NO148568B - Apparat for plassering av en roerledning paa havbunnen - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for plassering

av en rørledning for transport av væske eller gass på sjøbunnen, omfattende et antall oppdrifts- og håndteringsinnretninger plas-

sert med mellomrom langs•rørledningen, hvor hver håndteringsinnretning understøttes av i det minste én oppdriftsinnretning som omfatter en hovedflottør, en koblingsinnretning på rørled-

ningen, en kabel på håndteringsinnretningen og en dreibar forbindelse mellom koblingsinnretningen og kabelen.

Det er kjent flere forskjellige fremgangsmåter for installasjon av rørledninger på sjøbunnen. Da rørledningen skal tjene til trans-

port av gass eller væske, spesielt hydrokarboner, tas det spesielle forholdsregler når det gjelder overtrekking av rørledningen og dens fylling under operasjonen. Uansett hva rørledningen skal brukes til er det mulig å transportere seksjoner av rør og forbinde dem ombord på et arbeidsfartøy og så senke rørene ved bruk av stropper plassert ved hekken på fartøyet. Det er på forskjellige måter mulig å kon-struere betydelige seksjoner av rørledning på land og taue dem til sjøs under bruk av flottører som er plassert med jevn avstand langs den sammensatte rørledning og hvis ballast kan variere.

I den første gruppe av teknikker hvor rørledningen settes sammen

og neddykkes umiddelbart etterpå, utsettes den ikke for de farer overflateforholdene medfører. Imidlertid blir det meget raskt vanskelig å holde et fartøy rolig til havs i en storm. Fremgangsmåten er imidlertid meget omstendelig og kostbar.

De teknikker som krever tauing av rørledningen møter alle de problemer overflateforholdene gir og krever bruk av flottører eller oppdriftsmidler av betydelige dimensjoner som derfor er vanskelig å manøvrere*

Det har tidligere vært foreslått å taue ut en rørledning i neddykket tilstand, hvor rørledningen ved hjelp av kabler er for-

bundet med flottører på overflaten. Derved oppnås at bølgenes direkte innvirkning på rørledningen reduseres, men da flottør-

ene i disse systemer ligger i overflaten hvor bølgebevegelsene

er størst, blir likevel rørledningen indirekte påvirket av

disse med til dels store sykliske påkjenninger som resultat.

Etter uttauing til feltet vil det ofte være ønskelig å inspi-

sere rørledningen før den senkes ned på det endelige installa-sjonssted. Dette vil være svært vanskelig med disse kjente for-slag.

Det kjennes også systemer som foreslår bruk av en kombinasjon av overflatefartøyer eller -bøyer og neddykkede oppdriftsleg-emer plassert på eller nær rørledningen. Heller ikke her har man tilfredsstillende muligheter for inspeksjon av rørledningen før den senkes på plass, og dertil er man avhengig av automa-tisk virkende midler for å få frigjort de neddykkede oppdrifts-legemer fra rørledningen, med derav følgende omkostninger og reduksjon i pålitelighet. Felles for disse systemer er at de ikke gir noen enkel mulighet for kontrollert nedsenkning av rør-ledningen .

Foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å overvinne vanskelig-hetene og ulempene ved de tidligere kjente fremgangsmåter og systemer.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved et apparat av den innled-ningsvis nevnte type, hvor det karakteristiske er at det videre omfatter i det minste én ytterligere oppdriftsinnretning som også understøtter nevnte håndteringsinnretninger, og som omfatter en sekundærflottør, idet koblingsinnretningen på røret har et sete som sekundærflottøren hviler på, og midler som frigjør-bart forbinder sekundærflottøren med koblingsinnretningen, og at sekundærflottøren og hovedflottøren omfatter samvirkende hann- og hunndeler slik at sekundærflottøren, etter frigjøring fra koblingsinnretningen på rørledningen, kan samvirke med sammenpassende deler på hovedflottøren og festes til denne for å gi én eneste, samlet montasje.

