FI69200C - Foerfarande och bojsystem foer kontroll av ett flytande foeremaol i vatten - Google Patents

Description

[7^71 ΓΒ1 KUULUTUSjULKAISU ,λλλλ 8 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT 07 £0 0 C (45) ^y-^eily 10 1C 1985 (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 F 16 L 1/04, B 63 B 22/00 (21) P»tenttlh»kemu* — RttentansAknlng 772731 (22) Hakemlspilvt — AnsOknlngsdag 16.09.77 (Fl) (23) Alkupäivä — Glltlghetadag 16.09.7 7 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offentllg 21.03.78

Patentti· ja rekisterihallitus (44) Nihtlviktlpanon |a kuul.|ulkalsun pvm. — -JQ qo gc

Patent· och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skrlften publicerad J * -7 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prlorltet 20.09.76 USA(US) 725098 (71) B £ B Insulation, Inc., P.O. Box 2531, Houston, Texas, USA{US) (72) Egmont Schermerhorn Smith, Houston, Texas, Earl N. Doyle, Houston, Texas, Kenneth E. Baugman, Houston, Texas, USA(US) (74) Oy Kolster Ab (5*0 Menetelmä ja poijujärjestelmä esineen kellumisen ohjaamiseksi vedessä -Förfarande och bojsystem för kontroll av ett flytande föremll i vatten

Keksintö koskee menetelmää esineen kellumisen ohjaamiseksi vedessä ja poijujärjestelmää, jossa käytetään useita vedenalaisia poijuja ohjaamaan tiettyjen rakenteiden laskemista meren pohjaan ja nostamista sieltä, sekä mereen sijoitettavia putkijohtojärjestel-miä, nimenomaan etsittäessä ja tuotettaessa öljyä ja kaasua meren pohjasta.

Koska uusien öljy- ja kaasuesiintymien löytäminen on tullut entistä tärkeämmäksi, etsintä- ja tuotantoyksiköt ovat siirtyneet jatkuvasti syvempiin vesiin. Kuitenkin, kun suoritetaan porausta ja tuotetaan öljyä tai kaasua syvistä vesistä, syntyy huomattavia vaikeuksia nimenomaan korkeista hydrostaattisista paineista, tarkkalijoh-tojen pitkistä etäisyyksistä ym. seikoista johtuen. Eräänä vaikeutena on syvissä vesissä tällöin pitkien putkijohtojen käsitteleminen ja 2 69200 asentaminen. Nykyään käytetään yleisesti suurta putkiasennusproomua, jossa on suuret ja kalliit putkienkäsittelylaitteet, putkijohdon sijoittamiseen paikalleen tai suurien putkiyksiköiden hitsaamiseen maalla sekä hitsatun putkijohdon hinaamiseen ao. paikkaan, jossa se lasketaan meren pohjaan yleensä suuren uivan nosturin avulla.

Aikaisempien putkiasennusjärjestelmien yhteydessä on suositettu käytettäväksi erilaisia poijujärjestelmiä, joilla ohjataan putki-johtojen laskeutuminen meren pohjaan. Esimerkkejä tällaisista poiju-järjestelmistä on US-patenteissa n:ot 3,114,920, 3,181,182, 3,727,417, 3,835,55, 2,900,795, 3,620,028, 3,765,185, 3,136,133, 3,835,656, 3,309,879 ja 3,803,540 sekä ranskalaisessa patentissa n:o 2,284,512.

Mitään näistä järjestelmistä ei kuitenkaan syystä tai toisesta voida käyttää eri syvyyksiin laskettavien suurten putkijohtojen ohjaamiseen. Esimerkiksi US-patenteissa n:ot 3,181,182, 3,114,920 ja 3,126,559 on kysymys suurista, jäykistä poijuista, joita ei niiden kalleuden vuoksi voidan käyttää suuria määriä tai joita ei niiden suuren koon ja jäykkyyden vuoksi ole helppo kuljettaa paikasta toiseen.

Po. patenteissa ei myöskään esitetä mitään sellaista laitetta, jolla voitaisiin yksinkertaisesti ja tarkasti ohjata - joko kauko-ohjauksena tai ao. kohdassa - poijujen tukeman kuorman laskeutumis- tai nousu-nopeutta kaikilla Upotussysyyksillä. Ja lisäksi, koska tähän mennessä ei ole sopivalla tavalla pystytty ohjaamaan suuria kuormia, nimenomaan suurien syvyyksien ollessa kyseessä, yksinomaan poijujärjestel-män avulla, on jouduttu käyttämään erittäin suuria uivia nostureita tai hyvin suuria jäykisteitä ja kiristyslaitteita, joihin putkijohto on tuettu.

Nyt esiteltävä keksintö ratkaisee erityisesti pitkiä putki-johtoyksiköitä käsittävissä poijujärjestelmissä esiintyneitä probleemeja menetelmällä ja poijujärjestelmällä, joiden tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista. Keksinnön mukaisesti käytetään useita ilmalla täytettäviä, kokoonpuristettavia poijuja ja automaattiohjäimiä, joilla ohjataan joka syvyydellä poijujen täyttöpaineen ja poijujen ympärillä olevan hydrostaattisen paineen paine-eroa työn aikana. Ilmalla täytettävät poijut voidaan valmistaa kumista, esim. luonnon- tai synteettisistä kautsuista, polyure-taanielastomeereistä, PVC-elastomeereistä ym. vastaavasta materiaalista, vahvistettuna tavanomaisella materiaalilla, esim. lasikuidulla, nailonilla, polyesterillä tai muilla näihin verrattavilla 3 69200 vahvistemateriaaleilla. Poijut on valmistettu siten, että ne voidaan kääriä kokoon hyvin tiiviisti, jolloin niiden tilavuus on vain murto-osa niiden ilmalla täytetystä toimintatilavuudesta, joten niitä on helppo kuljettaa paikasta toiseen. Kun poijut on kokonaan täytetty ilmalla, niillä on maksimitilavuus, joka syrjäyttää tietyn määrän vettä (uppouma). Se on helppo laskea. Poiju voi olla esim. pallonmuotoinen, lieriö tai soikio. Jokaisen poijun kelluvuus määräytyy sen täyttöasteen mukaan, mikä puolestaan ohjaa poijun syrjäyttämää vesimäärää. Keksinnön mukaiseen rakenteeseen liittyy automaattilaite, jolla säädetään poijun tilavuutta eli täyttöastetta, niin että poijun kelluvuutta voidaan muuttaa kauko-ohjattuna haluttuina prosenttimäärinä sen maksimikelluvuuteen nähden käyttämällä poijun ja ao. kauko-ohjauspaikan välillä yhteytenä vain nestejohtoa, joka johtaa poijujen täyttämiseen käytettävää ainetta.

Keksinnön mukaisessa suositeltavassa rakenteessa em. ohjauslaitteena käytetään erikoisrakenteista venttiiliä, joka on yhdistetty poijuun nestettä johtavan putken ja poijun tuloaukon väliin ja joka toimii kalvon tai jonkin muun, poijun ympärillä olevaan hydrostaattiseen paineeseen reagoivan laitteen avulla. Eräässä tällöin käytetyssä venttiilimekanismissa etukäteen määrätty paine-ero saadaan aikaan venttiilirakenteella, joka sijaitsee hydrostaattiseen paineeseen reagoivan venttiilin toisella puolella olevan paineen ja poijun täyttö-paineeseen reagoivan venttiilin toisella puolella olevan paineen välillä, niin että tämä paine-ero pysyy käytännöllisesti katsoen muuttumattomana kaikilla poijun upotussyvyyksillä.

