NO153464B - Fjernstyrt apparat for sammenkopling av produksjonsledninger. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår koplingssystemer for undervanns-produksjonsledninger og mer bestemt et fjernstyrt apparat for å kople et første koplingsstykke som er montert på en ende av en første produksjonsledning til et annet koplingsstykke som er montert på en ende av en annen produksjonsledning samt for å

feste koplingsstykkenes ender nøyaktig aksielt innrettet på linje uten å skade en ringformet tetning som anvendes for sammenkopling av koplingsstykkene i et fluidtett forhold, omfattende en innhalingskabel, organer for å forbinde innhalingskabelen med det første koplingsstykkets frie endes geometriske midtpunkt, organer for å føre innhalingskabelen og det første koplingsstykket aksi-

elt på linje med det andre koplingsstykke, og organer for å feste endene av det første og andre koplingsstykket nøyaktig aksielt innrettet på linje samt for å presse koplingsstykkenes ender mot tetningen.

Produksjonen av olje og gass fra fralandsbrønner er

blitt en stor utfordring for petroleumsindustrien. Brønner bores ofte mange hundre meter under havoverflaten. Foruten at slike brønner må. bores uten bruk av dykkere på større dyp; må også tilkpling, prøving og vedlikehold av rør og reguleringsventiler ved slike brønner, utføres under og efter boreoperasjonen.

Et av hovedproblemene ved undervanns installasjon er tilkopling av produksjonsledninger for transport av oljen fra brønnen etter at brønnen er ferdig boret og en undervanns ventiltre-enhet er blitt nedsenket og festet på plass på brønnen.

Et antall korte produksjonslednings-løkker eller -sløyfer koples til ventiltre-enheten før denne nedsenkes på plass på toppen av brønnen, med ledningssløyfenes frie ender samlet og understøttet over sjøbunnen for å lette tilkopling av annen produksjonsledning til produksjonsledningssløyfene på ventiltresiden. De første ender på et annet antall produksjonsledninger er koplet til en lagringsbeholder mens deres andre ender samles i en bunt og nedsenkes til sjøbunnen for tilkopling til ledningssløyfene på ventiltreenheten. Ledningsbunten trekkes deretter over sjøbunnen og rettes inn på linje med produksjonsledningssløyfene slik at ledningsbunten og ledningssløyfene kan koples sammen i en fluid-tett forbindelse.

Kjent utstyr for sammenkopling av produksjonsledninger innbefatter en krage eller flens som er anordnet rundt ledningsbunten samt en•innhalingskabel festet til flensen på den ene side av bunten. Dette krage- bg kabel-arrangement bevirker at produksjonsledningenes endepartier peker bort fra aksen til ledningssløyfenes endepartier under produksjonsledningenes bevegelse mot ledningssløyfene. Produksjonsledningene på den side av ledningsbunten som ligger nærmest kabelen beveges et stykke foran de andre produksjonsledninger, idet ledningsbunten trekkes over sjøbunnen. Dette medfører et ujevnt trykk rundt tetningene når produksjonsledningene og ledningssløyfene sammenkoples og kan føre til svikt i disse tetninger. Den aksielle orientering som krage- og kabel-arrangementet påtvinger produksjonsledningene øker også de krefter som kreves for rotasjonsmessig orientering av produksjonsledningene og ledningssløyfene. En del av disse problemer kunne minskes eller elimineres dersom kabelen var festet til produksjonsledningsbuntens geometriske midtpunkt.

For å løse det vanskelig problem å oppnå nøyaktig oppretting mens tetningselementene bringes i inngrep, benytter man ifølge kjent teknikk flere "opprettingstrinn" idet hvert på-følgnede opprettingstrinn opptar og motvirker alle de krefter som kreves for å utføre det foregående opprettingstrinn pluss den ytterligere kraft som kreves for å utføre et mer nøyaktig opprettingstrinn. Følgelig må komponentene for hvert opprettingstrinn være tilstrekkelig store til å håndtere slike store krefter. Videre vil de samlede krefter, innbefattende de krefter som er nødvendig for å trekke ledningsbunten i innledende stilling fremdeles være til stede når de endelige presisjonstetningselementer er i inngrep.

Det er således behov for et apparat som kan trekke ledningsbunten i stilling nær ledningssløyfen, og som kan tilveiebringe de nødvendige krefter for å holde ledningsbunten på plass mens en annen del av apparatet fremskaffer en mindre kraft for å bringe ledningssløyfen nøyaktig i flukt med ledningsbunten og føre ledningssløyfen til fluid-tett forbindelse med ledningsbunten.

Fra FR patentskrift nr. 1 563 151 er det kjent et apparat av den innledningsvis omtalte art. Det nye og særegne ved apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse er at feste organene omfatter en tetningbevegende innretning som er plassert nær et par drivhylser på det annet koplingstykke, idet den ene drivhylse beveger det første koplingsstykkets frie ende nøyaktig aksielt på linje og i inngrep med det annet koplingsstykkets frie ende uten å presse koplingsstykkenes ender mot tetningen, og idet den andre drivhylse aksielt beveger og presser tetningen mot endene av det første og annet koplingsstykke i et fluidtett forhold.

En utføringsform av oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen. Figur 1 er et isometrisk riss av et dykkerfritt undervanns produksjonslednings-koplingssystem ifølge foreliggende oppfinnelse, og figuren illustrerer koplingsapparatet. Figur 2 er et isometrisk riss lik figur 1, med medbringer-verktøyet i arbeidsstilling. Figur 3 er et sideriss, med deler fjernet, av trekkhodet og et av produksjonslednings-koplingsstykkene. Figur 4 er et sideriss i større målestokk, med deler fjernet, av trekkhodet.

Figur 5 er et isometrisk riss av et parti av trekkhodet

på figur 4.

