FR2464362A1

FR2464362A1 - Submersible assembly device for offshore platforms - with power unit for inserting and extracting heavy axle units (NL 6.3.81)

Info

Publication number: FR2464362A1
Application number: FR8017649A
Authority: FR
Inventors: Ernst Kropik
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1979-09-04
Filing date: 1980-08-11
Publication date: 1981-03-06
Also published as: NL8005007A; JPS5664085A; DE2935591A1; NO802596L

Abstract

Device for the assembly or dismantling of hollow axle elements or bolts in submersed swivel joints of offshore drilling and/or production platforms consists of a horizontal buoyant cylinder, subdivided into several chambers, each with its own submersible pump. The face of the device has hooks to fix it to rings on the platforms. The other end carries a hydraulic or pneumatic drive for reciprocating a spacer with the axle element inside a central bore. An array of screw propellers is used to move the device forward, back and sideways. Cables and hoses supply the energy from a mother ship. This facilitates the erection of such platforms where heavy axle elements have to be inserted or extracted below water.

Description

L'invention concerne un dispositif pour la mise en place ou le démontage d'un corps à axe creux, d'un boulon creux ou analogue dans un trou d'articulation situé sous le niveau de l'eau, d'une plate-forme de forage et/ou de production. The invention relates to a device for installing or removing a body with a hollow axis, a hollow bolt or the like in a joint hole located under the water level, of a platform. drilling and / or production.

Sur certaines plates-formes de forage et/ou de production, il peut être nécessaire de monter ou de démonter,pendant que la plate forme est montée sur le lieu d'installation en mer, des corps d'axe relativement grands et lourds, sous le niveau de l'eau, dans les trous d'articulations. Ceci ne peut être fait par des scaphandriers qud l'aide d'un dispositif approprié de montage sous-marin. On certain drilling and / or production platforms, it may be necessary to mount or dismantle, while the platform is mounted at the place of installation at sea, relatively large and heavy axle bodies, under the water level, in the joint holes. This can only be done by divers using an appropriate underwater mounting device.

Le but de la présente invention est de créer un tel dispositif de montage sous-marin. The object of the present invention is to create such an underwater mounting device.

Selon l'invention, ee résultat est obtenu au moyen d'un flotteur, ayant plusieurs chambres annulaires pouvant être remplies et vidées par des pompes submersibles le flotteur ayant un évidement central axial et présentant à sa face frontale des équipements pour amarrer le dispositif à la plate-forme, une installation hydraulique ou pneumatique avec un piston pouvant être mû en avant et en arrière et agissant sur le corps à axe creux, des équipements motorisés permettant des mouvements en avant, en arrière et latéraux du flotteur, au moins une passerelle de commande avec des commutateurs à commande manuelle, et une installation de fourniture d'énergie pour les organes moteurs du dispositif. According to the invention, this result is obtained by means of a float, having several annular chambers which can be filled and emptied by submersible pumps, the float having a central axial recess and having on its front face equipment for mooring the device to the platform, a hydraulic or pneumatic installation with a piston capable of being moved forward and backward and acting on the body with hollow axis, motorized equipment allowing movements in front, back and side of the float, at least one gangway control with switches with manual control, and an installation for supplying energy to the motor organs of the device.

Le dessin annexé montre schématiquement deux exemples de réalisation du dispositif selon l'invention. The appended drawing schematically shows two exemplary embodiments of the device according to the invention.

La Figure 1 est une vue en coupe longitudinale centrale à travers le dispositif pour le montage et le démontage d'un corps à axe creux,
La Figure 2 représente le dispositif de la figure 1 vu de dessus,
La Figure 3 est une vue en coupe longitudinale centrale d'une variante du dispositif pour le montage et le démontage d'un corps à axe creux, et
La Figure 4, représente le dispositif de la figure 3 vu de dessus.FIG. 1 is a view in central longitudinal section through the device for mounting and dismounting a body with a hollow axis,
FIG. 2 represents the device of FIG. 1 seen from above,
FIG. 3 is a view in central longitudinal section of a variant of the device for mounting and dismounting a body with a hollow axis, and
Figure 4 shows the device of Figure 3 seen from above.

