NO142729B - Apparat for plugging av boringen i en roerledning - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører et apparat til kontroll av

den indre overflate og fluidumstettheten av en rørledning sær-

lig under forløpet av dens nedsenking.

For å senke ned en rørledning som f.eks. er bestemt til

å forbinde et undervanns oljebrønnhode med en land- eller sjø-fordelingsstasjon, konstrueres eller bygges ledningen ombord i en utleggingslekter, ved kontinuerlig sveising av rørseksjoner til hverandre og senke dem ned på havbunnen, idet der gjøres bruk av ramper for å understøtte ledningen mellom dens nedsenkede frie ende og lekteren.

Det kan hende til tross for den spesielle profil av

rampene, at den nedsenkede rørledning henger utover og forvris.

Denne forvridning kan være lokal eller kan forplante seg langs rørledningen som allerede er lagt i tilfelle av krumning. For-vridningen kan også frembringe brist på ledningen og inntreng-

ning av sjøvann i samme.

Disse hendelser nødvendiggjør øyeblikkelig stopping av nedsenkningen og operasjonens fortsettelse kan bare gjenopptas etter heving av den deformerte eller ved en brist ødelagte del og erstatning av en eller flere seksjoner. Anordninger for å skrape og kontrollere den indre overflate av en rørledning er vel kjent men disse anordninger er ikke tilstrekkelige til automatisk å

hindre inntrengning av vann i hele ledningen i tilfelle av en brist eller et brudd.

Disse apparater kan oppdage geometriske defekter i rør-ledningen langs hvilken de føres, men utsender bare et signal som tilveiebringer en ytre intervensjon baketter, men ingen øyeblikke-

lig intervensjon ved selve apparatene.

Oppfinnelsen angår således et apparat for plugging av boringen i en rørledning, bevegelig langs det indre av rørlednin-gen og omfattende låseorganer for låsing av apparatet i forhold til rørledningen, tetningsorganer for tetning av rørledningen og drivorganer for forskyvning av låseorganene til virksom stilling og oppfinnelsen utmerker seg ved at apparatet inkluderer to relativt i lengderetningen bevegelige elementer som elastisk påvirkes bort fra hverandre, dvs. et forreste element og et bakre element, idet det ene av de nevnte elementer fører nevnte drivorganer og det annet er forbundet med en styreinnretning for drivorganene, slik at låseorganene er istand til å bli forskjøvet til virksom stilling når de nevnte elementer beveger seg nærmere hverandre, idet en slik forskyvning kan ventes å finne sted under et fluidumovertrykk utøvet på det fremre element eller ved kontakt av det fremre element med en smal boring i rørledningen, mens tetningsorganene er gjort virksomme ved nevnte bevegelse mot hverandre av nevnte eiementer eller av nevnte forskyvning av låseorganene.

De låsende og tettende anordninger kan ha en sirkulær ytre struktur og ligge an mot en bærekonstruksjon i rammen som er symmetrisk med hensyn til apparatets akse således at i tilfelle en avvikelse i rørets boring, som er større enn den på forhånd fastsatte verdi, oppdages, vil låse- og tetningsanordningene komme til anlegg mot rørets innervegg og rammen, og rammen med låse- og tetningsanordningene tjener som avstivning for røret etter manøvrering av låseanordningene.

Et slikt apparat har den fordel å hindre forvridning eller knekking av rørledningen ved det punkt ved hvilket av-vikelsen i boringen er blitt oppdaget og unngåelse av dens forplantning .

Andre fordeler og kjennetegn ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av en som eksempel valgt utførelse av apparatet ifølge oppfinnelsen under henvisning til tegningene på hvilke fig. 1 er et skjematisk riss av ned-senkingen av en rørledning, fig. 2 et skjematisk snitt gjennom apparatet som viser låse- og tetningsanordningene

i deres Låste og ulåste stillinger, fig. 3 er et snitt av apparatet i den låste stilling etter linjen 111 — 111 på fig. 2, fig. 4 er et forstorret riss av apparatets forreste sentrale del og fig. 5

er et sideriss, delvis i snitt, av en endret utforelse av apparatet.

