NO177683B - Fremgangsmåte og anordning for reparasjon av en undervannsrörledning - Google Patents

Abstract

Forbedret anordning og fremgangsmåte for reparering av en. undervanns-rorledning og med prosesstrinn som omfatter innretting av et formerverktoy med en tilkoplet drivinnretning, en koplingskrage og en ringformet koplingsdel som er montert på en ramme og forbundet med koplingskragen, i flukt med den bearbeidede. rorledningsende som skal innpasses i den ringformede koplingsdel, innskyving av verktoyets formerdel i rorledningsenden, ekspandering av formerverktoyet i rorledningsenden, tilbaketrekking av formerverktoyet slik at den ringformede koplingsdel trekkes i stilling rundt rorledningsenden, rensing av den ringformede koplingsdels innerprofilering, pressing av rorledningsenden utad til låsende og tettsluttende inngrep med den ringformede koplingsdels innerprofilering, testing, hydrostatisk og aksialt, av skjoten, utstrekking av formerverktoyet hvorved koplingskragen og drivinnretningen fjernes fra rorledningsenden, frigjoring av. formerverktoyet fra inngrepet i rorledningsenden, og tilbaketrekking av formerverktoyet ut fra rorledningsenden. Den forbedrede anordning omfatter et formerverktoy (T) med en hovedseksjon (10) som omsluttes av en elastisk hylse (12) , midler (36) for trykk-fluidumsoverforing gjennom hovedseksjonen til det indre av den elastiske hylsen, en arra (A) som er forbundet med formerverktoy-ets hovedseksjon og med en trykkpåvirkelig drivinnretning (28) for fremskyving og tilbaketrekking av formerverktoyet, en koplingskrage (C) som er forbundet med formerverktoyet, en formingsmuffe (S), en ramme (B) med midler for selvunderstotting på sjobunnen, og midler for fastgjoring av formingsmuffen på rammen, idet koplingskragen er innledningsvis forbundet med formingsmuffen, midler for styring av trykkfluidumsoverforingen til motsatte sider av drivinnretningen, midler for injisering av et fluid fra hovedseksjonen i innerrommet i den ringformede koplingsdel, og midler på rammen for tilkopling av kabler.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedret fremgangsmåte for reparasjon av en undervanns-rørledning, hvorved enden av en rørseksjon innpasses ved pressfonning i en rørformet koplingsdel slik at sammenkopling med røret skal kunne fore-tas. Reparasjon av undervanns-rørledninger har vært gjennom-ført ved anvendelse av utstyr som betjenes fra overflaten, og ved direkte håndtering ved hjelp av dykkere på undervannsfel-tet.

Hvis det oppstår skade eller brudd på en rørledningssek-sjon, blir denne vanligvis avkappet fra rørledningen ved bruk av et egnet apparat på det angjeldende undervannssted. De kappete ender av rørledningen må deretter bearbeides, for å kunne forbindes med en erstatnings-rørseksjon som nedføres til undervannsstedet og anbringes mellom de åpne ender av rørled-ningen, for å erstatte den beskadigete seksjon.

EP 0 146 316 beskriver en anordning og fremgangsmåte for opprettelse av forbindelse med enden av en undervanns-rørled-ning etter at den skadete seksjon er fjernet. I nevnte patentskrift foreslås generelt at det plasseres et verktøy i enden av rørledningen og at en ringformet koplingsdel anbringes rundt rørledningsenden, hvoretter det overføres trykk til verktøyet, for at enden av rørledningen ved pressforming skal bringes i tettsluttende og fast inngrep med koplingsverktøyets innerside. Lignende eksempler på pressforming er foreslått i GB 2 023 758 og 2 127 923 samt US 4 268 190 og 4 388 752.