Le dispositif est constitué par un corps pouvant flotter - désigné ci-après par "flotteur" - de section circulaire, avec p.ex. trois cellules ou chambres 1 individuelles,délimitant un évidement central, continu, axial 2. Afin de pouvoir remplir d'eau de mer ou vidanger l'intérieur des cellules ou chambres, des pompes submersibles électriques 3 sont attribuées aux cellules ou chambres, les pompes étant p ex. fixées à la face inférieure du flotteur. La mise en marche et jarret des pompes submersibles 3 peut se faire de manière manuelle, ou par une installation automatique. Pour des raisons de transport,le flotteur comporte à sa face supérieure un oeillet de suspension 4, tandis qu'à sa face inférieure, il est muni de pieds 5.A la face frontale du flotteur se trouvent des équipements pour l'accouplement du flotteur à la plate-forme de forage et de production; ces équipements peuvent p. ex. se présenter sous forme de crochets 6 mobiles vers chaque côté et blocable en position extrême, pouvant être introduits dans des anneaux d'arrimage articulés à la plate-forme de forage et de production. A la face frontale du flotteur sont de plus disposés des phares 7 servant à éclairer l'endroit du montage situé sous le plan d'eau. The device consists of a body which can float - hereinafter referred to as "float" - of circular section, with eg three individual cells or chambers 1, delimiting a central, continuous, axial recess 2. In order to be able to fill seawater or emptying the interior of the cells or chambers, electric submersible pumps 3 are allocated to the cells or chambers, the pumps being eg. attached to the underside of the float. The submersible pumps 3 can be started and stopped manually, or by automatic installation. For transport reasons, the float has on its upper face a suspension eyelet 4, while on its lower face, it is provided with feet 5. On the front face of the float there are equipment for the coupling of the float the drilling and production platform; this equipment can p. ex. be in the form of hooks 6 movable towards each side and lockable in the extreme position, which can be introduced into lashing rings articulated to the drilling and production platform. On the front face of the float are also arranged headlights 7 used to illuminate the mounting location located under the water.

Conformément à l'exemple de réalisation des figures 1 et 2, un corps à axe creux 8 de configuration connue est disposé dans l'évidement 2 du flotteur. Le corps 8 possède à son extrémité arrière un collet 9, tandis que son extrémité avant de forme conique fait un peu saillie par rapport au flotteur. Pour pouvoir compenser la différence de diamètre dûe à la présence du collet 9, le corps 8 prend appui sur des supports en forme de segments lOa, lOb, disposés à l'avant et A l'arrière. Le centrage axial du corps 8 se fait par l'intermédiaire d'un dispositif de fixation pouvant être actionné par un volant 11. Pour des raisons de sécurité, un volant est prévu à chaque côté du flotteur. Les volants peuvent également être utilisés pour l'actionnement d'un équipement destiné au centrage axial des supports en forme de segment. According to the embodiment of Figures 1 and 2, a hollow axis body 8 of known configuration is disposed in the recess 2 of the float. The body 8 has a collar 9 at its rear end, while its conical front end protrudes a little from the float. In order to be able to compensate for the difference in diameter due to the presence of the collar 9, the body 8 is supported on supports in the form of segments 10a, 10b, arranged at the front and at the rear. The axial centering of the body 8 is done by means of a fixing device which can be actuated by a flywheel 11. For safety reasons, a flywheel is provided on each side of the float. The handwheels can also be used for actuating equipment intended for the axial centering of segment-shaped supports.

