NO20111391A1

NO20111391A1 - Systems and methods for installing structures in a body of water

Info

Publication number: NO20111391A1
Application number: NO20111391A
Authority: NO
Inventors: Stephen Armstrong; Damon Mcmillan; Christopher West
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 2009-04-29
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2011-10-14
Also published as: GB201117801D0; AU2010241793A1; BRPI1016221A2; WO2010126874A3; WO2010126874A2; GB2480990A

Abstract

Et system omfattende en struktur definerende et indre av systemet, en anordning utenfor strukturen, anordningen tilpasset for å minke i størrelse når senket ned i et legeme av vann, en remse utenfor anordningen, remsen tilpasset å minke i størrelse når anordningen minker i størrelse, remsen omfatter en første ende og en andre ende, en koplingssammenstilling koplet til den første ende og den andre ende, koplingssammenstillingen omfattende en bolt, en forskyvningsmekanisme tilpasset å holde et nivå av spenning over remsen, en begrenser tilpasset å sikre en minimumslengde av forskyvningsmekanismen.A system comprising a structure defining an interior of the system, a device outside the structure, the device adapted to decrease in size when lowered into a body of water, a strip outside the device, the strip adapted to decrease in size as the device decreases in size, the strip comprises a first end and a second end, a coupling assembly coupled to the first end and the second end, the coupling assembly comprising a bolt, a displacement mechanism adapted to maintain a level of tension across the strip, a limiter adapted to ensure a minimum length of the displacement mechanism.

Description

Oppfinnelsens område Field of the invention

Den foreliggende beskrivelse vedrører systemer og fremgangsmåter for å installere strukturer i et legeme av vann, for eksempel strukturer utsatte for økende omgivelsestrykk ved økende vanndybde. The present description relates to systems and methods for installing structures in a body of water, for example structures exposed to increasing ambient pressure with increasing water depth.

Oppfinnelsens bakgrunn The background of the invention

For å øke oppdriften av undersjøiske strukturer og/eller isolere strukturen fra den omgivende vanntemperatur kan et skum bli påført det ytre. Generelt kan et polyolefinskum, for eksempel polyetylen bli brukt i dybder opp til omtrent 100 m for oppdrift eller isoleringsanvendelser. Et polyuretanskum kan også bli brukt i dybder opp til omtrent 100 m. Kopolymerskum kan bli brukt ved dybder opp til 600 eller til og med opp til 1000 m. To increase the buoyancy of underwater structures and/or to insulate the structure from the surrounding water temperature, a foam can be applied to the exterior. In general, a polyolefin foam such as polyethylene can be used at depths up to about 100 m for buoyancy or insulation applications. A polyurethane foam can also be used at depths up to about 100 m. Copolymer foam can be used at depths up to 600 or even up to 1000 m.

Syntaktisk skum blir brukt for installasjon og oppdriftsanvendelser i dypere vann. Syntaktisk skum blir produsert ved å plassere mikrosfærer i hult glass eller andre materialer i en polymermatriks. Syntaktisk skum kan bli brukt ved dybder opp til 3000 m, opp til 4000 m eller mer. Syntactic foam is used for installation and buoyancy applications in deeper water. Syntactic foam is produced by placing microspheres in hollow glass or other materials in a polymer matrix. Syntactic foam can be used at depths up to 3000 m, up to 4000 m or more.

Generelt blir skum og noen andre materialer komprimert når de blir senket ned i vannet og det omgivende trykk øker. Strukturer som er installert utenfor skummet kan passe perfekt om skummet ved overflaten, men når skummet krymper i vannet viser et gap seg mellom strukturen og skummet. In general, foam and some other materials are compressed when they are submerged in water and the surrounding pressure increases. Structures installed outside the foam may fit perfectly around the foam at the surface, but as the foam shrinks in the water a gap appears between the structure and the foam.

Patentsøknad WO 2008/144410, med fullmektigutdrag nummer TH3254, hvilken er til behandling samtidig, beskriver et system omfattende en struktur for å definere et indre av systemet, en anordning utenfor strukturen, anordningen er tilpasset for å minke i størrelse under nedsenking i et legeme av vann, en remse utenfor anordningen, remsen er tilpasset for å minke i størrelse under apparatets minking i størrelse. Patentsøknad WO 2008/144410 er i dens helhet innlemmet heri ved referanse. Patent application WO 2008/144410, with proxy extract number TH3254, which is pending at the same time, describes a system comprising a structure for defining an interior of the system, a device outside the structure, the device being adapted to decrease in size during immersion in a body of water, a strip outside the device, the strip is adapted to shrink in size during the device's shrinking in size. Patent application WO 2008/144410 is incorporated herein in its entirety by reference.

