NO163918B - Anordning for til-og frakobling av en foerste roerformet kanal som er bevegelig i lengderetningen i forhold til en andre, fast roerformet kanal. - Google Patents

Abstract

En anordning for til- og frakobling av en første rørfor-met kanal (30) som er bevegelig i lengderetningen i en andre fast, rrformet kanal (1) er av den type som omfatter et i lengderetningen bevegelig organ (5), som for låsing har en skrå anleggsflate (5b) som påvirker en anleggsflate på en bevegelig sperrehake (10) for å bringe sperrehaken til å svinge gjennom en åpning (7) utformet i veggen av den faste kanal inn i et spor (18) utformet i den bevegelige kanal (30). Drivmidlene for hylsen (5) omfatter en finger (6) som rager gjennom en åpning (8) utformet i veggen av den faste kanal (1) og som glir i et hus utformet i godset av denne kanal.Låsingen skjer ved at fingeren (6) beveges nedad av en aksialkraft som utves ved hjelp av en skulder (17) på. den bevegelige kanal (30) ved dennes nedadgående bevegelse. Frigjøring skjer ved glidning i motsatt retning ved hjelp av hydrauliske midler (5d, 14) eller mekaniske midler (19) såsom en stang. Den mekaniske for-ankring, som er adskilt fra den hydrauliske forbindelse,. utføres ganske enkelt ved å føre inn den bevegelige kanal (30).

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en mekanisk koblingsanord-ning for tilkobling av et rør ved hjelp av en mekanisk kobling festet til en horisontal plate som er gjennombrutt med en åpning i koblingens akse, og mere spesielt en anordning for tilkobling og frakobling av perifere rør på en undervanns-sokkel for et produksjonsstigerør.

For dypvanns produksjonsutstyr oppstår ofte det problem å

oppnå en rask og pålitelig tilkobling og frakobling av et rør forbundet med et brønnhode som utgjør en del av utstyret på

en undervannsstasjon.

Under farlige sjøforhold eller dersom den flytende konstruksjon fra hvilken rørsøylen er opphengt skulle miste sin forank-ring, må rørstrengene raskt frakobles, for deretter å til-kobles igjen når forholdene har bedret seg.

Det er kjent hydrauliske koblingsanordninger som aktiveres

fra overflaten ved hjelp av hydraulsylindere, som f.eks. sky-ver en konisk ring som i sin tur utøver en aksialkraft som frigjør rørstrengenden fra sin kobling.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å tilveiebringe en anordning hvor tetningsfunksjonen er tilveiebragt adskilt fra den mekaniske forankringsfunksjon.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en anordning for til- og frakobling av en første rørformet kanal som er bevegelig i lengderetningen i forhold til en andre fast rørformet kanal, hvor én av nevnte kanaler omfatter en kobling som har et bevegelig element, hvis nedadgående glidebevegelse bevirker en låse- eller klemforbindelse mellom de to kanaler ved hjelp av dreibare sperrehaker, som svinger inn i et spor utformet i den andre av nevnte kanaler, idet det nye og karakteristiske er at anordningen for å koble den første rørformede kanal til den andre faste rørformede kanal hvori den første kanal opptas glidende, omfatter en langsetter glidende hylse, som har en radial finger som rager gjennom en åpning utformet i veggen av den andre faste rørformede kanal og som glir i et hus utformet i godset av denne kanal under låsingen under påvirkning av den aksialkraft som utøves ved den nedadgående bevegelse under den mekaniske, ikke-hydrauliske senkning av den første bevegelige rørformede kanal ned på nevnte finger ved hjelp av en skulder dannet av en diameterendring som den bevegelige kanal er forsynt med, og som under frigjøring glir i motsatt retning under innvirkning av hydrauliske eller mekaniske midler.

I en fordelaktig utførelse har den bevegelige rørformede kanal på en seksjon med høyde H en diameter D som går over i en seksjon med diameter D' som er mindre enn D slik at det dannes en ringformet skulder i overgangen mellom seksjonene som tjener som drivmidler for fingeren, idet høyden H som strekker seg fra et spor med diameter D" til den ringformede skulder, er slik beregnet at når fingeren under innvirkning av aksialkraften ved enden av bevegelsen i åpningen kommer til anlegg mot kanten av åpningen, kan den bevegelige sperr-hake svinge innad og trenge inn i huset som dannes av sporet med diameter D" i den bevegelige kanal. De bevegelige sperr-haker kan holdes i ulåst stilling ved hjelp av en fjærende returinnretning.