Afin de pouvoir monter des corps 8, de longueurs différentes, l'évidement 2 comporte une pièce intermédiaire 12 définissant une longueur d'axe maximale déterminée.(En cas de longueurs plus réduites, l'on monte au lieu de la pièce intermédiaire 12, des disques ou tuyaux intercalaires). La pièce intermédiaire 12 possède une tige 13 passée à travers l'alésage central, axial du corps 8, étant entendu que sur l'extrémité avant de la tige est fixé un mécanisme entraineur tel qu'un écrou 14 empêchant une sortie involontaire du corps 8 et prenant p.ex. appui sur la face frontale de ce dernier. La pièce intermédiaire 12 possède son extrémité arrière, une bride 15.A l'arrière du flotteur est disposée une installation hydraulique 16; celle-ci comporte un vérin hydraulique pour compression et traction, une pompe à fluide de refoulement à entraînement électrique, les valves correspondantes et un réservoir à fluide de refoulement. La pièce intermédiaire 12 est reliée de manière solide, mais détachable à la tige 17 du piston de compression du vérin hydraulique; par sollicitation correspondante du piston, la pièce intermédiaire 12 peut, ensemble avec le corps 8 être refoulée vers l'avant ou retirée vers l'arrière. De part et d'autre du flotteur se trouvent près de la face rontale, deux - pour des raisons de sécurité - passerelles de commande 18 indépendantes l'une de l'autre et destinées à la conduite de l'installation hydraulique etc.Le flotteur est équipé sur chacun de ses deux côtés latéraux, d'une main-courante 19, permettant aux scaphandriers d'une part de s'y tenir, et d'autre part d'effectuer de petits mouvements avec l'ensemble du'dispositif. Dans le but de pouvoir effectuer des nouvements plus importants et pour la ma noeuvrabilité du dispositif, le flotteur comporte des hélices 20 pour les mouvements avant et arrière, à entraînement par moteur électrique, de même que des hélices 21 à entraînement par moteur électrique, disposées latéralement à l'arrière du flotteur et permettant des mouvements latéraux. In order to be able to mount bodies 8, of different lengths, the recess 2 comprises an intermediate piece 12 defining a determined maximum axis length. (In the case of shorter lengths, it is mounted instead of the intermediate piece 12, discs or intermediate pipes). The intermediate piece 12 has a rod 13 passed through the central axial bore of the body 8, it being understood that on the front end of the rod is fixed a driving mechanism such as a nut 14 preventing an involuntary exit from the body 8 and taking, for example, support on the front face of the latter. The intermediate piece 12 has its rear end, a flange 15. At the rear of the float is arranged a hydraulic installation 16; this includes a hydraulic cylinder for compression and traction, an electrically driven discharge fluid pump, the corresponding valves and a discharge fluid reservoir. The intermediate part 12 is solidly connected, but detachable to the rod 17 of the compression piston of the hydraulic cylinder; by corresponding stress on the piston, the intermediate piece 12 can, together with the body 8, be pushed back towards the front or withdrawn towards the rear. On either side of the float are located near the front face, two - for safety reasons - control gangways 18 independent of each other and intended for the conduct of the hydraulic installation etc. The float is equipped on each of its two lateral sides, with a handrail 19, allowing the divers on the one hand to hold on to it, and on the other hand to carry out small movements with the whole of the device. In order to be able to carry out more significant novelties and for the maneuverability of the device, the float comprises propellers 20 for the front and rear movements, driven by electric motor, as well as propellers 21 driven by electric motor, arranged laterally behind the float and allowing lateral movements.

Lorsque le dispositif doit être utilisé pour le montage ou le démontage de corps à axes d'un diamètre inférieur à celui de l'évidement 2, ceci sera rendu possible grâce à l'introduction de douilles intermédiaires avec des alésaqes intérieurs correspondants, dans l'évidement 2 du flotteur. When the device is to be used for mounting or dismounting axis bodies with a diameter smaller than that of the recess 2, this will be made possible by the introduction of intermediate sockets with corresponding internal bores, in the recess 2 of the float.

Le courant électrique nécessaire à l'exploitation du dispositif, est fourni par un navire équipé d'une installation de génération d'énergie électrique ou autres, par l'interm6- diaire d'un enrouleur de cible, d'un cabre 25 et d'un connecteur 22 au flotteur, vers l'installation de diefribution du dispositif. The electric current necessary for the operation of the device is supplied by a ship equipped with an installation for generating electrical or other energy, by means of a target reel, a nose-up 25 and d 'A connector 22 to the float, towards the installation of distribution of the device.