For å lette forklaringen skal der henvises til fig. 1, hvor-på konstruksjonen og nedsenkningen av rorledningen T ved hjelp av ut-legningslekteren B er illustrert. Sistnevnte innbefatter alle hånd-teringsanordninger og sveisestasjoner som er nodvendige for konstruksjonen av rorledningen T ved enkel sveising av rorelementer. En rampe R med egnet profil gir rorledningen T en helling som muliggjor dens legning på bunnen F av vannet uten permanent forvridning. Apparatet ifolge oppfinnelsen er anordnet ved A litt forbi det punkt ved hvilket ledningen opphorer å hvile på bunnen. Under forlopet av leggeopera-sjonen fores lekteren B for å frigjore en ny del av rorledningen T mens apparatet fores inne i roret ved en kabel 8. Et festesystem og en vinsj (ikke vist) på lekteren B muliggjor at det nodvendige trekk kan utoves på apparatet ved hjelp av kabelen. Da anordningene for kontroll av trekket kan være av en hvilken som helst type er de ikke vist.

Som vist på fig. 2 er kabelen 8 festet til en svivel 5. For å unngå for voldsomme avvikelser i spenningen av kabelen, overforer svivelen kraften som fåes fra kabelen til en trekkstang 26 i apparatet ved hjelp av en fjær 6. For dette oyemed er fjæren 6 plassert mellom enden 26a av stangen 26 og en forstnrret ende 5a av svivelen. Et hode 4 som omslutter enden av stangen 26 fullstendiggjor monteringen. Stangen 26 passerer gjennom en vegg 29a av en frontdel 29 på rammen 1 som tjener som lagerflate for en kompressjonstetning 11. Stangen 26 er festet til rammen 1, hvortil den kan være sveiset.

En leppetetning 12 festet på en bevegelig del 2 som kan beveges i forhold til en sylindrisk del 29b av frontdelen 29, bærer me-tallblader 18 som er radielt bevegelige under virkningen av variasjoner i rorets T boring. Bladene 18 holder leppepakningen 12 innad fra rnr-veggen mens de forblir i anlegg mot rorveggen og beskytter pakningen. En elektrisk ledende plate 30 er montert på en hvelvet del av den bevegelige del 2 anbragt ved fronten eller den forreste ende av apparatet og avstanden mellom kanten av platen 30 og endene av bladene 18 svarer til en forutbestemt deformering av roret T. Platen 30 er elektrisk forbundet med en ledning 21a og bladene 18 med en ledning 21b. Disse led-ninger er forbundet med en kontrollanordning for en solenoidventil 21 som tilfores strcim fra et batteri 20. Bolenoidventilen kontrollerer tilforselen av fluidum, f.eks. komprimert luft, til en donkraft eller jekk 25 som er festet på rammen 1, og er forbundet med et ror 25a som forer til jekkens 25 sylinder og med et ror 22a som er forbundet med en reduksjonsventil 22 som tilfores komprimert luft fra en flaske 23. Jekkens 25 stempel 25b samvirker med en stopper 9 som holder tilbake en sperrehake av en låseanordning 7 under virkning av en fjær 24.

5om vist på fig. 3 er sperrehaken 10 sammensatt av tre iden-tiske deler som er hengslet om tapper 10c (fig. 2) festet i bæredeler 1a på rammen 1, således at når stoppeplaten 9 ligger an mot de indre ender 10a holder de ytre ender 10b låseanordningen 7 tilbake. Låseanordningen er sammensatt av tre deler 7b som bærer klor på de ytre omkretsflater og tre lignende deler 7a for å fordele låsekreftene så jevnt som mulig over den indre overflate av roret T. Sperrehakenes 10 holdekraft overfores til delene 7a ved sidefremspring 7c på delene 7b (fig. 3 og 5).

