NL1005891C2

NL1005891C2 - Werkwijze en inrichting voor het onder water verbinden van leidingstukken en bout daarvoor.

Info

Publication number: NL1005891C2
Application number: NL1005891A
Authority: NL
Inventors: Jacobus Cornelis Wijsman
Original assignee: Allseas Group Sa
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 1998-10-27
Also published as: BR9801445A; CA2235664A1; SG68044A1; GB2324489A; ITGE980030A1; NO981831D0; AU750765B2; GB9808590D0; GB2324489B; NO981831L; AU6360598A; ITGE980030A0; IT1304688B1; US6439807B1

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET ONDER WATER VERBINDEN VAN LEIDINGSTUKKEN EN BOUT DAARVOOR

Teneinde boutmoerverbindingen, in het bijzonder diep onder de waterspiegel, te kunnen realiseren verschaft de uitvinding een werkwijze zoals aangeduid in één of meer van de conclusies 1-3, alsmede een inrichting volgens één 5 of meer van de conclusies 4, 6 en 8. Tevens verschaft de uitvinding een speciaal voor het toepassing van de uitgevonden werkwijze geconstrueerde bout volgens conclusie 9.

In de tekeningen stellen voor:

Figuren 1-8 achtereenvolgende stappen van het 10 onder water verplaatsen van een leidingstuk;

Figuren 9 en 10 een boven- respectievelijk zijaanzicht van een inrichting volgens de uitvinding;

Figuur 11 een moerenmagazijn;

Figuren 12 en 14 zijaanzichten van een voor-15 keursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in achtereenvolgende werkwijzestappen;

Figuren 13 en 15 een bovenaanzicht van een fractie van figuur 12 respectievelijk 14;

Figuur 16 op grotere schaal fractie XVI van 20 figuur 10;

Figuur 17 op grotere schaal een doorsnede van fractie XVII van figuur 16;

Figuren 18 en 19 op grotere schaal aanzichten van fractie XIX van figuur 14 en 23.

25 Figuren 21 en 22 aanzichten van fracties XXI van figuur 10;

Figuur 23 op grotere schaal een doorsnede over de lijn XXIII-XXIII van figuur 22;

Figuur 24 op grotere schaal fractie XXIV van 30 figuur 17; en

Figuur 25 een met figuur 20 overeenkomende doorsnede betreffende een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.

•Ό 0 5 8 9 1 2

Bij de werkwijze volgens de uitvinding worden bijvoorbeeld twee leidingstukken 100, die op een zeebodem 101 met een diepte van bijvoorbeeld 1 km liggen, zodanig door middel van jukken 106 (fig. 1-8) verplaatst, dat zij 5 in eikaars verlengde komen en met hun flenzen 102 op elkaar aansluiten. Daarbij wordt telkens één juk 106 middels zijn van scharnierende voeten 105 voorziene telescopische poten 103 (fig. 1, 2) horizontaal geplaatst, wordt een grijperfreem 104 in dwarsrichting van 10 de leidingstukken 100 ten opzichte van het juk 106 middels hydraulische cilinders 107 tot boven een leidingstuk 100 verplaatst, wordt het juk 106 neerwaarts verplaatst, wordt een door het grijperfreem 104 gedragen grijper 108 middels een cilinder 109 om het leidingstuk 100 gesloten en wordt 15 het juk 106 met leidingstuk 100 opgeheven, waarna het leidingstuk 100 wordt verplaatst.

Deze handelingen zijn te herhalen, eventueel terwijl het juk 106 middels hydraulische cilinders 110 (figuur 9) in langsrichting van de voeten 105 en het 20 leidingstuk 100 wordt verplaatst.

Wanneer de leidingstukken 100 in eikaars verlengde liggen, hetgeen wordt bestuurd vanuit een ROV 111 (fig. 10) wordt een vanaf een schip neergelaten positio-neerfreem 112 boven een leidingstuk 100 op poten 113 25 geplaatst. Het positioneerfreem 112 transporteert een moersleutel 2 en een boutsleutel 3, die op de leidingstukken 100 worden gezet. Verder draagt het positioneerfreem 112 pompmiddelen voor hydraulische vloeistof voor het aandrijven van de diverse hydraulische motoren van de 30 sleutels 2 en 3.