Selv om slike metoder har vært i bruk, har det oppstått visse vanskeligheter ved anvendelse av disse i en undervanns-sone. For det første er det vanskelig å montere formingsve-rktøyet på en egnet ramme og bringe det i den ønskete stilling i forhold til rørledningsenden som skal deformeres. En annen vanskelighet skyldes at de fleste undervanns-rørledninger er i det minste delvis innleiret i mudder på sjøbunnen og at bevegelsen av verktøyet og den omsluttende, ringformete koplingsdel, når disse føres i stilling i og rundt den åpne ende av rørledningen, bevirker at sand og annet forvitringsmateriale på sjøbunnen trenger inn i den ringformete koplingsdelens innerprofil. Denne tilstedeværelse av sand eller annet fast materiale i koplingsprofilen kan hindre opprettelsen av en fullstendig avtettende og fast inngrepsforbindelse med enden av rørledningen.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte for reparasjon av en undervanns-rørledning, som ikke er beheftet med de ovennevnte ulemper ved kjent tek-nikk på området, dvs som i vesentlig større grad forenkler reparasjonsarbeidet i undervannssonen og muliggjør en tett og sikker utbedring av det skadete rørledningsparti.

Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en fremgangsmåte som angitt i det etterfølgende krav 1. Oppfinnelsen gjelder også en anordning som angitt i det etterfølgende krav 7. Fordelaktige utføringsformer av oppfinnelsen fremgår av de øvrige etterfølgende krav.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Figur 1 viser et aksialsnitt av det forbedrete formings-verktøy ifølge oppfinnelsen med tilhørende innretning for utstrekking og tilbaketrekking. Figur 2 viser et sideriss av den forbedrete anordning, plassert på sjøbunnen og i flukt med en rørledningsende som skal innpasses i en ringformet koplingsdel. Figur 3 viser et sideriss av anordningen med formings-verktøyet delvis utstrukket mot rørledningsenden. Figur 4 viser et sideriss av anordningen med formings-verktøyet innplassert i rørledningsenden, men innen den rør-formete koplingsdel er klar for å bringes i stilling rundt rørledningsenden. Figur 5 viser et sideriss av anordningen, hvor den ringformete koplingsdel er plassert i stilling rundt rørlednings-enden under formingstrinnet. Figur 6 viser et sideriss av anordningen, hvor den ringformete koplingsdel er innpasset på rørledningsenden og hvor formingsverktøyet utstrekkes for å skyve den øvrige del av anordningen bort fra rørledningsenden. Figur 7 viser et sideriss av formirigsverktøyanordningen, hvor innretningen for utstrekking og tilbaketrekking opphentes

fra sjøbunnen og hvor rammekonstruksjonen understøtter rørled-ningsenden, for å medvirke til innretting av rørseksjonen som skal sammenkoples med rørledningen.

Det er i figur 1 vist et formingsverktøy T omfattende en hovedseksjon 10 med en elastisk hylse 12 som er anbragt mellom en skulder 14 og en skulder 16. Skulderen 14 strekker seg radialt utad fra yttersiden av hylsen 12, i sin passive stilling, for å ligge an mot enden av rørledningen P når verktøyet T er innført i ønsket formingsstilling i enden av rørledningen P. En rund muffe S som danner den rørformete del hvori enden av rørledningen P skal innpasses, er fastgjort i stilling rundt verktøyet T ved hjelp av en koplingskrage C som er forbundet med verktøyet T, som vist i figur 1. En løftearm A som er fastgjort til flensen F er forbundet med en kabel L som leder til overflaten eller til flottører (ikke vist), for at den kombinerte konstruksjon skal få nøytral oppdrift. Verk-tøyet T er forbundet med en innretning M for tilbaketrekking og utstrekking, gjennom en stempelstang R som strekker seg gjennom det indre av koplingskragen C på flensen F og gjennom den ringformete muffen S. En underdel B er fastgjort til muffen S ved hjelp av stropper Sl som er innført i spor S2 rundt yttersiden av muffen S.