I tverrsnitt T-formede stenger 32 som er festet i rammen 1 tjener som foringer for låsedelene 7a og 7b av hvilke hver har et sidespor som samvirker med en av tversnittets 32 flenser. Fjærer 14 presser låsedelene 7a og 7b mot sperrehakene 10.

5topp'eTplaten 9, påvirket av fjærene 24, er forbundet med stenger 17 som glir gjennom åpninger 1b i rammen 1 og åpninger 29c i veggen 29a. Disse stenger står i anlegg mot den hvelvede overflate

av den bevegelige del 2 som ved sitt sentrum har en sylindrisk passasje 2a (fig. 4) som tillater stromning av luft når apparatet fores i roret T. Enden av passasjen 2a er komplettert ved et munnstykke 13 anordnet motstående en vanntett pakning 16 som bæres av et sete 34 glidbart på stangen 26. Pakningen 16 har et ringformet spor som tjener som sete for munnstykket 13 når den bevegelige del 2 skyves tilbake nedover under virkningen av trykket av f.eks. vann. En fjær 31 muliggjor at munnstykkets anslag mot pakningen 16 dempes under dets inntrengning i setet inntil den bevegelige del 2 stopper i sin vandring.

Ruller 15 som hver er montert på en leddet bæredel 15a påvirket av en fjær 26 muliggjør fri bevegelse av apparatet i roret, bladene 18 utover bare meget liten friksjon og har ingen annen hensikt enn å folge profilet av rnrets indre overflate. En av rullene driver en omdreiningsteller 19 for å måle bevegelsen av apparatets tilbake-

ffiring i tilfelle av brekkasje for eks. av kabelen 8.

Hvi?, under forlcpet av apparatets bevegelse i forhold til rorledningen T, bladene 18 ODpdager en variasjon i rcirets boring som f.eks. resulterer fra en fold og deformasjonen er tilstrekkelig tii å forårsake kontakt mellom kanten av platen 3C og et blad 18, magneti-seres kontrollanordningen for solenoidventilen 21 gjennom ledningene 21a og 21b. Stemplet 25b fores derved bakover i apparatet, skyver stoppeplaten 9 tilbake og komprimerer fjærene 24, således at sperrehakene 10 frigjores og tillater låsedelene 7 å gli over en konisk del av rammen 1, dvs. en del hvis overflate ikke er parallell med låse-delenes 7a og 7b periferiflater, under virkningen av fjærer 14 som ligger an mot en ringformet plate 3 av rammen 1, for å innta den stilling som er vist på den nedre del av fig. 2. På grunn av trekket som utoves i kabelen B fortsetter apparatet å bevege seg fremad inntil den ringformede del av den bevegelige del 2 låser mot rorets deformasjon. Fjærene 27 og pakningen 11 presses sammen inntil anordningen, for begrensning av spenningen som påfores kabelen 8, frigjor denne spenning, f.eks. ved hjelp av en trommel for begrenset spenning for kabelens oppvinning. Som et eksempel kan fjærene 27 være kalibrert ved 30.000 !\l og trommelen ved 5D.000 N. Såsnart spenningen på kabelen slakkes, vil fjærene 27, som ligger an mot den sammentrykkede pakning 11, som er fast i forhold til roret, utvide seg svakt for å tilveie-bringe endelig forankring av låseanordningens klor 7. Det vil igjen bemerkes at rammen og låseanordningen da sikrer tilstrekkelig styrke til å motstå enhver forplantning av knekking eller utbuling.

Hvis en revne i reiret T forårsaker ansamling av vann mot den bevegelige del 2 uten at en deformasjon av roret er blitt påvist, kan apparatet allikevel låse seg selv mot roret under virkninge'n av van-nets overtrykk som virker mot den kuppelformede ende av den bevegelige del 2 på grunn av leppepakningen 12 og munnstykkets 13 innforing i pakningen 16. Delen 2 skyver glidestengene 17 tilbake og sammentrykker fjærene 24 som foran angitt inntil sperrehakene■10 er helt frigjort og forårsaker sammentrykking av fjærene 27 og pakningen 11.

