JPH028578A - 海底パイプラインの補修方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、接続がパイプになされうるように、パイプの
一区分の端に環状接続部材に圧力成形する海底パイプラ
インを補修する方法および装置に関するものである。

従来の技術 海底パイプラインの補修は、海面から操作されろ設備を
使用することによって、また、海底の場所でダイパの直
接操作によって達成されてきた。

通常は、−区分のパイプラインが損傷または破損され、
この区分が海底の場所で適当な装置によってパイプライ
ンからまず切断されろ。その後、パイプの置換区分を取
り付けるために、パイプラインの切断端を準備する必要
がある。この置換区分は海底の場所まで下降され、そし
て、パイプラインの開口端の間に定置されて損傷区分を
置き換える。

米国特許第４，６６２，６６３号は、損傷区分が取り除
かれた後に、海底パイプラインの端に接続する方法およ
び装置を開示している〇一般に、この特許は、工具がパ
イプラインの端内に定置され、環状コネクタがパイプラ
インの端のまわりに定置され、そして、圧力が工具に供
給されてパイプラインの端を接続工具の内部と緊密な密
封および把持係合をするように圧力成形することを示唆
している。類似の圧力成形が、米国特許第３，４３２，
９１６号および同第４．３８８．７５２号に示唆されて
いる。

１９８７年９月２８日付で出願された米国特許出願第０
７１０９８，１９７号および１９８７年１１月２８日付
で出願された米国特許出願第０７／１１４．４２２号が
、坑井穴内の管状部材を包囲環状部材に圧力成形をする
ための成形工具に向けられていた。

このような方法が使用されてきたが、いくつかの困難な
事態が海底の場所にそれらを用いるさいに生じていた。

１つの問題は、成形工具を適当なフレームに装着し、そ
して、変形されるべきパイプラインの端に関して所望の
位置に成形工具を動かすことである。さらに別の問題は
、多くの海底パイプラインが海底床の地中に少なくとも
部分的に埋め込まれていて、工具および包囲環状コネク
タをパイプラインの開口端内にかつそれを取り囲んで定
位置に移動することによって、砂およびその他の海底法
岩屑が環状コネクタの内部に入り込むということである
。コネクタ内部に砂その他の固体物質が存在すると、パ
イプラインの端と正しい密封および把持係合の成形を防
止する０本発明の目的は、海底の場所にあるパイプの端
に海底の場所で装置を操作する問題を最小にする環状接
続機構の内部に圧力成形する改良された方法および装置
を提供することにある。

本発明の別の目的は、海底の場所にあるパイプラインの
開口端に接続機構の取付けを簡単化する前述の形式の改
良された方法および装置を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、パイプラインの端の最初の
圧力丸み成形をつくる前述の形式の改良された方法およ
び装置を提供することにある０本発明のさらに別の目的
は、パイプラインの端の丸みを保証するためにその端を
型打ちする前述の形式の改良された方法および装置を提
供することにある。

本発明のさらに別の目的は、パイプライン端が成形され
るべきスリーブ内に固体物質が存在によって遭遇する問
題を回避する前述の形式の改良された方法および装置を
提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、成形工具を取り除く前に圧
力および軸方向スラスト負荷試験を許す海底パイプライ
ンの端にコネクタ・スリーブの接続をする改良された方
法および装置を提供することにある。

課題を解決すべき手段 本発明は、海底ラインを補修する改良された方法および
装置に関するものである。

本発明の方法は、アクチュエータと、成形されるべきパ
イプラインの準備された端に整列して定置されたスリー
ブと、該スリーブを成形工具に着脱自在に接続する機構
全有する成形工具とを定置すること、工具の成形部分を
パイプラインの端の内に伸長すること、成形工具をパイ
プラインの端内で拡張すること、成形工具を引き込めて
スリーブをパイプラインの端と取り囲む位置に引き入れ
ること、スリーブの内部を洗浄すること、パイプライン
の端を外方に成形してスリーブの内部に緊工具を伸長し
てパイプラインの端から離れるように接続機構とアクチ
ュエータを移動させること、パイプラインの端で係合し
ている成形工具を解除すること、成形工具をパイプライ
ンの端から引き抜くことからなっている。