De moersleutel 2 omvat een aan een sleutelfreem 114 vast bevestigde bovenhelft 115 van een moerenmagazijn 4, waaraan twee onderkwarten 116 middels cilinders 117 zwenkbaar tussen de geopende stand van figuur 11 en een om 35 een leidingstuk 100 grijpende, gesloten stand zijn opgehangen. Het sleutelfreem 114 steunt verder nog via een zadel 118 op een leidingstuk 100. Het moerenmagazi jn 4 1005891 3 heeft bijvoorbeeld 16 over de omtrek verdeelde compartimenten 5 met een zeshoekig profiel, waarin telkens een moer 6 is opgenomen, die door een veer 119 buitenwaarts wordt gedrongen, doch die middels rubberen frictieringen 5 120 (fig. 18, 19) zo stevig in zijn eng gedimensioneerd compartiment 5 wordt vastgehouden, dat de veer 119 deze frictie niet kan overwinnen.

De boutsleutel 3 (figuur 16) omvat een sleutel-freem 121, dat voorzien is van opdrij f lichamen 122 en dat 10 middels een zadel 123 op een leidingstuk 100 wordt neergelaten. Een zadelvormige draagkop 124 is in axiale richting ten opzichte van het zadel 123 verschuifbaar middels hydraulische cilinders 125. Het zadel 123 is middels hydraulisch bekrachtigde dwarspennen 47 aan een leiding-15 stuk 100 te verankeren. Een middels een draaikrans 127 aan de draagkop 124 bevestigd freem 133 wordt middels een tandkrans 128 en drijfwerk 129 in een zodanige hoekstand verdraaid, dat vier telkens op onderlinge hoekafstanden van 90° opgestelde aan het freem 126 bevestigde sleutel-20 werktuigen 30 zich tegenover boutgaten 8 van flenzen 102 bevinden. Dan wordt de draagkop 124 ten opzichte van het sleutelfreem 121 verplaatst, totdat de bouten 9 door de boutgaten 8 steken. De verplaatsting van de draagkop 124 wordt gemeten middels een om een opnemer 4 8 gelegde draad 25 49. Teneinde de boutgaten 8 van flenzen 102 in lijn te brengen, worden de leidingstukken 100 eventueel enigszins getordeerd door de jukken 106 (waarin de leidingstukken 100 worden vastgehouden)met de leidingstukken 100 als zwenkaslijn ten opzichte van elkaar te verzwenken.

30 Het moerenmagazijn 4 wordt tezamen met het sleutelfreem 114 middels hydraulische cilinders 130 ten opzichte van zadel 118 naar de bouten 8 toebewogen (figuren 14, 15), totdat een zoekholte 131 van het moerenmaga-zijn 4 tegen een zoekpen 132 van een flens 102 slaat. 35 Hierdoor worden de compartimenten 5 met moeren 6 ten opzichte van de boutgaten 8 gecentreerd. De bouten 9 drijven de moeren 6 tegen veerwerking in naar binnen, 1005891 4 waarbij de frictie van ringen 120 wordt overwonnen.

Elk sleutelwerktuig 3 0 omvat in een huis 7 een moerbus 32 die middels een veer 34 tot in de in figuur 17 betekende stand op een moer 3 5 wordt gedrongen en die via 5 zijn tandkrans 37 en tandwielen 38, 39 door een hydromotor 40 wordt aangedreven. Elke schroefbout 9 heeft een uitstekend gegroefd einde 62 en heeft op een kleine afstand vanaf de moer 35 een vaste ring 63. In figuur 17 is bij het vrije einde van het gegroefde einde 62 een gelaste 10 klem 64 aanwezig, bestaande uit een aantal, bijvoorbeeld drie, klemstukken 65 die conische vlakken 67 en 68 hebben. De vlakken 67 werken samen met het conisch vlak 73 van een zuiger 69 van een dubbelwerkende cilinder 70, die middels bouten 66 bevestigd is aan een zuigerstuk 61. De vlakken 15 68 werken samen met een conisch vlak 73 van het zuigerstuk 61 van de zuiger 74 van een hydraulische dubbelwerkende cilinder 72. De klemstukken 65 worden uit elkaar gedrongen door telkens in elk scheidingsvlak aangebrachte tangentia-le drukveren 75.