Tätä rakennetta voidaan käyttää useista poijuista koostuvan sarjan kanssa, kuten myöhemmin selostetaan. Poijusarja voidaan säätää suhteellisen alhaiselle negatiiviselle kelluvuudelle (negative buoyancy), kun kuorma kiinnitetään poijuihin, niin että näille ja kuormalle saadaan alustava 'tuki'.

Toinen keksinnön mukainen venttiilirakenne, jolla ohjataan poijujen täyttömäärää, sisältää laitteen, joka ohjaa tietyn tarkkailu-1. ohjauspaineen (pilot pressure) venttiililaitteeseen, niin että poijujen kelluvuutta voidaan säätää siten, että kuorman ja primääri-1. pääpoijujen kanssa saadaan pieni positiivinen kelluvuus, neutraali-kelluvuus tai pieni negatiivinen kelluvuus, ts. aina tarpeen mukaan. Tästä johtuen, vaikkakin tietty kuorma voidaan suurelta osalta tukea 4 69200 useilla primääripoijuilla, jotka muodostavat järjestelmän totaalisen, pienen negatiivisen vakiokelluvuuden, useita sekundääri- 1. apu-poijuja voidaan säätää kauko-ohjauksella hyvin tarkasti, jolloin kokonaiskelluvuus saadaan muuttumaan, mikä puolestaan ohjaa kuorman nousemista ylös tai sen laskeutumista. Edellä selostettiin primääri-poijujen ohjausventtiilin rakennetta. Yhtä tärkeä piirre po. keksinnössä on, että sekundääripoijujen ohjaamiseen käytettävä venttiili-rakenne, jolla saadaan aikaan säädettävä kelluvuus, on tarkoitettu myös estämään se, ettei poijun ympärille veteen muodostuvan hydrostaattisen paineen ja poijun täyttöpaineen välinen ero ylitä etukäteen määrättyä arvoa. Kun keksinnön mukaista venttiililaitetta käytetään em. järjestelmään kuuluvien primääri- ja sekundääripoijujen yhteydessä, pystytään käyttämään ilmalla täytettäviä poijuja, jotka puristuisivat muuten kokoon korkeassa hydrostaattisessa paineessa suurien syvyyksien ollessa kyseessä, koska poijun rakenne on suunniteltava sellaiseksi, että se kestää vain hydrostaattisen paineen ja poijun sisäisen paineen välisen eron eikä hydrostaattisen paineen täyttä kuormaa.

Primääri- ja sekundääritukijärjestelmässä käytettävät poijut voidaan valmistaa mieluimmin kevyestä, ilmalla täytettävästä materiaalista, jolloin ne on helppo kuljettaa.

Eräänä esimerkkinä keksinnön mukaisten poijujärjestelmien käyttämisestä veteen asennettavan putkijohdon yhteydessä voidaan mainita, että kun putkijohto hinataan merelle, poijujärjestelmä pystyy pitämään putken halutulla syvyydellä pinnan alla tai tietyn etäisyyden päässä meren pohjasta. Lisäksi po. poijujärjestelmä pystyy ohjaamaan putkea siten, että se koskettaa meren pohjaan (tällöin voidaan valita haluttu negatiivinen kelluvuus), jolloin merivirtojen vaikutus putkeen jää pienemmäksi. Vain tietty prosentti poijun kokonaispainosta koskettaa tällöin pohjaan. Po. järjestelmän etuna on myös se, että tarvittaessa voidaan nostaa pintaan joko koko putki tai vain putken toinen pää, esim. sen kiinnittämistä varten. Poijujärjestelmä voidaan milloin tahansa irrottaa putkesta ja ohjata kokonaan ao. aluksesta.

Keksinnön mukaista järjestelmää sovellettaessa putki voidaan laskea veteen asennusproomusta määrätyssä kitkakulmassa tukijäykis-teitä tai muita kiristyslaitteita käyttämättä. Automaattiset jarru-järjestelmät huolehtivat poijujärjestelmän toiminnasta, niin ettei betoni tai muu putken päällyste pääse vahingoittumaan. Samalla tavalla kuin hinausasennuksessa myös proomuasennuksessa koko poijujärjestelmä

II

5 69200 voidaan haluttaessa irrottaa putkesta ja ohjata ao. aluksesta.

Keksinnön mukainen poijujärjestelmä ei ole riippuvainen syvyydestä, vaan putki voidaan asentaa esim. 3 km syvyyteen kumpaa tahansa em. asennustapaa käyttäen.

Esillä olevan järjestelmän sovellutuspiiriin kuuluva veden syvyys ohjataan kokonaan ilman tai kaasun paineella (pinnasta kä-sm), jonka on oltava n. 0-3,4· N/cm suurempi kuin ao. syvyyden hydrostaattinen paine. Putken laskeutumisnopeus ohjataan taas ilman tai jonkun muun käytettävän kaasun virtausmäärän (kuutiojalkaa minuutissa) perusteella, koska järjestelmää ei voida laskea veteen em. tilavuutta suuremmalla nopeudella.

Järjestelmän pinnalle nostamista varten siihen kuuluu säätö-venttiilejä, jotka päästävät ulos ylipaineen järjestelmän noustessa pintaan. Koko putkisto, jonka pituus voi olla mikä tahansa, saadaan pysymään paikallaan halutussa syvyydessä myös miten kauan tahansa. Putkisto voidaan asentaa vaakasuoraan tai sen toinen pää voi meren pohjan muodosta riippuen olla alempana, tai toinen pää voidaan ao. signaalilla nostaa pintaan tarvittavia liitostöitä ym. varten.

Järjestelmän asennon muuttamiseen liittyvän signaalin on luonnollisesti tultava ao. aluksesta, mutta kun signaali on lähetetty, kaikki muut poijujärjestelmän muutokset tapahtuvat täysin automaattisesti jokaisessa poijussa olevan venttiilijärjestelmän ohjaamina.

Kaikki ohjaustoiminnot tapahtuvat joko ilmalla tai jollain muulla kaasulla. Sähkölaitteita ei käytetä lainkaan. Joissakin toiminnoissa, esim. asennusproomua käytettäessä, käytetään vain yhtä alukseen menevää ilmajohtoa, kun taas muissa toiminnoissa, esim. hinausasennuksessa käytetään kahta alukseen menevää ilmajohtoa. Yleensä ei tarvita kolmea useampaa ilmajohtoa.

Koko järjestelmä siihen liittyvine putkineen voidaan irrottaa ao. aluksesta ja nostaa tarvittaessa jälleen ylös. Ilmajohtojen päät voidaan kytkeä irti kompressorista ja kiinnittää merkkipoijuun, josta ne voidaan ottaa irti myöhemmin. Tämä on hyvin tärkeä rakenne-piirre jouduttaessa työskentelemään kovassa myrkyssä, jolloin hinaajat tai muut alukset on irrotettava ao. kuormista (esim. putkista) odottamaan sään paranemista. Putki- ja poijujärjestelmä voidaan jättää halutun pituiseksi ajaksi meren pohjaan.

Koko järjestelmä on suhteellisen huokea, koska laitteiston suu- 6 69200 rin ja kallein osa on sen kompressoriyksikkö. Itse poijut voidaan kääriä kokoon, varastoida ja kuljettaa helposti ja pienessä tilassa uuteen paikkaan - letkujen ja venttiililaitteiden kanssa. Lisälaitteet - esim. putkikiinnittimet hinausoperaatiota varten, asennusproo-muja käytettäessä tarvittavat rakenteet yms. - on konstruoitu siten, että ne sopivat useille putkiko'oille. Paikan päällä joudutaan tällöin suorittamaan vain pieniä säätöjä. Kaikki nämä laitteet voidaan lisäksi suunnitella niin, että ne ovat mahdollisimman pienikokoisia ja kevyitä.

