sijoitetusta paineilmalähteestä. Tällä tavalla kustannusten ja tyhjennystoimintojen huomattava vähenemisen lisäksi saavutetaan se, ettei systeemi ole riippuvainen merenkäynnistä ja mainittu toiminta on erittäin teho** kas, koska tyhjennyspallo liittyy tarkasti putkijohdon sisäseinämään, mainitun pallon ollessa sovitettu välittömästi putkijohtoon päähän, joka on sijoitettu rannalle, mikä huomattavasti yksinkertaistaa mainitun tulpan rakennetta, koska tulpassa ei tarvitse olla tyhjölähdettä tynjennyspallon vastaanottamiseksi eikä säätöelimiä, vaan ainoastaan 4 64234 poistoputki asiaan kuuluvine säätöventtiileineen.

Keksinnön mukaan aikaansaatu laite tunnetaan pääasiallisesti siitä, että rungon läpi sen pituuden suuntaisesti on sovitettu veden-poistoputki ja sen varaan luistielinet, jotka painevällaineen avulla on siirettävissä lukitus- ja tiivistyselinten puristamiseksi putken sisäseinää vasten ja irrottamiseksi siitä.

Laitteessa on kaksoiskengät, jotka ovat säteittäisesti siirrettävissä mainitun putkijohdon sisäseinämää vastaan kahdella ryhmällä kiiloja, jotka on yhdistetty mainittuihin kenkiin lohenpyrstölii-toksella, joka sallii kiilojen pitkittäisen liukumisen mainittuihin kenkiin nähden, kaksi ryhmää kiiloja, jotka sijaitsevat vastakkain ja ovat yhteydessä vastaavasti luisteihin, jotka liukuvat tetekooppimai-sesti pitkittäisessä suunnassa mainittua poistoputkea pitkin ja määräävät kahden paisuntasäiliön välin, jotka on yhdistetty mainittuihin hydropneumaattisiin akkumulaatttoreihin säätöventtiilien välityksellä niin, että yksinkertainen ohjaus sallii samanaikaisesti sekä itse-sulkevan tulpan että putkijohtoon lukitsemisen että tämän tiivistämisen .

Laitteen erään edullisen sovellutusmuodon mukaan manittujen lukituskenkien kaarevat pinnat on varustettu urilla, jotka on tarkoitettu tartunnan lisäämiseksi mainittujen pintojen ja putkijohdon; sisäpinnan välillä, jolloin mainittujen säätöventtiilien kautta hydraulinen paine tulee akkumulaattoreista jompaan kumpaan mainittuun pai-suntakammioon ja jolloin poistoputken mainitut säätöventtiilit ovat kauko-ohjatut ainoastaan kahdella vivulla, jotka on sijoitettu itse-sulkevan tulpan suippenevassa etupäässä olevaan kojelautaan.

Keksintö on havainnollistettu oheisessa piirustuksessa, johon se kuitenkaan ei ole rajoitettu, vaan monet muutokset rakenteessa tai yksityisissä elimissä ovat mahdollisia patenttivaatimusten puitteissa.

Piirustus esittää vedenalaisen putkijohdon sulkemiseen tarkoitetun, keksinnön mukaisen laitteen tai itsesulkevan tulpan pituusleikkausta, joka tulppa on putkojohtoa sulkevassa ja tiivistävässä tilassa.

Piirustuksessa viitenumero 1 tarkoittaa suljettavaa ja takaisin nostettavaa putkijohtoa, johon on sovitettu itsesulkevan tulpan Λ lieriömäinen runko 2. Tämän etuosassa on suippo pää 3, jonka etuosassa on reikä 4 teräsköyden, jota käytetään tulppa-putkijohtosysteemin ta-kaisinnostoon, koukkua varten. Pään 3 takapäässä on ^euna 5, joka toimii vasteena mainitun putkijohdon 1 päätereunaa varten. Toinen reikä 5 64234 6 on tehty pään 3 yläosaan, lähelle reunaa 5 teräskaapelin teräsköyden koukkua varten, jota teräsköyttä käytetään tulpan laskemiseen uivasta aluksesta meren pohjalla olevan putkijohdon lähelle. Reikä 6 on tehty pään runkoon siten, ettei esiinny mitään ulkonevia osia. Pään 3 sisällä on hydropneumaattisia akkumulaattoreita 7, tulpan mekanismien toimintaa varten tarvittavan energian aikaansaamiseksi sekä tasapainottava säiliö 8, joka on täytetty enemmän tai vähemmän vedellä tai muulla painolastilla tulpan tasapainottamiseksi. Reikään 6 sovitetun teräsköyden koukun ansiosta tulppa pysyy pitkittäin tasapainossa niin, että se on helposti johdettavissa putkijohdon sisään. Lieriömäinen runko 2 on sovitettu sen keskiosassa olevan poistoputken 9 koko pituuden ympärille, jossa poistoputkessa on poistoaukko 10, joka on tehty pään 3 yläosassa olevaksi syvennykseksi. Poistoputki 9 pidetään avoinna tai suljettuna sulkuventtiilin 11 välityksellä, jota voidaan ohjata joko käsin ventiilin karaan 12 vaikuttavan käsipyörän avulla tai automaattisesti hydraulisen sylinterin 13 avulla, jota energiaa toimittavat akkumulaattorit 7 käyttävät.