Ved å dele det nødvendige flottørvolum i en hovedflottør og en sekundærflottør som er forbundet med hverandre ved hjelp av en kabel, vil man få redusert innvirkningen fra bølgene- fordi disse hovedsakelig bare vil virke på primærflottøren. Således kan primærflottøren gjøres en god del mindre enn sekundærflot-tøren for i enda større grad å redusere bølgenes innvirkning. Ved hjelp av håndteringsinnretningen på hovedflottøren, som f.eks. kan bestå av en vinsj, har man mulighet til å hive inn forbindelseskabelen og derved heve rørledningen til overflaten for inspeksjon. Samtidig kan man frigjøre sekundærflottøren fra rørledningen og istedenfor koble denne til hovedflottøren, hvoretter rørledningen på kontrollert måte kan senkes ned på bunnen på kontrollert måte ved hjelp av kabelen og vinsjen,

mens begge flottører befinner seg ved overflaten og deretter lett kan berges for senere bruk.

Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av

de uselvstendige krav og av følgende beskrivelse av de utførel-seseksempler som er vist på vedføyede tegninger.

Fig. 1 viser et sideriss av en rørledning forsynt med en hoved-flottør og en sekundærflottør, idet flottøren er vist i sjøset-tingsstilling; Fig. 2 viser et snitt langs linjen II-II på fig. 1; Fig. 3 viser et sideriss av apparatet på fig. 1 med hovedflottør-en og sekundærflottøren i stillinger de kan innta under tauing i rolig sjø; Fig. 4 er et sideriss av en variant av arrangementet på fig. 3; Fig. 5-8 er sideriss som skjematisk viser stillinger av apparatet i forhold til rørledningen, idet: Fig. 5 viser arrangementet ifølge oppfinnelsen i rørets sjøset-tingsstilling; Fig. 6 viser stillingen for tauing i rolig sjø;

Fig. 7 viser stillingen for tauing i grov sjø; og

Fig. 8 viser hovedflottøren i vertikal stilling for håndtering av røret og sekundærflottøren i gjenvunnet stilling.

I utførelsen vist på fig. 1-3 understøtter hovedflottøren 2 en håndterings- eller tauingsinnretning i form av en vinsj 3 med en trommel 3<1> som en kabel 4 er viklet opp på idet kabelen 4 strekker seg gjennom en vann- og lufttett sjakt 5 i hovedflottør-en 2 . I denne utførelse er kabelen igjen festet til røret 1 ved hjelp av en koblingsinnretning i form av et rør 6 som strekker seg rundt røret på den tidligere beskrevne måte, idet arrangementet omfatter en ringformet avstandsholder 7. Et sylindrisk legeme 24 er festet til det øvre parti av røret 6 og strekker seg oppover fra dette, hvilket sylindriske legeme er forsynt med et ledd 25 som kan være av universalledd-type. Akselpartiene av leddet 25 er festet til et bevegelig sylindrisk legeme 26 som omfatter et forankringselement via hvilket den nedre ende av kabelen 4 er festet til legemet 26. Leddforbindelsen mellom legemet 26 og legemet 24 ved hjelp av leddet 25 er av den frigjørbare type slik at legemet 26 og i det minste en del av leddet kan gjenvinnes. Frigjøring av leddforbindelsen kan skje ved direkte på-virkning, f.eks. ved hjelp av en dykker, eller ved fjernstyring.

Ved nedre ende av sjakten 5 i hovedflottøren 2 i utførelsene på fig. 1 - 3 er det en sylindrisk åpning 13 hvis diameter er større enn diameteren av sjakten 5 slik at det dannes en ringformet skulder 20 mellom sjakten og åpningen, hvilken skulder utgjør et anslag som begrenser bevegelsen av legemet 26 inn i hovedflottøren 2.

Der er to sylindriske flottører 22 og 23 som hver har stort sett sylindrisk fasong og de samme dimensjoner. Aksene av disse sekun-dære flottører er parallelle med aksen av røret 1, og flottørene er forbundet med hverandre ved hjelp av stivere 27 som strekker seg mellom flottørene. Flottørene har også understøttelsesdeler eller plater som vender nedover og ligger an mot den øvre sylindriske overflate av røret 6. Sekundærflottørinnretningen har også et fjernbart forbindelsesarrangement i form av to bånd 29 som er festet til de respektive flottører ved hjelp av frigjørbare feste-midler 31, hvilke bånd 29 passerer under røret for å feste flottør-innretningen til røret. Med festemidlene 31 låst er flottørinn-retningen festet til røret ved koblingsrøret 6.

