NO149744B - Anordning til fortoeyning og tilknytning av en undersjoeisk roerledning samt fremgangsmaate hvor anordningen benyttes - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning til fortøyning og tilknytning av en undersjøisk rørledning til et fast ledningsløp som utgjøres av en annen rørledning eller inngår i et fast byggverk, hvor rørledningen holdes oppe i hydrostatisk likevekt ved hjélp av et oppdriftssystem, samt en fremgangsmåte til fortøyning under anvendelse av anordningen.

Teoretisk vil sammenkoblingen av en undersjøisk ledning

med en annen rørledning eller f.eks. med et reservoir ikke by

på vanskeligheter, men i praksis melder der seg problemer. Således hender det ofte, uansett hvilke forholdsregler som tas,

at der inntrer avvik i forhold til tilsiktet retning og avstand. Skal rørledningen f.eks. forbinde en borebrønn med et lagrings-reservoir som utgjør en voluminøs konstruksjon og undertiden må neddykkes til betydelige dyp, er det ikke mulig å bringe reservoiret i stilling med stor nøyaktighet fra overflaten. For å

bøte på denne ulempe er der i fremstillingen til fransk patent "nr. 2 093 171 foreslått en anordning i form av en halvsirkelformet samlekasse festet til reservoirets vegg. Denne samlekasse bærer i bestemte avstander stusser som muliggjør tilkobling uansett rørledningens ankomstretning. Et belte bestående av to skinner som forløper parallelt med hverandre og med samlekassen, er festet til reservoiret og gjør det mulig å forskyve en vugge som ankomstenden av rørledningen festes på. Vuggen som fasthol-der ledningen, blir så fastgjort med bolter, og tilkoblingsele-mentet anbringes mellom rørledningen og en av stussene på samlekassen. Antall og lengde av disse elementer velges slik at der fås en eksakt forbindelse med en av samlekassens stusser. De forskjellige operasjoner til plasering av vuggen og tilkobling må utføres av dykkere. Skjønt denne løsning er velskikket for avgreninger på små dyp, er den beskrevne anordning ikke lenger brukbar når man kommer ned på større dyp. Således kan der ikke være tale om å bruke dykkere, og mangelen på nøyaktighet av målene på store dyp gjør det ikke mulig ved kjente anordninger å benytte tilkoblingsrør eller stifter med standardiserte dimen-sjoner .

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en fortøynings- og tilknytningsanordning som gjør det mulig uansett ankomstretning å fortøye enden av en undersjøisk rørledning som holdes i hydrostatisk likevekt, i en nøyaktig definert avstand fra enden av et ledningsløp, som inntar en bestemt stilling, og å forbinde enden av rørledningen med ledningsløpet ved hjelp av et kob-lingsrørstykke med standarddimensjoner, og det uten at enden av rørledningen i nevneverdig grad blir deformert med derav føl-gende torsjons- og/eller bøyningspåkjenninger som særlig ved store ledningstverrsnitt kan bety et alvorlig problem.

Den anordning til fortøyning og tilknytning av en under-sjøisk rørledning til et ledningsløp eller et fast byggverk som oppfinnelsen gir anvisning på, og hvor den undersjøiske ledning som skal tilknyttes, holdes i hydrostatisk likevekt ved hjelp av et oppdriftssystem, utmerker seg ved at fortøyningsanord-ningen innbefatter et fortøyningshode dannet av et delvis sylindrisk legeme som er fastgjort til enden av rørledningen og i dennes akse og.forsynt med en sidepassasje for rørledningsenden som skal tilknyttes, løsbare organer til befestigelse til en slepekabel, organer til fortøyning til en orienterbar arm, stillingsbestemmende organer som er festet til fortøyningshodets sylindriske del for å bestemme en fastlagt vinkelstilling av ledningsenden som skal tilknyttes, i forhold til vertikalen-, et endeparti av det faste ledningsløp fastgjort i dreieaksen for fortøyningsarmen, og et U-formet tilknytningsrør som forbinder enden av rørledningen med enden av det faste ledningsløp.

Fortøyningsanordningen omfatter hensiktsmessig en vektbelastbar ramme, en vertikal sjakt festet til rammen, en søyle koaksial med sjakten, en orienterbar arm, hvis ende er opplagret for bevegelse omkring søylen, mens dens annen ende bærer en glidesko, en sirkelbueformet krans som er koaksial med søylen og fastgjort til rammen og samvirker med glideskoen, samt en anordning som hindrer skoen i å forlate kransen.

