NO135649B - - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en rørutleggingsrampe som

kan festes til rørutleggingsfartøy for å styre et rør som legges ut fra fartøyet, omfattende at antall avlange, innbyrdes forbundne rampesegmenter som er anordnet ende mot ende ved hengsler som hvert har en horisontal svingeakse når rørutleggingsrampen er festet til rørutleggingsfartøyet.

Med den økede utvikling i forbindelse med olje- og gass-brenner utenfor kysten har behovet for rørleggingsanordninger for å forbinde undervannsredskap eller for å bringe produkter til land stadig øket. Ofte benyttes lektere til å legge undervanns-rørledninger langs bunnen av sjøen ved at rørlengder settes sammen på lekteren og lekteren beveges ettersom den sammensatte rørledning legges ut og anbringes på sjøbunnen. Rørlengdene kan også være sammensatt på forhånd og viklet på en trommel som er dreibart anordnet på lekteren.

Røret som benyttes, er vanligvis fremstilt av stål og kan tåle en viss bøyning, men denne må ligge innenfor forutbe-stemte grenser for å unngå knekk eller blivende bøyning eller annen permanent deformering av rørledningen som kunne gjøre denne ubrukelig. Når en rørledning legges ut fra en lekter, vil røret som utgår fra lekteren, følge en noe S-formet bane fra lekterens dekk til sjøbunnen. I forholdsvis grundt vann, hvor den vertikale nedleggingsstrekning for ikke understøttet rørledning er liten, vil rørledningen få en forholdsvis stor krumningsradius når den kommer ut fra lekteren, således at røret forblir sikkert mot bøyning og beskadigelse. Etterhvert som vanndybden øker,

vil imidlertid også lengden av ikke understøttet rørledning øke, hvilket kan føre til at rørledningen bøyes som følge av sin egen vekt. Krumningsradien for rørledningen blir derfor mindre etterhvert som den trer ut av lekteren, og de bøyemomenter som den utsettes for, kan da overskride de tillatelige grenser og resul-

tere i permanent deformering eller knekking au rørledningen.

Der er blitt gjort forskjellige forsøk på å forbedre utførelsen au rørutleggingsrampen eller den såkalte "skjøter" for å unngå store bøyemomenter i rørledningen under utleggingen fra lekteren. Disse hjeipeanordninger har uanliguis vært temme-lig store, stiue konstruksjoner, ofte brukt i forbindelse med f Iotasjonsinnretninger for å tvinge rørledningen til å innta en krumning, hvis minste radius er tilstrekkelig stor til at util-børlig bøyning unngås. I den senere tid er der blitt utviklet en rørutleggingsrampe som omfatter en rekke innbyrdes svingbart forbundne flytende segmenter som rager ut fra lekteren og kan svinge i vertikalplanet. Dermed oppstår en leddet utleggingsrampe, hvis flyteeune kan justeres for å variere rampens og dermed rørledningens krumningsradius.

Rørledningen vil, når den trer ut fra lekteren og uirker på rampen, ikke bare utøve krefter med vertikale kompo-nenter mot rampen. Hvis lekteren auuiker suakt fra den forut-satte kurs eller hvis der oppstår sidestrømmer som virker på rørledningen som legges ut, vil rørledningen søke å bevege seg sideveis i forhold til rampen, men da denne holdes på plass ved hjelp av ruller som danner et i det vesentlige U-formet tfau, vil rørledningen utøve en siderettet kraft mot rampens ytterste ende, hvilken kraft vil bli overført til et sideveis virkende bøyemoment på hengslene, Dessuten kan fartøyets rulle-bevegelse bevirke torsjonskréfte r i rørutleggingsrampen. Disse krefter som virker på en i det vesentlige stiu konstruksjon, kan lett nå en størrelse som vil beuirke beskadigelse au rørutleg-gingsrampen og dermed aubryte utleggingsoperasjonen inntil rampen er reparert eller erstattet med en ny.

Der er derfor et behov for en leddet og innstillbar rørutleggingsrampe som kan arbeide under de operasjonsforhold som er nevnt når røret settes ut uten at rampen blir beskadiget, og hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en sådan rampe.-

Under hensyntagen til de nevnte ulemper ved eksiste-rende rørutleggingsanordninger til bruk utenfor kysten, er hovedhensikten med oppfinnelsen å skaffe en leddet rørutleggings-rarTfPti av s-jgrr.iint typen for en r ørulleggingslekter, hvor rampen kan motstå sideveis virkende momenter-samt vridnings- og bøye-momenter som skyldes strømkrefter og bølger på fartøyets bevegelse under utleggingsoperasjonen, uten at rørutleggingsrampen blir beskadiget.

Andre hensikter med oppfinnelsen er å skaffe en utleggingsrampe som er innstillbart svingbar i et vertikalt plan, idet det er anordnet bøyelige hengselinnretninger mellom rampesegmentene, samt hengselelementer som tillater en begrenset svingebevegelse mellom rampesegmentene om en i det vesentlige vertikal akse uten at rampekonstruksjonen ødelegges.