Patentsøknad PCT/US2009/031503, med fullmektigutdrag nummer TH3244, hvilken er til behandling samtidig, beskriver et system omfattende en undersjøisk struktur hvilken definerer et indre av systemet, strukturen er utsatt for en vannstrøm, minst én linje utenfor strukturen, en krave utenfor strukturen tilpasset for å opprettholde den minst ene linje inntil strukturen, og en dempeinnretning for virvelindusert vibrasjon utenfor den minst ene linje og kraven. Patentsøknad PCT/US2009/031503 er i dens helhet innlemmet heri ved referanse. Patent application PCT/US2009/031503, with proxy extract number TH3244, which is pending at the same time, describes a system comprising a subsea structure which defines an interior of the system, the structure is exposed to a water flow, at least one line outside the structure, a collar outside the structure adapted to maintain the at least one line close to the structure, and a damping device for vortex-induced vibration outside the at least one line and the collar. Patent application PCT/US2009/031503 is incorporated herein in its entirety by reference.

USA-patentnummer 7195530 beskriver system omfattende en struktur i et legeme av vann, hvor legemet av vann omfatter en dybde omfattende en toppseksjon fra en overflate av legemet av vann til en tredel av dybden og en andre seksjon fra en tredel av dybden til to tredel av dybden, en første oppdriftsanordning festet til strukturen i toppseksjonen av dybden, en andre oppdriftsanordning festet til strukturen i den andre seksjon av dybden, hvor den andre oppdriftsanordning sørger for en andre oppdriftsvirkning i gjennomsnitt pr. lengde av strukturen minst 30 % mindre enn en første oppdriftsvirkning i gjennomsnitt pr. lengde av strukturen forsynt av den første oppdriftsanordning. USA-patentnummer 7195530 er i helhet innlemmet heri ved referanse. US patent number 7195530 describes a system comprising a structure in a body of water, where the body of water comprises a depth comprising a top section from a surface of the body of water to one third of the depth and a second section from one third of the depth to two thirds of the depth, a first buoyancy device attached to the structure in the top section of the depth, a second buoyancy device attached to the structure in the second section of the depth, where the second buoyancy device provides a second buoyancy effect on average per length of the structure at least 30% less than a first buoyancy effect on average per length of the structure provided by the first buoyancy device. United States Patent No. 7,195,530 is incorporated herein by reference in its entirety.

Det er et behov innen teknikken for systemer og/eller fremgangsmåter for effektivt å installere strukturer i et legeme av vann. There is a need in the art for systems and/or methods for efficiently installing structures in a body of water.

Det er et behov innen teknikken for systemer og fremgangsmåter for å kompensere for krympingen av skum på det ytre av en struktur. There is a need in the art for systems and methods to compensate for the shrinkage of foam on the exterior of a structure.

Oppfinnelsens sammendrag Summary of the invention

Ett aspekt av oppfinnelsen tilgjengeliggjør et system omfattende en struktur for å definere et indre av systemet, en anordning utenfor strukturen, anordningen tilpasset å minke i størrelse under senking ned i et legeme av vann, en remse utenfor anordningen, remsen tilpasset å minke i størrelse når anordningen minker i størrelse, remsen omfattende en første ende og en andre ende, og en koplingssammenstilling koplet til den første ende og den andre ende, koplingssammenstillingen omfattende en bolt, en forskyvningsmekanisme tilpasset å holde et nivå av spenning over remsen, en begrenser tilpasset for å sikre en minstelengde av forskyvningsmekanismen. One aspect of the invention provides a system comprising a structure for defining an interior of the system, a device outside the structure, the device adapted to decrease in size during immersion in a body of water, a strip outside the device, the strip adapted to decrease in size when the device decreases in size, the strip comprising a first end and a second end, and a coupling assembly coupled to the first end and the second end, the coupling assembly comprising a bolt, a displacement mechanism adapted to maintain a level of tension across the strip, a limiter adapted to ensure a minimum length of the displacement mechanism.

