NO142131B - Undersjoeisk svingekonstruksjon for forbindelse mellom to konstruksjoner. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en undersjøisk svingekonstruksjon for forbindelse av to konstruksjoner på en slik måte at de kan svinge i alle retninger, idet et antall kanaler eller ledninger i hver av de nevnte to konstruksjoner er forbundet med hverandre ved hjélp av ledningsdeler i svingekonstruksjonen.

Det er kjent flere typer av slike svingekonstruksjoner. Ofte er de bygget opp med et universalledd på vanlig måte eller det benyttes et hult kuleledd hvorigjennom en eller flere kanaler eller ledninger går, eventuelt slik at kuleleddet selv virker som en ledningsdel. Når det er ønskelig at flere ledninger skal kunne gå gjennom svingekonstruksjonen, byr ikke dette på særlige vanskeligheter dersom ledningene er fleksible, eksempelvis utført som slanger og hfengeAfritt i en viss grad, slik at de kan følge svingebevegelsene. For mer stive ledninger eller for situasjoner hvor det ikke er mulig eller ønskelig å

ha ledningen hengende fritt over en ekstra lengde, vil det være mulig å bygge ledningen inn i svingekonstruksjonen, idet ledningene da anordnes konsentrisk inne i hverandre. Det er kjent en svingekonstruksjon med en svingeakse anordnet i lengde-retningen til ledningen i svingekonstruksjonen, og det er også mulig å la flere ledninger møtes i et felles hus. I denne forbindelse skal det som eksempel vises til kanadisk patentskrift nr. 750 722. For å muliggjøre en dreiebevegelse i alle retninger kan en slik svingekonstruksjon kombineres med en annen svinge-konstruks jon , anordnet i en avstand fra den første og beregnet for svingebevegelse om en akse perpendikulært på svingeaksen til den første svingekonstruksjon, idet hver ledning da har to slike svingepunkter. Det skal her vises til US patentskrift nr. 2 648 201.

Slike konstruksjoner er svært ofte lite pålitelige og de er også kompliserte. De utsettes også lett for skader som følge av sjøvannets påvirkning. Overvåkning og stell av slike konstruksjoner på større dyp er vanskelig og konstruk-sjonene kan ofte sette seg fast eller få lekkasjer. Dersom de er oljeførende bør som kjent lekkasjer unngås.

Fra norsk patentskrift nr. 136 243 er det kjent å anordne to svingeakser perpendikulært på hverandre og i innbyrdes avstand, og det er også kjent å anordne ledningene side om side og perpendikulært på den respektive andre svingeakse i hver svingeaksesone. I de to perpendikulært på hverandre anordnede svingeakser er det anordnet svivelforbindelser. Slike svivelforbindelser er ugunstige, fordi de betyr strømningsendringer, med tilhørende trykktap. En spesiell hensikt med foreliggende oppfinnelse er å unngå dette, hvilket man oppnår ved å utføre ledningene som bøyelige rør som går perpendikulært gjennom den respektive svingeakse, med korte overgangsforbindelser i hver ledning mellom aksene.

Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebragt en undersjøisk svingekonstruksjon for forbindelse mellom to konstruksjoner på en slik måte at de kan svinge i forhold til hverandre i alle retninger, og med et antall ledninger eller kanaler i hver av de to nevnte konstruksjoner, hvilke ledninger eller kanaler er forbundet med hverandre ved hjelp av ledningsavsnitt i svingekonstruksjonen, idet svingekonstruksjonen har to svingeakser som krysser hverandre perpendikulært i en avstand fra hverandre, og ledningene i hver svingeaksesone er anordnet side om side og går i et plan gjennom den respektive svingeakse og perpendikulært på den andare svingeakse, idet det som kjennetegner den undersjøiske svingekonstruksjon ifølge oppfinnelsen er at ledningene i begge svingeaksesoner er bøyelige rør, fortrinnsvis belgrør, som går perpendikulært gjennom den respektive svingeakse med korte overgangsforbindelser i hver ledning mellom svingeaksene.

Med oppfinnelsen oppnås en enklere leddkonstruksjon, særlig sammenlignet med den som er kjent i fra det nevnte norske patentskrift, hvor man har fire skarpe bend i hver ledning, med tilhørende motstand og trykk- og energitap, og fare for at svivlene kan klemme seg ved små forskyvninger.