Huset for hylsen utformet i godset av den faste kanal kan om-fatte et ringformet kammer som har et innløp for hydraulfluid,

i hvilket kammer det er glidende anordnet en skulder som er integrert med den bevegelige hylse og tjener som et stempel for å opprettholde blokkering. De mekaniske frigjørende midler kan utgjøres av en stang som er festet til enden av hylsen og er ført gjennom veggen av huset i en åpning og strekker seg til en manuelt tilgjengelig stilling. De hydrauliske frigjøringsmidler kan være utformet av et ringformet kammer inneholdende et ringformet stempel, med et hydraulisk fluidinntak under og et annet over stempelet slik at hydraulisk trykk kan tilføres den ene eller andre side av stempelet.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremtre tydeligere av den etterfølgende beskrivelse av et utførelseseksempel, som i foreliggende tilfelle er en anordning for mekanisk tilkobling av et perifert rør av et produksjonsstigerør som passerer gjennom en åpning i en horisontal koblingsbærende plate utformet i ett med et sentralt rør i et produksjonsstigerør, til et brønnhode på en undervanns-stasjon.

Beskrivelsen viser til vedføyede tegninger, hvor

Fig. 1 viser et partielt vertikalt snitt som illustrerer skje-matisk plasseringen av koblingen i forhold til det sentrale rør, og Fig. 2 og 3 viser aksiale snitt av koblingen ifølge oppfinnelsen, hhv. med koblingen klar for opptagelse av den rørfor-mede kanal og med kanalen i tilkoblet stilling.

Elementene av et produksjonsstigerør vist på fig. 1 omfatter et sentralt rør 31 som har en kobling 32 forbundet på vanlig måte med en kontakt eller holder på et brønnhode 3 3 på en undervannsstasjon. En styretrakt 34, som har tjent til å finne plasseringen av brønnhodet, er under nedføringen båret av en horisontal plate 3, som er festet ved hjelp av en hylse til det sentrale rør 31 og som er gjennombrutt med en åpning 35 for gjennomføring av den perifere rørstreng 30. Til åpningen 35 er det sveiset en understøttelse 2 som en koblings-anordning 1 er festet til ved hjelp av et bajonettsystem. Denne anordning omfatter en ramme 4 som er utformet av flere deler som er montert sammen ved hjelp av bolter og omfatter et ringformet hus som i dets nedre del er begrenset innad av en hylse 23 utformet i ett med rammen 4. Denne hylse er gjennombrutt med en flerhet konsentrisk anordnede åpninger 8. Dens øvre flate danner en ringformet hylse med sylindriske lagerflater 9. Over hylsen 23 er det anordnet en ringformet åpning 7, hvis formål skal forklares i det følgende.

I det ringformede hus i rammen 4 er det anordnet et aksialt glidende bevegelig ringformet organ 5. Dette organ omfatter, fra topp til bunn, en anleggsflate 5b utformet som en avkor-tet kjegle som vider seg ut mot utsiden, et ringformet parti 5a, og et parti 5c som bærer en låsefinger 6 som rager innen-for innerdiameteren av den ringformede ramme 4.

I den øvre åpning 7 av det ringformede hus av rammen 4 er

det innsatt en flerhet låsehaker, i dette tilfelle i form av åtte små plater eller blokker 10 i form av ringsegmenter som hviler mot den sylindriske lagerflate 9 og som er i stand til å svinge innad om sine akser 22.

Hver plate 10 har på sin ytterkant en skrå flate 10a som tjener som anleggsflate for flaten 5b på det bevegelige organ 5.

Dens langstrakte form tilsvarer høyden av den ringformede åpning 7, og på den side som vender mot denne åpning har den en fremspringende knast 10b med en øvre skrå kant og en nedre kant. En fjærende tapp 11 holder platene 10 sammen.

Åpningen 8 har en aksial lengde som tilsvarer den vertikale bevegelse av fingeren 6 som rager ut i forhold til åpningen 8. Ved enden av bevegelsen kommer denne til anlegg mot den nedre kant av åpningen.

