NO177201B - Kjöretöy for rörledninger - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et selvdrevet kjøretøy for en rørled-

ning ifølge innledningen til krav 1.

Ved rørledninger for olje og gass er det et behov for anord-ninger som muliggjør innvendig inspeksjon og vedlikehold. Til slike formål benyttes det i dag pigger som sendes med fluid-strømmen gjennom rørledningen. De anvendte pigger har imid-lertid et begrenset anvendelsesområde, og vil for eksempel ikke kunne benyttes i forbindelse med reparasjoner innvendig i en rørledning.

En sprekk i en rørledning, som ligger på havbunnen og fører naturgass, f.eks. en lekkasje i nærheten av en boreplattform,

vil føre til at det i lang tid vil strømme ut gass, selv om en gjennom driftstekniske foranstaltninger hurtig stenger av rør-ledningen. Antennes gassen, er installasjonen og dens perso-nell i stor fare.

Etterhvert er det utviklet utstyr, f.eks. avstengningsanordninger som kan transporteres inn i, og parkeres for kortere eller lengre tid på et bestemt sted i en rørledning. Et eksempel på slikt utstyr er ventiler av den art som er beskrevet i NO patentsøknad nr. 862775. Dette er ventiler som skal være permanent plassert i rørledningen under vanlig drift og som automatisk eller på signal kan stenge av rørledningen ved brudd eller ved katastrofesituasjoner på eller i nærheten av en plattform.

Fra DE-PS 3L42762 C2 er det kjent en rørledning som fører brennbar gass, og som en avstengningsanordning kan føres inn i ved rørbrudi eller lekkasje, for å binde sammen mediumstrømmen og følgelig bevirker ubetydelige skadevirkninger. Den kjente avstengningsanordning består av et sylindrisk legeme, som ved ulykkestilfeller føres inn i rørledningen fra en plattform og som via trykket fra rørledningsmediumet, som virker på et stempel, føres gjennom rørledningen. I nærheten av lekkasjestedet blir avstengningsanordningen festet til rørledningen. Dette oppnås ved hjelp av fjernstyrte trykkluftflasker, plassert innvendig i det sylinderformete legeme, som tilfører gass til en gummibelg som er plassert i en utvendig hylse ut mot rørledningsveggen og holder avstengningsanordning opp-bremset i rørledningen. På denne måte hindres ytterligere tilførsel av medium til lekkasjestedet. Ved anvendelse av denne avstengningsinnretning kreves det lang tid inntil den, ifall et rørbrudd eller en lekkasje, er ført frem til lekkasjestedet.

I tysk patentsøkand nr. P 3610625.9 er det beskrevet en avstengningsanordning, hvori rørledningens medium kan strømme gjennom en åpen sylinder og en ventil er anordnet for å kunne stenge ledningsmediumets strømning. Avstengninsanordningen kan forut for en oppstående lekkasje føres inn i rørledningen, og ved f.eks. et rørledningsbrudd iverksetter ventilen enøyeblikkelig avstengning av rørledningens fluidstrøm. I nor-mal tilstand utnyttes strømningsmediumets trykkfall over ventilen ved åpen ventilkjegle, til å danne avstengninsanord-ningens fastholdingskraft.

Lignende avstengningsanordninger er beskrevet i de tyske søk-nadene nr. P 3610624.0 og P 3610626.7.

Fra tysk patentsøknad nr. P 3417865.1 er det kjent et selvdrevet inspeksjons- og vedlikeholdskjøretøy for rørlednings-anlegg omfattende et kjøretøylegeme og et drivverk, og hvor kjøretøylegemet støtter seg fjærende mot rørledningens innvendige flate. Kjøretøylegemet er utformet av et stivt, tett lukket hus og med en separat strømforsyning. Ved den i inn-skyvningsretningen fremre endeflate bærer kjøretøyet et TV-kamera og en lyskilde for å gi tilstrekkelig sikt for TV-kameraet. Dette inspeksjons- og vedlikeholdskjøretøyet kan kun føres inn i tomme og trykkløse rørledninger.

Formålet med foreligger.de oppfinnelse er å tilveiebringe et kjøretøy som uten driftsforstyrrelse av rørlecningenen kan medbringe en avstengningsanordning som føres inn i rørled-ningen og forankres der, og på lignende måte kan tas ut, og der dette arbeidet også kan utføres motsatt rørlednings-mediumets strømningsretning.

Formålet oppnås, ifølge oppfinnelsen, ved hjelp av et selvdrevet kjøretøy for rørledninger, hvor kjøretøyet omfatter flere dreibart sammenkoblede enheter bestående av en drivvogn som omfatter en eller flere drivenheter, som hver omfatter en hydraulisk motor som via et hydraulisk kraft-tilførselsenhet drives av den elektriske krafttilførsels-enheten, hver motor driver ett eller flere hjul som er dreibart opplagret til drivenheten og som fjærende er i inngrep med rørledningens innvendige overflate, en kraft-tilførselsvogn som inneholder batteriene, en styringsvogn med en programmerbar styringsenhet og en avstandsmåler, og kjøretøyet i tillegg omfatter en koblingsmekanisme som muliggjør tilkobling og frakobling av moduler som skal transporteres i rørledningen.