Med oppfinnelsen muliggjøres plassering av et stort antall ledninger i ett og samme plan gjennom hver svingeakse, slik at ledningene bare bøyes, uten forlengelse eller sammen-trykninger under svingebevegelsene. På denne måten muliggjøres svingebevegelser uten betydelige spenninger og uten at det er nødvendig å benytte fritthengende fleksible ledningsavsnitt.

Fordelaktig kan de nevnte svingeakser ligge i respektive sidekanter av et åpent tetraederformet svingehus.

Selv om man ved anvendelse av oppfinnelsen kan holde de mekaniske krav med hensyn til strekk- og trykkpåkjenninger i hver ledning lave, så kan det forekomme at ledningene har diametre som gjør det vanskelig å utføre ledningene med den ønskede fleksibilitet. I slike tilfeller og også i de tilfeller hvor det av sikkerhetsgrunner foretrekkes ikke helt å stenge gjennomstrømningen av gass eller olje når et belgrør eller en annen bevegelig del av en ledning eventuelt går i stykker, kan det på kjent måte være fordelaktig å dele opp en eller flere ledninger i de to konstruksjonsdeler og å forbinde disse opp-delte ledninger med to parallelle ledninger som hver kan ha en mindre diameter og etter behov kan forsynes med ventiler, slik at man kan benytte en av de parallelle ledninger dersom den andre skades, må etterses eller byttes ut.

Oppfinnelsen er særlig beregnet til bruk mellom en forankringsblokk på havbunnen og en søyle som strekker seg opp til et punkt over vannflaten og forsynt med flotøranordninger samt lager- og tømmeanordninger for de fluider som går gjennom ledningene. Anvendelsestilfeller er således eksempelvis laste-og losse-bøyer i sjøen, lagertanker i vannflaten og tømmeV-ed-ninger eller skorstener hvor avfallsprodukter forbrennes ut i atmosfæren, slik tilfellet er ved f.eks. nye olje- eller gas-brønner.

For ordens skyld skal det her nevnes at det er kjent f.eks. for sugeledninger i oppmudringsanlegg å ha svingeakser. som står perpendikulært på hverandre, og det er også kjent å forbinde svingelagrene med et felles svingehus. I disse kjente utførelser benyttes det imidlertid bare en ledning som strekker seg sentralt mellom svingelagrene og de problemer man har ved slike konstruksjoner, adskiller seg helt i fra de problemer man står overfor ved svingekonstruksjoner av den type som fore-liggeende oppfinnelse vedrører. Svingelagrene kan i slike opp-mudring san legg være forbundet med et stivt krummet stykke hvor-til ledningene er forbundet på begge sider med en fleksibel slan-gedel.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene,hvor

fig. 1 viser et perspektivriss av den nedre del av

en svingekonstruksjon ifølge foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 viser et skjematisk riss sett ovenfra av de fire ledningene som strekker seg gjennom svingekonstruksjonen i fig. 1, og

fig. 3 viser et skjema for ledningene som går gjennom svingekonstruksjonen.

På en ikke vist foramkringsplate, som eksempelvis

kan være en betongkloss og som ligger på sjøbunnen, er anordnet et metallfundament 1. På dette er.det plassert to brakettplater 2 som hver i sin øvre ende har en åpning 3, plassert i svingeaksen 4. Hver åpning 3 benyttes for svingeopplagring av et svingehus 5. Svingehuset 5 har i sin øvre del åpninger 6 som ligger i en svingeakse 7. Denne svingeakse 7 er horisontal og står perpendikulært på den horisontale svingeakse 4. En stige-rørskonstruksjon 8 er svingeopplagret i svingehuset 5 ved hjelp av åpningene 6. Stigerørskonstruksjonen er i dette tilfellet tenkt utført i en rammekonstruksjon. De egentlige stigerør er betegnet med 9, 10 og 11 og befinner seg i hjørnene til en tre-kant, sett i horisontalt tverrsnitt. Hvert stigerør 9, 10, 11 har en motvekt 12 i sin nedre ende. To av stigerørene 9 og 10 tjener til føring av et fluidum som tilføres fundamentet 1 gjennom ledninger 13.