Lieriömäisen rungon 2 keskiosaan, sen sisään on sijoitettu mekanismi tulpan A lukitsemiseksi putkijohdon 1 sisään. Lukitusmekanismiin kuuluu lieriömäinen luisti 14, joka on liputettavissa poistoputkea 9 pitkin ja jossa on ulkoneva osa 15, joka toimii yhdessä toisen lieriömäisen luistin 16 kanssa, joka on liputettavissa ensimmäistä luistia pitkin ja jossa on kaksi paisuntakammiota 17 ja 18. Nämä on yhdistetty akkumulaattoreihin 7 vastaavasti säätöventtiilillä 20 varustetun johdon 19 ja säätöventtiilillä 22 varustetun johdon 21 välityksellä. Sitten ryhmä kiiloja 23, joista ainoastaan kaksi vastakkaista kiilaa on esitetty piirustuksessa, kiinnitetään luistiin 14 kulmassa tähän nähden, samalla kun samanalainen tyhmä kiiloja 24 on jäykästi kiinnitetty luistiin 16, jollon nämä kaksi kiilaryhmää sijaitsevat kiilapinnoil-laan vastakkain toisiinsa nähden. Jokaisessa kiilassa 23 ja 24 on lisäksi lohenpyrstön muotoinen pitkittäinen ura 25, joka toimii ohjaimena lieriön 27 kytkintappia 26 varten, joka lieriö ulkonee säteittäises-ti tulpasta A ohjainreiän kautta, joka on tehty lieriömäiseen runkoon 2 ja kannattaa vapaassa päässään kenkää, jossa on kaareva pinta. Tällä tavalla kiilat ja siten luistit voivat liukua pitkittäisessä suunnassa, kun lieriöt Ja siten kengät ovat säte i. ttäisesti kohdakkain, johtuen niiden pyrstöliitoksesta mainittujen kiilojen kanssa.

6 64234 Tällaisen lukitusmekanismin toimintaa selitetään seuraavassa.

Kun säätöventtiili 22 avataan, akkumulaattoreiden 7 nestepaine tulee paisuntakammioon 18, jolloin luisti 14 kiilaryhmineen 23 liikkuu vasemmalle samalla, kun luisti 16 kiilaryhmineen 24 liikkuu oikealle. Tällöin lieriöt 27 tulevat ulos lieriömäisestä rungosta 2, mikä saattaa niiden kengät 28 liittymään lujasti putkijohdon 1 sisäseinämää vastaan. Tällä tavalla tulppa A lukitaan mainittuun putkijohtoon piirustuksessa esitettyyn asemaan. Lisäksi mainitun tartunnan vielä enemmän lisäämiseksi kenkien ja putkijohdon sisäseinämän välillä ja mainitun lukituksen tekemiseksi yhä tehokkaammaksi, kenkien kaareva pinta ei ole sileä, vaan se on varustettu urilla 29. Kun päinvastoin säätö-venttiili 20 avataan, luistit ja kiilat liikkuvat päinvastaisiin suuntiin kuin edellä ja kengät 28 menevät takaisin pesiinsä 30j jotka on tehty lieriömäiseen runkoon 2, mikä vapauttaa itsesulkevan tulpan A.

Mekanismi tulpan A tiivistämiseksi putkijohtoon 1 on sijoitettu lieriömäisen rungon 2 takapäähän ja siihen kuuluu lieriömäinen luisti 31, joka voi liukua pitkittäin mainittua runkoa 2 pitkin ja joka määrää kaltevan seinämänsä 32 ja lieriömäisen rungon 2 pääteosassa 34 o-levan samanlaisen kaltevan seinämän 33 väliin kehällisen, epäsuunnik-kaan muotoisen syvennyksen 35, jonka laajuus vaihtelee liikkuvan luistin 31 aseman mukaan. Mainittuun syvennykseen on sovitettu kaksi muovia olevaa rengasta 36 ja 37, jotka on erotettu toisistaan metallia olevalla kolmion muotoisella renkaalla 38, joka liukuu vapaasti luistia 31 pitkin. Luisti 31 muodostaa rungon 2 kanssa sisäisen ontelon, joka on jaettu kahteen osaan renkaalla 44. Tämä on kiinnitetty mainittuun runkoon 2 niin, että muodostuu kaksi paisuntakammiota 39 ja 40, jotka on yhdistetty kanavilla 41 ja 42 vastaavasti mainittuihin paisuntakam-mioihin 17 ja 18, jolloin venttiilin 22 tai 20 yksinkertainen säätö suorittaa samanaikaisesti sekä lukituksen että tiivistyksen tai päinvastoin. Kun säätöventtiili 22 avataan, akkumulaattoreiden 7 nestepaine, sen ohella että se tulee paisuntakammioon 18 ja aikaansaa kenkien 28 säteittäisen siirtymisen ja siten tulpan A lukituksen putkijohdon sisäpintaan edellä esitetyn mukaan, tulee myös paisuntakammioon 39 ja pakottaa luistin 31 liikkumaan oikealle. Tällä tavalla epäsuunnikkaan muotoisen syvennyksen 35 laajuus tulee yhä kapeammaksi ja muovirenkaat 36 ja 37 siirtyvät säteittäisesti sekä työntyvät putkijohdon sisäseinämää vasten kolmiomaisen renkaan 38 kaltevien seinämien 32 ja 33 vaikutuksesta, millä saavutetaan tiivistys.