Ettersom kjøretøyet ifølge oppfinnelsen tillater at en anordning kan føres inn og ut av et rør uten driftsforstyrrelse, av dette kan det oppnås betydelige kostnadsbesparelser. Kjøre-tøyet kan videre i tillegg til inn- og utføring av en f.eks. røravstengninsanordning, benyttes ved inspeksjon og tilsyn av røret og/eller røravstengningsanordningen.

Ved de kjente rørinnføringsenheter, som ikke gjennomstrømmes av ledningens medium, er det nødvendig å snu strømnings-retningen, og spyle rørinnsatsen ut fra en inntilliggende plattform eller, uten å snu strømningsretning, å sende rørinn-satsen ut fra en mer fjerntliggende plattform.

Med kjøretøyet ifølge oppfinnelsen, blir det mulig å foreta dette arbeidet fra en er.es _e plattform.

Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli nærmere beskrevet under henvisning til de medfølgende tegninger hvori:

Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom et kjøretøy.

Fig. 2 viser en koblingsmekanisme for å tilkoble en anordning.

Fig. 3 viser et tverrsnitt av kjøretøyet på fig. 1, og

Fig. 4 viser et kjøretøy bestående av tre vogner som er dreibart forbundet med hverandre. Figur 5 viser et snitt gjennom et kjøretøy ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen. Figur 6 viser et snitt gjennom kjøretøyet plassert i et bend i en rørledning. Figur 7 viser et sideveis snitt gjennom kjøretøyets styringsvogn. Figur 8 viser et riss av styringsvognen langs linjen A i fig. 7. Figur 9 viser et sideveis snitt gjennom kjøretøyets energi-vogn. Figur 10 viser et riss av energivognen langs snittet A-A i fig. 9. Figur 11 viser et sideveis snitt gjennom kjøretøyets hydrauliske tilførselsvogn. Figur 12 viser et aksielt snitt gjennom den hydrauliske til-førselsvognen langs linjen A-A i fig. 11. Figur 13 viser et riss av den hydraulisk tilførselsvognen langs pilen B i fig. 11. Figur 14 viser et sideveis snitt gjennom kjøretøyets drivenhet. Figur 15 viser et snitt gjennom et av drivvognens drivhjul-sett.

Figur 16 viser et snitt gjennom en returenhet.

Figur 17 viser et enderiss av returenheten langs snittet A-A i fig. 16. Figur 18 viser et enderiss av returenheten langs snittet B-B i fig. 16.

Figur 19 viser et snitt gjennom en redningspigg.

Figur 20 viser et enderiss langs pilen A i fig. 19.

På fig. 1 er det vist et sylindrisk formet kjøretøylegeme 1 utstyrt med drivverk 2, som over det hele er symetrisk inndelt. Kjøretøylegemets 1 diameter er mindre enn rørledningens 10 innvendige diameter, hvori kjøretøyet er plassert. For å kunne passere små rørradiuser er kjøretøylegemet utformet med ledd. Drivverket 2 består av en svingarm 3, som er opplaget i et dreielager 4 og bærer en motor 81 med veksel 84, som er forbundet for eksempel med drivhjul 82 som kan være utformet som tvillinghjul.

Drivhjulene 82 støtter seg fjærende mot rørledningens 10 innvendige flate (se også fig. 3). De blir via kraften fra en fjær 8 med stor kraft trykket mot rørledningens 10 vegg. Kjøretøylegemet 1 blir delvis gjennomstrømmet av rørlednings-mediumet, og delvis omstrømmet. På en av kjøretøylegemets 1 sider er det anordnet en turbin 11, som blir drevet av rør-ledningsmediumet som strømmer gjennom kjøretøylegemet. Turbinen 11 står i drivforbindelse med en generator 12. Spalten mellom kjøretøylegemet 1 og rørledningens 10 vegg tettes vha. en ringformet tetning 9.

Et ved strømningsåpningen lb anordnet fremre parti la bærer et koblingsparti 13 for å tilkoble koblingspartiet 39 til en avstengningsanordning eller et ytterligere kjøretøy eller eventuelt en bevegelig gjenstand i røret.

For lagring av energi, er det fordelaktig anordnet batterier 51 på et velegnet sted i kjøretøylegemet.

For å styre kjøretøyet er det anordnet en programmerbar styreenhet 22 av elektroniske byggedeler omfattende mottager og sender såvel som måleutstyr.

I kjøretøylegemet 1 er det videre anordnet en drivmekanisme 17. Denne drivmekanisme 17 virker på en aksel 18, som ved sin ende er løsbart festet til en ramme 15 via en hurtigkobling 19. Hurtigkoblingen 19 er for eksempel utformet som en bajo-nett-kobling eller som en skrukobling.

Dessuten omfatter hurtigkoblingen 19 stikkforbindelser for å forbinde hydrauliske ledninger 16a og elektrisk ledninger 16b.

Rammen 15a kan benyttes til å oppta et måleapparat og kan byttes ut med en koblingsmekanisme 15b, som via hurtigkoblingen 19, som tilkobler en avstengningsanordning eller en i rørledningen bevegelig gjenstand, støtter seg mot akselen 18.

Etter at kjøretøyet er ført inn i røret 10 beveger kjøretøyet og under styring av den programmerbare styreenhet 22 gjennom rørledningen og frem til et forhåndsbestemt eller utmålt sted. Ved små svingradiuser på rørledningen 10 er det fordelaktig at det selvdrevne kjøretøyet er inndelt i to eller flere vogner som er leddforbundne med hverandre, særlig et kjøretøy som omfatter en drivvogn 14, krafttilførselsvogn 50 og styringsvogn 20.