Sekundærflottørene 22 og hovedflottøren 2 har sammenpassende, samvirkende deler, som vist på fig. 3, med hovedflottøren 2 i opprettstående stilling, danner dens nedre ende hann-delen og skålen 33 ved det øvre parti av sekundærflottørinnretningen danner hunn-delen som opptar den nedre ende av hovedflottøren-Likeledes vil det fremgå

at hovedflottøren er bevegelig fra tauestillingen vist på fig. 4

til rørhåndteringsstillingen på fig. 8 etter at båndene 29 er frigjort, og at i stillingen vist på fig. 3 vil den nedre ende av hovedflottøren 2 passe sammen og samvirke med skålen 33 på sekundærf lottør innretningen .

På fig. 1 har hovedflottøren 2 sin akse parallell med rørledningens 1 akse og hviler på røret via en understøttelse 34. Hovedflottøren holdes i denne stilling i forhold til rørledningen ved hjelp av et fjernbart bånd 35. Båndet 35 benyttes under sjøsetting av rør-ledningen på byggestedet.

På fig. 3 er hovedflottøren blitt frigjort fra rørledningen og er blitt beveget til sin vertikale stilling hvor dens akse er vinkel-rett på rørledningens akse. I denne stilling opprettholdes strekk i kabelen 4 slik at legemet 26 hviler mot skulderen 20 ved den øvre ende av åpningen 13. I denne stilling hviler hovedflottøren 2 mot sekundærflottørinnretningen, og de sammenpassende partier 32 og 33 av hovedflottøren og sekundærflottørinnretningen befinner seg i kontakt med hverandre. Fortrinnsvis er det tilveiebragt et låse-system som sikrer forbindelsen mellom hovedflottøren og sekundær-flottørinnretningen når hovedflottøren befinner seg i opprettstående stilling. Hovedflottøren er anordnet i denne opprettstående stilling for tauing i grov sjø.

Fig. 4 viser en variasjon av utførelseseksempelet på fig. 1 - 3.

I arrangementet på fig. 4 støtter hovedflottøren 2 holde- eller forhalingsmidler, igjen i form av en vinsj 3 med en trommel 3' som en kabel 4 er viklet opp på. I dette utførelseseksempel er imidlertid vinsjen og dens drivmotor plassert i et vann- og lufttett kammer 3" anordnet så lavt som det i flottøren 2. Fig. 4 viser kammeret 3" plassert like over den sylindriske åpning 13 som opptar legemet 26.

Vinsjen 3 styres av en styreinnretning 3''<1> plassert på en øvre ende eller en plattform på hovedflottøren 2 ved hjelp av en inne-sluttet elektrisk kabel 3IV som fortrinnsvis passerer gjennom flottørens indre, men som også kan fastholdes til ytterveggen av flottøren.

Utførelseseksempelet på fig. 4 har på grunn av sitt lave tyngdepunkt når den befinner seg i den viste opprettstående stilling, fordelen av bedre stabilitet av hovedflottøren enn utførelseseksempelet på fig. 3. Utførelsen på fig. 4 vil derfor bli å foretrekke når rørledningen skal taues i vedvarende grov sjø og neddykkes i områder hvor overflatebølgeinnvirkning er betydelig. Det er naturligvis da nødvendig å sikre fullstendig vanntetthet av det elektriske utstyr assosiert med vinsjen.

I det følgende skal bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen

for plassering av en rørledning på sjøbunnen beskrives.

Med apparatet på fig. 1-4 utføres sjøsettingen med røret på eller nær overflaten som vist. Rørledningen konstrueres først på et egnet sted og sjøsettes deretter med hovedflottøren i horisontal stilling. Hovedflottøren er fastbundet til rørledningen, f.eks.

ved hjelp av båndet 35 vist på fig. I, og vinsjkabelen er strukket for å gi tilstrekkelig strekk til at flottøren holdes fast mot det øvre parti av røret 6.

Tauing til sjøs kan naturligvis skje på overflaten med hovedflottøren i sin horisontale stilling som vist på fig. 5 når sjøen er rolig.

I grov sjø beveges hovedflottøren til sin vertikale stilling på fig. 6 hvor rørledningen og sekundærflottørene er neddykket slik at de ikke affiseres av bølgevirkningen.