Dette oppnås ved rørutleggingsrampen ifølge oppfinnelsen ved at et elastisk element er anordnet mellom en av hengseldelene og hengselakselen for å tillate en begrenset relativ bevegelse av rampesegmentene i annen retning enn om de horisontale svingeaksler. I henhold til et ytterligere trekk ved oppfinnelsen inneholder hengslene minst ett elastisk element.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved eksempler

under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 viser et oppriss av en leddet rørutleggingsrampe av segmenttypen forbundet med en rørutLeggingslekter av en utførelse som oppfinnelsens gjenstand kan brukes sammen med, fig. 2 viser et grunnriss av et av rampens segmenter, fig. 3 viser et oppriss av segmentet og fig. 4 viser et tverrsnitt av et hengsel som forbinder segmentene og som omfatter oppfinnelsens gjenstand; fig. 5, 6 og 7 viser tverrsnitt av modifiserte utførelser av hengslet ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser en rørutleggingslekter 10 som flyter på overflaten av sjøen 11 og som kan være av hvilken som helst kjent type som er innrettet for utlegging av en kontinuerlig rørled-ning 9 på bunnen av sjøen, f. eks. av en art, hvor rørseksjoner forbindes ved sveising på lekterens dekk, eller av den type som benytter utleggingstromler, på hvilke på forhånd sammensatte rørlengdér er viklet og er anordnet dreibare på lekterens dekk, således at rørledningen legges ut ved at trommelen roterer når lekteren beveges.

Ein utleggingsrampe av leddet type er betegnet med 12

og festet til lekteren 10 ved 24, hvor rørledningen 9 forlater lekteren. Rampen 12 er sammensatt av flere rampe segmenter 13

som er svinqbart forbundet med hverandre ved endene. Et enkelt rampesegment 13 er vist på fig. 2 og 3 og består av rørformede

pongtonger 14 og 15 som er innbyrdes forbundet ved tverrdeler 16 og bærer passende ruller 1? anordnet i U-form for å understøtte rorledningen 9. Stoppere 18 er festet ved enden av hvert rampesegment 13 for å begrense eller bestemme den minste krumningsradius som rampen 12 kan innta, som antydet på fig. 1.

De rørformede pongtonger 14 og 15 er ved sin ene ende forbundet med en innvendig hengselde! eller handel 19 og ved sin annen ende med en utvendig hengseldel eller hundel 20. Hangsel-delene omfatter en hengsel aksel eller -bolt 21 anbragt dreibart i et sadelparti 22 på den utvendige hengseldel 20. Lagerdeksler 23 tjener til å holde akselen 21 i sadelpartiet 22. Når segmentene 13 er forbundet ende mot ende, er hvert segment fritt, således at det i det minste kan dreies delvis om hengselakselen 21 i forhold til det tilstøtende segment. Det segment som ligger nærmest lekteren 10, er svingbart forbundet med lekteren ved hjelp av en hengseldel 24 som er festet til iekteren.

Rampens 12 krumningsradius varieres under bruk ved innstilling av vinke1 forholdet eller leddforbindelsen mellom segmentene 13. Segmentene kan være selektivt svingbare ved hjelp av mekaniske innretninger, eller hvert segments flyteevne kan styres ved selektiv fylling eller tømming av de hule deler i4 og 15.

Fig. 4-7 viser i detalj de hengseldeler som forbinder rampesegmentene 13. Hver figur viser en annen utførelse av det elastiske element som er anordnet mellom hengseldelene for å tillate begrenset relativ svingebevegel.se og/eller begrenset relativ vertikal bevegelse mellom rampesegmentene 13.

På fig. 4 er den innvendige hengseldel 19 forsynt med en elastisk bøssing 25 som omfatter et enkelt stykke av elastisk materiale, såsom gummi. Bøssingen kan være forbundet med akselen 21 og den relative dreiebevege1 se finner da sted mellom akselen 21 og den utvendige hengseldels 20 sadelpartier 22. Bøssingen kan også være fri, således at den relative bevegelse mellom hengseldelene finner sted direkte mellom akselen eller bolten 21 og bøssingen 25. Bøssingen kan eventuelt også være festet til en metallhylse 26 som hengselakselen passer inn i. Med denne ut-iøreise finner aen relative areieoevege 1 se av nengseide lene sted mellom bolten 21 og hylsen 26.

Bøssingen 25 som er anordnet mellom hengselbolten 21

og huset for den innvendige hengseldel 19, tilveiebringer en begrenset translasjonsfleksibilitet mellom hengseldelene 19 og 20. Denne fleksibilitet er tilveiebragt ved hvert par bøssinger, som vist på fig. 2, som med segmentene forbundet ende mot ende tillater begrenset svingebevegelse og begrenset dreiebevegelse om en vertikal akse mellom de to segmenter i tillegg til svinge-bevegelsen om en horisontal akse som er muliggjort ved selve he ngslet.