Denne inndeling i flere enheter er særlig fordelaktig når det kreves stor tilførsel av drivkraft, idet sterkere batterier og større generatortilførsler kan installeres ved samme rørdia-meter .

Drivvognen 14 er utstyrt med drivenheter 2 og har koblings-partier 13 ved hver endeflate hvortil krafttilførselsvognens 50 koblingsparti 39 kan gripe inn, medbringende turbinen 11, generatoren 12 og batterier 51.

Den ved det fremre parti la anordnete koblingsdel 13 er forbundet med styringsvognen 20 via en mekanisk koblingsdel 39, og er på samme måte som tilførselsvognen 56 utstyrt med f jær-belastede førings- og løperuller. Den elektriske forbind-elsesledningen 16b blir anordet frittsvevende eller integrert i den mekaniske koblingsdel.

Den programmerbare enhet 22 og drivmekanismen 17 er anbrakt på styringsvognen 20. Den på fig. 2 viste koblingsmekanisme 15b er tilkoblet drivakselens 18 ende via en hurtigkobling. Denne koblingsmekanisme 15b omfatter en i og for seg kjent hydraulisk og/eller elektrisk kontakt og en i og for seg kjent mekanisk kontakt for koblingsdelen 39. På denne måte kan hydrau-likkledningen 16a og/eller de elektrisk ledninger 16b bli sammenkoblet og hydraulikkledning 16a vil lede til drivmekanismen 17 som utgjør hydraulmotoren, og de elektriske ledninger vil føre til tilførselsvognen 50. Koblingsdelen 14 omgis av en fjærende klinke 7 og holdes på plass av en forskyvbar hylse 6.

Hylsens 6 forskyvning kan utføres fjernbetjent enten hydraulisk eller ved hjelp av en ikke vist elektromotor.

Kjøretøyet kan også benyttes ved drift av en rørledning ved at vilkårlige gjenstander, f.eks. en avstengningsanordning eller et måleinstrument kan transporteres inn i og/eller transporteres ut av rørledningen og/eller festes i rørledningen. Ved transport av en avstengningsanordning blir denne tilkoblet via det selvdrevne kjøretøyets koblingsmekanisme 15b og ført til et forhåndsbestemt sted i rørledningen. Den programmerbare styreenhet er hensiktsmessig utformet for å kunne benyttes som en fjernbetjent styreenhet, ved at alle nødvendige funksjoner kan utløses fjernbetjent.

Etter at en fastholdings- eller forankringsmekanisme så vel som avstengningsanordningens tetningsmekanisme er aktivisert vha. hudraulikkledningen 16a, kan koblingsmekanismen kobles ifra ved at hylsen 96 forskyves (se fig. 2 og 4) og kjøretøyet kan returnere til utgangspunktet (plattformen).

Med kjøretøyet ifølge oppfinnelsen kan en gjenstand som er brakt inn i et rør også bringes ut igjen. For eksempel er det mulig å bringe ut igjen avstengninsanordninger eller måleappa-rater som er festet i røret for kontroll og rengjøring. Kjøretøyet kobler seg selv til den fastholdte anordning som skal bringes ut, overtar koblingsmekanismens 15b innrettede hyraulikkforbindelser som holder anordningen fast og fører den ut av rørledningen 10. Den kan også kjøre mot strømmen og i loddrette rør såvel som i forgreninger.

En foretrukket utførelse av oppfinnelsen vil i det etter-følgende bli nærmere beskrevet under henvisning til figurene 5-20.

Figurene 5 og 6 viser et snitt gjennom den foretrukkne ut-førelse av kjøretøyet, idet kjøretøyet er plassert i henholdsvis en rett og en krummet rørledning 10. Kjøretøyet kan medbringe en betydelig nyttelast og kan bevege seg i begge retninger både horisontalt og vertikalt i rørledningen. Kjøretøyet er fortrinnsvis dimensjonert for å kunne bevege seg i rørledninger med fluidtrykk opp til 200 bar.

I den foretrukkne utførelse består kjøretøyet av fire vogner som via kuleledd er koblet til hverandre. De fire vognene utgjøres henholdsvis av styringsvognen 20, krafttilførsels-vognen 50, en hydraulisk tilførselsvogn 60 og en drivvogn 80.

Kjøretøyet omfatter i den viste utførelse ti hydrauliske motorer 81 som hver er koplet til et drivhjulpar 82. De hydrauliske motorer 81 er knyttet til et hydraulisk system omfattende to tannhjulspumper 61 drevet av elektriske motorer 62. De elektriske motorer tilføres elektrisk kraft fra batte rier 51. Hele kjøretøyet styres av en programmerbar enhet 22 plassert i et trykkfast hus 21. Styringsvognen 20 omfatter dessuten en koblingsmekanisme 30, for å kunne kobles til og fra enheter som skal transporteres inn eller ut av en rørled-ning. De ulike vogner plasseres med fordel slik at driwognen 80 peker mot plattformen eller det sted kjøretøyet sendes ut fra. Deretter følger i rekkefølge den hydrauliske tilførsels-vognen 60, krafttilførselsvognen 50 og på motsatt ende styringsvognen 20. Driwognen 80 plasseres med fordel nærmest utslippsstedet, fordi den skal ha en bremsende funksjon ned rørledningens 10 stigerør, og skal ha en trekkfunksjon den motsatte vei. Den nevnte plassering av driwognen 80 vil sikre den mest stabile føring av kjøretøyet i vertikale deler av røret.