Nyt esiteteltävän keksinnön avulla pystytään esim. vedenalaisia kameralaitteita ja monia muitakin välineitä käsittelemään varmemmin ja taloudellisemmin kuin nykyisiä menetelmiä käyttäen. Myös ohjaustoiminnot saadaan nykyistä tarkemmiksi.

Piirustuksissa, joissa samoista osista on käytetty samoja viitenumeroita, havainnollistetaan joitakin tämän keksinnön suositettavia rakenteita.

Kuvio 1 on kaavio keksinnön mukaisesta poijujärjestelmästä, jolla putkijohto ’tuetaan' veteen haluttuun syvyyteen, kuvio 2 on poikkileikkaus eräästä venttiililaiterakenteesta, jonka avulla keksinnön mukaisessa poijujärjestelmässä käytettäviin primääripoijuihin saadaan vakio paine-ero, kuvio 3 on leikkaus kuvioon 1 liittyvästä venttiililaitteesta kuvion 2 kohdasta 3-3, kuvio 4 on poikkileikkaus eräästä toisesta po. keksinnössä käytetystä venttiililaitteesta, jolla pystytään pitämään yllä etukäteen määrätty paine-ero täyttöpaineen ja sekundääripoijun ja poijun ympärillä olevan hydrostaattisen paineen välillä, kuvio 5 on leikkaus taas eräästä toisesta venttiililaitteesta, jota voidaan käyttää kuvion 2 tai kuvion 4 havainnollistaman laitteen kanssa, kuvio 6 esittää menetelmää, jonka avulla meren pohjaan upotettava putkijohto asennetaan paikalleen keksinnön mukaista poijujärjes-telmää soveltaen, kuvio 7 havainnollistaa menetelmää, jossa käytetään hyväksi po. keksintöä asennettaessa putkijohto mereen asennusproomusta käsin, kuvio 8 esittää menetelmää, jossa käytetään keksinnön mukaista poijujärjestelmää laskettaessa putkijohto veteen asennusproomusta

II

7 69200 ja siihen liittyvästä telinerakenteesta, kuviossa 9 nähdään keksinnön mukainen poijujärjestelmä, jolla ohjataan putken laskeutumista; jarrujärjestelmä ohjaa tällöin jokaiseen putkijohtoon liittyvän poijun asentoa, ja kuvio 10 havainnollistaa kaaviona keksinnön mukaisen poijujär-jestelmän käyttämistä putkijohdon upotuskulman ohjaamiseen.

Kuviossa 1 nähdään siis keksinnön mukainen poijujärjestelmä 10, jota käytetään tukemaan putkijohto P veden pinnan S alapuolelle.

Poijujärjestelmään 10 kuuluu painenesteyksikkö 11, esimerkiksi ilma-kompressori (ei kuviossa), joka on asennettu työproomuun B, edelleen primääripoiju 12, joka on valmistettu ilmalla täytettävästä materiaalista ja yhdistetty putkijohtoon P letkulla 13, sekä vielä sekun-dääripoiju 14, joka on tehty samoin ilmalla täytettävästä materiaalista ja yhdistetty putkijohtoon P letkulla tai jollain muulla sopivalla yhdysosalla 15. Järjestelmään kuuluu yleensä useita primääri-ja sekundääripoijuja - aina tarpeen mukaan - niin että niiden avulla pystytään ohjaamaan melko pätkääkin putkijohtoa eri upotussyvyyksien ollessa kyseessä. Primääripoijuun 12 kuuluu syöttöaukko 16 poijuun syötettävää ainetta (ilmaa) varten sekä ylipaineventtiili 17, jonka kautta poijusta poistetaan ylipaine, joka saattaa muuten aiheuttaa poijun repeämisen nimenomaan silloin, kun se nousee pintaan. Syöttö-aukko 16 on yhdistetty venttiililaitteen 18 poistoaukkoon 18a. Vent-tiililaitteeseen, jota selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti, kuuluu poijuun puhallettavan aineen syöttöaukko 18b, joka on yhdistetty nestejohdolla 19 ja säätöventtiilillä 20 em. paineyksikköön 11 (kuvio 1). Venttiililaitteessa 18 on myös tuloaukko 21, joka avautuu poijun 12 ympärillä olevaan hydrostaattiseen paineeseen, sekä poistoaukko 22, jonka kautta täyttöaine poistetaan poijusta 12.

Sekundääripoiju 14 vastaa rakenteeltaan primääripoijua 12. Siinä on ylipaineventtiili 23 ja syöttöaukko 24 täyttöaineen vastaanottamiseksi venttiililaitteen 25 poistoaukosta 25a; venttiililaitteen 25 poistoaukko 25a on liitetty johtoon 26. Venttiililaitteessa 25 on myös poistoaukko 30 ja syöttöaukko 31, jotka avautuvat sekundääripoi jun 14 ympärillä olevaan hydrostaattiseen paineeseen. Sekundääri-poijun 14 täyttämiseen tarvittava ilma saadaan täyttöaukosta 32, joka on yhdistetty johdolla 33 venttiiliin 20.

8 69200

Sovellettaessa kuvion 1 havainnollistamaa poijujärjestelmää 10 käytäntöön putkijohto P, joka voi olla hyvin pitkä ja käsittää paljon primääri- ja sekundääripoijuyhdistelmiä, joilla ohjataan sen laskeutumista veteen ja nousemista ylös pintaan, pidetään mieluimmin pienessä negatiivisessa kelluvuudessa, jolloin putki saadaan laskeutumaan veteen ensin vain primääripoijuja lisäämällä. Kun putkijohtoon lisätään sitten enemmän sekundääripoijuja, niiden kelluvuutta (kantokykyä) voidaan säätää suhteellisen pienellä alueella, niin että järjestelmän kelluvuus siirtyy pienestä negatiivisesta kelluvuudesta (saatu aikaan ainoastaan primääripoijulla) pieneen positiiviseen kelluvuuteen, jolloin putkijohto laskeutuu etukäteen määrättyyn syvyyteen. Lisäksi sekundääripoijujen kelluvuutta voidaan säätää, niin että putkijohdolle saadaan joka upotussyvyydessä neutraali kelluvuus, jolloin johdon toinen pää jää toista syvemmälle ja koko putkijohtoa voidaan ohjata kaikissa sen päiden välisissä syvyyksissä.

Kuvion 1 esittämässä järjestelmässä primääripoijut voidaan korvata poijuilla, joilla on kiinteä kelluvuus, niin että saadaan pieni negatiivinen kelluvuus, kun putkijohdon paino tulee niihin ja johto upotetaan haluttuun syvyyteen. Kuitenkin paremman toimintaohjauksen saamiseksi ja jotta primääripoijuissa voidaan muuttaa sitä kohtaan, jossa kelluvuus tulee hieman negatiiviseksi, suositetaan kuvion 1 mukaista rakennetta primääripoijujen osalta.

Kuvioissa 2 ja 3 nähdään venttiililaite 18, joka on tarkoitettu primääripoijujen 12 ohjaamiseen. Siihen kuuluu päärunko 40, jonka keskellä on läpimenevä pituussuuntainen reikä 41 sekä useita poikit-taisreikiä 42, 43 ja 44, jotka suuntautuvat reiästä 41 ulospäin.