I tilfelle av avskjæring av kabelen 8 kan apparatet lope tilbake under trykket av vannet inntil omdreiningstelleren 19, som bare drives ved en tilbakeforingsbevegelse, blotter en automatisk styring av solenoidventilen 21 for å bevirke frigjoring av sperrehakene 10 og folgende utslynging av låsedelene 7 mot rorets T indre overflate og ciyeblikkelig forankring av apparatet.

På fig. 5 er vist et sideriss av det foran beskrevne apparat hvor der ved den bakre ende av rammen 1 er anordnet en plate 37 hvortil en koppformet del 35 fastholdes ved en fot 36. Ved denne endring kan apparatet benyttes ikke bare som ovenfor beskrevet med en kabel, men også uten kabel, idet apparatets bevegelse sikres ved differansen mellom trykkene som utoves av fluidene som er i kontakt med dets motstående ender. Når således et drivfluidum virker på den koppformede del 35, beveges apparatet som også oppforer seg som ovenfor beskrevet og forankrer seg selv automatisk, f.eks. ved oppdagelsen av fremstik-kende belegg som reduserer rorets innerdiameter.

Apparatets detal-jer kan endres- på mange måter uten å komme utenfor oppfinnelsens ramme. Således kan f.eks. fjærene 27 bli komprimert mellom en ringformet del av den bevegelige del 2, og en ringformet del på rammen 1 som vender mot samme, og pakningen 11 kan trykkes sammen mellom en ringformet del av rammen 1 og låsedelene 7 når disse fores fremad ved fjærene 14.

Stengene 17 kan brukes som drivstenger ved å feste dem til rammen 1 og forbinde dem med kabelen 8 ved å fore dem gjennom den kuppelformede del av den bevegelige del 2. Den sentrale stang 26

kan da brukes til å manSvrere stopperen 9 ved at den fores gjennom rammen 1 og underordne den til den bevegelige del 2.

Det vil videre være mulig å drive den bevegelige del 2 ved kabelen 8, idet stopping av apparatet fremdeles utfores* ved trykk som utoves ved en uonsket tilstedeværelse av vann eller ved en minskning i rorets boring. Sammentrykking av fjærene 27 vil fremdeles være mulig å utfore som ovenfor beskrevet uavhengig av . sammentrykkingen av den vanntette pakning 11, idet fjærene 27 ligger ved nedstromssiden aO ;mot en del* av den bevegelige del 2 og på oppstromssiden mot en del av rammen 1. Det er derfor rammen som vil fore leppeleddet og som vil bli stoppet ved vanntrykket eller på grunn av en trang boring og be-virker i den form en variasjon i avstanden mellom rammen og den bevegelige del, som tjener til utlesning av forankringsanordningens fri-gjørelse ved forskyvning av stopperen 9 som allerede har vært beskrevet.

Claims (12)

1. Apparat for plugging av boringen i- en,; rørledning,: bevegelig langs det indre av rorledningen ;.og pmfattende' :-lå3e- o organer (7) for låsing av apparatet i forhold til røriedningen,") ^ tetningsorganer (11) for tetning av rørledningen og drivorganer (14) for forskyvning av låseorganene til virksom stiiring^..karakterisert ved åt apparatet inkluderer to relativt i lengderetningen bevegelige elementer som elastisk påvirkés bort fra hverandre, dvs. et forreste element (2) og et bakre element (1), idet det ene (1) av de nevnte elementer (1,2) fører nevnte drivorganer (14) og det annet (2) er forbundet med en styreinnretning (9) for drivbrganene (14), slik at låseorganene (7) er istahd til å bli forskjøvet til virksom stilling når de nevnte elementer (1, 2) beveger seg nærmere hverandre, idet en slik forskyvning kan ventes å finne sted under et fluidumovertrykk utøvet på det fremre element (2) eller ved kontakt av det fremre element (2) med en smal boring i rørledningen, mens tetningsorganene (11) er gjort virksomme ved nevnte bevegelse mot hverandre av nevnte elementer (1, 2) eller av nevnte forskyvning av låseorganene (7) .