Som nevnt tidligere er vognene koblet til hverandre via kuleledd. Vognene forhindres fra å rotere fritt relativt hverandre ved hjelp av wire-stropper (ikke vist på tegningen). På hver ende av hver enhet er det anordnet to motstående feste-punkter. Stroppene festes på kryss til festepunktene. Stroppene kan samtidig benyttes som bærere for fleksible hydrauliske slanger og elektriske kabler.

Styringsvognen 20 er vist i detalj på figurene 7 og 8 og inneholder elektrisk utstyr og en programmerbar styringsenhet 22 med trykte kretskort 23 for styring av kjøretøyet. I tillegg omfatter styringsvognen 20 en hydrauliske styrt koblingsmekanisme 30 for å forbinde kjøretøyet til en enhet eller utstyr som skal transporteres ned i rørledningen eller hentes opp fra rørledningen.

Den programmerbare anordning 22 er plassert i et trykkfast hus 21 innrettet for å kunne motstå de ekstreme trykk som vil kunne opptre i en rørledning. En dekkplate 23 i det trykkfaste husets 21 endepartier er utformet med konsentrisk anordnete trykkfaste glass-bøssinger 28 som muliggjør gjennomføring av elektriske ledninger.

Dekkplaten 23 er tettet mot husets vegger ved hjelp av to O-ringer 24 og eventuelt tetningssveiser 29.

Styringsvognen 20 er videre, i den viste utførelse utstyrt med seks styrehjul 25 i hver ende for anlegg mot rørledningens 10 innvendige vegg. Hvert styrehjul 25 er via en arm 26 dreibart festet til styringsvognen 20 og presses med en forutbestemt trykk-kraft utad mot rørledningsveggen av en ikke vist fjær. To motstående hjul er utstyrt med puls-generatorer 27, f.eks. i form av reedkontakter for måling av kjøretøyets posisjon. Gjennomsnittsverdien til begge puls-generatorene 27 vil være tilstrekkelig for å måle kjøretøyets tilbakelagte distanse og danne et binært signal til den programmerbare styringsenhet 22.

Den hydraulisk styrte koblingsmekanisme 30 omfatter i den frie ende en utadvendende, konisk styring 31 og, i en foretrukket utførelse, fire låsehaker 32. En utvendig hylse 33, aksialt forskyvbar av en fjær 34, er anordnet for å kunne presse låsehakene 32 radialt innad til låseposisjon rundt en kule. Den aksialt forskyvbare hylse 33 kan holdes i en tilbaketrukket posisjon og med fjæren 34 forspent ved hjelp av en dreibart lagret vippearm 37 med hake 35 som griper inn i et spor 3 6 på innersiden av hylsen 33. Gjennom koblingsmekanismens sentrale parti er det anordnet en aksialt løpende boring, hvori det er plassert et plungerstempel 38. Ved aksial påvirkning av stempelet 38 påvirker dette igjen vippearmen 37 som derved skyver haken 35 ut av sporet 36. Selve påvirkningen av plungerstempelet 38 tilveiebringes i sammenkoblingsøyeblikket ved at kulen 39, som koblingsmekanismen 30 skal gripe om, støter mot stempelet 3 8 når det har nådd bunnen av styringshylsens 33 åpne fremre del. Den ytre hylse 33 skyves av fjæren 34 aksialt utad og presser derved låsehakene 32 radialt innad til låsestilling om kulen 39. Koblingen kan kun åpnes ved at hydraulisk fluid presses inn i et ringrom 40 mellom koblingsmekanismens hus og den ytre hylse 33.

Det er anordnet signalgivere, fortrinnsvis i form av reedkontakter 41, som sender signaler til styringsenheten såvel ved innkobling som ved frakobling. Ved tilkobling av kjøre-tøyet til enheter plassert i rørledningen 10 vil det være ønskelig og enkelte ganger nødvendig at koblingsmekanismen 30 kan dreies radielt en vinkel i forhold til styringsvognens 20 senterakse. Dette er muliggjort ved at koblingsmekanismen 30 er koblet til styringsvognens 20 ramme via et kuleledd 42, men vinkelutslaget vil hele tiden bli motvirket av seks elastisk virkende stempler 43 anordnet på en sirkel rundt kuleleddet 42. For å hindre for store vinkelutslag er det anordet vinkelbegrensningsanlegg 44. Vinkeldreiningen av koblingsmekanismen 30 muliggjør sammenkobling ikke bare i en rett rørledning, men også i et bend.

Krafttilførselsvognen 50 er vist i detalj på figurene 9 og 10 og omfatter i en foretrukket utførelse et eksplosjonssikkert hus 52 som er i stand til å motstå store strekk og trykk-krefter. Hver av krafttilførselsvognens 50 endeflenser 53 er utformet med en sokkel 54 for å kunne oppta en kule 55. Krafttilførselsvognen 50 er ved hver ende utstyrt med styrehjul 56 for anlegg mot rørledningens 10 innervegg. På samme måte som for styringsvognen 20, er hvert styrehjul 56 dreibar festet til krafttilførselsvognens 50 hus 52 via en arm 57 og presses radialt utad av en ikke vist fjær. Batterienhetens hus 52 omslutter kjøretøyets energikilde, som i den viste utførelse består av et sølv-sink batteri 51.