Den orienterbare arm utgjøres fortrinnsvis av et hulsylindrisk parti med en diameter som tillater fortøyningshodets sylindriske parti å passere, et konisk parti som forlenger dette sylindriske parti mot armens bevegelige ende, en kabelførings-anordning som er fastgjort til det sylindriske parti nær armens faste ende og skaffer føring for kabelen fra utsiden til innsiden av det sylindriske parti, en anslagsanordning for fortøy-ningshodet i det indre av det sylindriske parti, en sperreinn-retning som går gjennom veggen av det sylindriske parti og kan samvirke med fortøyningsorganene på fortøyningshodet, en sliss som er utformet i den bevegelige ende av armens sylindriske parti og samvirker med et stillingsbestemmende organ anbragt på hodet, samt en spalte som vider seg ut mot randen av det koniske parti og fortsetter slissen med parallelle kanter for å tillate de stillingsbestemmende organer og rørledningsenden som skal tilknyttes, å passere.

Utførelsesformer for oppfinnelsen kan oppvise de følgende trekk: En strever strekker seg langs armens innvendige generatrise og fra den ene til den annen ende av armen.

Det stillingsbestemmende organ på fortøyningshodet er fastgjort i vertikalplanet gjennom aksen for det endeparti av rørledningen som skal tilknyttes .

Fikseringsorganer anordnet på kransen og glideskoen samvirker for å fastholde armen stille i dens definerte stilling etter fortøyning av rørledningen.

Tilkoblingsrøret kan ha form av en omvendt U eller utgjøres av en automatisk forbindelsesanordning.

Den fremgangsmåte hvor man gjør bruk av den ovenfor angitte anordning, utmerker seg ved de følgende skritt: Via en kabelføringsanordning på en om en vertikal akse orienterbar hul arm fører man en innhalingskabel på langs gjennom armen, og deretter holder man dens ender ved overflaten;

en slepekabel for rørledningen forbindes med innhalingskabelen ved overflaten eller på lite dyp;

et hulsylindrisk fortøyningshode med avsmalnende endepartier og utformet med en sideåpning, festes med sideåpningen oppadvendt utenpå rørledningen med et avbøyd endeparti av denne ragende opp gjennom sideåpningen;

dette endeparti forsynes med en flottør for å holdes i fortøy-ningsstilling;

slepekabelen festes til den frie ende av hodet;

rørledningen neddykkes;

den ende av slepekabelen som er forbundet med innhalingskabelen, hales av denne inn gjennom armen og via føringsanordningen opp til overflaten, hvor den med en vinsj hales videre inn mens den tar med seg det til rørledningen festede fortøyningshode inn i armen under sentrering i denne;

hodet fikseres i armen for fortøyning;

flottøren frigjøres;

og et forbindelsesrør forbindes ved sin ene ende med den frie ende av rørledningen og ved sin annen ende med en i armens dreieakse anordnet ende av det tilgrensende ledningsløp.

De forklaringer som i det følgende vil bli gitt eksempel-

vis og under henvisning til tegningen, vil gjøre det godt forståelig hvorledes oppfinnelsen kan bringes til utførelse.

Fig. 1 er et delvis avbrutt sideriss av anordningen

ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 er et tilsvarende grunnriss.

Tegningen anskueliggjør et utførelseseksempel på en anordning ifølge oppfinnelsen med rørledningen fortøyet ,men ennu ikke tilknyttet.

En undersjøisk rørledning 1, som holdes i hydrostatisk likevekt av et system av flottører 2 og slepetau 3, bærer ved den ende som skal tilknyttes,et fortøyningshode 4. Dette fortøynings-hode utgjøres av et delvis sylindrisk,delvis konisk legeme 5, som er festet koaksialt til ledningen. I den viste utførelsesform blir det koniske endeparti 6 sveiset til utsiden av ledningen,og likeledes et sentreringsorgan 7 plasert i det sylindriske parti. Dette har på siden en utgang for rørledningen som skal tilknyttes. Utgangen dannes av en stuss 8 sveiset til randen av en åpning i veggen av det sylindriske parti. Den vinkel stussen danner med fortøyningshodets retning, vil avhenge av den sluttelige helning av fortøyningshodet og vil fortrinnsvis være slik at aksen for stussen og dermed for endepartiet 9 av rørledningen 1 blir vertikal. Rørledningens endeparti 9 holdes koaksialt med stussen.ved at det er ført gjennom en flens 10 sveiset til denne.

Ledningsenden er utstyrt med en ventil 11 stengt med en flens 12. Flensen 12 er utstyrt med en anordning til avstengning av utgangen fra ventilen og provisorisk befestigelse av en flottør 13.

Det parti av fortøyningshodet som strekker seg utenfor ledningen, bærer ved enden løsbare festeorganer 14 for en kabel 15. Videre bærer fortøyningshodet ct fortøyningsorgan 16, som i

dette utførelseseksempel har form av en hals hvis rand 17 danner en anslagsflate som samvirker med et sperreorgan 18, som er fastgjort på en bevegelig arm 19,og som vil bli beskrevet senere.