Flensen F danner forbindelseselementet for enheten av komponenter i konstruksjonen ifølge figur 1. Innretningen M for tilbaketrekking og utstrekking eller drivinnretningen M er ved egnete midler, eksempelvis bolter og en stangflens 18, fastgjort til enden av stangen R, og er likeledes forankret til innerenden av verktøyseksjonen 10. I flensen F inngår en ytre krageflens 20 i anlegg mot kragetunger 22. Tungene 22 ligger dessuten an mot en krageflens 24 på enden av formermuf-fen S ved den første montering av komponentene som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. En ytterrand 26 på flensen F danner opplegg for armen A og likeledes for drivinnretningene 28 som beveger en kamring 30 og derved bringer kragetungene 22 inn i og ut av anlegg mot flensene 20 og 24. En kragemantel 32 omslutter ytterranden 26 og danner forbindelse mellom drivinnretningene 28 og kamringen 30. I enden av krageflensen 20 er det anordnet egnete tetningsmidler for avtetting mot enden av formingsmuffen S, når denne forbindes med koplingskragen C. I denne stilling, i anlegg mot enden av krageflensen 20, danner ende av muffen S i tillegg en skulder eller et anslag 34 for nøyaktig plassering av muffen S i forhold til verktøyet T og koplingskragen C. En slangebunt 36 som utgår fra overflaten eller fra en egnet kontrollsone (ikke vist) strekker seg gjennom beskyttelsesmantelen 38 som omslutter drivinnretningen M. De enkelte slanger er forbundet med de respektive elementer som skal bringes under trykk. En slange er f.eks. forbundet med utskyvingssiden av drivinnretningen M og en er forbundet med inntrekkingssiden av drivinnretningen M, en slange er, gjennom et rør 39 som strekker seg gjennom det indre av drivinnretningen M og stempelet 40 i denne, forbundet med en kanal 42 som er anordnet i hovedseksjonen 10 og som overfører trykk til det indre av den elastiske hylsen 12, en slange er forbundet med hver side av drivinnretningene 28 ved koplingskragen C, og en slange er forbundet med den enkelte av et antall armaturer 43 i flensen F, som gjennom kanaler 44 står i forbindelse med den side av flensen F som er vendt mot verktøyet T og muffen S. I enden av kanalene 44 er det innmontert en egnet stråledyse 46 som kan rette dysestrømmen mot en posisjon mellom innerveggen av muffen S og ytterveggen av rørledningen P. Etter at enden av rørledningen P er innpasset i muffen S, kan skjøten mellom delene testes

ved trykkoverføring gjennom kanalene 44 og dysene 46.

Som vist i figur 2, er den beskadigete del av rørlednin-gen P fjernet, og ledningsenden er frilagt ved fjerning av sand og annet materiale fra sjøbunnen SB. Det tilrådes at rørledningen blir kappet i en posisjon som ligger såvidt langt bakover at røret har en stort sett rund tverrsnittsform. Etter at rørledningen P og sjøbunnen SB er bearbeidet som beskrevet og vist, blir enheten, bestående av underdelen B, verktøyet T, koplingskragen C, muffen S og drivinnretningen M, manøvrert i stilling med verktøyet T som utskyves delvis fra hylsen S til en stilling i flukt med og nær enden av rørledningen P. Verk-tøyet T strekkes på dette tidspunkt inn i rørledningsenden, slik at dets skulder 14 ligger an mot den bearbeidete ende av rørledningen P. Bevegelsen av verktøyet T mot denne posisjon er vist i figur 3. Med verktøyet T plassert i rørledningen P, ekspanderes den utvidbare ringdel eller hylse 12 til tett anlegg mot innerveggen av rørledningen P. Trykket som benyt-tes for denne ekspansjon, er betydelig lavere enn det trykk som senere anvendes for presspassing av enden av rørledningen P innvendig i muffen S. Trykket er også tilstrekkelig til å fastholde verktøyet sikkert i rørledningen P og for å omplas-sere den øvrige del av enheten i nøyaktigere flukt med rørled-ningen P. Dette trykket er dessuten slik forutvalgt at det er tilstrekkelig for gjenutforming av enden av rørledningen P til en mer rund fasong. Deretter aktiviseres drivanordningen M, for tilbaketrekking av verktøyet T, og posisjonen som er vist i figur 4, illustrerer denne tilbaketrekking innen muffen S forflyttes til en stilling hvori den omslutter enden av rør-ledningen P, som vist i figur 5.