Kuten kuviosta 2 näkyy, reiässä 42 on kierteillä varustettu liitos-kappale 42a, joka muodostaa tällöin poistoaukon 18a. Reiässä 43 on vastaavasti kierteinen liitoskappale 43a, joka muodostaa tuloaukon 18b. Myös reiässä 44 on kierteinen liitoskappale, jossa on poistoauk-ko 22. Valmistuksen helpottamiseksi reiät 41, 42, 43 ja 44 tehdään pyöreinä, vaikkakaan tämä ei ole välttämätöntä.

Kuten kuviossa 2 esitetään, reiän 41 toinen pää on suljettu levyllä 45, joka on kiinnitetty rungon 40 toiseen päähän. Rungon 40 toisessa päässä on kotelorakenne 46, joka on aukon 47 kautta yhteydessä reikään 41. Kotelo-osassa 46 on joustava kalvo 48, joka on kiinnitetty kierteillä varustettuun tankoon 49. Tanko 49 menee aukon 47 läpi reikään 41 ja toimii venttiiliosan ohjaus- 1. säätötankona, I) 9 69200 kuten myöhemmin selostetaan. Joustavasta materiaalista valmistettu kalvo 48 on sijoitettu kammion 50 keskelle ja jakaa tämän (50) kammio-osaan 50a, joka on yhteydessä venttiililaitteeseen 18 liittyvän primääripoijun ympärillä olevaan hydrostaattiseen paineeseen, sekä kammio-osaan 50b, joka on taas yhteydessä ao. poijun sisäiseen paineeseen.

Kotelo-osan 46 päätyseinämässä 52 on aukko 51, joka erottaa kammion 50a hydrostaattisesta paineesta. Kuviossa 2 nähdään myös poistoaukko 21. Näin ollen kammion 50a nestepaine, joka vastaa kotelon 46 ulkopuolella olevaa hydrostaattista painetta, kohdistuu kalvoon 48 ja pyrkii työntämään sitä (48) ja tankoa 49 pois aukosta 51.

Reiässä 41 on liikkkuva venttiiliosa 53, jonka keskiosan 54 halkaisija on pienempi kuin reiän 41 sisähalkaisija. Päätyosien 55 ja 56 halkaisija on myös hieman pienempi kuin reiän 41 halkaisija, niin että venttiili 53 pääsee liikkumaan reiässä 41. Kummassakin pää-tyosassa on reikä. Keksinnön ymmärtämisen helpottamiseksi oletetaan, että kaikki venttiiliosan 53 em. osat ovat poikkileikkaukseltaan pyöreitä. Reikä 41 on myös lieriönmuotoinen.

Osan 53 keskiosassa 54 on reikä 57, jossa on kierteet, niin että kierretanko 49, joka menee myös venttiilin 53 ulomman osan 56 läpi, sopii siihen. Kierretanko 49 liikkuu kalvon 48 liikkeen johdosta, jolloin myös ventiiliosa 53 siirtyy. Kierretangon 49 ympärillä on kierrejousi 58, joka pidättää kierretangon 49 liikettä aukkoa 51 kohti ja jännittää venttiiliosan 53 vastakkaiseen suuntaan.

Kuten kuviosta 2 voidaan nähdä, venttiilin 53 ollessa keskellä reikää 41 sen päätyosat 55 ja 56 sulkevat reiät 43 ja 44, kun taas reikä 42 on yhteydessä reikään 41. Aukot 60 ovat yhteydessä keskiosan 54 ja po. venttiiliosan 53 päätyosien 55 ja 56 väliseen tilaan.

Kun venttiili 53 on kuviossa 2 näkyvässä asennossa, saadaan pieni negatiivinen kelluvuus venttiiliin yhdistetyn poijun ja poijuun kiinnitetyn kuorman yhdistelmänä. Tässä asennossa poistoaukossa 42 ja reiässä 41 oleva paine ja näin ollen myös kalvon 48 viereisessä kammio-osassa 50b esiintyvä paine on suurempi kuin kammio-osan 50a paine (hydrostaattinen paine). Tämä paine-ero saisi olla kuitenkin enin-tään 3,4 N/cm . Tähän päästään valitsemalla sopivan kokoinen jousi 58.

Kuvion 2 esittämässä laitteessa joko jousi 58 tai kammion 50a hydrostaattinen paine, jos poiju on riittävän syvässä vedessä, saa 10 69200 aikaan venttiilimekanismin 54 siirtymisen vasemmalle, jolloin tulo-aukko 43 avautuu, ja ilma- tai muu täyttöainevirtaus pääsee aukosta 42 primääripoijuun. Kun poiju on täynnä ilmaa, ja poistoaukon 42, reiän 41 ja kammion 50b paine nousee niin suureksi, että se vastaa hydrostaattista painetta + jousessa 58 olevaa kiristysvoimaa, vent-tiiliosa 53 siirtyy oikealle ja sulkee aukon 43. Tähän toimintoon saattaa liittyä jonkin verran hystereesiä, joka aiheuttaa venttiili-osan jaksottain vaihtuvan toiminnon, kunnes paine on tasaantunut. Jousen 58 voimasta johtuen poijuun lisätty paine on aina hieman hydrostaattista painetta suurempi, niin että venttiiliosalla saadaan tietty pieni negatiivinen kelluvuus ao. upotussyvyydessä.

Tästä johtuen, kun primääripoijuun on yhdistetty tietty kuorma, joka vetää poijun veden alle, venttiililaite 18 alkaa toimia ja syöttää lisää ilmaa järjestelmään, joka 'tukee1 kuormaa, kompensoiden täten hydrostaattisen paineen muutoksen.

Kuviossa 4 nähdään venttiililaite 25, joka on tarkoitettu po. keksinnössä käytettävien sekundääripoijujen ohjaamiseen. Kuviossa 4 käytetään vastaavista osista samoja viitenumerolta kuin kuviossa 2. Rakenteiden (kuviot 2 ja 4) peruserona on, että kuvion 4 mukaiseen rakenteeseen on liitetty vielä toinen kalvo, jolloin venttiiliosan asentoa pystytään ohjaamaan ulkopuolisella nestepaineella. Kuviossa 4 on levyn 45 (kuvio 2) paikalla kotelo 70, jonka ulkoseinämässä 71 on tuloaukko 27 ohjauspainetta varten. Sisäseinämässä 72 on taas aukko 73, joka on yhteydessä kotelon 40 reikään 41. Aukosta 73 toinen kierretanko 74 menee kotelon 70 kammiossa 78 olevien levyjen 76 ja 77 väliin. Kalvo 75 jakaa kammion 78 osakammioon 78a, joka on yhteydessä tuloaukon 27 paineeseen (siis myös ohjauspaineeseen), ja toiseen osakammioon 78b, joka on puolestaan yhteydessä venttiiliosan keskellä olevan reiän 41 paineeseen, kuten jo kuvion 2 kammiosta 50 puhuttaessa mainittiin.

Kuvion 4 havainnollistamassa laitteessa on myös toinen jousi 79 venttiiliosan 53 osan 55 ja seinämän 72 välissä, niin että kalvon 75 kammiopuolen 78 ja kalvon 48 kammiopuolen 50a paineiden ollessa yhtä suuria venttiiliosa 53 on keskellä (ks. kuvio 4). Venttiiliosa siirtyy automaattisesti po. keskiasentoonsa em. paineiden ollessa yhtä suuret.