Pour compenser un changement de position du dis positif, pouvant survenir avant, pendant ou après le montage ou ledémontage, le dispositif comporte une installation de commande à fonctionnement automatique permettant d'agir sur les pompes submersibles 3 de manière telle que les cellules ou chambres 1, du flotteur soient vidangées ou remplies de la quantité d'eau qui est nécessaire pour redonner à chaque fois la bonne position du dispositif. To compensate for a change in position of the positive device, which may occur before, during or after assembly or disassembly, the device comprises an automatic operating control installation making it possible to act on the submersible pumps 3 in such a way that the cells or chambers 1 , of the float are drained or filled with the quantity of water which is necessary to restore the correct position of the device each time.

Si besoin en est, des poids de lest appropriés peuvent être prévus sur le flotteur. If necessary, suitable ballast weights can be provided on the float.

Le dispositif est amené à bord d'un navire d'accompagnement ou autrement, sur le lieu d'installation de la plate-forme de forage et de production. En cas de besoin, le dispositif prêt à fonctionner est descendu sur le plan d'eau, au moyen des installations de levage se trouvant à bord, où le moyen de préhension de charge (le crochet) est dégagé de l'oeillet de suspension 4. Après inspection du dispositif par le scaphandrier l'accompagnant, le dispositif est manoeuvré à l'endroit de montage, faisant fonctionner les entraînements d'hélices et les phares. A l'endroit même du montage, les crochets réglables 6 du dispositif d'accouplement sont introduits dans les anneaux de retenue de la plate-forme de forage et de production. Ensuite, l'installation à volants 11 est réglée de sorte que le corps 8 puisse être décalé axialement, mais que l'appui avant en forme de segment lOa soit pour le moment encore maintenu axialement. L'actionnement des organes correspondants de commutation sur une des passerelles de commande par le ou les scaphandriers, provoque une intervention dans l'installation hydraulique de manière telle que le piston du vérin repousse lentement, par la pièce intermédiaire 12, le corps d'axe 8 dans l'alésage correspondant d'articulation de la plate-forme de forage et de production, jusqu'd ce que le collet 9, du corps d'axe 8 vienne en butée sur la surface latérale de la partie correspondante de plate-forme.Dès que le collet 9 est en contact avec la face latérale, le scaphandrier actionne les organes correspondants de commutation sur la passerelle de commande 18, ce qui provoque un arrêt immédiat du mouvement d'avance. - I1 faut toutefois remarquer que le centrage axial de l'appui avant aura été supprimé par rotation correspondante de l'installation à volants, avant que l'appui arrière lOb n'ait pu atteindre l'appui avant l0a.-
Les deux appuis lOa, lOb sont repoussés, au cours du mouvement du corps 8, par le collet 9, à l'extérieur de l'évide- ment 2 du corps flottant. Après que le corps 8 introduit dans le trou d'articulation aura été bloqué, de manière connue en soi, contre les décalages axiaux, l'écrou 14 est enlevé de la partie avant en forme de tige de la pièce intermédiaire 12.The device is brought on board a support vessel or otherwise, to the place of installation of the drilling and production platform. If necessary, the device ready for operation is lowered onto the water, by means of the lifting installations on board, where the load gripping means (the hook) is released from the suspension eyelet 4 After inspection of the device by the accompanying diver, the device is operated at the mounting location, operating the propeller drives and the headlights. At the very place of assembly, the adjustable hooks 6 of the coupling device are introduced into the retaining rings of the drilling and production platform. Then, the installation with frills 11 is adjusted so that the body 8 can be offset axially, but that the front support in the form of a segment 10a is for the moment still maintained axially. The actuation of the corresponding switching members on one of the control gateways by the diver (s) causes an intervention in the hydraulic installation in such a way that the piston of the jack slowly repels, through the intermediate piece 12, the axis body 8 in the corresponding articulation bore of the drilling and production platform, until the collar 9 of the axis body 8 abuts on the lateral surface of the corresponding part of the platform As soon as the collar 9 is in contact with the lateral face, the diver activates the corresponding switching members on the control gateway 18, which causes an immediate stop of the advance movement. - It should however be noted that the axial centering of the front support will have been removed by corresponding rotation of the steering wheel installation, before the rear support lOb could not reach the front support l0a.-
The two supports lOa, lOb are pushed back, during the movement of the body 8, by the collar 9, outside the recess 2 of the floating body. After the body 8 introduced into the articulation hole has been locked, in a manner known per se, against the axial shifts, the nut 14 is removed from the rod-shaped front part of the intermediate piece 12.