Batteriet 51 består i den viste utførelse av tretti celler 58. Hver celle 58 omfatter sølv og sink-elektroder plassert i en plastbeholder, som er fylt med en flytende elektrolytt. En membran overfører det utvendige trykket til elektrolytten og kompenserer på denne måte for forskjeller i trykket. Den største fordelen med denne type batterier er at de er uføl-somme ovenfor batteriets stilling (horisontalt, vertikalt, opp-ned, etc.) og ovenfor vibrasjoner.

Det utvendige huset 57 ventileres via åpninger 59 og behøver derfor ikke dimensjoneres for å motstår det innvendige rørled-ningstrykket.

Det er truffet en rekke tiltak for å hindre at det skal oppstå feil ved batteriet under drift. Hver celle er derfor bygget slik at det umulig kan oppstå en feiltilstand som følge av innvendig kortslutning i cellen. Dersom batteriet utlades med en util- latelig høy strøm, f.eks. som følge av feil i en motor, vil en motsatt virkende ohmisk beskyttelsesanordning (motstanden øker med alt for stor strøm) redusere strømmen til et minimum, og på denne måte beskytte batteriet mot en for hurtig utladning og eventuelt overopphetning.

Den hydrauliske krafttilførselsvogn 60 er vist i detalj på figurene 11-13 og omfatter en hul sylinder 69 som samtidig er utformet for å kunne fungere som en tank 6 3 for hydraulisk olje. To hydrauliske pumper 61, som hver drives av en elektrisk motor 62 er sammen med nødvendige ventiler plassert innvendig i tanken 63. Elektromotorene 62 er isolert fra den omgivende hydrauliske olje og står i forbindelse med fluid som befinner seg i rørledningen 10 via to tilbakeslagsventiler 64 for trykk-kompensasjon og eksplosjonsbeskyttelse.

Tanken 63 er lukket med et lokk 65 i hver ende, og til hvert lokk 65 er det festet en utligningsmembran 66. Utligningsmembranen 66 danner et skille mellom den hydrauliske olje og rørledningens fluid, og er anordnet for å utligne mengdeforskjeller som oppstår i oljetanken 63 etter hvert som den hydrauliske drivenhets 80 drivhjul 82 roterer. Dessuten skal membranen 66 kompensere for trykket i hele det hydrauliske system. Det er anordnet åpninger 68 i lokkene 65 for å tillate fluid som befinner seg i rørledningen 10 i å kunne trenge inn til membranen 66.

Den hydrauliske tilførselsenheten 60 styres i rørledningen 10 av seks utadvendende hjul 67 i hver ende. Hvert hjul er på tilsvarende måte som for styringsvognene 20 og krafttilfør- selsvognen 50 anordnet på en leddarm og presses utad av en fjær. Tanken 63 er utformet så at olje som strømmer tilbake fra motorene er lagret så lenge som mulig før den igjen føres tilbake til pumpene. Dette for å oppnå en høyest mulig varme-veksling fra olje til tanken 63. På tankens 63 ytterside er det anordnet kjøleribber 70 for å tilveiebringe størst mulig varmeoverføring fra tanken 63 til omgivelsene.

En foretrukket utførelse av driwognen 80 er vist i detalj på figurene 14 og 15 og omfatter en bæreenhet eller stamme 83 og tilkoblet til denne et antall drivenheter hver bestående av en hydraulisk motor 81, en snekkeveksel 84 og et drivhjulpar 82. I den viste utførelse er stammen 83 utstyrt med ti drivenheter. I.hver drivenhet er den hydrauliske motor 81 koblet via en koblingsmekanisme 84 til snekkevekselen 89 som igjen er tilkoblet to drivhjul 82. Drivhjulene 82 er plassert på hver side av snekkevekselen 89 (fig. 15). Hver drivenhet, som er en sammenstillet, stiv enhet, er ved sin ene ende dreibart koblet til stammen 83. Drivenhetenes konstruksjon er gitt en tilstrekkelig stivhet ved å benytte den hydrauliske motors 81 hus som ramme. Drivhjulene 82 tilføres et tilstrekkelig anleggstrykk mot rørveggen 10 ved at hver drivenhets ene ende, som vender bort fra den dreibart tilkoblete ende, står i forbindelse med et hydraulisk stempel 85. Det hydrauliske stem-pelets 85 hus er stivt festet til stammen 83.

Stammen 83 utgjør fundamentet for drivenhetene, de hydrauliske stempler 85 og for de øvrige enheters tilkoblingsmekanismer 86. Stammens 83 sentralt plasserte, aksialt løpende parti, omfatter en indre boring 87 og utvendige, radialt rettede støttepartier 88. Støttepartiene 88 er plassert på midten av stammen 83, og utgjør opplagringsanordningene for drivenhetene. Stammens indre boring 87 benyttes som en trykk akkumulator. I en foretrukket utførelse lades akkumulatoren med nitrogen under høyt trykk, og benyttes for å tilføre olje til fire av stempelenhetenes 85 sylindre. De øvrige sylindrene tilføres olje via det ordinære hydrauliske system. Et bevegelig stempel 93 utgjør skille mellom gassen og den hydrauliske væsken.