Et annet aspekt av oppfinnelsen tilgjengeliggjør en fremgangsmåte for å installere en struktur i et legeme av vann omfattende å feste en anordning utvendig til strukturen, feste en remse utvendig til anordningen, remsen omfatter en mekanisme tilpasset for å holde en spenning på remsen og en begrenser for å styre en lengde av mekanismen, senke anordningen og remsen ned i legemet av vann, og hvor anordningen har en reduksjon i volum på grunn av et omgivende vanntrykk i legemet av vann, og remsen har en korresponderende reduksjon i lengde for å kompensere for apparatets reduksjon i volum. Another aspect of the invention provides a method for installing a structure in a body of water comprising attaching a device externally to the structure, attaching a strip externally to the device, the strip comprising a mechanism adapted to maintain a tension on the strip and a limiter for controlling a length of the mechanism, lowering the device and the strip into the body of water, and where the device has a reduction in volume due to an ambient water pressure in the body of water, and the strip has a corresponding reduction in length to compensate for the reduction of the device in volume.

Oppfinnelsens fordeler omfatter én eller flere av de følgende: The invention's advantages include one or more of the following:

Systemer og/eller fremgangsmåter for mer effektivt å installere strukturer i et legeme av vann; og/eller Systems and/or methods for more efficiently installing structures in a body of water; and or

Systemer og/eller fremgangsmåter for å kompensere for krympingen av skum på det ytre av en struktur. Systems and/or methods for compensating for the shrinkage of foam on the exterior of a structure.

Kort beskrivelse av figurene Brief description of the figures

Figur 1 illustrerer et undersjøisk struktursystem. Figure 1 illustrates a subsea structural system.

Figur 2 illustrerer en krave sett ovenfra. Figure 2 illustrates a collar seen from above.

Figur 3 illustrerer et tverrsnitt av koplingssammenstillingen fra figur 2 i en komprimert konfigurasjon. Figur 4 illustrerer et tverrsnitt av koplingssammenstillingen fra figur 2 i en utvidet konfigurasjon. Figure 3 illustrates a cross-section of the connector assembly from Figure 2 in a compressed configuration. Figure 4 illustrates a cross-section of the connector assembly from Figure 2 in an expanded configuration.

Detaljert beskrivelse Detailed description

Figur 1: Figure 1:

Nå under henvisning til figur 1 er det illustrert offshoresystem 100. System 100 omfatter < struktur 104 være et stigerør. Utenfor stigerør 104 er oppdriftsmateriale 106, slik som et skum, som kan tjene til å isolere og/eller sørge for oppdrift til stigerør 104. Vannet har strøm 110 hvilken kan forårsake virvelindusert vibrering (VIV) av stigerør 104 og oppdriftsmateriale 106. For å motvirke VIV, kan VIV-dempeinnretninger 114 være installert langs lengden av stigerør 104. VIV-dempeinnretninger kan være hvilken som helst type av innretning hvilken er hensiktsmessig for å dempe VIV. Typisk kan VIV-dempeinnretninger være strømlinjeskjermer, glatte kraver, flersidige dempeinnretninger eller liknende. Hensiktsmessige VIV-dempeinnretninger kan være fremstilt fra hvilket som helst av mangfoldige materialer, inkludert, men ikke begrenset til: termoplast, fiberglass og metaller. Now with reference to Figure 1, offshore system 100 is illustrated. System 100 comprises < structure 104 being a riser. Outside riser 104 is buoyancy material 106, such as a foam, which can serve to insulate and/or provide buoyancy to riser 104. The water has current 110 which can cause vortex-induced vibration (VIV) of riser 104 and buoyancy material 106. To counteract VIV, VIV mitigation devices 114 may be installed along the length of riser 104. VIV mitigation devices may be any type of device which is appropriate for mitigating VIV. Typically, VIV damping devices can be streamline screens, smooth collars, multi-sided damping devices or similar. Appropriate VIV dampening devices may be fabricated from any of a variety of materials, including, but not limited to: thermoplastics, fiberglass, and metals.

Kraver 112 er videre installert om stigerør 104 og mellom VIV-dempeinnretninger 114 for å holde VIV-dempeinnretninger 114 fra å bevege seg langs lengden av stigerør 104. Typisk kan kraver 112 være lastbærende kraver installert når stigerør 104 innledende blir utplassert fra en flytende boreenhet. Collars 112 are further installed around riser 104 and between VIV damping devices 114 to keep VIV damping devices 114 from moving along the length of riser 104. Typically, collars 112 may be load bearing collars installed when riser 104 is initially deployed from a floating drilling unit.