本発明の装置は、本体を有する成形工具と、本体を取り
囲む弾性スリーブと、圧力のかかった流体を本体を通っ
て弾性スリーブの内部に配分する機器と、成形工具の本
体に接続されかつ圧力応答アクチュエータに接続されて
いて成形工具を伸縮するロッドと、成形工具から支持さ
れた接続部材と、成形スリーブと、海底上でそれ自身を
支持する部材を有するフレームと、成形スリーブをフレ
ームを装着する部材と、圧力のかかった流体をアクチュ
エータの反対側に供給することを制御する機器と、流体
をスリーブ内の空間内に流入する機器と、フレーム上に
あってラインを接続する部材とからなる。前記接続部材
が前記成形スリーブに最初に接続される。

実施例 第１図に示すように、成形工具Ｔは本体１０を有してい
る。本体１０は肩１４と１６との間に定置されろ弾性ス
リーブ１２を有している。工具Ｔが所望の成形位置にあ
るパイプラインの端内にあるとき、肩１４はパイプライ
ンＰの端に係合するように弛緩された位置にあるスリー
ブ１２の外面から半径方向外方に延びている。パイプラ
インＰの端が成形されるべき環状部材を成形する環状ス
リーブＳが第１図に示すような工具Ｔから支持されろコ
レット・コネクタＣによって工具Ｔ’に取り囲む位置に
固定される０引上腕ＡはフランジＦに固定され、それに
接続されたラインＬ’に有している。ラインＬは海面ま
たは浮き装置（図示せず）まで延びていて、合成構造体
が中立の浮きを有するようにする０工具Ｔは、ピストン
・ロッドＲによって伸縮機構Ｍに接続されろ。ピストン
・ロッドＲはコレット・コネクタＣのフランジＦの内面
を通りまた環状スリーブＳを通って延びている。

ベースＢは、スリーブＳの外面のまわりにある溝Ｓ２内
に定置されたストラップＳ１によってスリーブＳに固定
される。

フランジＦは、第１図に示す構造の要素の集合体用の接
続要素である。伸縮機構ＭまたはアクチュエータＭはボ
ルトのような適当な接続手段によってフランジの一方の
側に固定され、また、ロッド・フランジ１８がロッドＲ
の端に固定され、工具本体１０の内端にも固定される。

フランジＦは、コレット・フィンガ２２によって係合さ
れる外側コレット・フランジ２０を有している。コレッ
ト・フィンガ２２は、本発明の方法に用いられる要素の
最初の集合体の成形スリーブＳの端にあるコレット・フ
ランジ２４にも係合する０７ランシＦの外側リム２６は
腕Ａおよびアクチュエータ２．８用の支持を与える。ア
クチュエータ２８はカム・リング３０を動かしてコレッ
ト・フィンガ２２をフランジ２０．２４に係合させたり
非係合させたリスる。コレット・ハウジング３２は外側
リム２６を取り囲み、かつ、アクチュエータ２８とカム
・リング３０との間を接続する。成形スリーブＳがコレ
ット・コネクタＣによって係合されたとき、適当なシー
ル手段がコレツト・フランジ２０の端に設けられて成形
スリーブＳの端に対してシールをする。

サラニ、コレット・フランジ２０の端に対するスリーブ
Ｓの端に当接することによって、肩またはストップ３４
に工具Ｔおよびコレット・コネクタＣに関してスリーブ
Ｓを正しく定置させろ。ホース束３６は海面または適当
な制御領域（図示せず）から延び、そして、アクチュエ
ータＭを取り囲む保護ハウジング３８を通って延びる。