Hver drivenhet er dreibart lagret til en av stammens 83 midtre støttepartier 8 8 og står i kontakt med et av trykkstemplene 8 5 som er plassert i hver ende av stammen 83. Komplementære klo-formede armer 91, 94 er plassert i hver ende av henholdsvis stammen 83 og hver drivenhet og begrenser drivenhetenes radielle utsvingning.

Drivhjulene 8 er utvendig dekket med et hardt gummilag for å oppnå en størst mulig friksjonskoeffisient. Gummilaget er utformet med spor for å gjøre det enklere å passere innvendig sveisesømmer i rørledningen 10.

Avhengig av drivmotstand, vil enten 4, 7 eller 10 motorer være

i drift på en gang. På de seks drivenhetene som kun kobles inn etter behov, er koblingen slik anordnet at hjulene vil rotere fritt så lenge motoren er utkoblet.

Som tidligere nevnt omfatter driwognen 80 i en foretrukket utførelse ti drivenheter med fem drivenheter på hver halvdel av stammen. Som det vil fremgå av fig. 14 er enkelte av drivenhetene på samme side aksialt forskjøvet i forhold til hverandre. Dette er gjort for å sikre at maksimalt tre hjul passerer en sveisesøm i rørledningen samtidig.

Kjøretøyets virkemåte vil bli nærmere beskrevet i det etter-følgende .

Først føres kjøretøyet inn i en piggsender, og trykket i dette røret utlignes med resten av rørledningen 10 etter at spyling med nitrogen er gjennomført. Etter at trykket i kjøretøyets hydrauliske system er utlignet med trykket i det omgivende fluid startes elektromotorene 62 opp på signal fra styringsanordningen 20. Først økes trykket i akkumulatoren 87 ved hjelp av pumpene

61 som bevirker at de fire drivenheter som kontinuerlig er i drift, presses utad mot rørledningens 10 innervegg. Så snart trykket i akkumulatoren 87 overstiger en forutbestemt nedre trykkgrense, f.eks. 30 bar, åpnes en toveis ventil og den hydrauliske væske får fri strømningsvei til de hydrauliske motorer 81. Dersom det hydrauliske trykk i akkumulatoren 87 faller under den nedre trykkgrense under drift, f.eks. p.g.a. en økning i rørled-ningens 10 indre diameter som får drivhjulene til å svinge utad, lukkes ventilen inntil trykket i akkumulatoren 87 igjen overstiger den nedre trykkgrense. Dersom det hydrauliske trykk overstiger en øvre trykkgrense, f.eks. 80 bar, åpnes en trykkpåvirk-bar ventil mellom akkumulatoren 87 og tanken 63.

Avhengig av kjøremotstand vil enten 4, 7 eller 10 motorer 81 være i drift samtidig. Fire hydrauliske motorer 81 vil kontinuerlig være i drift, og ytterligere 2 sett med 3 motorer i hvert sett kan automatisk kobles inn avhengig av det hydrauliske systemets oljetrykk, som er et mål for belastningen. De seks tilkoplbare drivenheter er utstyrt med en frikoblings-mekanisme 90 som bevirker at de tilhørende hjul 82 roterer fritt når motorene 81 er utkoblet. Hjulene 82 roterer på samme måte fritt dersom en motor 81 av en eller annen grunn skulle blokkeres.

Det samme trykk som er tilgjengelig for hydraul-motorene 81, tilføres også de øvrige trykk-stemplers 85 sylindre. Dersom rørledningens 10 diameter minsker og stemplene 85 derved presses radialt innad og følgelig forårsaker en trykk-økning i trykk-stemplenes 85 sylindre vil en trykk-påvirkbar ventil åpne retur-ledning til tanken, og derved reduserer trykket i sylinderen.

Når kjøretøyet beveger seg nedover en vertikal rørledning vil de fire faste drivenhetene være innkoblet og disse vil bremse kjøre-tøyet ved at de virker som pumper. For dette formålet er det montert en spesiell bremseventil i returledningen mellom de hydrauliske motorene 81 og tanken 63 for å begrense oljestrømmen og for å styre trykket som bygges opp etter hydraulmotorene. Når trykket er lavt holdes ventilen åpen av en fjær, men når trykket stiger p.g.a. øket hastighet på kjøretøyet, bevirker strømmen av olje at fjæren trykkes sammen. Når kjøretøyet beveges oppad, ledes den hydrauliske fluid-strøm utenom bremseventilen via en "bypassledning" inneholdende en tilbakeslagsventil.

Når kjøretøyet har nådd sitt bestemmelsessted medbringende f.eks. en enhet som skal parkeres inne i rørledningen på dette sted, påvirkes styringsenhetens 20 koblingsmekanisme 30 til åpen posisjon. Dette utføres ved at to solenoidventiler påvirkes samtidig, hvor den ene stenger for den hydrauliske tilførsel til motorene 81 og den andre åpner for ledningen til ringrommet 4 0 mellom koblingsmekanismen og dens utvendige hylse 33. Når den utvendige hylse 33 er ført til en posisjon hvor den holdes fast av hakebolten 35, kobles solenoidventilene tilbake til vanlig driftsstilling ved hjelp av en fjær.