Fordi stigerør 104 blir senket gjennom vannet minker oppdriftsmaterialet 106 i størrelse på grunn av omgivende trykkøkning. Dette reduserer i sin tur diameteren av oppdriftsmateriale 106 om hvilket kravene 112 er plassert. Dermed må kravene 112 være i stand til å kompensere for disse størrelsesendringer slik at de ikke løsner mens diameteren minker og sklir langs lengden av stigerør 104. As riser 104 is lowered through the water, buoyant material 106 decreases in size due to ambient pressure increase. This in turn reduces the diameter of buoyancy material 106 about which the claims 112 are placed. Thus, the claims 112 must be able to compensate for these size changes so that they do not loosen as the diameter decreases and slide along the length of the riser 104.

Andre omgivelser møter også situasjoner hvor den ytre diameter av en struktur kan øke og/eller minke. For slike situasjoner er bruk av denne oppfinnelse, hvilken alternativt kan øke og/eller minke diameteren av en krave for å kompenserer for disse størrelsesendringene av strukturen, forutsatt. Other environments also encounter situations where the outer diameter of a structure can increase and/or decrease. For such situations, use of this invention, which can alternatively increase and/or decrease the diameter of a collar to compensate for these size changes of the structure, is provided.

Figur 2. Figure 2.

Figur 2 illustrerer et riss sett ovenfra av en krave med en modifiserbar diameter for å tilpasse seg endringer i størrelsen av den underliggende struktur. Krave 212 er formet av legeme 230 med hensiktsmessige dimensjoner for å plassere krave 212 om et stigerør eller andre offshorestrukturer og oppdriftsmateriale festet til dem. Krave 212 kan være fremstilt fra hvilket som helst sterkt, korrosjonsbestandig, hensiktsmessig materiale for å støtte strømlinjeskj ermer eller andre VIV-dempeinnretninger inkludert, men ikke begrenset til en høytetthetspolyetylen, termoplaster slik som delrin ®, fiberforsterkede polymere slik som glassfiber og metaller. I enda ytterligere utførelsesformer kan krave 212 være fremstilt fra et begroingshemmende materiale slik som kopper for å hindre marin begroing. Krave 212 kan være ekstrudert eller støpt eller på annen måte bli formet fra det ønskede materiale. Figure 2 illustrates a plan view of a collar with a modifiable diameter to accommodate changes in the size of the underlying structure. Collar 212 is formed from body 230 with appropriate dimensions for placing collar 212 about a riser or other offshore structures and buoyancy material attached thereto. Collar 212 may be fabricated from any strong, corrosion resistant material suitable for supporting streamline screens or other VIV attenuation devices including but not limited to a high density polyethylene, thermoplastics such as delrin ® , fiber reinforced polymers such as fiberglass and metals. In still further embodiments, collar 212 may be made from an antifouling material such as copper to prevent marine fouling. Collar 212 may be extruded or molded or otherwise formed from the desired material.

Legeme 230 kan valgbart bli delt inn i to seksjoner 230a og 230b. Seksjon 230a og 230b kan være plassert om motsatte sider av oppdriftsmaterialet og så koplet ved deres ender for å holde legeme 230 på plass. Typisk kan seksjoner 230a og 230b bli koplet ved én ende med hengsel 232 og ved en annen ende med koplingssammenstilling 216.1 dette aspekt kan legeme 230 bli åpnet for å plassere legemet 230 om oppdriftsmaterialet og så lukket om oppdriftsmaterialet for å sikre legemet 230 til stigerøret og oppdriftsmaterialet. Body 230 can optionally be divided into two sections 230a and 230b. Sections 230a and 230b may be placed about opposite sides of the buoyancy material and then connected at their ends to hold the body 230 in place. Typically, sections 230a and 230b may be connected at one end by hinge 232 and at another end by coupling assembly 216. In this aspect, body 230 may be opened to place body 230 around the buoyancy material and then closed around the buoyancy material to secure body 230 to the riser and the buoyancy material. .