Tilbaketrekkingen av verktøyet T fortsetter, til stangen R er helt tilbaketrukket og muffen S plassert i stilling rundt enden av rørledningen P. Som tidligere omtalt, vil skråflate-partiet 23 på den fremre innervegg av muffen S forårsake en ytterligere avrunding av rørledningens P yttervegg, mens det innskyves i stilling.

Under tilbaketrekkingen av verktøyet T innsprøytes fluid gjennom åpningene i flensen F og mellom innerveggen av muffen S og ytterveggen av rørledningens P endeparti, for å bortspyle avfallsmateriale fra muffens innerprofilering og rørledningens yttervegg. Deretter bringes verktøyet T under formingstrykk, og enden av rørledningen P formes radialt utad til låsende og tettsluttende inngrep med innerprofileringen i muffen S.

Når formingstrinnet er fullført, blir skjøten belastet, hydrostatisk og aksialt, for å kontrollere at den er uskadd. Verktøytrykket reduseres til ca. 35 kg/cm<2> over det hydrostatiske trykk som overføres gjennom kanalene 44. Dette hydrostatiske trykk utøver en aksialkraft mot skulderen 14. En skjøtlekkasje indikeres ved et fall i det overførte, hydrostatiske trykk. Skjøtbrudd på grunn av aksial belastning vil indikeres ved ©king av trykkraften mot tilbaketrekking av drivinnretningen M. Hvis testingen angir en svikt, kan formingstrinnet gjentas. Når den hydrostatiske test er fullfort og koplingskragen C er løsgjort fra inngrepet med muffen S, aktiviseres drivinnretningen M for å utskyve verktøyet T, hvorved koplingskragen C beveges bort fra enden av rørlednin-gen P og muffen S forflyttes til posisjonen ifølge figur 6.

Ved etterfølgende trykkavleding fra verktøyet T, kan dette løsgjøres fra det innvendige endeparti av rørledningen P. Deretter aktiviseres drivinnretningen M for å trekke verktøyet T tilbake fra stillingen i rørledningen P og returnere verktøyet til dets tilbaketrukne posisjon som vist i figur 7.

Det fremgår av det ovenstående at foreliggende oppfinnelse vil gi sikkerhet for en nøyaktig innretting av formings-verktøyet og koplingsmuffen i flukt med rørledningsenden, en i det minste delvis avrunding av enden av rørledningen P ved den første trykkoverføring til verktøyet T, en senkingseffekt under innskyvingen av koplingsmuffen S på ytterveggen av rør-ledningen P, for endelig avrunding av rørledningsenden, og understøtting av rørledningsenden og muffen S ved hjelp av underdelen B som etterlates, forbundet med muffen S, og under-støtter denne. Fluidene som innsprøytes gjennom det indre av muffen S, etter at denne er montert på rørledningen P, vil fjerne all sand, gjørme og andre materialer som kan få skade-lig innvirkning på formingsprosessen.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for montering av et koplingselement på enden av en beskadiget undervanns-rørledning, etter fjerning av den beskadigete seksjon, omfattende følgende trinn:

plassering av en enhet innbefattende et innvendig for-mingsverktøy (T), en fremskyvings- og tilbaketrekkingsaktuator (M) som er forbundet med formingsverktøyet stort sett i flukt med enden av rørledningen (P), og et forbindelses-hylseelement (S) på sjøbunnen nær rørledningsenden, fremskyving av formingsverktøyet (T) inn i enden av rørledningen (P), ekspandering av formingsverktøyets (T) formingsparti (12) til tettsluttende anlegg mot rørledningens indre, tilbaketrekking av formingsverktøyet (T) slik at enheten trekkes nær inntil rørledningsenden, for plassering av forbindelses-hylseelementet (S) rundt rørledningen og danne et anslag som en formingshylse kan ligge an mot under forming, ekspandering av verktøyets (T) formingsparti (12) til formingsinngrep med det indre av rørledningsenden,for å forme den radielt utad til fast og tettende inngrep med det indre av forbindelses-hylseelementet (S), karakterisert ved fremskyving av aktuatoren (M) for derved å bevege aktuatoren bort fra rørledningsenden og fra forbindelses-hylseelementet (S) , avlasting av formingstrykk fra formingsverktøyet (T), og deretter tilbaketrekking av aktuatoren (M) for å fjerne formingsverktøyet fra sin stilling i enden av rørledningen (P) •