Figur 6 og 7 er isometriske riss av et parti av trekk-holdet på figur 4 og viser virkemåten til dette parti av trekkhodet.

Figur 8-10 er snitt langs linjen 8-8 på figur 5 og

viser forskjellige arbeidsstillinger for dette parti av trekkhodet. Figur 11 er et sideriss i større målestokk, med deler fjernet, av koplingsstykket på figur 1.

Figur 12-15 er riss i større målestokk av en del av

figur 11 og viser en arbeidssekvens for produksjonslednings-koplingsstykket. Figur 16 er et isometrisk riss av et medbringerverktøy som benyttes for å sammenkople produksjonslednings-koplingsstykkene.

Figur 17 er et sideriss av medføringsverktøyet på

figur 16.

Figur 18 er et snitt langs linjen 18-18 på figur 17. Figur 19 er et grunnriss av det parti av medbringer-verktøyet som er vist på figur 17. Et dykkerfritt produksjonslednings-koplingssystem ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter et fundament 11 for styreliner/ -stolper, i det følgende for korthets skyld kalt styrefundament (fig. 1) med et antall styrestolper 12. Et sekundært styrefundament 15, i det følgende kalt hjelpefundament, er sveiset eller på annen måte festet til styrefundamentet 11. En undervanns-ventiltreenhet 17 innbefatter et antall hylser 18 som hver styres i arbeidsstilling på styrestolpene 12 ved hjelp av én av et antall styreliner 19 idet enheten 17 senkes til sjøbunnen. En første ende (ikke vist) av hver av et antall produksjonsledninger 22 er forbundet med et ventiltre 23. En andre ende av hver av produksjonsledningene 22 er forbundet med et koplingsstykke 24 idet hver produksjonsledning foreligger i form av en løkke eller sløyfe med tilstrekkelig radius slik at konvensjonell "through-flow-loop"-verktøy (ikke vist) kan føres gjennom produksjonsledningene. Produksjonslednings-koplingsstykket 24 holdes på plass ved hjelp av en holderkonstruksjon 26 som i sin ene ende er forbundet med en hylse 18 og i sin andre ende med en vugge 27 ved hvis ene ende er anordnet en hylse 28. Koplingsstykket 24 er montert i hylsen 28 slik at et par flenser 29a, 29b begrenser koplingsstykkets 24 bevegelse i hylsen 29. En sikringsstift 32 anordnet mellom hylsen 28 og koplingsstykket 24 holder koplingsstykket 24

i stilling med flensen 29b nær hylsen 28 av grunner som vil fremgå når koplingsstykkets virkemåte skal beskrives.

En vippbar traktenhet 33 (fig. 1) med et landings-fundament 34 og en vippbar opprettingstrakt 35 er montert på hjelpefundamentet 15. Landingsfundamentet 34 kan være forbundet med hjelpefundamentet 15 ved hjelp av en låsanordning (ikke vist) eller det kan være fastsveiset til hjelpefundamentet 15. Opprettingstrakten 35 som er utformet med en sliss 36 langs hele sin lengde, er montert på landingsfundamentet 34 ved hjelp av et par dreiekapper 37 hvorav bare en er vist. Traktenheten 33 kan nedsenkes til arbeidsstilling på sjøbunnen og opptrekkes fra sjø-bunnen ved hjelp av et plasseringsverktøy, eller traktenheten kan være festet til hjelpefundamentet 15 før styrefundamentet nedsenkes til sjøbunnen. Denne flersidighet ved traktenheten samt dens vippbare konstruksjon, gjør det mulig å benytte foreliggende oppfinnelse i en rekke forskjellige arrangementer for plassering av produksjonsledninger, så som: 1. Trekke produksjonsledningene inn i trakten 35 fra sjøbunnen.

2. Trekke produksjonsledningene inn i trakten 35 fra

et trommelfartøy idet fartøyet seiler bort.

3. Nedsenke produksjonsledningene vertikalt til sjø-bunnen mens de er låst i trakten som holdes i vertikal stilling. Traktenheten er låst til styrefundamentet og trakten vippes over idet produksjonsledningene legges bort. 4. La en operatør senke ned styrefundamentet, hjelpefundamentet og traktenheten til sjøbunnen og på et senere tidspunkt bestemme hvorledes produksjonsledningene skal føres inn i trakten.

5. Trekke traktenheten 33 og ledningsbuntholdet 40

(fig. 2) fra sjøbunnen dersom produksjonsledningene skulle bli skadet på et senere tidspunkt.

Opprettingstrakten 35 bringes i stilling for å styre et ledningsbunthode 40 (fig. 2 og 3) aksielt på linje med koplingsstykket 24 idet koplingsstykket 24 og ledningsbunthodet 40 føres sammen ved hjelp av organer som senere skal beskrives. Til ledningsbunthodets 40 venstre endeparti er festet et beskyttende tetningsprøvedeksel 41 (fig. 2-4) idet en innhalingskabel 42

(fig. 2) er forbundet med dekselets 41 geometriske midtpunkt. Kabelen 42 er innrettet på linje med ledningsbunthodets 40 akse

og langs midten av et antall produksjonsledninger 45 (fig. 3) som er festet til ledningsbunthodet 40. Kraften som utøves av innhalingskabelen 42 virker således langs samme akse som trekk-kraften som utøves av produksjonsledningene 45 når ledningsbunthodet 40 trekkes mot koplingsstykket 24.

Ledningsbunthodet 40 (fig. 3) innbefatter en ringformet hoveddel 46 med en flens 46a (fig. 3 og 11) i sitt venstre endeparti og med et antall produksjonsledninger 45 stikkende ut gjennom hoveddelen 46. Et par kiler 47a, 47b (fig. 2 og 3) som hver har en bredde noe mindre enn bredden av traktslissen 36 (fig. 1), er anordnet langs hoveddelen 46.