7 64234

Koska nyt itselukittuvan tulpan A lukitus putkijohdon 1 sisäpintaan ja putkijohdon tiivistys tai sulku on aikaansaatu mekanismilla, joka sallii lukitus- ja tiivistyselimien, ts. muovirenkaiden 36 ja 37 sekä kenkien 28 huomattavan säteittäisen siirtymisen, on luonnollista, että tulpan Λ lieriömäisen rungon 2 ulkoläpimitta voi olla suhteellisesti paljon putkijohdon 1 sisäläpimittaa pienempi. Tämä seikka yhdessä tulpan A sen seikan kanssa, että tulppa A aina pysyy edellä mainitun mukaan pitkittäisesti tasapainossa, tekee mahdolliseksi tulpan helpon johtamisen putkijohdon sisään yhden sammakkomiehen avulla. Toisaalta tänä sammakkomiehen yksinkertainen työ on tehty vielä helpommaksi säätöventtiileiden 20 ja 22 ja piirustuksessa esittämättä jätetyn venttiilin ansiosta akkumulaattoreiden 7 nestepaineen lähettämiseksi hydrauliseen sylinteriin 13 poistoputken 0 säätöventtiilin 11 kautta, jotka venttiilit ovat kauko-ohjatut kahdella kaksiasentoisella vivulla, jotka on sijoitettu kojelautaan 43, joka on kiinnitetty suippoon etupäähän 3, ts. helposti käsillä olevaan kohtaan.

Claims (7)

1. 8 64234
2. 1. Leite tai itsesulkeva tulppa putkijohdon (1) sulkemiseksi Ja/tai sen syvän veden pohjasta nostamiseksi, Jolloin mainittuun tulppaan kuuluu lieriömäinen runko (2), Joka on sovitettavissa suljettavan Ja/tai ylös nostettavan putkijohdon (1) sisään Ja Jonka etuosassa on kiinnityselimet uivaan alukseen yhdistettyjä nostoköysiä varten Ja Jonka runko (2) sisällään kannattaa mekanismia tulpan lukitsemiseksi Ja tiivistämiseksi mainitun putkijohdon (1) sisään, tunnettu siitä, että rungon (2) läpi sen pituuden suuntaisesti on sovitettu vedenpoistoputki (9) Ja sen varaan luistielimet (14-, 23, 16, 24-), Jotka paineväliaineen avulla on siirrettävissä lukitus- (27» 28) Ja tiivistyselinten (36, 37) puristamiseksi putken (1) sisäseinää vasten Ja irroittamiseksi siitä.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu sii-t ä, että paineväliaine on Johdettu putkilla (19, 22) etuosaan (5) sijoitetuista akpista (7) venttiilien (20, 22) avulla, Jotka sopivasti ovat kauko-ohjatut etupään ulkopinnalla olevasta paneelista (4-3).
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että poistoputken (9) poistoeukko (10) on sovitettu etuosan (3) sivulle Ja sopivasti sen ulkopinnan alapuolelle. 4-, Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että poistoputki (9) on suljettavissa venttiilillä (11/, Joka on vaikutettavissa käsin pään (3) ulkopuolelta tai paineväliainesylinterin (13) avulla.
5. 5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että paineainesäiliöt (7, 8) on sijoitettu niin, että sopivasti ripustettuna (6, 4-) laite ui vaakasuorassa.
6. 6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että lukitsemiskengät (28) on varrestaan sovitettu kiilan (24-) kaltevalle pinnalle niin, että ne nousevat Ja laskevat säteen suunnassa paineväliainetta Johdettaessa poistoputkella olevaan luistikammioon (17, 18).
7. 7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että kimmoisat tiivisterenkaat (36, 37) puristuvat ulospäin säteen suunnassa paineainetta Johdettaessa luistikammioon (39) Ja supistuvat Jälleen paineainetta Johdettaessa vastak-kaissuuntaisesti vaikuttavaan luistikammioon (4-0) tiivistetilan sivu-tai laitteen pituussuunnassa kasvaessa. 64234