Ensuite, l'un des scaphandriers actionne les organes correspondants de commutation sur la passerelle de commande 18, sur quoi le piston y compris la pièce intermédiaire 12 et la tige 13 sont rentrés dans 13evidement 2. Dès que le piston, dans ce mouvement en arrière, a atteint sa position finale, l'installation hydraulique 16 est automatiquement arrêtée. Finalement, l'on détache les crochets 6 des anneaux de retenue et on les amarre de façon convenable au flotteur. Après actionement d'organes de commutation correspondants sur la passerelie de commande 18, le dispositif est dirigé par le ou les scaphandriers à la surface de la mer.Then, one of the divers activates the corresponding switching members on the control gateway 18, whereupon the piston including the intermediate piece 12 and the rod 13 are retracted into recess 2. As soon as the piston, in this movement back , has reached its final position, the hydraulic installation 16 is automatically stopped. Finally, the hooks 6 are detached from the retaining rings and they are suitably moored to the float. After actuation of corresponding switching members on the control gangway 18, the device is directed by the diver (s) on the surface of the sea.

Le dispositif représenté sur les figures 3 et 4 diffère du dispositif décrit ciodessus dans ce sens qu'ici le corps à axe creux 8 est fixé à l'extérieur de l'évidement 2, sur la face frontale du dispositif de montage, ce qui signifie que la pièce intermédiaire 12, l'installation pour le centrage axial du corps d'axe 8, ainsi que les appuis en forme de sen- ments 10 sont supprimés.L'ensemble de l'installation hy-ral- lique (vérin, pompe à fluide de refoulement, réservoir de flui- de de refoulement,etc) est aménagé à l'intérieur de 1!6videment 2 du corps flottant, étant entendu qu'une partie avant 17, en forme de barre du piston fait saillie à l'avant du corps flottant, et possède un creux taraudé 23 destiné à recevoir une tige (non représentée) prévue pour passer à travers l'alésage central du corps 8. Lorsque la tige est enlevée, le creux 23 est obturé par une chape de protection 24, L'évidement 2 du corps flottant est recouvert à l'avant et à l'arrière par des tonds 26 ou obturateurs correspondants. The device shown in FIGS. 3 and 4 differs from the device described above in that in this case the body with hollow axis 8 is fixed outside the recess 2, on the front face of the mounting device, which means that the intermediate part 12, the installation for axial centering of the axis body 8, as well as the support in the form of feelings 10 are eliminated. The entire hy-ralic installation (cylinder, pump with discharge fluid, discharge fluid reservoir, etc.) is arranged inside 1! 6 of the floating body 2, it being understood that a front part 17, in the form of a piston bar protrudes from the front of the floating body, and has a threaded recess 23 intended to receive a rod (not shown) intended to pass through the central bore of the body 8. When the rod is removed, the recess 23 is closed by a protective cap 24 , The recess 2 of the floating body is covered at the front and at the rear by rounds 26 or shutters correspondents.