Det beskyttende tetningsprøvedeksel 41 innbefatter en ringformet kropp 50 (fig. 3 og 4) med en gjenget boring 51

(fig. 4) som strekker seg aksielt fra dekselets venstre ende, og

med en ringformet flens 52 ved høyre ende av kroppen 50. Nær flensen 52 er et ringformet spor 55 som er utformet for inngrep med en spennhylse 56 med et antall låseknapper 57 som strekker seg rundt høyre endeparti av dekselkroppen 50. En drivhylse 60 (fig. 3 og 4) med et spor 61 nær midtpunktet og en boring 62 som skjærer sporet 61, er skyvbart montert rundt kroppen 50. Et kabelhode-hus 65 er innskrudd i boringen 51 i kroppen 50. En ringformet drivkrone 66 (fig. 3 og 4) med et ringformet spor 67 nær midten er fastskrudd til høyre ende av drivhylsen 60.

En pinne 71 som er montert i en radial boring 72 (fig. 4) har sin nedre ende skyvbart anordnet i et aksialt spor 73 for å hindre drivhylsen 60 fra å dreie rundt dfekselkroppen 50 for å sikre at det øvre parti 62a av aksialboringen 62 er innrettet i flukt med nedre parti 62b når dekselet 41 er fastlåst på ledningsbunthodet 40. Et antall boringer 76 (hvorav bare en er vist i fig. 4) er anordnet med innbyrdes avstand rundt venstre ende av det beskyttende tetningsprøvedeksel for å lette bruken av en skifte-nøkkel for montering og demontering av. huset 65 i dekselet 41.

En 0-ring 77 som er anordnet i et ringformet spor 78 hindrer lekkasje mellom dekselkroppen 50 og kabelhode-huset 65.

Et sylindrisk kabelhode 81 (fig. 4-7) med en kile 81a som rager ut fra overflaten og med et par spor 82a, 82b utformet i overflaten, er festet i en boring 83 (fig. 4) gjennom senter av kabelhode-huset 65 ved hjelp av en innspenningsgaffel 86

(fig. 4, 5 og 8-10) som er skyvbart anordnet i en innspennings-del 87. Innspenningsgaffelen 86 (fig. 8-10) innbefatter et stort sett U-formet hovedparti 88 med et par parallelle ben 91a, 91b med en sliss 92 mellom benene. Slissen utvides til en sirkulær boring 93 nær midten av hovedpartiet. En sylindrisk pinne 96 (fig. 4, 5

og 8-10) i hvis øvre ende er utformet en boring 97 er sveiset eller på annen måte festet til midten av det U-formede hovedparti.

En stort sett ringformet opprettingssko 98 (fig. 4-7) med en skrå kamflate 101 (fig. 5-7) på venstre ende, et utspring 102 på nedre parti av høyre ende og en sliss 103 langs sin lengde,

er montert rundt kabelhodet 81 (fig. 4) med utspringet 102 plassert mellom benene 91a, 91b på gaffelen 86. Opprettingsskoen 98 fastholdes i boringen 83 i prøvedekselet 41 ved hjelp av en sneppert-ring 109 som passer i et ringspor 110. Når kabelhodet 81 føres

mot høyre (fig. 5-7) inn i opprettingsskoen 98 glir kilen 81a

oppover kamflaten 101 under omdreining av kabelhodet 81 inntil kilen er plassert i slissen 103, hvorved kabelhodet 81 plasseres slik at slissene 82a, 82b kommer i flukt med benene 91a, 91b til innspenningsgaffelen 86 som vist i figur 8. Innspenningsgaffelen 86 kan deretter heves til den på figur 10 viste stilling for å

låse kabelhodet 81 til gaffelen 86 samt til tetningsprøvedekselet

41 (fig. 4). Når gaffelen 86 heves til den låste stilling rager pinnen 96 opp i boringen 62a (fig. 4) for å feste drivhylsen 60

i den i fig. 4 viste stilling, slik at dekselet 41 festes til ledningsbunthodet 40.

Innspenningsdelen 87 (fig. 8-10) innbefatter et par radiale boringer 106a, 106b i hver av hvilke er montert et fjær-stempel 107a, 107b. De radielt innadvendte ender av fjærstemplene trykkes inn i respektive slisser 108a-108h for å feste gaffelen i en av fire arbeidsstillinger. Når hovedpartiet 88 beveges nedover slik at endene til fjærstemplene 107a, 107b er i slissene 108d, 108e kan innspenningsgaffelen 86, innspenningsdelen 87, opprettingsskoen 9 8 samt kabelhodet 81 innføres i eller fjernes fra prøvedekselet 41 ved innskruing av kabelhode-huset 65 (fig. 4)

i prøvedekselkroppen 50.

Når endene til fjærstemplene 107a, 107b er i slissene 108c, 108f (fig. 8) er kabelhodet 81 sentrert i boringen 93 slik at kabelhodet 81 og innhalingskabelen 42 (fig. 5) kan fjernes fra det beskyttende tetningsprøvedeksel 41, men innspenningsgaffelen 86 og innspenningsdelen 87 fastholdes inne i dekselet 41. Når enden på fjærstemplene 107a, 107b er i slissene 108b, 108g (fig. 9) er kabelhodet 81 og innhalingskabelen 42 fastlåst til tetnings-prøvedekselet 41, men drivhylsen 60 (fig. 4) kan beveges mot venstre for å frigjøre dekselet 41 fra ledningsbunthodet 40 (fig. 2 og 4). Når fjærstemplene 107a, 107b er i slissene 108a, 108h (fig. 10) rager pinnen 97 inn i boringen 62a (fig. 4) for å låse dekselet 41 til ledningsbunthodet 40, som ovenfor beskrevet,og låser kabelhodet 81 til det beskyttende tetningsprøvedeksel 41.