個々のホースは、それらが圧縮すべき要素に接続される
、例えば、１つのホースはアクチュエータＭの延長側に
接続され、また、他の１つがアクチュエータＭの収縮側
に接続される。他の１つはアクチュエータＭおよびその
ピストン４０を通って本体１０のポート４２まで延びる
管３９をかいして接続される。ポート４２は弾性スリー
ブ１２の内部に圧力を連通させる。他の１つのホースは
コレット・コネクタＣのアクチュエータ２８の各側に接
続される。他の１つのホースは、工具Ｔおよびスリーブ
Ｓに対面するフランジＦの側とポート４４をかいして連
通ずるフランジＦの複数の嵌合部材４３の各々に接続さ
れる。ポート４４の端は、スリーブＳの内部とパイプラ
インＰの外部との間で定位置にそこからの流れを向けさ
せる適当なジェット妖合部材４６を有している。パイプ
ラインＰの端全スリーブＳの内部に成形した後に、この
ような部材の間にあるジヨイントはポート４４および嵌
合部材４６全かいして供給される圧力によって試験され
ろ。

第２図に示すように、パイプラインＰの損傷部分が取り
除かれ、そして、その端が海底ＳＢの砂およびその他の
材料を取り除くことによって露出されている。パイプラ
インは、パイプがほぼ部分的に丸くされているように見
える位置まで切断されなければならない。パイプライン
Ｐおよび海底ＳＢが前述しかつ図示したように準備され
ると、ベースＢ１工具Ｔ、コレット・コネクタＣ１スリ
ーブＳ１および伸縮機構Ｍからなる集合体は工具Ｔによ
って定位置に操作される。工具ＴはスリーブＳから部分
的に延び、パイプラインＰの端に接近整列される。この
点において、工具Ｔはパイプラインの端内に定置される
ように延ばされるので、その肩１４はパイプラインＰの
準備された端に係合する。

第３図は、この位置に向かう工具Ｔのこの動きを示す。

パイプラインＰ内に工具Ｔを定置させて、膨張自在のス
リーブ１２がパイプラインＰの内部にきつく係合するよ
うに膨張されろ。この膨張のために用いられる圧力は、
パイプラインＰの端をスリーブＳの内部に成形する圧力
として用いられる圧力よりもほぼ小さい。圧力は、パイ
プラインＰ内に工具を固く保持するのに十分であり、ま
た、集合体の残部をパイプラインＰにより完全に整列さ
せるように再位置決めする。さらに、この圧力はパイプ
ラインＰの端をより丸い形状に成形するのに十分である
。機構Ｍは工具Ｔを引き込めるように作動され、また、
第４図に示す位置は、第５図に示すパイプラインＰの端
に関してスリーブＳを取り囲む移動をする前のこの引込
みを示す。

ロッドＲの引込みが完了しかつスリーブＳがパイプライ
ンＰの端のまわりに定置されるまで、工具Ｔの引込みが
継続される。上述したように、スリーブＳの内部先導面
のテーパ付き面２３は、それが定位置に押し付けられる
とき、パイプラインＰの外面にさらに丸みを付ける。

工具Ｔの引込み中に、流体がフランジＦのポートを通り
、そしてスリーブＳの内部およびパイプラインＰの端の
外部を通って噴射されて、破片をスリーブの内部形状お
よび外部パイプ表面から洗い落す。したがって、工具Ｔ
は成形圧力に作動され、また、パイプラインＰの端がス
リーブＳの内部の形状にきつく把持しかつシール係合す
るように半径方向外方に成形される。スリーブの内部形
状の溝に圧壊自在の材料が存在することによって、水が
液体ロックの成形を防止する。液体ロックは、パイプラ
インＰの端をスリーブＳの内部形状に成形する適正な完
了を訪客する。

成形工程の完了によって、ジヨイントがその完全性を証
明するように静圧かつ軸方向に負荷をかけられる。工具
圧力は、ポート４４全通して加えられる静圧以上の約３
５　Ｋｇ／ｃｒＩＬ２（５００ｐｓｉ　）の値まで低下
される。この静圧が肩１４に対して軸方向の力を生じる
。ジヨイントの漏れが加えられる静圧の低下によって示
される。作動中の機構Ｍｋ引き込ませる圧力が増加する
場合、軸方向負荷の結果としてジヨイント故障が示され
る。テスト中に示される故障がある場合には、成形工程
が繰り返される。静圧テストの完了およびスリーブＳと
の係合からのコレット・コネクタＣの解除によって、機
構Ｍが工具ＴＴｈ延ばすように作動される。工具Ｔはパ
イプラインＰの端およびスリーブＳから離れて第６図に
示す位置までコレット・コネクタＣの移動を生じる。そ
の後、工具Ｔからの圧力の排出がパイプラインＰの端の
内部から工具Ｔｋ非係合させる。次いで、機ｍＭはパイ
プラインＰ内から工具Ｔを引き込み、そして、第７図に
示す後退位置まで戻す。