2 0 De zuiger 69 draagt een bout 77 die in de klem- stand van de klemstukken 65 (tevens de klemstand van de zuiger 69) tegenover een aan de cilinder 70 bevestigde electrische censor 78 staat en aldus de klemstand signaleert .

25 De bijvoorbeeld door lijmen of borging vaste ring 63 omvat door veren 80 van de moer 35 aftegen aanslagen 85 gedrongen, in doorlopende gaten 83 opgenomen, axiale pallen 81 die bij bekrachtiging door de schuifbus 87 tot in boogvormige uitsparingen 89 van de moer 35 30 dringen (fig. 17, 24).

De zuiger 74 is met ten minste één afdichtring afgedicht ten opzichte van de schuifbus 87 die middels een kunststofvoering 88 over het draadeinde 62 is geleid.

De zuiger 74 is tegen rotatie geborgd middels 35 axiale stangen 96.

Tijdens het in de flenzen 102 steken van de bouten 9 (figuur 12) zijn de klemmen 64 gesloten en grij- 1005891 5 pen de pallen 81 van de vaste ring 63 in de moer 35.

Tijdens het aanbrengen van de moeren 6 (figuur 14) zijn de klemmen 64 ontkoppeld van de bouten 9 en wordt de moeren 35 middels moerbussen 32 en motoren 40 aangedre-5 ven, teneinde de bouten 9 die via de pallen 81 en de vaste ring 63 en daarmee zijn gekoppeld, te roteren en aldus in de moeren 6 te schroeven.

Wanneer de moeren 6 tegen een flens 102 zijn geschroefd, wordt de draagkop 124, en worden aldus ook de 10 huizen 7 middels cilinders 125 van de flenzen 102 afbewogen, zodat de vaste ringen 63 van de moeren 35 af bewogen worden en de ontkoppelde moeren 35 bij verdere aandrijving door motoren 40 naar de flenzen 102 toe bewegen.

Terwijl de bouten 9 door de klemmen 64 worden 15 vastgehouden en de cilinders 72 worden bekrachtigd voor het onder axiale trekspanning brengen van de bouten 9, worden de moeren 35 middels motoren 40 aangedreven voor het stevig tegen elkaar vastschroeven van de flenzen 102.

Na het losmaken van de klemmen 64 kan de bout-20 sleutel 3 verwijderd worden, kunnen vier andere bouten 9 middels de ROV daarin worden gestoken en kunnen deze in de flenzen 102 worden gestoken in een andere hoekstand van de draaikrans 127 ten opzichte van de draaikop 124.

In plaats van de toepassing van een moersleutel 25 2 kan een flens 102 bij elk boutgat 8 van een daaraan bevestigd moercompartiment 10 (fig. 20) zijn voorzien, waarin zich een door een veer 119 naar de flens 102 toegedrongen moer 6 bevindt.

Hoewel de beschreven hydraulisch aangedreven 30 klem 64 de voorkeur verdient, is een andere, bijvoorbeeld mechanisch aangedreven klem toepasbaar.

Bij voorkeur wordt een moersleutel 12 volgens fig. 21-23 gebruikt. Daarvan wordt het sleutelfreem 13 op een leidingstuk 100 geplaatst middels twee zadels 14 en 15 35 die elk middels een hydraulisch bediende dwarspen 16 respectievelijk 17 aan het leidingstuk 100 zijn vast te klemmen. Door het ten opzichte van het sleutelfreem 13 1005891 6 verplaatsbare zadel 14 vast te klemmen aan het leidingstuk 100 is het sleutelfreem 13 ten opzichte van zadel 14 te verplaatsen en omgekeerd is bij een vastgeklemd zadel 15 het zadel 14 voorwaarts verplaatsbaar om de nodige stapbe-5 wegingen uit te voeren. (Op dezelfde wijze is ook het sleutelfreem 14 van fig. 12 verplaatsbaar).