Stigerørskonstruksjonen 8 kan ha flottøranordninger under eller i vannflaten. Disse hjelper til med å holde konstruksjonen i en vertikal stilling. Stigerørskonstruksjonen kan tilknyttes forskjellige anordninger i eller i nærheten av vannflaten. I vannflaten kan man eksempelvis ha en stor bøye beregnet for moring av skip, slik at man til skipet kan overføre olje eller gass gjennom rørene 9 og 10. Samtidig eller i stedet for kan det også anordnes en lagertank for olje eller gass under eller i nærheten av vannflaten, og det er også mulig å benytte konstruksjonen som et fakkeltårn for brenning av uønskede pro-dukter i atmosfæren, f.eks. under startfasen av en produksjons-brønn.

Som vist i fig. 3 er hver ledning 13 delt opp i to ledninger. Den venstre ledning 13 deles opp i ledningene 15 og 16, mens den høyre ledning deles opp i ledningene 17 og 18. Ledningene 13 har en tverrforbindelse 14, med en ventil. I ledningene 13 er det også innsatt ventiler. Hver ledning 15 til 18 går via en ventil 19 over i en fleksibel ledningsdel 20. Disse fleksible ledningsdeler 20 kan eksempelvis være utført som fleksible belgrør, fremstilt av syntetisk gummi med stålfor-sterkninger på i og for seg kjent måte. Etter den fleksible del 20 går hver ledning over i et krummet og skrått, kort lednings-parti 21 som er tilknyttet et ytterligere belgrør 22. Derfra går hver ledning 15 til 18 via respektive ventiler 23 over i ledninger 15, 16, 17, 18 som så føres sammen henholdsvis til en ledning 24 og en ledning 25. Disse går så via de viste ventiler over i stigerørene 9 henholdsvis 10. Mellom ledningene 24 og 25 er det en tverrforbindelse 26 med en ventil.

Som det går frem av fig. 1 går hvert belgrør 20 vertikalt gjennom svingeaksen 4, og hvert belgrør 22 går vertikalt gjennom svingeaksen 7. Ledningsavsnittene 21 mellom ledningsavsnittene 20 og 22 går således på en skrå og krummet måte mellom de nevnte fleksible ledningsavsnitt. På denne måten oppnås at samtlige fire ledninger 15-18 vil kunne bøyes uten at det er nødvendig å strekke eller komprimere dem. Ledningene kan derfor utføres på en stiv og sterk måte, dvs. at de hovedsakelig kan fremstilles av metall. Med hensyn til belgrørene så kan gummimaterialet som benyttes forsterkes i vesentlig grad med metallelementer. Det er i prinsippet også naturligvis mulig å benytte stålbelger i avsnittene 20 og 22.

Av fig. 2 går det frem hvordan ledningsavsnittene

20 er plassert i svingeaksen 4 og ledningsavsnittene 22 er plassert i svingeaksen 7, og man ser også at ledningsavsnittene 21 ligger i innbyrdes parallelle vertikalplan.

Svingehuset 5 har form av et åpent tetraeder, slik det går frem av fig. 1.

Claims (2)

1. Undersjøisk svingekonstruksjon for forbindelse mellom to konstruksjoner på en slik måte at de kan svinge i forhold til hverandre i alle retninger, og med et antall ledninger eller kanaler i hver av de to nevnte konstruksjoner, hvilke ledninger eller kanaler er forbundet med hverandre ved hjelp av ledningsavsnitt i svingekonstruksjonen, idet svingekonstruksjonen (5) har to svingeakser (4, 7) som krysser hverandre perpendikulært i en avstand fra hverandre, og ledningene (20, 22) i hver svingeaksesone er anordnet side om side og går i et plan gjennom den respektive svingeakse og perpendikulært på den andre svingeakse, karakterisert ved at ledningene i begge svingeaksesoner er bøyelige rør (20, 22), fortrinnsvis belgrør, som går perpendikulært gjennom den respektive svingeakse (4, 7), med korte overgangsforbindelser (21) i hver ledning mellom svingeaksene (4, 7).

2. Svingekonstruksjon ifølge krav 1,karakterisert ved at de nevnte svingeakser (4, 7) ligger i respektive sidekanter av et åpent tetraederformet svingehus (5).