Figur 3: Figure 3:

Nå under henvisning til figur 3: en diameter av krave 212 kan bli modifisert for å kompensere for kompresjon av det underliggende oppdriftsmateriale ved bruk av koplingssammenstilling 216.1 dette aspekt kan koplingssammenstillingen 216 være fjærbelastet slik at en diameter av krave 212 endrer seg uten brukerinngrep langs med den underliggende struktur (for eksempel et oppdriftsmateriale 106 (se figur 1) hvilket beveger seg gjennom dybden av et undersjøisk miljø med varierende trykk). Koplingssammenstilling 216 kan videre være dimensjonert for å muliggjøre styring av fjærlengden for å hindre over- og/eller understramming av krave 212.1 dette aspekt kan koplingssammenstilling 216 omfatte bolt 222 som passerer gjennom stoppere 220a og 220b festet til seksjonsender 230a og 230b motsatte hengsel 232. Bolt 222 kan være hvilken som helst type av bolt hensiktsmessig for å sikre seksjon 230a og 230b av krave 212 sammen som heri beskrevet. I noen utførelsesformer kan bolt 222 være en 13 toms bolt med 7 toms gjenger. Skive 226 kan være plassert inntil boltehodet og fjær 302 kan være plassert om bolt 222 mellom skive 226 og stopper 220a. Now referring to Figure 3: a diameter of collar 212 may be modified to compensate for compression of the underlying buoyancy material using coupling assembly 216.1 this aspect, coupling assembly 216 may be spring-loaded such that a diameter of collar 212 changes without user intervention along it underlying structure (for example, a buoyancy material 106 (see Figure 1) which moves through the depth of a subsea environment with varying pressure). Coupling assembly 216 may further be dimensioned to enable control of the spring length to prevent over- and/or under-tightening of collar 212. In this aspect, coupling assembly 216 may include bolt 222 passing through stoppers 220a and 220b attached to section ends 230a and 230b opposite hinge 232. Bolt 222 may be any type of bolt suitable for securing sections 230a and 230b of collar 212 together as described herein. In some embodiments, bolt 222 may be a 13 inch bolt with 7 inch threads. Disc 226 can be positioned close to the bolt head and spring 302 can be positioned around bolt 222 between disc 226 and stop 220a.

Begrenserrør 224 er videre plassert om bolt 222 og fjær 302 for å styre en lengde av fjæren. I dette aspekt kan begrenserrør 224 ha hvilken som helst dimensjon som er hensiktsmessig for å sette en ønsket lengde av fjæren. Typisk er begrenserrør 224 i én utførelsesform et hult sylindrisk rør med åpninger i begge ender. I noen utførelsesformer kan begrenserrør 224 ha et rørformet legeme med åpne ender med indre diametre dimensjonert for å passe om fjær 302.1 denne utførelsesform kan skiver være plassert om bolt 222 ved motsatte ender av begrenserrør 224 for å lette plassering av begrenserrør 224 mellom boltehodet og stopper 220a. I andre utførelsesformer kan begrenserrør 224 inkludere en kappet ende og et rørformet legeme med en indre diameter dimensjonert for forskyvbart å passe om bolt 222. Den motsatte ende og legemet av begrenserrør 224 kan ha en større åpning for å tillate begrenserrør 224 å skli over fjær 302. Det er forutsatt at begrenserrør 224 kan være atskilt fra krave 212 eller festet til stopper 220a av krave 212 ved én ende. Begrenserrør 224 kan være fremstilt fra hvilket som helst sterkt, korrrosjonsbestandig materiale, inkludert, men ikke begrenset til: en høytetthets polyetylen, termoplaster slik som delrin ®, flberforsterkede polymere, slike som glassfiber eller metaller slik som aluminium eller rustfritt stål. Restrictor tube 224 is further placed around bolt 222 and spring 302 to control a length of the spring. In this aspect, restrictor tube 224 may have any dimension appropriate to set a desired length of spring. Typically, restrictor tube 224 in one embodiment is a hollow cylindrical tube with openings at both ends. In some embodiments, restrictor tube 224 may have an open-ended tubular body with internal diameters sized to fit about spring 302. In this embodiment, washers may be located about bolt 222 at opposite ends of restrictor tube 224 to facilitate placement of restrictor tube 224 between bolt head and stop 220a . In other embodiments, restrictor tube 224 may include a capped end and a tubular body with an inner diameter sized to slidably fit over bolt 222. The opposite end and body of restrictor tube 224 may have a larger opening to allow restrictor tube 224 to slide over spring 302 It is assumed that restrictor tube 224 may be separate from collar 212 or attached to stop 220a of collar 212 at one end. Containment tube 224 may be fabricated from any strong, corrosion resistant material, including, but not limited to: a high density polyethylene, thermoplastics such as delrin®, fiber reinforced polymers such as fiberglass, or metals such as aluminum or stainless steel.