De nulstand van de hoekpositie is te realiseren middels een V-vormig hoekstuk 22 dat samenwerkt met een op het leidingstuk 100 vastgelaste pen 23. Doordat het ge-10 wicht van de moersleutel 12 gecompenseerd is door een drijflichaam 24 is de moersleutel 12 middels de ROV enigszins ten opzichte van het leidingstuk 100 te zwenken.

Een werktuigkop 18 is middels een eraan bevestigde legerkrans 25, een tandkrans 19 en een drijfwerk 20 15 in de vereiste hoekstand te stellen, waarbij een veelvoud, bijvoorbeeld vier, van moersleutelwerktuigen 21 in lijn met boutgaten 8 liggen.

Elk sleutelwerktuig 21 omvat een huis 26 en een daarin roteerbaar en verschuifbaar gelegerd, door een veer 20 28 naar de flens 102 toegedrongen moerenmagazijn 27, dat ingericht is voor het opnemen van een veelvoud, bijvoorbeeld vier, van moeren 6 (fig. 18, 19) en daartoe een zeshoekig inwendig profiel heeft. Het moerenmagazijn 27 wordt via zijn tandkrans 29 en een drijfwerk 31 aangedre-25 ven.

Voor de diverse aandrijvingen zijn hydraulische motoren aanwezig.

Het moerenmagazijn 27 bevat een opdrukstuk 41, die voorzien is van drie L-vormige bladveren 42 die in de 30 teruggaande richting als pallen werken, alsmede een rubberen frictiering 43. Het zadel 15 heeft axiaal in lijn met de moerenmagazijnen 27, wanneer de werktuigkop 18 in zijn uitgangspositie staat, telkens een door een cilinder 45 aangedreven opdrukker 44 die het opdrukstuk 41 en de 35 aanwezige moeren 6 telkens een moerbreedte opschuift.

In combinatie met dit sleutelwerktuig 21 wordt telkens een sleutelwerktuig 46 gebruikt dat identiek is 1005891 7 aan sleutelwerktuig 30, met dienverstande dat de nu overbodige vaste ring 63 bij voorkeur wordt weggelaten. De bouten 9 worden tot in de gaten 8 gestoken, er wordt telkens een moer 6 opgeschroefd, een moer 35 wordt telkens 5 tegen een flens 102 geschroefd, de bouten 9 worden gespannen door bekrachtiging van de cilinder 72 en de moer 35 wordt verder naar de flens 102 geschroefd, dit alles terwijl de desbetreffende bouten 9 middels klemmen 64 worden vastgehouden. Daarna worden de klemmen 64 losge-10 maakt om de sleutelwerktuigen 126 van de bouten 9 te verwijderen.

De sleutelwerktuigen 126 worden middels de RVO opnieuw met bouten 9 gevuld en deze worden bij over een hoek gezwenkte sleutelwerktuigen 126 in andere gaten 8 15 gestoken, waarna van de andere zijde moeren 6 uit moer-sleutelwerktuigen 21 daarop worden geschroefd.

Om de moeren 6 in hun compartiment gepositioneerd te houden, kunnen in plaats van de frictieringen 120 op de moeren 6 rubberen strippen, bijvoorbeeld in het 20 midden van de zeskanten in axiale richting van moeren 6 aan de binnenwanden van de moerencompartimenten 5 worden aangebracht, die een flinke frictie tussen moeren 6 en de binnenwanden van de compartimenten 5 bewerkstelligen.

Indien er slechts één boutmoerverbinding moet 25 worden aangelegd, bijvoorbeeld doordat er een bout 9 moet worden vervangen, kan dezelfde sleutel 3 worden gebruikt, waarbij dan slechts één van de sleutelwerktuigen 6 wordt aangedreven. De besturing en aandrijving van elk sleutelwerktuig is daartoe onafhankelijk van de andere.