La plate-forme de forage et de production possède de manière connue en soi, trois pieds obliques reliés de manière articulée, chacun à un massif de fondation. En état de fonctionnement de la plate-forme de forage et de production, deux des pieds forment ensemble avec l'élément de traction se trouvant juste au-dessus de l'articulation entre les deux pieds et les massifs de fondation correspondant, un assemblage rigide à deux pieds en forme à peu près triangulaire ou d'A. Or, cet assemblage rigide est seulement réalisé en mer, sur le lieu d'exploitation prévu, la plate-forme y étant remorquée par des remorqueurs ou autrement, à l'état replié. The drilling and production platform has, in a manner known per se, three oblique legs connected in an articulated manner, each to a foundation block. In working condition of the drilling and production platform, two of the feet form together with the traction element located just above the joint between the two feet and the corresponding foundation blocks, a rigid assembly with two feet roughly triangular or A-shaped. However, this rigid assembly is only carried out at sea, at the intended place of operation, the platform being towed there by tugs or otherwise, in the folded state.

Au cours du montage de la plate-forme de forage et de production sur le lieu d'exploitation, une des opérations de montage consiste à attacher l'extrémité de l'élément de traction au pied individuel, à l'aide d'un assemblage à boulons, cet assemblage devant parfois être réalisé à une certaine profondeur en-dessous du niveau de la mer. Cet assemblage à boulons est constitué par le corps 8 cité ci-dessus, et les trous d'articulation correspondants de la plate-forme de foraae et de production.During assembly of the drilling and production platform at the place of operation, one of the assembly operations consists in attaching the end of the traction element to the individual foot, using an assembly with bolts, this assembly must sometimes be carried out at a certain depth below sea level. This bolt assembly is constituted by the body 8 cited above, and the corresponding articulation holes of the platform. foraae and production.

Pour l'entraînement des différents équipements (pompes submersibles, hélices, installations de commande etc.) ,on peut également utiliser de l'air comprimé. L'air comprimé peut aussi être prévu pour la vidange rapide du flotteur rempli (d'eau de mer). Cet air comprimé peut être amené au moyen d'un flexible ou analogue, depuis le navire d'accompagnement, ou être délivré par des bouteilles d'air comprimé fixées au dispositif de montage sous-marin. Compressed air can also be used to drive the various equipment (submersible pumps, propellers, control systems, etc.). Compressed air can also be provided for rapid emptying of the filled float (seawater). This compressed air can be brought in by means of a flexible hose or the like, from the accompanying ship, or it can be delivered by compressed air bottles fixed to the underwater mounting device.

Claims

1) Device for installing or removing a body (8) with a hollow axis, a hollow bolt or the like, in articulation holes situated below sea level, of a platform drilling and / or production, characterized in that it is by a float having several annular chambers (1) capable of being filled and emptied by submersible pumps (3), the float having a central, axial recess (2), and having on its front face equipment (6) for mooring the device to the drilling and / or production platform, a hydraulic or pneumatic installation (16) with a piston (17) capable of being moved forward and backward and acting healthily on the body (8) of motorized equipment (20.2I) allowing movements in front, back and side of the float, at least one control gateway (18) with switches with manual control, and an installation power supply (22,25) for the motor organs of the device 0

2) Device according to claim 1, for a body (8) with a hollow axis to be put in place having a collar at its end situated on the side of the movement mechanism, and being housed in the axial recess of the float, characterized by the the body (8) rests on supports (10a, 10b) which can be moved axially, that the float comprises an installation for the axial centering of the front support (10a), and that the piston or the piston rod (17) of the movement mechanism (16) is rigidly but detachably connected to the intermediate piece (12) having a rod-shaped front part intended to pass through the axial bore of the body (8) and that at the front end of the tick (13) is a driving mechanism.

3) Device according to claim 1, characterized in that the submersible pumps (3) can be in ﬂ uenced in such a way by a control installation, that changes in position of the float can be compensated automatically by the filling or emptying of chambers (1).

4) Device according to claim 1, the body (8) to be put in place being arranged outside the recess, characterized in that the hydraulic installation or part of the pneumatic installation is arranged in the axial recess (2) inside the float, and the piston of the hydraulic or pneumatic installation has at its front end, a rod-shaped extension (17) with a recess (23) receiving a rod to pass through the axial bore of the body (8) and designed to receive a driver.

5) Device according to claim 1, characterized in that the axial recess (2) of the float can be adapted to a body (8) of a smaller diameter, by placing an intermediate sleeve of a corresponding inside diameter.