For å låse det beskyttende tetningsprøvedeksel 41 til ledningsbunthodet 40 føres dekselet 41 (fig. 3) til en stilling hvor ringflensen 52 er nær flensen 46a på ledningsbunthodet 40. Drivhylsen 60 og kronen 66 beveges deretter mot høyre og tvinger låsetappene 57 på spennhylsen 56 nedover flensene 52 og 46a hvorved dekselet 41 låses til ledningsbunthodet 40 som vist i figur 4.

Når drivhylsen 60 og drivkronen 66 på det beskyttende tetningsprøvedeksel 41 beveges til den i figur 3 viste stilling, frigjøres låsetappene 57 fra ledningsbunthodet 40 slik at dekselet og kabelen 42 kan frakoples ledningsbunthodet 40 og koplingsstykket 2 4 (fig. 1, 2 og 11) kan koples til ledningsbunthodet 40.

Koplingsstykket 24 (fig. 11) innbefatter en sylindrisk hovedelement 112 med et par innbyrdes adskilte ringflenser 29a, 29b ved venstre parti av hovedelementet. En ring 113 med en radial flens 114 ved sin høyre ende er fastskrudd rundt midtpartiet til hovedelementet 112 og et ringformet spennhylsedeksel 117 med en aksial flens 118 (fig. 11-15) er innskrudd på venstre ende av ringen 113. En ringformet hovedhylse 119 (fig. 11) med radiale flenser "120a,"120b ved hver ende er skyvbart montert på hovedelementet 112. På hovedhylsen 119 er skyvbart montert et par ringformede drivhylser 124, 125 idet hver drivhylse er innskrudd på en ringformet drivkrone 126, 12 7. En holderring 130

er festet i et ringspor 131 i hovedhylsens 119 midtparti ved hjelp av et antall maskinskruer 132 (hvorav bare én er vist i figur 11) for å begrense drivhylsenes 124 og 125 aksialbevegelse. En ringformet metalltetning 135 er skyvbart montert i en aksial boring 136 (fig. 11) i hovedhylsen 119 nær høyre ende av hovedelementet 112. Tetningen 135 fastholdes i boringen 136 ved hjelp av en låsering 133 som er montert i et ringspor 135a i tetningen 135, og ved hjelp av et ringspor 119a i hovedhylsen 119. Ringen 133 er festet i tetningssporet 135a, men ringen 133 kan beveges frem og tilbake i sporet 119a ved å utøve en forholdsvis liten trykkraft mot tetningen 135. Når ringen inntrykkes ved hjelp av et tetningséndrende verktøy 275 vist i fig. 17 kan tetningen 135 fjernes fra høyre ende av koplingsstykket 24 når koplingsstykket 24 er demontert fra ledningsbunthodet 40, og en ny tetning 135

kan monteres.

En ringformet spennhylse 137 (fig. 11) med et antall låselementer 138 er montert mellom drivkronen 127 og høyre ende av hovedhylsen 119. Når drivkronen 127 beveges mot høyre vil en innvendig kamflate 12 7a på kronen 12 7 trykkes mot øvre kamflate 137a på låselementene, hvorved låselementene 138 tvinges radielt innover slik at kamflatene 138a, 138b på låselementene beveges radielt innover over kamflatene 141, 142, hvorved flensen 120b tvinges mot flensen 46a på ledningsbunthodet 40. Dette låser høyre ende av koplingsstykket 24 sikkert fast til venstre ende av ledningsbunthodet 40 i nøyaktig koaksialt inngrep unten skade på tetningen 135, idet tetningen 135 er forsenket bor fra høyre ende av hovedhylsen 119.

Når koplingsstykket 24 er plassert omtrentlig i flukt med ledningsbunthodet 40 med koplingsstykkets flens 120b nær ledningsbunthodets flens 46a, kan drivkronen 127

(fig. 11) beveges mot høyre for å trykke låselementene 138 radielt innover over flensen 46a på ledningsbunhodet 40. Denne bevegelse tvinger flensen 120b på koplingsstykket mot flensen 46a på ledningsbunthodet 40, hvorved koplingsstykket 24 bringes aksielt i flukt med ledningsbunthodet 40 og de to koplingselementer låses sammen. Venstre ende av ledningsbunthodet 40 er fremdeles i avstand fra tetningselementet 135 (fig. 11) slik at tetningselementet 135 ikke påføres noen skade.

En ringformet spennhylse 143 (fig. 11-15) med et antall låselementer 144 er montert mellom venstre ende av hovedhylsen 119

og drivkronen 126. Ved hver ende av låselementene 144 er en radielt utadvendt flens 148, 149 (fig. 15) med en kamflate 148a,

149a langs sin ytre kant idet hver av flatene 148a, 149a skråner svakt innover fra venstre mot høyre. Langs det radielt innadvendte parti av hvert låselement er et par innadvendte flenser 150, 151 med et mellomliggende spor 154.

Etter at høyre ende av koplingsstykket 2 4 (fig. 11) er fastkoplet til venstre ende av ledningsbunthodet 40 ved hjelp av låselementene 138, kan tetningsringen 135 ansettes ved å bevege låselementene 144 gjennom en rekke arbeidstrinn som sekvens-messig vist i fig. 12-15. Ved begynnelsen av tetnings-ansettings-operasjonen (fig. 11 og 12) er flensene 114 og 120a adskilt med en kort avstand og en skrå kamflate 155 (fig. 12) på drivkronen 126 trykker innover mot flensens 149 overside hvorved låselementene 144 vippes i en skråstilling som vist i figur 12.