Kuvion 4 esittämässä laitteessa aukosta 27 tulevaa ohjauspai-

II

11 69200 netta voidaan siis käyttää säätämään venttiilin 53 asento reikiin 42, 43 ja 44 nähden (hydrostaattisen paineen lisäksi). Kun tietyssä syvyydessä on määrätty hydrostaattinen paine, niin aukon 27 paine voidaan säätää tällöin niin, että saadaan tarvittava muutos sekun-dääripoijun täyttöaineen paineeseen, jolloin poiju joko nousee ylöspäin tai painuu syvemmälle, ts. se saadaan toivottuun syvyyteen.

Kuvio 5 esittää vaihtoehtoista venttiilimekanismi- ja venttii-lirunkorakennetta, jota voidaan käyttää kuvioiden 2 ja 4 havainnollistamissa laitteissa. Päärakenne on nytkin sama. Siihen kuuluu venttiiliosa 80, joka liikkuu kotelon 40 keskellä olevassa reiässä 81 ja ohjaa ilmavirtausta tuloaukon 43 ja poistoaukon 42 välillä sekä poistoaukkojen 42 ja 44 välillä. Kuten kuviosta 5 näkyy, vent-tiiliosassa 80 on päätyosat 82 ja 83, joiden halkaisija on hieman pienempi kuin keskiosan 84 halkaisija (osa 84 vastaa kuvion 2 vent-tiiliosan 53 keskiosaa 54). Venttiiliosassa 80 on kuitenkin kartio-maiset olakkeet 85 osien 82 ja 83 sekä keskiosan 84 välissä. Koteloon 40 on tehty kaksi pyöreää uraa 86 pystysuoraan reikään 81 nähden. Kummassakin urassa 86 on kartioseinämät 87. Urat ovat yhteydessä vastaaviin aukkoihin 43 tai 44 (tulo- ja poistoaukko). Kun venttiiliosa 80 liikkuu sellaisesta asennosta, joka sulkee aukkojen 42 ja 44 välisen yhteyden, oikealle (kuvio 5), virtaus aukkojen 42 ja 44 välillä lisääntyy asteittain, kun olakkeen 85 alareuna 88 ohittaa aukon 44, jolloin virtaus on suurimmillaan. Vastaavasti, kun venttiiliosa siirtyy vasemmalle, aukkojen 43 ja 42 välinen virtaus liikkuu ensin olakkeen 85 reunaa 89 pitkin ja kasvaa venttiiliosan siirtyessä vielä enemmän vasemmalle (kuvio 5). Tällä tavoin vältetään jyrkät ja äkkinäiset virtausmuutokset, ja myös venttiilin toiminnassa esiintyvä hystereesi minimoituu. Kulma- ja kartio-olakkeiden 85 avulla venttiiliosan 80 liike keskeltä kumpaankin suuntaan saadaan pienemmäksi ja venttiilin toimintaa kontrolloiva alue samalla suuremmaksi.

Kuviossa 6 esitellään menetelmä, jossa käytetään keksinnön mukaista poijujärjestelmää putkijohdon P vetämiseksi 1. asentamiseksi veteen. Johto voidaan koota maalla tietyiksi yksiköiksi ja hinata merelle ao. paikkaan, jossa sen lopullinen yhteenliittäminen tapahtuu. Johto P hinataan merelle proomulla B, josta vain osa on kuviossa 6. Kuviossa 6 nähdään sen sijaan useita primääripoijuja 12 ja samoin useita sekundääripoijuja 14, jotka on yhdistetty putkijohtoon 69200 P irrotettavalla kytkinosalla 90. Kun proomu B vetää putkijohtoa perässään, johto on poijujen varassa niin kauan, kunnes se laskeutuu meren pohjaan (merkitty kirjaimilla SB). Tällöin pohjapoijut voidaan irrottaa putkesta kauko-ohjauksella ja vetää ylös proomuun seuraa-vassa asennusvaiheessa tai kokonaan uudessa työkohteessa käytettäväksi.

Esimerkiksi, kuvion 6 mukaisella menetelmällä 1,5 km ja pidem-piäkin putkiyksiköitä voidaan hinata pitkälle veden pinnalla tai missä tahansa syvyydessä asennuspaikkaan, jossa niiden lopullinen yhdistäminen suoritetaan. Putkijohtoyksiköiden, niiden suojakerrosten yms. negatiivinen kelluvuus merivedessä pystytään laskemaan, niin että putkeen voidaan kiinnittää sopiva määrä primääripoijuja ko. putkiyksikön omatessa tällöin vielä jonkin verran negatiivista kellu-vuutta. Putkeen voidaan lisätä sitten tarvittava määrä sekundääri-poijuja, niin että ao. yksikkö saa hieman positiivista kelluvuutta. Sekundääripoijujen on tällöin oltava täynnä ilmaa ja ne sijoitetaan määrättyihin kohtiin primääripoijujen väliin. Primääri- ja sekundää-ripoijut voidaan yhdistää suurpainejohtoon 19, joka toimii primääri-1. pääilmajohtona. Johdon paine pidetään hieman suurempana kuin ao. asennussuvyyksien hydrostaattiset paineet. Sekundääri- 1. apuilma-johto (ohjauspaine) 28 tulee myös proomusta B ja liitetään vain sekundääripoijujen ohjausventtiileihin 25. Johdon 28 painetta voivat asennustyötä suorittavat tai hinausproomua kuljettavat henkilöt säätää halutun syvyyden mukaan. Johdon 28 paine säädetään kuitenkin yleensä jo etukäteen tarkkailuasemilla ao. upotussyvyyden perusteella. Jos putkijohto P halutaan saada esim. 30 m syvyyteen ja pitää sitä tässä syvyydessä pidemmän aikaa, niin ohjauspainejohdon 28 pai- . 2 neen olisi oltava suunnilleen 32,0 N/cm . Kun putki halutaan sitten laskea lopullisesti pohjaan, johdon 28 painetta lisätään astettain, niin että putki pääsee laskeutumaan meren pohjaan halutulla, tarkoin ohjatulla nopeudella. Sen jälkeen hinausalukseen sijoitettujen laitteiden avulla mekanismi 90 saadaan tarvittaessa käynnistymään, jolloin osa poijuista tai kaikki poijut samoin kuin ilmajohdot ym. apulaitteet voidaan irrottaa putkijohdosta ja vetää alukseen, jossa poijut tyhjennetään ja kääritään kokoon seuraavaa käyttökertaa varten.

Ohjausventtiilien avulla poijut saadaan nousemaan pintaan mistä tahansa syvyydestä niiden painetta säätämällä.

69200

Kuviossa 6 esitettyä järjestelmää käyttämällä esim. 1,5 km mittaiset putkijohtoyksiköt voidaan koota valmiiksi maalla ja hinata sitten merelle.