Fortøyningshodet og mer spesielt dets sylindriske legeme bærer dessuten et stillingsbestemmende organ 20, som er festet slik at det sikrer en nøyaktig vinkelstilling av endepartiet 9

av rørledningen 1.

Fortøyningskonstruksjonen som tjener til å fiksere rør-ledningens endeparti og gjør det mulig å koble det til et fast ledningsløp, utgjøres av en ramme 21 dannet av et system av bjelker av metall eller betong, som i utførelses-eksemplet utgjør et stort sett rektangulært fundament. I det minste en del av de åpne felter mellom bjelkene er nedentil ut-fylt med et gulv 22, som f.eks. utgjøres av et påsveiset blikk,

så der fremkommer kar som under anbringelsen av konstruksjonen tynges med blokker 23. Fundamentet opptar en sjakt 24 i hvis midtakse der er fastgjort en søyle 25. Ved enden av søylen og koaksialt med denne er enden av det faste ledningsløp 26 festet.

På søylen sitter det sylindriske lager for armen 19, hvis endeparti som samvirker med fortøyningshodet,kan vinkelforskyves i horisontalplanet innen et område på nesten 3 60°. Vinkelområdet kan etter ønske begrenses til en større eller mindre sektor. I

den viste utførelsesform er vinkelområdet begrenset til omtrent 90°.

Armen utgjøres av et sylindrisk parti 2 7 forlenget med et divergerende konisk parti 28. En strever 29 strekker seg fra den ene til den annen ende av armen på dens underside langs en generatrise. Enden av streveren ved det koniske parti bærer en glidesko 30, som samvirker med en halvsirkelformet krans 31 fastgjort til rammen 21. Streveren 29 tjener likeledes til befestigelse av et system av bøyler 32, som tillater glidning av skoen eller meien 30, men hindrer overflatene av glideskoen 30 og kransen 31 i å skille seg fra hverandre i vertikal retning. Streveren 29 og bæresystemet 32 har til oppgave å forhindre at vertikalt oppad-rettede krefter bevirker deformasjon av armen med fare for å gjøre fortøyningsanordningen i den sylindriske del ubrukbar.

Armen bærer oventil langs en generatrise i nærheten av rotasjonsaksen en kabelføringsinnretning 33 med frittlagret skive 34. Det sylindriske legeme 27 hos armen er innvendig forsynt med et anslag 3 5 til anlegg for enden av fortøyningshodet og definerer dermed en nøyaktig stillingsinnstilling av flensen 12, som bæres av fortøyningshodet, i forhold til enden av det faste ledningsløp 26.

Et sperreorgan 18 for fortøyningshodet er lagret for å

stille seg i dettes vei. En innretning 36 med svingetapp og fjær gjør det mulig for sperreorganet å trekke seg ut av passasjen for enden av hodet inntil det tidspunkt da halsen 16 kommer rett ut for sperreorganet 18, som svinger inn mot halsen. Det parti som forbinder konusen 28 med det sylindriske parti 27, er utformet med en sliss 37, hvis kanter er stort sett parallelle med generatrisen. Spalten 37 samvirker med orienteringsorganet 2 0 på fortøyningshodet. Når organet 20 står i spalten 37, er vinkelstillingen av enden av rørledningen nøyaktig sikret.

Spalten 37 med stort sett parallelle kanter fortsetter mot konusens åpning med kanter som divergerer under en slik vinkel at veggen av rørledningens endeparti 9 når fortøyningshodet er på plass, ligger nær kantene av konusen, men ikke berører den, så

dens beskyttende kledning ikke blir skadet.

Konusen 28 har til oppgave å bistå med innføringen av for-tøyningshodet i armen og gjøre det mulig å orientere det nøyaktig.

På oversiden av det sylindriske parti av armen er der anordnet organer 38 som gjør det mulig å anbringe denne på plass på søylen 25 og glidekransen 31. Denne operasjon til montering av armen utføres før neddykningen og selvsagt før ledningsløpet 26 festes til enden av søylen 25.

En fikseringsanordning 39 tjener til å fastholde armen

i dens definitive stilling på kransen 31 når rørledningen er fortøyet, for å forhindre enhver bevegelse som kunne forårsakes av undervannsstrømmer.

Når rørledningen 1 er fortøyet og flottøren 13 er frigjort, blir et (ikke vist) forbindelsesrør festet til'flensene på ledningsløpet og rørledningen for å sikre tilknytningen til det undersjøiske byggverk, f.eks. et neddykket reservoir, hvis ledningsløp 26 er festet til fortøyningskonstruksjonen. I en fore-trukken utførelse er dette forbindelsesrør U-formet så det får en viss elastisitet som gjør det mulig å kompensere det avvik som på grunn av utførelsestoleranser vil kunne forekomme i akseavstanden mellom ledningsløpets og rørledningens flenser.