For å returnere transportkjøretøyet til plattformen, snus elektromotorenes 6 2 rotasjonsretning. Vendingen av elektromotorenes 62 og pumpenes 61 rotasjonsretning bevirker at fluidstrømmen og derved hydraulmotorenes 81 rotasjonsretning snus.

En trykk-ventil er plassert i serie etter begge pumpene 61 for å unngå overbelastning av elektromotorene 62. Disse ventiler vil lede fluidet tilbake til tanken 63 dersom dette skulle bli nød-vendig.

I det ovenstående er det beskrevet utførelseseksempel på kjøretøy som er velegnet for å kunne beveges innvendig i en rørledning. Dersom vitale deler på transportkjøretøyet skulle svikte, vil det være nødvendig med alternative måter for å kunne bringe trans-portkjøretøyet tilbake til f.eks. en plattform.

Et alternativ vil være å koble sammen med transportkjøretøyet en anordning som i det etterfølgende vil bli betegnet som en returenhet 100. Returenheten 100 er vist i detalj på figurene 16-18, og omfatter en sentral stamme 101, styrehjul 102 plassert på leddarmer i hver ende, to tetningsskiver 103, og mellom disse en nødbremse.

Tetningsskivene 103 står i forbindelse med hvert sitt aksialt forskyvbare hydrauliske hulstempel via leddarmer 105. Med tran-sportkjøretøyet i vanlig driftstilstand vil hulstemplene være aksialt forskjøvet som følge av hydraulisk trykk i et sylinderrom 107. Det hydrauliske trykk virker mot virkningen av en trykkfjær 106 og bevirker at tetningsskivenes radielle ytterparti er trukket innad mot returenhetens sentrale stamme. Nødbremsen består fortrinnsvis av tre bremsearmer 104 som er dreibart lagret i den ene ende, og i den andre, radialt rettede ende er forsynt med et bremsebelegg. Bremsearmenes 104 ytterparti er utformet med en bueformet utadvendende flate.

Øvre halvdel av fig. 16 illustrerer en driftssituasjon hvor kjøretøyets hydrauliske system fungerer normalt. Nedre halvdel illustrerer en driftssituasjon hvor kjøretøyets hydrauliske system har brutt sammen, og hvor hulstemplenes fjærer har presset tetningsskivene og bremsearmene 10 4 til anlegg mot rørlednings-veggen 10. Dersom sammenbruddet skjer i en vertikal stigerørs-ledning, vil en ukontrollert bevegelse nedad i stigerøret, d.v.s. til høyre på fig. 16, hindres av bremsearmene 104 som nå vil hindre kjøretøyet i å kunne beveges i denne retning. En fluid-strøm i rørledningen i retning plattformen vil på en effektiv måte bringe returenheten og transportkjøretøyet tilbake til utgangspunktet, idet tetningsskivene vil virke som drivkopper som ligger an mot rørledningens 10 vegg.

Hver tetningsskive 103 er fortrinnsvis bygget opp av et elasto-mermateriale, og består av to over hverandre plasserte skiver, som hver i aksialretningen er splittet opp i segmenter og over-lapper hverandre, for å muliggjøre radiell bevegelse av tetningsskivenes 103 ytterkant.

Et annet alternativ for å hente opp et havarert transportkjøretøy vil være å benytte en redningspigg av den art som er beskrevet nedenunder.

En utførelsesform av en redningspigg 110 er vist i detalj på figurene 19 og 20. Redningspiggen 110 er formet som et rør og omfatter to styreskiver 111 og fire driv-skiver 112. En sammen-koblingsenhet identisk med styringsenhetens 20 sammenkoblings-enhet 30 og omfattende en konisk styring 113, fire låsehaker 114, en låsehylse 115, en vippearm 116 og et plungerstempel 117 er sammenkoblet med redningspiggen 110.

Redningspiggen 110 sendes ut fra f.eks. en plattform og føres med fluidstrømmen i rørledningen 10 frem til et havarert kjøretøy og tilkobles dette automatisk. Deretter snus fluidstrømmen i rør-ledningen, og redningspiggen 110 med kjøretøy føres i retur til plattformen.

Claims (16)

1. Et selvdrevet kjøretøy for rørledninger som omfatter et. sylindrisk formet kjøretøylegeme (1) som gjennomstrømmes og/eller omstrømmes av rørledningens (10) medium, en drivanordning på kjøretøylegemet (1) som er anordnet for å drive kjøretøyet fram og tilbake i rørledningen (10), en elektrisk krafttilførselsanordning (51) som består av batterier, en styringseneht (22) som i det minste styrer kjøretøyets bevegelser i rørledningen (10)karakterisert vedat kjøretøyet omfatter flere dreibart sammenkoblede enheter bestående av en drivvogn (80) som omfatter en eller flere drivenheter (2), som hver omfatter en hydraulisk motor (81) som via et hydraulisk krafttilførselsenhet drives av den elektriske krafttilførselsenheten (51), hver motor (81) driver ett eller flere hjul (82) som er dreibart opplagret til drivenheten og som fjærende er i inngrep med rørledningens innvendige overflate, en kraft-tilførselsvogn (50) som inneholder batteriene, en styringsvogn (20) .med en programmerbar styringsenhet (22) og en avstandsmåler, og kjøretøyet i tillegg omfatter en koblingsmekanisme (30) som muliggjør tilkobling og frakobling av moduler som skal transporteres i rørledningen.