Kuviossa 7 nähdään järjestelmä, jota käyttäen putkijohto P lasketaan mereen proomusta B. Useita satoja kilometrejä pitkiä putki-johtoja on jo monta kertaa asennettu mereen ao. proomuista; tällöin voidaan käyttää kaikkia tarvittavia putkikokoja. Asentaminen tapahtuu jatkuvana työvaiheena 24 tuntia vuorokaudessa. Nykyään yleisesti käytettävään menetelmään kuuluu suuri proomu, jossa on useita ankkureita keulassa ja sivuilla. Ankkurit pitävät proomun paikallaan ja proomua voidaan työn edistyessä vetää niiden avulla eteenpäin. Apu-alukset nostavat ankkurit ylös ja siirtävät niitä tarpeen mukaan. Matalassa vedessä putken laskeminen mereen proomun perästä käy helposti, mutta syvemmälle siirryttäessä putken pitäminen sellaisessa kulmassa, ettei se eikä myöskään sen päällysmateriaali pääse vahingoittumaan tuottaa vaikeuksia. Proomun perästä järjestetään tavallisesti tukilaitteet tukemaan osaa putken painosta. Mutta siirryttäessä jatkuvasti syvempään veteen, joudutaan jo käyttämään keksinnön mukaisia menetelmiä. Tällöin lasketaan tarvittava kelluvuus ja putkeen kiinnitetään useita primääripoijuja, joilla putkelle saadaan sopiva laskeutumiskulma ao. paikan syvyydestä riippumatta. Tämäntyyppisessä sovellutuksessa - koska kaikki poijut ovat primääripoijuja - poijujen täyttöilma voidaan syöttää yhdellä suurpaineilmajohdolla 19, Koska jotkut poijut jäävät pintaan ja jotkut ovat taas eri syvyyksillä pinnan ja pohjan välillä, jokainen poiju tai poijusarja tarvitsee yksiköllisen paineen, jotta se kestää ao. hydrostaattiset paineet ja pystyy sen lisäksi säilyttämään jokaisessa poijussa tietyn positiivisen paine-eron. Esimerkiksi, jos syvyys asennuspaikalla on 300 m ja putki joudutaan laskemaan veteen 30° kulmassa, niin tarvitaan suunnilleen 18 poijuasemaa 30 m välein tai mahdollisesti 36 asemaa 15 m välein. Jokainen tällainen poijuasema edellyttää syvemmälle siirryttäessä suurempaa painetta. Kaikki asemat on kuitenkin ohjattava yhdestä paineilmalähteestä sellaisella paineella, joka kumoaa 300 m syyvyydessä esiintyvät hydrostaattiset paineet, ts. o 299 N/cm + pieni paine-ero poijujen sisällä. Keksinnön mukaisella venttiilijärjestelmällä 18 jokaiselle poijuasemalle saadaan täysin automaattisesti tarvittava paine yhdestä 500 PSI paineilmalähteestä, kompressorista, sekä pystytään pitämään paine poijujen sisällä ympä- 1“ 69200 röivää hydrostaattista painetta vastaavana, minkä lisäksi tulee 0,7- 3,4 N/cm paine-ero, niin että poijut pysyvät täysinä, jolloin niillä on maksimikelluvuus. Kuviossa 7 näkyvässä menetelmässä poijut 12 kiinnitetään putkeen asennustyön edistymisen mukaan, ja kun putki on laskeutunut pohjaan, poijut irtoavat siitä automaattisesti ja nousevat pintaan uudelleen käytettäviksi.

Kuviossa 8 on vielä eräs keksinnön mukaisen poijujärjestelmän käyttösovellutus. Putkijohto on nytkin merkitty P:llä.

Tässä menetelmässä putki P lasketaan meren pohjaan useilla telinerakenteilla 100, joihin kuuluu useita primääripoijuja 12. Ne on yhdistetty pitkään, jäykkään tankoon 101, jossa on useita rullia 102, joiden läpi putki P pääsee laskeutumaan. Telinerakenteet 100 on liitetty toisiinsa ja ne suuntautuvat alaspäin proomusta B. Tässä menetelmässä samoja poijuja käytetään koko asennustyön ajan, vaikka poijuja voitaisiin lisätä syvemmälle siirryttäessä ja vähentää mata-kampaan veteen siirryttäessä. Putki menee jatkuvasti jokaisen poiju-aseman telinerakenteiden rullien läpi. Tangon 101 asemesta kuvion 8 esittämän menetelmän ja järjestelmän eräässä rakennemuunnelmassa käytetään kahta ankkuria (ei kuviossa), jotka pitävät poijuasemat paikoillaan. Ankkureita siirretään vuorotellen apualuksen avulla. Tässä tapauksessa jako voidaan tai ei voida käyttää jäykisteitä ao. sovellutuksesta riippuen, koska voima saadaan nyt meren pohjasta. Kuvion 8 mukaisesta järjestelmästä ja menetelmästä on vielä eräs rakennemuunnelma. Siinä käytetään poijuasemiin liittyvää jarrujärjestelmää, jolla jokaisen poijuaseman sijainti putkessa pystytään kauko-ohjaamaan. Tässäkin tapauksessa jäykisteiden käyttö riippuu ao. olosuhteista. Jarrujärjestelmät voivat blla ilmakäyttöisiä, ilma-hydrauliikkakäyttöisiä, pelkkiä hydrauliikkajarruja ja sähkömagneettisia jarruja. Kaikki on suunniteltu niin, etteivät ne vahingoita putken suojapäällysteitä. Jarrujärjestelmiä ei tarvitse välttämättä sijoittaa jokaiselle poijuasemalle, vaan n. 75 - 150 m välein putken asennuskulmasta riippuen. Mitä pienempi kulma on, sitä pienempi pitovoima tarvitaan, ja päinvastoin, kulman kasvaessa myös tarvittava pitovoima kasvaa. Koska asennusproomu liikkuu melkein jatkuvasti eteenpäin, myös poijut liikkuvat putkessa melkein jatkuvasti. Jarru-tustoiminto voidaan yhdistää automaattisesti proomun liikkeeseen.

Kuviossa 9 nähdään muuten kuviossa 8 esitettyä vastaava järjestelmä, mutta nyt ei käytetä poijuja 12 yhdistäviä tankoja. Poijut on

II

69200 täytetty ilmalla johtoa 19 pitkin ohjausventtiilin 18 avulla. Rulla-ja jarrulaiteyhdistelmä 110, joka on yhdistetty jokaiseen poijuun 12, on putken P päällä ja se voi tarpeen mukaan jarrutusvoimalla pysyä kiinni putkessa tai, kun jarrutusvoima irrotetaan, se päästää putken menemään laitteen läpi, joten putken laskeutuessa alas poijut 12 voidaan laskea sen mukana etukäteen määrättyyn syvyyteen ja halutulle etäisyydelle toisistaan. Kun putki on tullut ao. syvyyteen, jarrutusvoimat voidaan kytkeä irti, jolloin putki pystytään tukemaan paikalleen haluttuun kulma-asentoon poijujen avulla. Venttiilien 18 suorittaman ohjauksen ansiosta poijujen 12 täyttöpaine pysyy suunnilleen 0-3,4 N/cm2 verran hydrostaattista painetta suurempana joka syvyydessä koko työvaiheen ajan.

Kuviossa 10 nähdään vielä eräs tähän keksintöön liittyvä järjestelmä ja menetelmä, jolla putki P voidaan tukea määrättyyn kulmaan vedessä. Tässä rakenteessa useita sekundääripoijuja 14 on yhdistetty putkeen P tiettyjen välimatkojen päähän, esim. 15 m päähän toisistaan. Jokaisessa poijussa 14 on ohjausventtiili 25, johon on yhdistetty paineilmajohto 33. Rakenteeseen kuuluu myös ohjauspaine-johto 28, joka on liitetty jokaiseen ohjausventtiiliin 25 ja jossa on myös paluujohto 28a. Johdossa 28 on myös laite, jonka avulla jokaiseen poijuun saadaan lisää ohjauspainetta syvyyden lisääntyessä. Tällöin voidaan esimerkiksi käyttää säädintä 28b, joka on yhdistetty johtoon 28 jokaisen ohjausventtiilin väliin (kuvio 10). Täysi (suurin) ohjauspaine on järjestelmän syvimmässä päässä, ts. alimmaisen suut-timen 28b sisääntulokohdassa. Paine laskee sitten pintaan siirryttäessä jokaisessa säätimessä 28b ja palaa pintaan johtoa 28a pitkin alhaisempana kuin mitä se on johdossa 28. Tämän vuoksi, kun jokainen säädin 28b mitoitetaan sopivasti, jokaisen poijun 14 ohjausventtiilil-le 25 voidaan saada erilainen ohjauspaine, ts. sellainen paine, jolla jokainen poiju saadaan pysymään halutussa syvyydessä. Tällä järjestelyllä saadaan siis automaattisesti erilaisia ohjauspaineita lukuisille ohjausventtiileille vain kahta johtoa käyttämällä.