Et ønskelig trekk ved et sådant elastisk ettergivende hengsel er den ikke-lineære bøyningskarakteristikk som bevirker at hengslet blir progressivt stivere etterhvert som det bøyes fra sin ikke belastede stilling. Avbøyningskarakteristikkene for hengslet er avhengig av størrelsen, formen, innholdet og hardheten av de elastiske elementer. Fig. 5 viser en annen utførelse av den elastiske bøssing. To elastomere materialer er bundet sammen for å danne en sammensatt bøssing 25, hvis funksjon er som forklart i forbindelse med fig. 4. Det indre elastomere materiale har for-trinnsvis større tetthet enn det ytre, og denne anordning sik-rer de mest ønskelige avbøyningsegenskaper. Det er klart at en utførelse hvor der benyttes en kombinasjon av to elastomere materialer, kan utvides til å omfatte tre eller flere elastomere materialer anordnet konsentrisk eller ved siden av hverandre. Fig. 6 og 7 viser andre utførelser av de elastiske elementer som kan benyttes i de bøyelige hengsler. På fig. 6

er bøssingen 25 sideveis begrenset ved sidene 27 av den utvendige hengseldel 20. En sådan utførelse kan sikre lengere brukstid for bøssingen. I dette tilfelle er det høyre segment 13 festet til det sylindriske bøssinghus 19 ved hjelp av en gaffel 29.

Den siste svinges i forhold til huset 19 ved 30. Gaffelen kan imidlertid ikke rotere fritt i forhold til huset, fordi hvert segment 13 er festet til et tilstøtende segment ved hjelp av to adskilte hengselanordninger, som vist på fig. 2 og 3. Hensikten med svingning av gaffelen 29 i forhold til.huset 19 er å utkom-pensere vinkelfeilstillinger mellom hengseldelene når rampen 12 utsettes for sidevei svirkende krefter. Anordningen resulterer i en mere jevn belastning av bøssingen 25. På fig. 7 omfatter bøssingen 25 en rekke elastiske skiver bundet til en langsgående tapp 28. Tappens bevegelse i lengderetningen ledsages av rene skjærkrefter på skivene i stedet for kombinerte trykkrefter og skjærkrefter som innvirker på den elastiske bøssing som tilfellet er ved de ovenfor beskrevne utførelser.

Når en rørutleggingsrampe er utstyrt med de elastiske hengselforbindelser som beskrevet ovenfor og forbundet med en lekter eller et fartøy som svinger mer eller mindre, vil rampen ikke lenger overføre fartøyets bevegelse gjennom sin lengde, men vil helj.er absorbere disse bevegelser ved elastiske bøyninger i de første få segmenter, mens det mesteav utleggingslengden vil bli forholdsvis upåvirket. Hvis fartøyet utilsiktet kommer ut av rørledningens kurs, vil utleggingsrampen kunne innta en krum stilling for å oppta denne feilstilling uten at rampen eller rørledningen utsettes for utilbørlig store krefter.

Flere av de forklarte fordeler kunne oppnås ved hjelp av kardangaktige ledd eller fritt dreibare ledd i stedet for elastisk bøyelige ledd som forklart. Et elastisk bøyelig ledd tilveiebringer imidlertid en gjenopprettingskraft som er pro-porsjonal med avbøyningen og som virker i retning mot den ube-lastede stilling. Denne fleksible stivhet i et sideplan eller horisontalplan er fordelaktig på flere måter like overfor et kardangaktig fritt svingbart ledd. Ued bruk av kardangaktige ledd ville utleggingsrampens bevegelse bli så fri at der kunne oppstå ganske vanskelige håndteringsproblemer, f.eks. når der ikke befinner seg en rørledning i rampen for å holde segmentene på plass.

Forsøk med modeller i målestokk er blitt utført og viser at en rørutleggingsrampe med bøyelige ledd som forklart, vil sikre betydelige fordeler i praksis like overfor konvensjo-nelle stive rørutleggingsramper som ikke tillater noen avbøyning i side retningen.

Selv om bare elastiske (gummi-) elementer er omtalt

i forbindelse med fremstillingen av bøyelighet i hengslet,

vil det være innlysende at også andre ettergivende elementer kan benyttes for å oppnå begre'hset bevegelse. dan kan f.eks.

i stedet anordne en metallf jæ.r eller hydraulisk innretning. Forskjellige modifikasjoner av de bøyelige ledd kan forekomme.

Claims (2)

1. Leddet rørutleggingsrampe som kan festes til et rør-utleggingsf artøy for å styre et rør som legges ut fra fartøyet, omfattende et antall avlange, innbyrdes forbundne rampesegmenter som er anordnet ende mot ende ved hengsler som hvert har en horisontal svingeakse når rørutleggingsrampen er festet til rørutleggingsfar tøyet, karakterisert ved at et elastisk element (25) er anordnet mellom en av hengseldelene (19) og hengselakselen (2l) for å tillate en begrenset relativ bevegelse av rampesegmentene (13) i annen retning enn om de horisontale svingeaksler (21).

2. Rørutleggingsrampe i henhold til krav 1, karakterisert ved at hengslene inneholder minst ett elastisk element (25).