Under installasjon blir skive 226 først plassert om bolt 222 nær boltehodet, fulgt av fjær 302 og begrenserrør 224. Den fri ende av bolt 222 blir så satt gjennom åpning i stopper 220a og 220b. During installation, washer 226 is first placed around bolt 222 near the bolt head, followed by spring 302 and restrictor tube 224. The free end of bolt 222 is then inserted through opening in stops 220a and 220b.

I én utførelsesform i hvilken fjæren kan redusere diameteren under arbeidet kan bolt 222 bli strammet ved å bruke primærmutter 228 slik at skive 226 treffer begrenserrør 224 og komprimerer fjæren til en lengde av begrenserrør 224. Siden fjæren ikke kan bli komprimert forbi en lengde av begrenserrør 224 blir overstramming av bolt 222 hindret. I dette aspekt er lengden av begrenserrør 224 slik at over- eller understramming av bolt 222 blir hindret. In one embodiment in which the spring can reduce its diameter during operation, bolt 222 can be tightened using primary nut 228 so that washer 226 impinges on restrictor tube 224 and compresses the spring to a length of restrictor tube 224. Since the spring cannot be compressed past a length of restrictor tube 224 overtightening of bolt 222 is prevented. In this aspect, the length of restrictor tube 224 is such that over- or under-tightening of bolt 222 is prevented.

I en annen utførelsesform i hvilken fjæren kan øke og/eller redusere diameteren under drift, kan bolt 222 bli strammet ved å bruke primærmutter 228 slik at skive 226 har et gap mellom begrenserrør 224 og fjær 302 er forbundet med stopper 220a og skive 226 slik at fjær 302 er forspent for å øke diameter av krave 212 inntil begrenserrør 224 møter skive 226. Når diameter av krave blir øket komprimerer skive 226 fjæren 302 til en lengde av begrenserrør 224. Siden fjæren ikke kan bli komprimert forbi en lengde av begrenserrør 224, kan en maksimal diameter av krave bli satt. Når fjær 302 er komprimert er den forspent for å minke diameteren av krave 212 og skape et gap mellom skiven 226 og begrenserrør 224. In another embodiment in which the spring can increase and/or decrease in diameter during operation, bolt 222 can be tightened using primary nut 228 so that washer 226 has a gap between restrictor tube 224 and spring 302 is connected to stopper 220a and washer 226 so that spring 302 is biased to increase the diameter of collar 212 until restrictor tube 224 meets disc 226. As the diameter of collar is increased, disc 226 compresses spring 302 to a length of restrictor tube 224. Since the spring cannot be compressed beyond a length of restrictor tube 224, a maximum diameter of collar be set. When spring 302 is compressed, it is biased to reduce the diameter of collar 212 and create a gap between washer 226 and restrictor tube 224.

Typisk har i noen utførelsesformer begrenserrør 224 en lengde på omtrent Typically, in some embodiments, restrictor tube 224 has a length of approximately

7,6 cm (3") til 12,7 cm (5"). For eksempel kan begrenserrør 224 ha en lengde fra 5,1 cm (2") til 15,2 cm (6") eller fra 8,9 cm (3,5") til 11,4 cm (4,5"). 7.6 cm (3") to 12.7 cm (5"). For example, restrictor tube 224 may be from 5.1 cm (2") to 15.2 cm (6") or from 8.9 cm (3.5") to 11.4 cm (4.5") in length.

Når bolt 222 er strammet til den ønskede lengde kan andre kontramutter 229 bli innsatt over enden av bolt 222 og strammet mot primærmutter 228 for å låse primærmutter 228 på plass. When bolt 222 is tightened to the desired length, a second counter nut 229 can be inserted over the end of bolt 222 and tightened against primary nut 228 to lock primary nut 228 in place.