Som vist på fig. 6, er hovedflottøren i sin vertikale stilling, og sekundærflottørene er festet til røret. Graden av neddykking for tauing er varierbar, men naturligvis begrenset til den dybde som sekundærflottørene sikkert kan senkes til.

Som vist på fig. 8 , er hovedflottøren i sin vertikale stilling,

og sekundærflottørene, som tidligere er blitt frigjort fra røret, hviler mot hovedflottøren. Rørledningen kan således posisjoneres like på det sted der den skal benyttes.

Etter tauing til det ønskede sted kan sekundærflottørene fremdeles være forbundet med rørledningen og neddykket, eller de kan alterna-tivt være blitt frigjort under foregående manøvre.

I den situasjon hvor sekundærflottørene fremdeles er festet til

det neddykkede rør, hever man først rørledningen og sekundærflottørene, og deretter frigjøres forbindelsene mellom sekundærflottørinnretningen og rørledningen (båndene 29). Etter frigjøring av disse bånd, fortsetter man ved å senke rørledningen på den måte som er vist på fig. 8 ved styring av de enkelte hovedflottørers vinsjer slik at nøyaktig styrt neddykking av rørledningen oppnås med nøyaktig plassering av rørledningen på dens forutbestemte sted på sjøbunnen.

Før neddykking av rørledningen til dets ønskede sted, er det imidlertid ønskelig å forbinde strekkinnretninger, så som kabler forbundet med skip, til rørledningens ender for å tillate nøyaktig plassering på sjøbunnen.

Når rørledningen er senket på plass på sjøbunnen, frigjøres de inn-retninger som holder legemet 26 til legemet 24 av koblingsrøret 6,

og mesteparten av utstyret gjenvinnes. Som tidligere nevnt, kan slik frigjøring av utstyr for gjenvinning utføres ved hjelp av dykkeapparat som kan heves ved hjelp av kabelen, eller ved hjelp av en undervannsbåt. I visse tilfeller kan det være ønskelig ganske enkelt å kappe kabelen med en kappearm på en undervannsbåt.

Som det fremgår av ovenstående beskrivelse, er fordelene ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tallrike og er oppnådd hovedsakelig ved hjelp av denne teknikks og apparats fleksibilitet. På grunn av de varierende egenskaper og dimensjoner av de materialer som skal plasseres og de varierende pelagiske forhold man kan utsettes for,

er denne fleksibilitet meget ønskelig.

Innretningene for fløting og håndtering kan benyttes raskt og lett

i forskjellige situasjoner. Dertil reduseres omkostningene fordi nesten alt utstyret gjenvinnes.

Claims (3)

1. Apparat for plassering av en rørledning-(1) for transport av væske eller gass på sjøbunnen, omfattende et antall oppdrifts-og handteringsinnretninger plassert med mellomrom langs rørledning-en, hvor hver håndteringsinnretning (3) understøttes av i det minste én oppdriftsinnretning som omfatter en hovedflottør (2), en koblingsinnretning (6) på rørledningen, en kabel (4) på håndteringsinnretningen og en dreibar forbindelse (24, 25, 26) mellom koblingsinnretningen og kabelen, karakterisert ved at det videre omfatter i det minste én ytterligere opp-drif tsinnretning som også understøtter nevnte håndteringsinnretninger (3), og som omfatter en sekundærflottør (22, 23), idet koblingsinnretningen på røret har et sete som sekundærflottøren (22, 23) hviler på, og midler (29) som frigjørbart forbinder sekundærf lottøren (22, 23) med koblingsinnretningen (6), og at sekundærf lottøren (22, 23) og hovedflottøren (2) omfatter samvirkende hann- og hunndeler (32,33) slik at sekundærf lottøren (22, 23), etter frigjøring fra koblingsinnretningen (6) på rørledningen

(1) , kan samvirke med sammenpassende deler på hovedflottøren

(2) og festes til denne for å gi én eneste, samlet montasje.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at hovedflottøren (2) inneholder en vann- og lufttett sjakt (5), og at kabelen (4) strekker seg gjennom sjakten (5).

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at koblingsinnretningen står i forbindelse med en opprettstående sylindrisk del (26), at hovedflottøren (2) har en sylindrisk åpning (13) ved sin nedre ende og en skulder (20) i åpningen, og at skulderen (20) danner et anslag for samvirkning med den sylindriske del (26) når den løftes mot hovedflottøren (2) av kabelen (4).