2. Kjøretøy ifølge krav 1,karakterisertved at det omfatter en dreibart sammenkoblet hydraulisk tilførselsvogn (60) med et reservoar (63) for hydraulisk væske og elektrisk drevne fluidpumper.

3. Kjøretøy ifølge krav 2,karakterisertved at batteriene tilfører elektrisk kraft for drift av fluidpumpene.

4. Kjøretøy ifølge foregående krav, karakterisert vedat kjøretøylegemet (1) omfatter en turbin (11) som gjennomstrømmes av rørled-ningens (10) medium og driver en generator (12), for tilførsel av elektrisk energi til krafttilførselssystemets batterier.

5. Kjøretøy ifølge ett eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat det er anordnet en drivmekanisme (17) for påvirkning av en avstengningsanordning (forankring og festing) såvel som frigjøring av en anordning idet drivmekanismen (17) via en aksel (18) er forbundet med en ende på den på kjøretøyet anordnede koblingsmekanisme for innkobling og påvirkning av en avstengningsanordning eller en ramme (15a) for et måleapparat.

6. Kjøretøy ifølge foregående krav,karakterisertved at det gjennom akselen (18) er ført en hydraulikkledning og koblingsmekanismen er utformet for å tilveiebringe en mekanisk forbindelse og for å koble til hydrau-likkledningen (16a) og/eller elektriske ledninger (16b).

7. Kjøretøy ifølge ett eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat styreenheten (22) utgjøres av en fjernbetjenbar styreenhet med mottager og senderdel såvel som en måleanordning.

8. Kjøretøy ifølge krav 1,karakterisertved at kjøretøyet omfatter en returenhet (100) som muliggjør retur av kjøretøyet ved anvendelse av fluidstrøm i rørledningen.

9. Kjøretøy ifølge foregående krav, karakterisert vedat driwognen (80) omfatter en fortrinnsvis sylindrisk formet, sentralt plassert bæreenhet eller stamme (83), at hver drivenhet omfatter i rekkefølge en hydraulisk motor (81), en koblingsmekanisme (84), en snekkeveksel (89) og to hjul (82) som er stivt sammenkoblet og i den ene ende er dreibart koblet til stammen (83) og i den andre ende påvirkes av et hydraulisk stempel (85) til anlegg mot rørledningsveggen.

10. Kjøretøy ifølge krav 9,karakterisertved at drivenhetene er dreibart opplagret nær stammens (83) midtre parti og med hvert drivhjul pekende mot en av stammens (83) ender, at de hydrauliske stempler (85) er plassert nær stammens (83) endepartier, og at henholdsvis stammens endepartier, og drivenhetene er utstyrt med komplementære kloenheter (91,94) som griper inn i hverandre og utgjør en begrensning for drivenhetenes radielle utsvingning.

11. Kjøretøy ifølge kravene 1-10, karakterisert vedat stammen (83) er utformet med et sentralt plassert, aksialt løpende parti, omfattende en indre boring (87) og radialt rettede braketter (88) som er plassert ved stammens (83) midtparti for å utgjøre opplagringsanordningene for drivenhetene.

12. Kjøretøy ifølge kravene 10, 12, 13 og 14,karakterisert vedat de hydrauliske stempler (85) er plassert i hver ende av stammen (83) og den hydrauliske boring (87) utgjør en akkumulator som tilfører hydraulisk trykk til noen av de hydrauliske stempler (85).

13. Kjøretøy ifølge kravene 1-12, karakterisert vedat driwognen (80) omfatter ti drivenheter hvorav fire er innrettet til å være i kontinuerlig drift og to øvrige sett med tre drivenheter i hvert sett kobles inn avhengig av drivmotstand.

14. Kjøretøy ifølge kravene 1-13, karakterisert vedat driwognen (80) omfatter fem drivenheter på hver halvdel av stammen, og enkelte av drivenhetene er aksialt forskjøvet i forhold til hverandre for å sikre at ikke alle drivhjul (81) på samme side passerer f.eks. en sveisesøm samtidig.

15. Kjøretøy ifølge krav 1-14,karakterisertv e d at den hydrauliske krafttilførselsvognens)60) tank (63) avgrenses av en hul sylinder (6 9) som i hver ende omfatter et lokk (65) og festet innvendig til dette en utligningsmembran (66), og hvor lokket (65) er utstyrt med åpninger (68) for at utligningsmembranen skal kunne utligne mengdeforskjeller som måtte oppstå i tanken (63) under drift.

16. Kjøretøy ifølge foregående krav, karakterisert vedat styringsvognens (20) koblingsmekanisme (30) omfatter en konisk styring (31), låsehaker (32), en utvendig hylse (33) i kontakt mot en aksialt virkende fjær (34), et innvendig spor (36) i hylsen (33) som en hakebolt (35) med vipperarm (37) kan gripe inn i, og et aksialt plungerstempel, hvor koblingsmekanismen vil være i stand til å gripe om en tilkoblings-kule (39) ved at kulen (39), når den føres til bunnen av den koniske styring (31), forskyver plungerstempelet (38) som via vipparmen (37) fører hakebolten (35) ut av sporet (36) og hvor den aksialt virkende fjær (34) presser hylsen aksialt utad og samtidig låsehakene (32) radialt innad til låsestilling om kulen (39).