Komponenter av koplingssammenstilling 216 (for eksempel bolt 222, skive 226, muttere 228, 229, begrenserrør 224, etc.) kan være fremstilt fra materialer inkludert, men ikke begrenset til: termoplaster, glassfiber og metaller. Components of coupling assembly 216 (eg, bolt 222, washer 226, nuts 228, 229, restrictor tube 224, etc.) may be fabricated from materials including, but not limited to: thermoplastics, fiberglass, and metals.

Figur 3 illustrerer et tverrsnitt av koplingssammenstillingen fra figur 2 i en komprimert konfigurasjon. Fjær 302 er vist i figur 3 komprimert innenfor begrenserrør 224. Fjær 302 kan være av hvilken som helst type av fjær og kan være fremstilt av hvilken som helst type av hensiktsmessig materiale for å modifisere diameteren av krave 212 som beskrevet heri. Figure 3 illustrates a cross-section of the connector assembly from Figure 2 in a compressed configuration. Spring 302 is shown in Figure 3 compressed within restrictor tube 224. Spring 302 may be any type of spring and may be made of any type of suitable material to modify the diameter of collar 212 as described herein.

I én utførelsesform kan fjær 302 være oppnåd fra materialer kommersielt tilgjengelige fra Mearthane Products Corporation under modellnummer DS-390A Ether Type MDI Urethane. Det er videre forutsatt at fjær 302 kan være fremstilt fra materialer inkludert, men ikke begrenset til: termoplaster, glassfiber og metaller, slik som rustfritt stål eller aluminium. I noen utførelsesformer er fjær 302 omtrent 12,7 cm (5") til 17,9 cm (7") i dens ukomprimerte naturlige tilstand. For eksempel er fjær 302 i dens ukomprimerte tilstand 10.2 cm (4") til 20,3 cm (8") eller fra 14,0 cm (5,5") til 16,5 cm (6,5"). In one embodiment, spring 302 may be obtained from materials commercially available from Mearthane Products Corporation under model number DS-390A Ether Type MDI Urethane. It is further contemplated that spring 302 may be made from materials including, but not limited to: thermoplastics, fiberglass, and metals, such as stainless steel or aluminum. In some embodiments, spring 302 is approximately 12.7 cm (5") to 17.9 cm (7") in its uncompressed natural state. For example, spring 302 in its uncompressed state is 10.2 cm (4") to 20.3 cm (8") or from 14.0 cm (5.5") to 16.5 cm (6.5").

For å komprimere fjær 302 til den ønskede lengde kan primærmutter 228 ved enden av bolt 222 med skive 226, fjær 302 og begrenserrør 224 på seg, bli strammet inntil skive 226 kommer i kontakt med enden av begrenserrør 224. Slik stramming komprimerer fjær 302 til lengden av begrenserrør 224. Dette i sin tur strammer krave 212 om det underliggende stigerør for å hindre det fra å bevege seg langs lengden av stigerøret. Som tidligere drøftet: i noen utførelsesformer har begrenserrør 224 en lengde på omtrent 7,6 cm (3") til 12,7 cm (5"). I dette aspekt har fjær 302 i dens komprimerte tilstand en lengde på omtrent 7,6 cm (3") til 12,7 cm (5"). Andre kontramutter 229 blir så ytterligere strammet langs bolt 222 inntil den når primærmutter 228. To compress spring 302 to the desired length, primary nut 228 at the end of bolt 222 with washer 226, spring 302 and restrictor tube 224 on it can be tightened until washer 226 contacts the end of restrictor tube 224. Such tightening compresses spring 302 to length of restrictor tube 224. This in turn tightens collar 212 about the underlying riser to prevent it from moving along the length of the riser. As previously discussed: in some embodiments, restrictor tube 224 has a length of approximately 7.6 cm (3") to 12.7 cm (5"). In this aspect, spring 302 in its compressed state has a length of approximately 7.6 cm (3") to 12.7 cm (5"). Second counter nut 229 is then further tightened along bolt 222 until it reaches primary nut 228.