前述したことから明らかなように、本発明は成形工具お
よび接続スリーブをパイプラインの端に完全に整列させ
ることを保証し、パイプラインＰの端の少なくとも部分
的に丸い部分に工具Ｔの初期圧力を与え、型打ち作用に
よって接続スリーブＳをパイプラインＰの外部に押し付
けてパイプライン端の最終的丸みを付け、スリーブＳに
接続されたままでそれに取り囲んだ関係にあるベースＢ
によってスリーブＳｔ−パイプラインの端に支持する。

スリーブＳがパイプラインＰに装着された後に、スリー
ブＳの内！（ｌを通る流体の内部噴流をつくることによ
って、成形工程に有害となる砂、土、その他の材料をす
べて除去する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の改良された成形工具および伸縮機構の
軸方向断面図。第２図は環状コネクタ内に成形されるべ
きパイプラインの端に整列した海底床上に定置される改
良された装置の側面図。第３図はパイプラインの端に向
かって部分的に延びろ成形工具を有する装置の側面図。 第４図はパイプラインの端内に定置された成形工具を有
し、環状接続部材がパイプラインの端のまわりの定位置
に移動できる状態にある装置の側面図。第５図は成形工
程中のパイプラインの端のまわりの定置にある環状接続
部材を有する装置の側面図。第６図はパイプラインの端
上に成形された環状接続部材を有し、成形工具がパイプ
ラインの端から離れた装置の残部を動かすように延ばさ
れた状態の装置の側面図。第７図は成形工具装置の側面
図であって、伸縮機構が海底から回収され、フレーム構
造がパイプラインの端に関して取り囲んだ状態で定置さ
れてパイプラインに接続されるべきパイプ区分に整列す
ることを助成することを示す。 ｌＯ：本　　体　　　　１２：弾性スリーブ１４：肩　
　　　　　１６：肩 １８：ロッド・フランジ ２０：外側コレット・フランジ ２２：コレット・フィンガ ２４：コレット・フランジ ２８：アクチュエータ ３８：ハウジング Ｐ：パイプライン Ｍ：伸縮機構 Ａ：引上腕 Ｓ：環状スリーブ Ｂ：ベース ３０：カム・リング ３９：管 Ｔ：成形工具 Ｃ：コレット−コネクタ しニライン Ｆ：フランジ Ｒ：ピストン・ロッド 、７ ；・ 手 続 補 正 書 １、事件の表示 昭和６３年特許願第 ３０５８８７号 ２、発明の名称 海底パイプラインの補修方法および装置３、補正をする
者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、損傷部分の除去後に損傷海底パイプラインの端に接
   続要素を与える補修方法であつて、次の工程からなる方
   法。 イ、内部成形工具と該工具に接続された伸縮アクチュエ
   ータの組立体をパイプラインの端にほぼ整列させて定置
   させること。 ロ、前記成形工具を前記パイプラインの端まで延ばすこ
   と。 ハ、前記成形工具の成形部分を膨張させて前記パイプラ
   インの内部にきつく係合させること。 ニ、前記成形工具を引き込めて前記集合体を前記パイプ
   ラインの端近くまで引つ張り、そして、成形スリーブが
   成形中に当接されるべき肩を与えること。 ホ、前記工具の成形部分を膨張させて前記パイプライン
   端の内部に成形係合させて、該パイプラインの端の外部
   を取り囲んだ状態で定置された成形スリーブの内部に把
   持密封係合するように前記端を半径方向外方に成形する
   こと。 ヘ、前記アクチュエータを伸長させて該アクチュエータ
   を前記パイプラインの端および前記スリーブから離れて
   動かすこと。 ト、成形圧力を前記成形工具から解除すること。 チ、その後、前記アクチュエータを引き込めて前記成形
   工具を前記パイプラインの端から取り外すこと。 ２、前記成形スリーブが前記成形工具およびアクチュエ
   ータに着脱自在に接続され、前記成形スリーブを前記第
   ２の引込み工程のさいに前記パイプラインの端のまわり