Nyt selostettua keksintöä voidaan soveltaa moniin tarkoituksiin, nimenomaan merellä suoritettavaan öljy- ja kaasuesiintymien tutkimiseen ja po. aineiden tuottamiseen, vedenalaisten kaapeleiden asentamiseen ja raskaiden laitteiden tai rakenteiden käsittelyyn syvissä vesissä, esim. tarkkailulaitteiden laskemiseen meren pohjaan. Poiju- 16 69200 järjestelmä voidaan tällöin tarvittaessa jättää ao. laitteeseen halutun pituiseksi ajaksi, niin että laite voidaan sitten myöhemmin nostaa ylös ilman nostureita, vinttureita tms. laitteita. Tämä edellyttää luonnollisesti sitä, että paineilmajohto jätetään paikalleen poijujärjestelmään. Ilmajohdon toinen pää tulee tällöin pintapoijuun mahdollisia myöhempiä operaatioita varten. Keksintöä voidaan lisäksi soveltaa myös muihin vedenalaisiin laitteisiin, esim. miehitettyihin tai miehittämättömiin aluksiin, vedenalaisiin kameroihin ym. teollisuuden tarvitsemiin vedenalaisiin työvälineisiin.

Ohjausventtiileinä voidaan em. lisäksi käyttää myös muita muunnelmia; pääasia on, että niillä pystytään saamaan aikaan tarvittava toiminto. Ja vaikkakin suositetaan, että poijun täyttöpaineen ja hydrostaattisen painen välinen suhteellisen pieni paine-ero olisi enintään 3,4 N/cm , jolloin poiju ei pääse repeämään, voidaan käyttää 13,6 N/cm :n ja suurempaakin painetta, jos poijumateriaali kestää sen, niin edellyttäen, että.ko. paine on suhteellisen pieni täyttöpainee-seen ja hydrostaattiseen paineeseen verrattuna, voidaan tällöinkin soveltaa tämän keksinnön periaatteita.

Koska keksinnön perusteella voidaan sen ajatuksesta poikkeamatta kehittää monia erilaisia elementtejä, on huomattava, että edellä esitetyt ja oheisissa piirustuksissa havainnollistetut rakenteet on tarkoitettu vain asian havainnollistamiseksi, joten keksintö ei ole mitenkään rajoitettu yksinomaan niitä koskevaksi.

Il

Claims (22)

1. Menetelmä esineen (P) kellumisen ohjaamiseksi vedessä, tunnettu siitä, että se käsittää esineen kuorman pääosan tukemisen useilla upotetuilla, täytettävillä, siirrettävillä ja oleellisesti kokoonpuristuvilla poijuilla (12,14), jotka on yhdistetty esineeseen ja sijoitettu tietyin välein sen pituutta pitkin ja vent-tiililaitteen käytön, joka venttiililaite on sovitettu yhdistettäväksi täyttöaineen (11) lähteeseen poijujen täytön muuttamiseksi, jolloin venttiililaite reagoi poijujen kohdalla vallitsevan hydrostaattisen paineen kasvuun ja kasvattaa täyttöaineen painetta poijujen sisällä ja reagoi poijujen kohdalla vallitsevan hydrostaattisen paineen laskuun niitä veteen upotettaessa ja laskee täyttöaineen painetta poijujen sisällä niin, että suhteellisen pieni, ennalta määrätty paine-ero ylläpidetään poijuissa olevan täyttöaineen paineen ja poijuja ympäröivän hydrostaattisen paineen välillä veden millä tahansa syvyydellä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuettava esine on veteen asennettava putkijohto ja että primääripoijut (12) tukevat esinettä (P) vedessä siten, että primää-ripoijuilla ja esineellä on suhteellisen pieni negatiivinen kellu-vuus, ja edelleen että se käsittää esineen loppukuorman tukemisen ainakin yhdellä täytettävällä sekundääripoijulla (14), jonka kellu-vuutta voidaan säätää, sekä sekundääripoijujen täyttöasteen säätämisen, niin että poijun uppoumatilavuutta voidaan säätää esineen laskeutumisen ja nousemisen ohjaamiseksi vedessä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää esineen (P) tukemisen poijuilla (12,14) kitkakulmassa tai pystysuorassa asennossa.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1...3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää kunkin poijun (12,14) sijoituksen irrotettavasti tietyin välein esineen (P) pituutta pitkin jarrutusvoiman käyttämisen valinnan mukaan niin, että määrätyt poijut saadaan liikkumaan esineen mukana, kun tämä lasketaan etukäteen valittuun syvyyteen, jossa poiju voi pysyä suunnilleen staattisena, ja jarrutusvoiman poistamisen, jolloin esine liikkuu poijun jarrulaitteen läpi ja on tällöin osittain poijun tukemana. 18 69200

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1...4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jokaisen sekundääripoijun (14) kel-luvuutta voidaan säätää säädettävän ohjauspaineen (28) mukaan, ja että se käsittää useiden sekundääripoijujen sijoittamisen tietyin välein esineen pituutta pitkin ja asteittain suuremman ohjauspaineen kehittämisen jokaiseen poijuun syvyyden asteittain lisääntyessä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jokainen sekundääripoiju (14) on liitetty siten, että sen täyttömäärä voidaan muuttaa yhteisellä oh-jauspainesyöttöjohdolla (28), joka on yhdistetty ohjauspaine-lähteen ja sekundääripoijujen väliin, ja että siihen kuuluu täyden ohjauspaineen johtaminen mainitusta virtausjohdosta alimmaisen sekundääripoijun täyttöasteen säätämiseksi sekä virtauksen rajoittaminen virtausjohdossa asteittain peräkkäisten poijujen välillä esineen (P) alemmasta osasta pintaan siirryttäessä, ja virtauksen palauttaminen ylimmästä sekundääripoijusta ohj auspainelähteeseen.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen mentelmä, tunnet-t u siitä, että virtausta virtausjohdossa vierekkäisten sekundääripoi jujen (14) välissä ohjataan säätölaitteella (28b).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1...7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaikki sekundääripoijut (12, 14) on yhdistetty esineeseen irrotettavasti ja että siihen kuuluu jokaisen poijun irrottaminen käskyllä, kun poiju on lähellä meren pohjaa.