På motsatt side i forhold til fingeren 6 har partiet 5c en ringformet skulder 5d som kan gli i et ringformet kammer 20 utformet i veggen av det ringformede hus av rammen 4 og som omfatter et innløp 21 for hydraulisk fluid. Under skulderen 5d inneholder kammeret 20 et ringformet stempel 12, et hydraulisk fluidinntak 13 som åpner under stempelet 12 og et annet inntak 14 som åpner over stempelet, slik at det nor-malt vil være mulig å utøve hydraulisk trykk på den ene eller andre side av stempelet 12. Det ringformede hus i rammen 4

er innrettet slik at det tillater aksial glidende bevegelse av det bevegelige organ 5, som har en nedre ende 16 og en øvre ende 15 som bærer en anleggsflate 5b av form. som en av-kortet kjegle. Til den øvre ende 15 av det bevegelige organ 5 er det festet én eller flere stenger 19, som strekker seg utenfor rammen gjennom åpninger anordnet for dette formål.

Det perifere rør 30 med utvendig diameter D har ved sitt nedre parti en diameter D' mindre enn D, slik at overgangssonen mellom partiet med diameter D og partiet med diameter D<1> danner en ringformet anleggsflate i form av en skarp kant 17, som tjener som en bevegelig stopper og som kan forskyve fingeren 6.

I en avstand H over kanten 17 har røret et spor 18 med diameter D". Under den nedadgående bevegelse av det bevegelige organ 5 er dette spor plassert i høyde med platene 10 av sperrhakene, slik at knastene 10b kan skyves av den kjegle-formede anleggsflate 5b for å svinge inn i sporet, idet den øvre skråflate på knastene vil være plassert ved den øvre ende av sporet 18 ved enden av bevegelsen.

Når den perifere rørstreng 30 i bruk skal forbindes med koblingen 1, befinner sistnevnte seg i den stilling som er vist på fig. 2. Det bevegelige organ 5 befinner seg i øvre stilling, og fingeren 6 er i anlegg mot setet 9 for sperrehakene, mens tappen 11 holder platene 10 sammen slik at knastene 10b ikke rager innad.

Under nedføring av rørstrengen 30 vil den skarpe kant 17 møte låsefingeren 6 og drive denne nedover en distanse H, som er slik beregnet at fingeren 6, som sitter fast på det bevegelige organ 5, kommer til anlegg mot den nedre kant av åpningen 8, Platene 10 vil derved være plassert overfor sporet 18 og vil svinge ut om aksene 22 og trenge inn i sporet 18 og låse koblingen. For å forbedre låsingen, føres hydraulisk fluid under trykk inn ved 21 og utøver en aksialkraft mot skulderen 5d. Låsingen sikres således ved hjelp av hydraulisk trykk.

Ved frigjøring reverseres trykkretningen ved å føre hydraulisk fluid inn ved 13 eller 14. Dette alternativ gir en garanti ved brudd i de hydrauliske kretser og bidrar til operasjonens pålitelighet.

Dersom disse kretser skulle bryte sammen, foreligger det en mulighet av å benytte en undervannsanordning forsynt med et spesielt verktøy som-, vil kunne gripe fatt i den mekaniske frigjøringsstang 19 og trekke i denne.

Enten ved hjelp av de hydrauliske kretser 13 og 14 eller ved

å trekke i stangen 19 heves det bevegelige organ 5, idet fingeren 6 utøver en oppadrettet kraft mot røret 30 via kanten 17. Ved at den nedre skråkant på knastene 10b er utformet slik at platene 10 skyves bort under passering av sporet 18, frigjøres den perifere rørstreng 30 fra koblingen og kan trekkes opp fra overflaten. På grunn av bajonettfestesystem-et for koblingen 1 til understøttelsen 2 kan det spesielle verktøy ved å rotere koblingen fjerne denne for eventuell utskifting.

Med anordningen ifølge oppfinnelsen oppnås flere fordeler. Den mekaniske forankringsfunksjon er adskilt fra den hydrauliske koblingsfunksjon. Denne mekaniske forankring.tilveiebringes ved ganske enkelt å kjøre inn det perifere rør, mens låsingen garanteres ved virkningen av det hydrauliske holde-trykk. Frigjøring tilveiebringes ved reversert trykkpåvirk-ning av det ringformede stempel ved hjelp av enten det hydrauliske hovedutstyr eller det hydrauliske nødutstyr. Videre kan frigjøringen tilveiebringes ved mekanisk strekk utøvet i stangen ved hjelp av et spesielt verktøy båret av en undervannsanordning. Fjerning av koblingen, som er festet med et bajonettsystem til understøttelsen, kan foretas ved å benytte det samme spesielle verktøy. Alle disse egenskaper bidrar til å gjøre anordningens funksjon <p>ålitelig, rask og spesielt velegnet for bruk på dypt vann.