Når drivhylsen 124 og drivkronen 126 (fig. 13) beveges mot venstre vil en kamflate 159 på drivkronen 12 6 trykke mot kamflaten 144a på låselementet 144 hvorved låselementets midtparti beveges radielt innover. Kamflaten 155 er beveget bort fra lås-elementflensen 149 slik at flensen 149 fritt kan beveges oppover og låselementet delvis rettes opp. Låselementets 144 nedad-bevegelse (fig. 13) bringer en kamflate 160 på låselementet til å bevege seg over en kamflate 161 på flensen 114 hvorved flensen 114 beveges nærmere flensen 120a, og hovedelementet 112 beveges mot høyre. Hovedelementets 112 bevegelse mot høyre fører også tetningsringen 135 (fig. 11) nærmere enden av ledningsbunthodet 40.

Drivhylsens 124 og kronens 126 videre bevegelse mot venstre (fig. 14) bringer en kamflate 162 på drivkronen 126 til å beveges over kamflaten 148a på låselementet slik at låselementet 144 tvinges nedover (fig. 14 og 15) over flensene 114 og 120a. Idet drivkronen 126 beveges videre mot venstre (fig. 15) glir kamflaten 162 over flaten 148a og en kamflate 165 på drivhylsen 124 glir over kamflaten 149a. Begge kamflater 162 og 165 skråner svakt slik at låselementet 144 tvinges videre nedover flensene 114 og 120a idet kronen 126 og hylsen 12 4 beveges mot venstre, hvorved disse flenser trekkes nærmere sammen (fig. 12 - 15), hvorved hovedelementet 112 beveges videre mot høyre og tvinger tetningen 135 fast inn mot endeflaten 145 på ledningsbunthodet 40. Dette gir en tett metall-mot-metall-tetning mellom koplingsstykket 24 og ledningsbunthodet 40.

Trakten 35 som styrer ledningsbunthodet 40 inn på linje med koplingsstykket 2 4 innbefatter et utvidet klokkeparti 35a og en langstrakt sylinderparti 35b (fig. 1) idet slissen 36

løper langs traktens lengde. En opprettingssko 166 som er montert innvendig i trakten bevirker rotasjonsmessig oppretting av ledningsbunthodet 40 når dette trekker inn i trakten 35. Kilen 47a (fig. 2) ligger an mot en kamflate 167 (fig. 1) på opprettingsskoen idet ledningsbunthodet 40 trekkes inn i trakten 35. Når ledningsbunthodet 40 beveges videre inn i trakten glir kilen 47a langs kamflaten 167 som dreier ledningsbunthodet 40 inntil kilen 47a er styrt inn i slissen 36 og trukket mot venstre ende

(fig. 1) av trakten.

Et par fjærbelastede låsklakker 170, 171 er anordnet i traktens sylinderparti 35b (fig. 1) nær traktens 35 venstre endeparti. Låsklakkene trykkes radielt innover av fjærer (ikke vist). Når tetningsprøvedekselet 41 og ledningsbunthodet 40 trenger inn

i traktens 35 sylinderparti 35b beveges det avrundede frontparti på det beskyttende tetningsprøvedeksel mot låsklakkene 170, 171 slik at disse tvinges radielt utover mens ledningsbunthodet 40 fortsetter mot traktens 35 venstre ende (fig. 1). Når ledningsbunthodets venstre endeparti når låsklakkene smetter de inn i et ringspor 181 (fig. 2 og 3) i ledningsbunthodet 40 og låser dette i

trakten 35. Dekselet 41 kan deretter fjernes, koplingsstykket 24 kan føres i stilling nær ledningsbunthodet 40 og de to koplingselementer 24, 40 kan låses sammen som ovenfor beskrevet. Sporet 181 og låsklakkene 170, 171 er betydelig bredere enn de andre spor 61, 67 og 68 i dekselet 41 og hodet 40 slik at låsklakkene ikke kan beveges inn i feil spor.

Et medbringerverktøy (running tool) 175 (fig. 2, 16 og 17) utfører en rekke forskjellige funksjoner. Det trekker ledningsbunthodet 40 inn i trakten 35 til en stilling nær koplingsstykket 24, det fjerner det beskyttende tetningsprøvedeksel 41, det skifter ut tetningsringen om nødvendig, forbinder koplingsstykket 24 med ledningsbunthodet 40 og bringer koplingselementene 24 og 40 sammen i en fluid-tett forbindelse. Medbringerverktøyet inneholder alle de kraftdrevne innretninger for utføring av disse operasjoner og medbringerverktøyet kan bringes tilbake til overflaten etter at undervanns-koplingene er utført. Ingen av de koplingselementer som forblir på sjøbunnen inneholder således noen kraftdrevne innretninger som kunne nedbrytes under opphold i vann.

Medbringerverktøyet 175 innbefatter en ramme med et antall vertikale elementer 176, 177 (fig. 2, 16 og 17) som er forbundet med et antall tverrstag 178. Flere av tverrstagene 178 er forbundet med et stigerør 180 som benyttes for transport av medbringer-verktøyet til og fra sjøbunnen. Medbringerverktøyet kan også senkes til arbeidsstilling ved hjelp av en kabel forbundet med en bæreplattform på overflaten, f.eks. et overflatefartøy. Et par hylser 181, 183 som er forbundet med rammens tverrstag 178 leder medbringerverktøyet nedover styrelinene 19 (fig. 2) og styrestolpene 12, 12a til arbeidsstilling skrevs over trakten 35. En bro 182 (fig. 2, 16 og 17) som strekker seg fra traktens utvidede ende 35a til et punkt noe utenfor traktens sylinderparti 35b er forbundet med medbringerverktøyets vertikale elementer 176. Broen 182 innbefatter et stort sett U-formet fotstykke 184 (fig. 16 og 17) med låsklakker 188 (hvorav bare to er vist på fig. 17)

ved hver ende av det U-formede fotstykket. Hver låseklakk passer inn i en brakett 189 (fig. 2) (hvorav bare to er vist) som er sveiset eller på annen måte festet til hjelpefundamentet 15 for å låse medbringerverktøyet 175 i en arbeidsstilling på toppen av trakten 35. Hver av låseklakkene 188 føres inn og ut av en låst stilling ved hjelp av en hydraulisk sylinder 191a, 191b (fig. 17).