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor forbindelses-hylseelementet (S) er løsbart forbundet med formingsverktøyet (T) og aktuatoren (M), karakterisert ved at forbindelses-hylseelementet (S) forflyttes til en stilling hvor det omslutter enden av rørledningen (P) under nevnte andre tilbaketrekningstrinn, og at forbindelsen med forbindelses-hylseelementet (S) oppheves etter formingstrinnet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at forbindelses-hylseelementet (S) spyles innvendig under og etter at det er brakt i stilling rundt rørlednings-enden .

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det under det innledende ekspanderingstrinn tilføres et trykk som er tilstrekkelig til å fremskaffe en avrunding av enden av rørledningen (P).

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at tilbaketrekkingstrinnet for plassering av forbindelses-hylseelementet (S) i stilling rundt rørledningsenden ut-føres med tilstrekkelig trykk til at urunde partier av rør-ledningens (P) ende smies til rund form ved hjelp av hylseelementet (S).

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det utøves et testetrykk mot enden av rørledningen (P) og forbindelses-hylseelementet (S) mens formingsverktøyet (T) befinner seg i sin ekspanderte stilling etter formingstrinnet, for å teste effektiviteten av rørledningsendens tetningsinngrep i forbindelses-hylseelementet.

7. Anordning for fastgjøring av en koplingsdel på den åpne ende av en undervanns-rørledning, omfattende: et trykkformingsverktøy (T) med en hoveddel (10), eh elastisk hylse (12) som omslutter hoveddelen, samt midler for overføring av trykk til det indre av den elastiske hylse, en ytre formingshylse (S) , en aktuator (M) innrettet til å fremskyve og tilbaketrek-ke formingsverktøyet i forhold til den ytre formingshylse, midler (C) som løsbart forbinder aktuatoren (M) med den ytre formingshylse (S), karakterisert vedat aktuatoren (M) er slik anordnet og innrettet at med den elastiske hylse (12) i sin fremskjøvne formingsstilling kan den beveges i forhold til formingshylsen (S) etter forming, idet aktuatorens bevegelse skjer som reaksjon på fremskyving av aktuatoren mens hylsen fremdeles er i den ekspanderte formingsstilling.

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at den omfatter en underdel (B) som er forbundet med hylsen (S) på understøttende måte.

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at den omfatter en bæreflens med en krageflens (20), samt midler som forbinder aktuatoren (M) med bæreflensen, og at midlene (C) er en koplingskrage som står i inngrep med krageflensen (20) på bæreflensen og en krageflens på formingshylsen (S) for å feste formingshylsen i anlegg mot bæreflensen.

10. Anordning ifølge et av kravene 7 til 9, karakterisert ved at den omfatter midler (44) som er forbundet med formingsverktøyet (T) for innføring av fluidstråler i det indre av formingshylsen (S) når og etter at den er plassert rundt rørledningen som skal formes i den.

11. Anordning ifølge et av kravene 7 til 10, karakterisert ved at formingshylsen har en innvendig profil i hvilken undervannsrørledningen skal press-formes og en ytre krageflens.

12. Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved at de utløsbare koplingsmidler mellom aktuatoren og den ytre formingshylse er en kragekopling (C).

13. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at den omfatter en bæreflens som er montert i kragekoplingen (C), og midler for å feste aktuatoren (M) til bæreflensen, hvilken aktuator har en forbindelsesstang (R) som strekker seg forskyvbart gjennom bæreflensen og er festet til formingsverktøyet (T). 14. ( Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at midlene (44) omfatter porter som strekker seg gjennom bæreflensen og er rettet mot det indre av formingshylsen (S) som står i inngrep med kragekoplingen (C), slik at fluider som strømmer ut gjennom portene (44) vil spyle sediment og andre faste bunnstoffer fra det indre av formingshylsen.