2. Apparat ifølge krav 1, karakter! s e r t ved at tetningsorganene omfatter en elastisk tetning (11) som trykkes sammen under nevnte bevegelse nærmere hverandre av elementene (1j 2) eller nevnte forskyvning av låseorganene (7).

3.. Apparat ifølge krav 2,v k å r a-k t e r i s e..;r t ved at det fremre element . (2) omfattér .en an mot den elastiske tetning (1:1)| big.Vf jærer" (:2^) ^er. ånOTdhét som ligger an mot en ringformet ,del;'^av\.:de't"}i>aKre/eieméht- (1| for å; fastholde tetningen. ' i • ■,;' ;-[ ;:}■ '

4. Apparat ifølge krav 2y k a r a k t e r i s e'; r t. ved at det fremre element (2) omfatter en ringformet del som ligger an mot fjærer som fastholdes åv én ringformet del av dét;bakre element (1) og tetninger (11) ligger an mot det bakre element (1) og veggen av rørledningen under virkningen av låseorganene.(7) når disse er i virksom posisjon.

5. Apparat ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det fremre element (2) omfatter en leppetetning (12) som ligger an mot rørledningens vegg.

6. Apparat ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at de nevnte styreorganer omfatter en bevegelig stopper (9) som påvirkes til en slik posisjon at den holder låseorganene (7) uvirksomme, idet stopperen er bevegelig i den motsatte retning under nevnte bevegelse nærmere hverandre av elementene (1, 2). ,

7. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved at den bevegelige stopper (9) er båret av minst en stang (17) som påvirkes mot det fremre elementi (2) av en fjær.

8. Apparat ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at detekteringsorganer (18, 30) for avvikelser er anordnet på det fremre element (2) for å detektere en lineær avvikelse som er større enn en på forhånd fastlagt verdi i boringen av rørledningen og for tilsvarende påvirkning (21, 25) av styreorganene (9).

9. Apparat ifølge krav 6 og 8, karakterisert ved at detekteringsorganene for avvikelse inkluderer minst ett metallblad (18) for kontakt med rørledningens vegg og en metall-plate (30) festet på det fremre element (2), idet bladet og platen er inkorporert i en elektrisk styrekrets som inkluderer en solenoidventil (21) som er koblet i matekretsen for en sylinder til jek-ken (25) for bevegelse av stopperen (9) i nevnte motsatte retning.

10. Apparat ifølge krav 6 eller 9, karakterisert ved at stopperen (9) er dannet av en plate som holder låseorganene (7) uvirksomme ved hjelp av minst en låseklinke (10).

11. Apparat ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det fremre element (2) har en sentral utover buet overflate og er glidbart langs en sentral stang festet til det bakre element (1), idet de sentrale og glidende partier av det fremre element avgrenser et munnstykke for fluidum, og idet spissen (13) av dette munnstykke kan gripe inn i et sete (16) i en fluidumtett tetning som tjener som en stopper og understøttes av fjærer (37) som er trykket sammen ved anlegg mot det bakre element (1) når det fremre element (2) forskyves mot det bakre element (1).

12. Apparat ifølge krav 9, karakterisert ved at det bakre element (1) har baereruller (15), idet minst en av rullene er tilkoblet for å drive en omdreiningstellerinnret-ning (19) ved tilbakeføring av apparatet, idet tellerinnretningen er koblet inn i en strømkrets som inkluderer solenoidventilen (21) for betjening av sylinderen (25) etter en på forhånd fastlagt tilbakeføringslengde av apparatet.