En blokkskive er forbundet med broens 182 høyre endeparti ved hjelp av en akselbolt og et par ører 187a, 187b for å bidra til å styre innhalingskabelen 42 (fig. 2) til en arbeidsstilling inne i trakten 35. Et vesentlig halvsirkelformet åk 190 (fig. 2) som passer rundt øvre del av trakten 35 er festet til fotstykket 184 ved hejlp av et antall kanalelementer 19 3. En hydraulisk sylinder 197 (fig. 2, 16 og 17) har til opogave å frigjøre låseklakken 170 fra sporene 181, 181a (fig. 3) i ledningsbunthodet 40. Høyre ende av sylinderen 19 7 er forbundet med et øre 19 8 som er sveiset eller på annen måte festet til broen 182. Venstre ende av den hydrauliske sylinder 197 innbefatter en leddmekanisme (ikke vist) som er forbundet med låseklakken 170 (fig. 1). En annen hydraulisk sylinder (ikke vist) er på samme måte forbundet med låseklakken 171 (fig. 1).

En blokkskiveramme 195 (fig. 16 og 17) i medbringer-verktøyet 175 innbefatter et par langstrakte elementer 196a, 196b, hver av hvilke i sitt ene endeparti er dreibart forbundet med et av de vertikale elementer 176 ved hjelp av en akselbolt 199 og et øre 200, idet ørene 200 er sveiset eller på annen måte festet til et av vertikalelementene 176. Et par blokkskiver 203, 204 (fig. 2, 16 og 17) er montert mellom de langstrakte elementer 196a, 196b ved hjelp av en akselbolt 205a, 205b. Venstre ende av blokkskiverammen 195 kan løftes bort fra koplingsstykket 24

ved hjelp av en hydraulisk sylinder 209 som er innkoplet mellom de langstrakte elementer 196a, 196b og et tverrelement 178 ved hjelp av en bolt 210 og sjakkel 211 (fig. 17) på øvre ende og en bolt 214 og sjakkel 215 (fig. 17) på nedre ende, idet sjakkelen 215 er sveiset eller på annen måte festet til de langstrakte elementer 195a, 195b. Et anslag 216 (fig. 17) som er montert på fotstykket 184 begrenser blokkskiverammens 195 nedad-bevegelse.

Blokkskiverammen 195 er låst i den på fig. 17 viste arbeidsstilling ved hjelp av en låseinnretning 212 som innbefatter en sjakkel 218 og en bolt 219 som er forbundet med et øre 22 7, idet øret er sveiset til fotstykket 184. En hydraulisk sylinder 228 (fig. 17) er med sin ene ende forbundet med sjakkelen 218

og med sin andre ende forbundet med en låsanordning (ikke vist), som låser en brakett 229 og blokkskiverammen 195 i arbeids-stillingen. Braketten 229 er forbundet med sjakkelen 215 i blokkskiverammen 195.

En åk-enhet 221 (fig. 2 og 16-19) som innbefatter et vesentlig U-formet åk 22 4 og et par armer 225, 226 (fig. 19) er skyvbart forbundet med fotstykket 184 (fig. 16) ved hjelp av et par bæreelementer 2 30, 231 (fig. 16-19) hvorav bare ett er vist i fig. 16. Venstre ende av hvert bæreelement passer inn i en sliss 217 (fig. 1 og 2) i vuggen 27 for understøtting av elementet. Hver av armene 22 5, 22 6 er i sin ene ende forbundet med åket 22 4 og er skyvbart forbundet med bærestengene 230, 231 ved hjelp av et antall flenser 234-237 som bærer og styrer åk-enheten 221. Drivkraft for å bevege åk-enheten 221 i forhold til fotstykket 184 tilveiebringes ved hjelp av et par dobbeltvirkende hydrauliske sylindere 241a, 241b (fig. 2, 16, 17 og 19). De hydrauliske sylindere 241a, 241b er forbundet med fotstykket 184 og med åket 190, og sylinderstengene 242a, 242b (fig. 17-19) er hver forbundet med åk-partiet 224 på åk-enheten 221 ved hjelp av en bolt 222 og et par ører 223a, 223b som er sveiset eller på annen måte festet til åket 224.

Åk-enheten 22 4 innbefatter et antall hydrauliske sylindere 245-248 (fig. 18) som er innkoplet mellom åket 224 og et antall låselementer 251-254. Sylindrene 245-248 beveger låselementene radielt innover i sporene i koplingselementene 24, 40 (fig. 11)

og i det beskyttende prøvedeksel 41 (fig. 4) for å gripe disse elementer slik at medbringerverktøyet kan manipulere elementene, dvs. tilkople, frakople og bevege elementene. En hydraulisk sylinder 258 som via en brakett 259 er forbundet med åket 22 4 innbefatter en stang 260 som beveges radielt innover for å

trykke prøvedekselets 41 sylinderpinne 9 6 (fig. 4) radielt innover og derved løsgjøre dekselet 41 fra ledningsbunthodet 46.

Hver av åk-enhet-armene 225, 226 innbefatter et par låselementer 263a, 264a, 263b, 264b (fig. 19) og et par hydrauliske sylindere 268a, 269a, 268b, 269b innkoplet mellom armen og mot-svarende låselement. Sylinderen 268b er forbundet med låselementet 263b og festet til armen 226 mens sylinderen 269 b er innkoplet mellom låselementet 264b og et bevegelig stempel 271b. Stempelet 271b (fig. 19) drives ved hjelp av en hydraulisk sylinder 272b som er innkoplet mellom stempelet 271b og åket 224, slik at stempelet 271b, den hydrauliske sylinder 269b og låselementet 264b beveges i forhold til låselementet 263b. Et stempel 271a, en hydraulisk sylinder 2 72a og et låselement 264a er forbundet med armen 225 på lignénde måte. Et verktøy 275 (fig. 17) for fjerning og utskifting av tetningen 135 i koplingsstykket 24 (fig. 11) er forbundet med medbringerverktøyet 175. Konstruksjonsdetaljer ved utskiftingsverktøyet 275 samt verktøyets virkemåte anses ikke å angå foreliggende oppfinnelse.