Fortøyningen av en undersjøiske rørledning forsynt med et fortøyningshode, til en egnet konstruksjon ved metoden ifølge oppfinnelsen som beskrevet ovenfor, gjør det mulig å unnvære hjelp av dykkere for gjennomførelse av operasjonen.

Neddykningen av konstruksjonen såvel som befestigelsen av ledningsløpet 26 vil ikke bli beskrevet i detalj. Det er nok å nevne at befestigelsen av ledningsløpet til armens søyle 25 kan gjennomføres ved overflaten eller på lite dyp, f.eks. ved be-gynnelsen av bygningen av byggverket som skal neddykkes og tilknyttes rørledningen. Konstruksjonen blir da neddykket samtidig med byggverket. Er konstruksjonen bestemt for å dykkes ned til midlere dyp, kan befestigelsen av ledningsløpet skje ved hjelp av dykkere.

Konstruksjonen dykkes ned mens en innhalingskabel er lagt over skiven 34 og går gjennom det sylindriske parti av armen for å tre ut gjennom konusens åpning. Begge ender av kabelen holdes ved overflaten.

Rørledningen l,i hydrostatisk likevekt og utrustet med flottør- og slepetausystemer som antydet på fig. 1, slepes mot fortøyningskonstruksjonen. Enden av ledningen tilføres ved overflaten eller på lite dyp, og man foretar monteringen av fortøyningshodet som beskrevet tidligere,og befestigelsen av stengeventilen 11. Vekten av fortøyningshodet kompenseres ved befestigelse av en flottør 13 som også har til oppgave å holde rørledningens utløp i en stilling nær den som det vil ha når den skal fortøyes. Slepekabelen festes til fortøyningshodet med de løsbare festmidler 14, og rørledningen med hode dykkes ned til en stilling stort sett parallell med havbunnen. Slepekabelen blir så ved overflaten festet til innhalingskabelen som trer ut av armens konus og er ført over skiven. Innhalingskabelen blir så viklet opp og tar med seg slepekabelen inntil denne gripes av vinsjen og tar med seg det til rørledningen fastgjorte fortøyningshode inn i armens konus 28 og videre til fortøyningsstilling. De løsbare festemidler 14 blir så aktivert og frigjør slepekabelen 15/som tas opp igjen til overflaten.

Oppdriftsflottøren frigjøres , og tilknytningsrøret festes

på plass mellom rørledningen 9 og ledningsløpet 26.

Ved en variant av metoden har innhalingskabelen egenskaper

i likhet med slepekabelens. Dette særtrekk gjør det mulig allerede fra først av å gjøre bruk av innhalingskabelen til å slepe både den til fortøyningshodet fastgjorte slepekabel og rørledningen gjennom en bevegelig fortøyningsarm. Innføringsretningen for kabelen i armens konus kan være vilkårlig, idet armen forskyver seg på kransen for å innta en stilling tilsvarende minimal friksjonskraft av kabelen mot konusen og armens rørformede del.

Claims (2)

1. Lukkeanordning for beholdere, beregnet på å bli festet til en utragende hals rundt

en åpning av standard størrelse i en beholdervegg, hvilken lukkeanordning omfatter en spunsring av tynt materiale med innsatt luk keplugg, hvor spunsringen ved den ytre ende har et utad ombøyet festeparti som går over i et ringformet radielt parti som danner overgang mellom festepartiet og en inn i beholderen ragende rørformet del som ved sin indre ende er forsynt med gjenger for samvirke med en gjenget plugg som har et radielt utoverrettet hode hvorunder det er anordnet et pakningssete med en pakning, karakterisert ved at et glatt pakningsparti (18) på spunsringens rørformede del, beliggende mellom det ringformede, radielle parti (17) og det gjengede parti (19) utvider seg konisk fra gjengepartiet (19) til det ringformede radielle parti (17), at lukkepluggens (2) pakning (24) ved iskrudd plugg ligger an mot pakningspartiet (18) og at pluggens radielt utadrettede hode ved innskrudd plugg er i anlegg mot den største omkrets på pakningspartiet, slik at plugghodet (22) og det ringformede, radielle parti (17) på spunsringen ligger i det vesentlige i samme plan for å forsterke lukkeanordningen.

2. Lukkeanordning som angitt i påstand 1 i kombinasjon med en beholdervegg, karakterisert ved at det ringformede overgangsparti (17) i det vesentlige ligger i samme plan som beholderveggen (4).