9. Patenttivaatimuksen 1...8 mukaisen menetelmän toteutukseen käytettävä poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää yhdistelmänä: useita täytettäviä, kokoonpuristuvia upotettavia poijuelimiä (12, 14) esineen (P) kohdalla tai ympärillä, jolloin jokaisessa poijussa on tuloaukko (16, 24) täyttöaineen vastaanottoa ja poistoa varten ja jokainen poiju voidaan täyttää kokoonpuristuneesta minimikelluvuustilasta kokonaan täytettyyn maksimikelluvuustilaan, täyttöainelähteen täyttöaineen syöttämiseksi ainakin yhtä suurilla paineilla kuin veden hydrostaattinen paine ainakin yhden upotettavan poijun suurimmalla upotussyvyydellä, ja useita venttiililaitteita (18, li 19 69200 25), joista jokainen on yhdistetty yhden poijun tuloaukkoon ja täyttöainelähteeseen ja joista jokainen reagoi hydrostaattisen paineen vaihteluihin sen poijun ympärillä, johon se on yhdistetty, kun se upotetaan veteen, poijun täyttömäärän automaattista säätöä varten lisäämällä tai poistamalla täyttöainetta poijussa poijun upotussyvyyksien muutosten mukaan esineen nostamiseksi, laskemiseksi ja tukemiseksi valinnan mukaan ylläpitämällä samalla suhteellisen pientä eroa täyttöväliaineen paineen ja hydrostaattisen paineen välillä poijun millä tahansa upotussyvyydellä vedessä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että venttiililaitteeseen (18, 25) kuuluu runko (40), jossa on sisäkammio (41) ja kammioon sijoitettu vent-tiilielin (53), rungossa oleva ensimmäinen aukko (18a, 25a) nes-tevirtausyhteyden aikaansaamiseksi kammion ja poijuelimen (12, 14) tuloaukon (16, 24) välillä, rungossa oleva toinen aukko (18b, 32) nestevirtausyhteyden aikaansaamiseksi kammion ja väliainelähteen (11) välillä, ja rungossa oleva kolmas aukko (22, 30) nesteen poistamiseksi kammiosta, jolloin venttiilielin on sovitettu liikkumaan kammiossa ensimmäiseen asentoon ja siitä pois, jossa nestettä siirtyy toisesta aukosta ensimmäiseen aukkoon ja sen läpi, toiseen asentoon, jossa nestettä voi siirtyä ensimmäisestä aukosta kolmanteen aukkoon ja sen läpi, ja kolmanteen asentoon, jossa nestevirtausyhteys ensimmäisen, toisen ja kolmannen aukon välillä on suljettu, ja lisäksi käsittä käyttölaitteen, joka on kytketty samaan aikaan venttiilielimen liikkeen ensimmäisen, toisen ja kolmannen asennon välillä poijussa olevan nesteväliaineen paineen ja vedessä poijuelimen ympärillä vallitsevan hydrostaattisen paineen välisen eron vaikutuksesta.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että käyttölaitteeseen kuuluu kalvo (48), joka on yhdistetty toiminnallisesti venttiilielimen (53) toiseen päähän venttiilielimen siirtämiseksi mainittujen asentojen välillä, jolloin kalvon toinen puoli (50b) on alttiina ensimmäisen aukon (18a, 25b) nestepaineelle ja kalvon toinen puoli (50a) on alttiina ympäröivän veden hydrostaattiselle paineelle.

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että venttiilielimeen (80) kuuluu halkai- 20 6 9 2 0 0 sijaltaan suhteellisen suuret päätyosat (82, 83) ja päätyosat yhdistävä, halkaisijaltaan suhteellisen pieni keskiosa (84) , ja laite (85) venttiilielimen halkaisijan suhteellisen asteittaisen pienennyksen aikaansaamiseksi päätyosien ja keskiosan välillä, niin että hystereesi oleellisesti vähenee venttiilin käytön aikana.

13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että siinä on lisäksi venttiilielimien (53) ja rungon (40) välissä jousilaite (58) venttiilielimen pakottamiseksi toisesta asennosta ensimmäiseen asentoon, jolloin täyttöaineen paine, joka tarvitaan venttiilin siirtämiseen kolmanteen asentoon, ylittää poijun ympärillä vallitsevan hydrostaattisen paineen sellaisella määrällä, joka oleellisesti vastaa jousen painetta.

14. Patenttivaatimuksen 10 mukainen poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että käyttölaitteeseen kuuluu lisäksi toinen kalvo (75), joka on yhdistetty toiminnallisesti venttiili-elimen siihen päähän, joka on vastapäätä sitä päätä, johon ensimmäinen kalvo (48) on yhdistetty, jolloin toisen kalvon toinen puoli on alttiina nesteen paineelle ensimmäisessä aukossa (25a) ja sen toinen puoli on alttiina ohjauspaineelle (28) , jota voidaan muuttaa venttiilielimen asennon muuttamiseksi rungossa.

15. Patenttivaatimuksen 9 mukainen poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että useita primääripoijuja (12) ja useita sekundääripoijuja (14) on yhdistetty ohjaamaan esineen nousua ja laskua ja että primääripoijut muodostuvat useista kiinteistä poijuelimistä ja sekundääripoijut muodostuvat mainituista täytettävistä poijuista.

16. Patenttivaatimuksen 9 mukainen poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että useat primääripoijut (12) ja useat sekundääripoijut (14) muodostuvat mainituista täytettävistä poijuista ja ne on yhdistetty ohjaamaan esineen (P) nousua ja laskua, jolloin primääripoijut on sovitettu tukemaan esineen kuormaa suhteellisen pienellä negatiivisella kelluvuudella ja sekundääripoi jujen kelluvuus on säädettävissä esineen nousun ja laskun ohjaamiseksi vedessä, jolloin primääri- ja sekundääripoijut on yhdistetty tietyin välein esinettä pitkin.

17. Patenttivaatimuksen 9 mukainen poijujärjestelmä, 11 69200 tunnettu siitä, että esine (P) on putkijohto (P), joka on tarkoitettu laskettavaksi veden pohjaan.

17 69200

18. Patenttivaatimuksen 9 mukainen poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että esine on pystyputki (P), joka on yhdistetty porausaluksen ja meren pohjan väliin.

19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että jokainen poiju (12, 14) on kiinnit-tetty putkijohtoon (P) irrotettavalla jarrumekanismilla (110), jolloin jarrumekanismia käytettäessä poiju voi siirtyä putkijohdon mukana halutulle syvyydelle, joka vastaa neutraalikelluvuus-asentoa vedessä, jossa jarrutusvoima voidaan poistaa ja putki-johto voi sitten siirtyä jarrumekanismin läpi tämän tukemana sitä meren pohjaan laskettaessa.

20. Patenttivaatimuksen 17 mukainen poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että siinä on lisäksi irrotettava side-kappale jokaisen poijun (12, 14) ja putkijohdon (P) välissä ja laite, jolla sidekappale saadaan irtoamaan poijun irrottamiseksi putkijohdosta käskyn mukaan.

21. Patenttivaatimuksen 17 mukainen poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että putkijohto (P) laskeutuu tietyssä kulmassa veteenja poijut (14) on sovitettu tietyin välein putki-johtoa pitkin, ja että jokaiseen venttiililaitteeseen (18, 25) kuuluu laite, joka reagoi ohjauspaineeseen (28) siihen yhdistetyn poijun täyttöasteen säätämiseksi, ja lisäksi ohjauspainevir-tajohto (28) ohjauspaineen johtamiseksi jokaiseen venttiililaitteeseen ja virtausjohdossa jokaisen venttiililaitteen välissä oleva laite (28b), joka automaattisesti johtaa asteittain suuremman ohjauspaineen poijuihin yhdistettyihin venttiililaitteisiin syvyyden lisääntyessä vedessä.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen poijujärjestelmä, tunnettu siitä, että jokainen virtausjohdossa (28) oleva mainittu laite on säätölaite (28b) ja että venttiililaite (25) saa suurimmalla syvyydellä täyden ohjauspaineen virtausjohdosta ja venttiililaite asteittain matalammilla syvyyksillä saa asteittain pienemmän paineen virtausjohdosta. 22 69200