De sekvensmessige operasjoner for å trekke ledningsbunthodet 40 i stilling nær produksjonslednings-koplingsstykket 24, samt for å låse de to koplingselementer sammen i en fluid-tett forbindelse er som følger:

1. Med medbringerverktøyet 175 låst i arbeidsstilling

på hjelpefundamentet 15 (fig. 2)> med blokkskiverammen 195 nedsenket i arbeidsstilling og med innhalingskabelen 42 festet til en vinsj (ikke vist) på et overflatefartøy (ikke vist) over medbringerverktøyet, trekkes ledningsbunthodet 40 inn i trakten 35. Blokkskivene 203, 204, 185 (fig. 2 og 17) omdanner den vertikale trekk-kraft fra vinsjen på kabelen 42 til en vesentlig horisontal kraft på ledningsbunthodet 40 og trekker ledningsbunthodet inn i trakten 35. Ledningsbunthodet 40 beveges inn i trakten 35 inntil låseklakkene 170, 171 (fig. 1) på trakten beveges inn i sporet 181

i ledningsbunthodet 40 (fig. 3) slik at sistnevnte hode låses i trakten 35. Bare sporene 181 og 181a har tilstrekkelig bredde for låseklakkene 170, 171, idet de andre spor på dekselet 41 og hodet 40 er for trange. Tetningsdekselet 41 er nå nær et anslag 220 (fig. 17) på blokkskiverammen 195 slik at ledningsbunthodet 40 ikke kan beveges nærmere koplingsstykket 24. Ledningsbunhodet 40 er nå plassert med sporet 181 (fig. 3) rett innenfor sylinder-partiet 35b (fig. 1) til trakten 35 og med det trange spor 68 like utenfor enden av traktens sylinderparti.

2. De hydrauliske sylindere 241a, 241b (fig. 16)

beveges pluss for å føre åk-enheten mot venstre (fig. 2) og plassere låselementene 251-254 i sporet 61 (fig. 3 og 4) i prøvedekselet 41.

3. Den hydrauliske sylinder 258 går pluss slik at

stangen 260 (fig. 18) beveges ut av sylinderen og inn i boringen 61 (fig. 4) hvorved sylinderpinnen 96 (fig. 4, 5 og 8) samt inn spenningsgaffelen 86 beveges inn i den dekselfrigjørende stilling vist i figur 9.

4. Låselementene 251-254 (fig. 18) trekkes tilbake fra sin utstrakte stilling og ut av sporet 61 (fig. 4) og åk-enheten 221 beveges mot høyre (fig. 2 og 4) ved hjelp av de hydrauliske sylindere 241a, 241b (fig. 16) inntil låselementene 251-254 beveges

inn i sporet 67 (fig. 4).

5. Åk-enheten 221 beveges mot venstre (fig. 2) idet låselementene 251-254 bringer drivhylsen 60 og drivkronen 66

(fig. 4) til å beveges mot venstre og frigjøre det beskyttende tetningsprøvedeksel 41 fra ledningsbunthodet 40. Åk-enheten 21 beveges fortsatt mot venstre hvorved dekselet 41 adskilles fra ledningsbunthodet 40 og dekselet 41 plasseres mot anslaget 220

(fig. 17). De hydrauliske sylindere 245-248 (fig. 18) går minus hvorved låselementene 251-254 frigjøres fra sporet 67 og dekselet 41 frigjøres. Dekselet 41 fastholdes mot anslaget 220 ved hjelp av innhalingskabelen 42.

6. Den hydrauliske sylinder 209 (fig. 17) påvirkes

til å svinge venstre ende av blokkskiverammen 195 oppover hvorved dekselet 41 og rammen 195 beveges bort fra ledningsbunthodet 40, slik at det blir plass til å bevege ledningsbunthodet 40 nær inntil lednings-koplingsstykket 24. 7. De hydrauliske sylindere 241a, 241b (fig. 16) går minus for å bevege åkenheten 221 mot høyre (fig. 2 og 16) inntil låselementene 251-254 kommer inn i sporet 68 (fig. 3) nær enden av ledningsbunthodet 40 for å gripe og fastholde ledningsbunthodet 40. Hodet 40 frigjøres fra trakten 35 ved påvirkning av de hydrauliske sylindere 197 for frigjøring av låseklakkene 170,

171 fra sporet 181.

8. De hydrauliske sylindere 241a, 241b (fig. 16) går pluss for å bevege åk-enheten 221 (fig. 2) og ledningsbunthodet 40 (fig. 2 og 3) mot en stilling hvor venstre ende av hodet 40 ligger nær høyre ende av koplingsstykket 24 (fig. 2). Denne bevegelse fortsetter inntil låseklakkene 170, 171 kommer inn i det brede spor 181a og holder ledningsbunthodet 40 fast i denne stilling. 9. Låelementene 251-254 frigjøres fra sporet 68 (fig. 3) og de hydrauliske sylindere 241a, 241b (fig. 2) går pluss inntil låselementene 263a, 263b (fig. 19) er kommet nær sporet 121 (fig. 11) i koplingsstykket 24. Låselementene 263a, 263b låses i sporet 121 ved hjelp av de hydrauliske sylindere 268a, 268b og hydraulikk-sylindrene 241a, 241b går minus slik at høyre ende av koplingsstykket 24 på sikker måte beveges mot venstre ende av ledningsbuntholdet 40 (fig. 11).