1005891

Claims

1. Werkwijze voor het onder water met boutmoer- verbindingen onderling verbinden van twee van flenzen (102) voorziene leidingstukken (100), met het kenmerk, dat een freem (126) van een veelvoud van aan het freem (127) 5 bevestigde sleutelwerktuigen (30) omvattende boutsleutel (3) met in de sleutelwerktuigen (30) opgenomen bouten (9) ten opzichte van de boutgaten (8) van ten minste één flens (102) wordt gepositioneerd, dat in de gepositioneerde stand van het freem (126) middels het veelvoud van sleu-10 telwerktuigen (30) de daarin opgenomen bouten (9) in boutgaten (8) gestoken, deze bouten (9) met moeren (6) tot boutmoerverbindingen verenigd en deze boutmoerverbindingen gespannen worden.

2. Werkwijze voor het onder water met boutmoer- 15 verbindingen onderling verbinden van twee van flenzen (102) voorziene leidingstukken (100), met het kenmerk, dat moeren (6) aangevoerd en gepositioneerd worden middels ten minste één moersleutelwerktuig (2) , dat ten minste één moerenmagazijn (27) omvat, dat ingericht is voor het opne-20 men van een veelvoud van moeren (6).

3. Werkwijze voor het monteren en/of demonteren van ten minste één onder water liggend leidingstuk (100), waarbij boutmoerverbindingen van leidingflenzen (102) los-en/of vastgemaakt worden middels ten minste één sleutel 25 (2, 3), met het kenmerk, dat ten minste één sleutel (2, 3) gedragen wordt door een freem (13) met twee onderling op axiale afstand uit elkaar op het leidingstuk (100) steunende steunen (14, 15), en dat de sleutel (2, 3) in langs-richting van het leidingstuk (100) wordt verplaatst door 30 in een verplaatsingsperiode slechts één (14) van de beide steunen (14, 15) aan het leidingstuk (100) te bevestigen, terwijl de andere steun (15) ten opzichte van het leiding- 1005891 stuk (100) wordt verplaatst.

4. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, gekenmerkt door een freem (126) en een veelvoud van daaraan bevestigde sleutelwerk- 5 tuigen (30) omvattende boutsleutel (3), waarbij elk van genoemde sleutelwerktuigen (30) een schacht voor het opnemen van een bout (9) heeft, die begrensd is door een door aandrijfmiddelen (38-40) aangedreven moerbus (32) en door een te openen en te sluiten klem (64) , die bekrach- 10 tigd wordt door spanmiddelen (69).

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de schacht tevens begrensd wordt door een vast met het huis (7) van het sleutelwerktuig (30) verbonden ring (33) die een aanslag vormt voor ten minste één 15 pal (81) die verschuifbaar is opgenomen in een vaste ring (63) van een te monteren bout (9).

6. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 2 omvattende een moersleutelwerktuig (21) voor het los- en/of vastmaken van een boutmoerverbin- 20 ding van flenzen (102) van onder water liggende pijplei-dingstukken (100), met het kenmerk, dat het sleutelwerktuig (21) ten minste één moerenmagazijncompartiment (5) omvat, dat ingericht is voor het opnemen van een veelvoud van moeren (6).

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de veerkracht van een moer (6) buitenwaarts dringende veermiddelen (28) de frictie van tussen compartiment en daarin opgenomen moer (6) werkende frietie-middelen (120) niet overwint.

8. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwij ze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat ten minste één sleutel (2, 3, 12) een freem (13) met twee op onderlinge axiale afstand op een leidingstuk (100) steunende steunen (14, 15) omvat, welke steunen (14, 15) elk voor- 35 zien zijn van vasthoudmiddelen (16, 17) voor het aan het leidingstuk (100) vasthouden van de betreffende steun (14, 15), dat ten minste één van beide steunen (14, 15) ten 1005891 opzichte van het freem (13) verplaatsbaar is en dat de steunen (14, 15) via aangedreven afzetmiddelen (130) onderling zijn verbonden.

9. Bout (9) voor een boutmoerverbinding van 5 onder water liggende leidingstukken (100), welke bout (9) voorzien is van een daaraan vast bevestigde ring (63) , waarin ten minste één pal (81) die langer is dan de axiale lengte van deze ring 63) , in een doorlopend gat (83) is aangebracht, welke pal (81) tussen zijn einden voorzien is 10 van een borst (84) , die aan haar ene zijde samenwerkt met een veer (80) en die aan haar andere zijde samenwerkt met een aanslag (85). 1005891