Claims (9)

1. Anordning for til- og frakobling av en første rør-formet kanal (30) som er bevegelig i lengderetningen i forhold til en andre fast rørformet kanal (1), hvor én av nevnte kanaler omfatter en kobling som har et bevegelig element (5), hvis nedadgående glidebevegelse bevirker en låse- eller klemforbindelse mellom de to kanaler ved hjelp av dreibare sperrehaker (10) , som svinger inn i et spor (18) utformet i den andre av nevnte kanaler, karakterisert ved at anordningen for å koble den første rør-formede kanal (30) til den andre faste rørformede kanal (1) hvori den første kanal opptas glidende, omfatter en langsetter glidende hylse (5), som har en radial finger (6) som rager gjennom en åpning (8) utformet i veggen av den andre faste rørformede kanal (1) og som glir i et hus utformet i godset av denne kanal under låsingen under påvirkning av den aksialkraft som utøves ved den nedadgående bevegelse under den mekaniske, ikke-hydrauliske senkning av den første bevegelige rørformede kanal (3 0) ned på nevnte finger ved hjelp av en skulder (17) dannet av en diameterendring som den bevegelige kanal (30) er forsynt med, og som under frigjøring glir i motsatt retning under innvirkning av hydrauliske (21, 5d) eller mekaniske (19) midler.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den bevegelige rørformede kanal (30) har på en seksjon med høyde H en diameter D som går over i en seksjon med diameter D' som er mindre enn D slik at det dannes en ringformet skulder i overgangen mellom seksjonene som tjener som drivmidler for fingeren (6), idet høyden H som strekker seg fra et spor (18) med diameter D" til den ringformede skulder, er slik beregnet at når fingeren (6) under innvirkning av aksialkraften ved enden av bevegelsen i åpningen (8) kommer til anlegg mot kanten av åpningen, kan den bevegelige sperrehake (10) svinge innad og trenge inn i huset som dannes av sporet med diameter D" i den bevegelige kanal (30) .

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at nevnte sperrehaker (10) som er bevegelige i retning av nevnte åpning (8), er forsynt med en fjærende innretning (11) for retur til ulåst stilling.

4. Anordning ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at nevnte faste rørformede kanal (1) i sitt gods omfatter en ringformet ramme (4) som omslutter et ringformet hus, i hvilket nevnte bevegelige organ eller hylse (5) er anordnet for aksial glidning, hvilken ringformet ramme (4) er begrenset innad ved sitt nedre parti av en hylse (23) som er en integrerende del av rammen og som har en flerhet åpninger (8) og hvis øvre del danner en ringformet hylse med sylindriske lagerflater (9) på hvilke de mobile sperrehaker (10) hviler slik at de kan svinge innad om sine akser (22).

5. Anordning ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at det over nevnte hylse (23) i den indre flate av rammen er anordnet en ringformet åpning (7) hvis høyde tilsvarer høyden av de bevegelige sperrehaker (10) .

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at huset for hylsen utformet i godset av den faste kanal (1) har et ringformet kammer (20) med et innløp (21) for hydraulisk fluid, i hvilket er glidbart anordnet en skulder (5d) som er utformet i ett med den bevegelige hylse (5) og tjener som et stempel for å opprettholde låsing.

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte mekaniske frigjøringsmidler utgjøres av en stang (19) som er festet til enden av hylsen (5) og passerer gjennom veggen av huset i en åpning og strekker seg så langt som til en manuelt, tilgjengelig stilling.

8. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte hydrauliske frigjøringsmidler er utformet av et ringformet kammer som inneholder et ringformet stempel (12), idet et innløp (14) for hydraulfluid er anordnet under og et annet (13) over stempelet (12) slik at hydraulisk trykk kan tilføres den ene eller andre side av stempelet.

9. Anordning ifølge et av kravene 1-8 for til- og frakobling av en produksjonsledning eller rørstreng som ved sin ende har et element for tettende forbindelse med sokkelen av en undervannsstasjon, karakterisert ved at nevnte første rørformede kanal (3 0) utgjøres av rørstrengen og at den faste rørformede kanal utgjøres av en ringformet ramme (4) for en kobling festet til en horisontal plate (3) som inngår i undervannsinstallasjonen og gjennom hvilken rørstrengen passerer for å nå endestykket av bunnstrengen.