   を取り囲むように動かすこと、前記成形工程後に該成形
   スリーブへの接続を解除することからなる請求項１記載
   の方法。 ３、前記パイプラインの端を取り囲んで定置するさいお
   よびその後に前記成形スリーブの内部を吹き払うことか
   らなる請求項２記載の方法。 ４、十分な圧力が前記最初の膨張工程のさいに加えられ
   て前記パイプラインの端を丸めることを特徴とした請求
   項１記載の方法。 ５、前記パイプラインの端を取り囲んで前記スリーブを
   定置するように引き込める工程が十分な力でなされるの
   で、前記パイプラインの丸みの外れた部分が前記スリー
   ブによつて丸形に型打ちされることを特徴とした請求項
   ２記載の方法。 ６、前記成形スリーブ内のパイプラインの端の密封係合
   の有効性を試験するために前記成形工程後に前記成形工
   具がその拡大状態にある間に、試験圧力をパイプライン
   の端および成形スリーブに発生させることを特徴とした
   請求項１記載の方法。 ７、本体と、該本体を取り囲んで支持される弾性スリー
   ブと、該弾性スリーブの内部に圧力を与える機器とを有
   する圧力成形工具と、アクチュエータと、該アクチュエ
   ータを前記圧力成形工具本体に接続してその弛緩位置ま
   たはその成形位置に前記成形工具を伸縮する機構とから
   なク、海底パイプラインの開口端にコネクタを固定する
   補修装置。 ８、海底パイプラインが圧力成形されるべき内部形状を
   有する成形スリーブと、該成形スリーブを前記成形工具
   およびアクチュエータに着脱自在に接続する部材とを有
   する請求項７記載の装置。 ９、前記成形工具と関連していて、成形スリーブが成形
   されるべきパイプラインを取り囲んで定置された後に、
   流体の噴流を該成形スリーブの内部に導入する部材を有
   する請求項７記載の装置。 １０、前記着脱自在の接続部材がコレット・コネクタで
   あることを特徴とした請求項８記載の装置。 １１、支持フランジと、前記アクチュエータを前記支持
   フランジに固定する部材とを有し、前記アクチュエータ
   が前記支持フランジを通して滑動自在に延びかつ前記成
   形工具に固定された接続ロッドを有していることを特徴
   とした請求項７記載の装置。 １２、本体と、該本体を取り囲んで支持される弾性スリ
   ーブと、該弾性スリーブの内部に圧力を与える機器とを
   有する圧力成形工具と、アクチユエータと、該アクチュ
   エータを前記圧力成形工具本体に接続して前記成形工具
   を伸縮する機構と、前記成形工具を取り囲むコレット・
   コネクタと、パイプが成形されるべき内部形状と外部コ
   レツト・フランジとを有する成形スリーブと、該成形ス
   リーブを前記アクチュエータに着脱自在に接続する部材
   と、前記成形スリーブを支持して接続されるベースとか
   らなり、前記コレット・コネクタが前記成形スリーブの
   コレット・フランジに最初に接続されることを特徴とし
   た海底パイプラインの開口端にコネクタを固定する装置
   。 １３、コレット・フランジを有する支持フランジと、前
   記アクチュエータを前記支持フランジに接続する部材と
   を有し、前記コレット・コネクタが前記支持フランジの
   コレット・フランジに係合し、前記成形スリーブのコレ
   ット・フランジが前記支持フランジのコレット・フラン
   ジに当接させかつ引込み位置にある前記成形工具に所定
   の取囲み状態で前記成形スリーブを固定することを特徴
   とした請求項１２記載の装置。 １４、ポートが前記支持フランジを通つて延び、かつ、
   前記コレット・コネクタによつて係合される前記成形ス
   リーブの内部に向けられているので、前記ポートを通る
   流体噴流が前記成形スリーブの内部から沈澱物およびそ
   の他の底固体物質を吹き飛ばすことを特徴とした請求項
   １３記載の方法。