10. Hydraulikk-sylindrene 269a, 269b (fig. 19) går pluss

og hydraulikk-sylindrene 2 72a, 2 72b går pluss inntil låselementene 264a> 264b kommer inn i sporet 122 (fig. 11) i koplingsstykket 24.

Hydraulikk-sylindrene 241a, 241b forblir i minus-stilling for

å holde koplingsstykket 2 4 mot ledningsbunthodet 40.

11. Hydraulikk-sylindrene 272a, 272b (fig. 19) går minus for å bevege drivhylsen 125 og drivkronen 127 (fig. 11) mot høyre, hvorved koplingsstykket 24 låses fast til ledningsbunthodet 40 som ovenfor beskrevet, og hvorved koplingsstykkets 24 høyre endeparti opprettes nøyaktig mot ledningsbunthodets 40 venstre endeparti. 12. Hydraulikk-sylindrene 272a, 272b (fig. 19) går fortsatt minus for å holde koplingselementerie 24 og 40 sammen, mens hydraulikksylindrene 241a, 241b går pluss for å bevege låselementene 2 63a, 263b (fig. 19), drivhylsen 124 (låselementene 263a, 263b er fremdeles i sporet 121) og drivkronen 116 mot venstre (fig. 11) for å ansette tetningen 135 som ovenfor beskrevet. 13. Låselementene 263a, 263b. 264a, 264b (fig. 19) fjernes fra sporene 121, 122 (fig. 11), medbringerverktøyet 175 (fig. 2 og 16) kan frigjøres fra hjelpefundamentet 15 ved inn-trekking av låseklakkene 188 (fig. 17) og medbringerverktøyet kan hales opp til sjøoverflaten ved hjelp av stigerøret 182.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et apparat for

å føre to koplingselementer nøyaktig aksielt i flukt med hverandre, ved å fastholde et første koplingselement i en fiksert stilling og trekke et annet koplingselement mot det første ved hjelp av en kabel som er forbundet med det geometriske midtpunkt på ende-partiet til det andre koplingselement. De to koplingselementers endepartier fastklemmes nøyaktig i aksiell flukt med hverandre og et tetningselement som var forsenket bort fra elementenes endepartier trykkes mot elementenes endepartier for å danne en fluid-tett forbindelse.

Selv om den best tenkelig utføringsform for utførelse av foreliggende oppfinnelse er vist og beskrevet vil det være klart at modifikasjoner og variasjoner kan utføres uten å avvike fra det som ansees å være oppfinnelsens gjenstand.

Claims (6)

1. Fjernstyrt apparat for å kople et første koplingsstykke (40) som er montert på en ende av en første produksjonsledning (45) til et annet koplingsstykke (24) som er montert på en ende av en annen produksjonsledning (22) samt for å feste koplingsstykkenes (24, 40) ender nøyaktig aksielt innrettet på linje uten å skade en ringformet tetning (35) som anvendes for sam menkopling av koplingsstykkene (24, 40) i et fluidtett forhold, omfattende en innhalingskabel (42) , organer (41) for å forbinde innhalingskabelen med det første koplingsstykkets (40) frie endes geometriske midtpunkt, organer (175, 33) for å føre innhalingskabelen (42) og det første koplingsstykket (40) aksielt på linje med det andre koplingsstykke (24), og organer for å feste endene av det første og andre koplingsstykket nøyaktig aksielt innrettet på linje samt for å presse koplingsstykkenes ender mot tetningen, karakterisert ved at festeorganene omfatter en tetningsbevegende innretning (221) som er plassert nær et par drivhylser (125, 124) på det annet koplingsstykke (24), idet den ene drivhylse (125) beveger det første koplingsstykkets frie ende nøyaktig aksielt på linje og i inngrep med det annet koplingsstykkets frie ende uten å presse koplingsstykkenes ender mot tetningen (135), og idet den andre drivhylse (124) aksielt beveger og presser tetningen (135) mot endene av det første og annet koplingsstykke i et fluidtett forhold.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningen (135) er av metall.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at organene (144) for å presse endene av det første koplingsstykket (40) og det andre koplingsstykket (24) mot tetningen (135) videre omfatter et antall forbindelsesklammer som er montert nær en hylseflens ved den første ende av en hovedhylse (119), idet hver klamme har en første og annen kamflate på sitt radielt innadvendte parti, organer for å tilveiebringe et radielt innadrettet trykk på begge ender (148, 149) av hver av klammene for å tvinge den første kamflate mot en radiell hodeflens og tvinge den andre kamflate mot den radielle hylseflens (120) ved en første ende av hovedhylsen, og et antall tetningsklammer montert nær den radielle hylséflens (120) ved en annen ende av hovedhylsen (119) for å føre hovedelementet mot et sylindrisk hode (40) og hovedelement (112) etter at hovedhylsen (119) er nøyaktig aksielt innrettet på linje.

4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved organer for å føre hver av klammene i retning direkte radielt innad når et radielt innadrettet trykk påføres klammenes ender.

5. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at hver av klammene omfatter en sylindrisk ytterflate, organer for å plassere den sylindriske ytterflate parallelt med hovedelementets (112) akse før der tilveiebringes et radielt innadrettet trykk på klammenes ender (148, 149), samt organer for å fastholde nevnte ytterflate i en stilling parallelt med hovedelementets (112) akse når klammene beveges radielt innad.

6. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at drivhylsen (124) for frembringelse av nevnte radielt innadrettede trykk på begge ender (148, 149) av hver klamme, omfatter sylindriske innvendige overflateorganer for trykk mot endene av klammene for å holde klammene i en fast stilling mot den radielle hodeflens og mot den radielle hylseflens når klammene er i sine radielt innerstliggende partier av sin bevegelse.