Figur 4: Figure 4:

Figur 4 illustrerer et tverrsnitt av koblingssammenstillingen fra figur 2 i en utvidet konfigurasjon. I denne utførelsesform er fjæren 302 utvidet fra den komprimerte tilstand vist i figur 3 og strekker seg derfor ut av begrenserrør 224. Utvidelse av fjær 302 som vist i figur 4 skjer når oppdriftsmaterialet, om hvilket krave Figure 4 illustrates a cross-section of the connector assembly from Figure 2 in an expanded configuration. In this embodiment, the spring 302 is expanded from the compressed state shown in Figure 3 and therefore extends out of the restrictor tube 224. Expansion of the spring 302 as shown in Figure 4 occurs when the buoyancy material, about which collar

212 er plassert, trekker seg sammen på grunn av trykkøkningen som skjer når stigerøret senkes gjennom vannet. I særdeleshet forspenner fjær 302 som er komprimert mellom skive 226 og stopper 220a, seksjonen 230a og 230b av krave 212 sammen, for derved å stramme krave 212 om det underliggende stigerør. Når stigerøret blir senket ned i vannet trekker oppdriftsmaterialet om stigerøret seg sammen, noe som i sin tur reduserer en diameter av overflaten om hvilken krave 212 er plassert. Dette tillater fjær 302 å utvide seg langs bolt 222. Bolt 222 er forskyvbart posisjonert gjennom stopper 220a og 220b, slik at utvidelse av fjær 302 trekker bolt 222 videre gjennom stopper 220a, som i sin tur tvinger enden av seksjon 230a og 230b mot hverandre. Når enden av seksjon 230a og 230b beveger seg mot hverandre minker diameteren av krav 212 for å tilpasse seg størrelsen av den underliggende overflate (for eksempel stigerør med oppdriftsmateriale på) for å sikre at krave 212 blir holdt tett om overflaten. I dette aspekt tillater konnektorsammenstillingen 216 at diameteren av krave 212 blir automatisk justert når størrelsen av det underliggende oppdriftsmateriale endrer seg. 212 is placed, contracts due to the increase in pressure that occurs when the riser is lowered through the water. In particular, spring 302, which is compressed between disk 226 and stop 220a, biases sections 230a and 230b of collar 212 together, thereby tightening collar 212 about the underlying riser. When the riser is lowered into the water, the buoyancy material around the riser contracts, which in turn reduces a diameter of the surface about which the collar 212 is placed. This allows spring 302 to expand along bolt 222. Bolt 222 is slidably positioned through stops 220a and 220b, such that expansion of spring 302 pulls bolt 222 further through stop 220a, which in turn forces the ends of sections 230a and 230b against each other. As the ends of sections 230a and 230b move toward each other, the diameter of collar 212 decreases to conform to the size of the underlying surface (eg riser with buoyancy material on it) to ensure that collar 212 is held tightly to the surface. In this aspect, the connector assembly 216 allows the diameter of collar 212 to be automatically adjusted as the size of the underlying buoyancy material changes.

Mens VIV-dempeinnretninger slik som strømlinjeskjermer er beskrevet, er det forutsatt at utførelsene beskrevet heri videre kan bli brukt i forbindelse med andre typer av VIV-dempeinnretninger. While VIV damping devices such as streamline screens are described, it is assumed that the embodiments described herein further can be used in conjunction with other types of VIV damping devices.

Illustrative utførelsesformer Illustrative embodiments

I én utførelsesform er det beskrevet et system omfattende en struktur for å definere et indre av systemet, en anordning utenfor strukturen , anordningen tilpasset for å minke i størrelse ved senking ned i et legeme av vann, en remse utenfor anordningen, remsen tilpasset for å minke i størrelse når anordningen reduseres i størrelse, remsen omfatter en første ende og en andre ende, og en koplingssammenstilling koplet til den første ende og den andre ende, koplingssammenstillingen omfattende en bolt, en forspenningsmekanisme tilpasset å holde et nivå av spenning på remsen, en begrenser tilpasset å sikre en minimumslengde av forspenningsmekanismen. I noen utførelsesformer er strukturen i et legeme av vann, videre omfattende et fartøy forbundet med strukturen, hvor fartøyet flyter i legemet av vann. I noen utførelsesformer er strukturen valgt fra gruppen bestående av en olje- eller gassbrønnstrømrør, en olje- eller gassutførselsledning, en rørledning, et stigerør, og et rørformet stål. I noen utførelsesformer omfatter anordningen et polymerskum. I noen utførelsesformer inkluderer systemet også en polymeroverflate utenpå skummet. I noen utførelsesformer omfatter strukturen et flertall av seksjoner sveist til hverandre. I noen utførelsesformer omfatter strukturen et flertall av seksjoner hvilke er gjenget og/eller klamret til hverandre. I noen utførelsesformer omfatter anordningen skum med en tykkelse på minst 10 cm. I noen utførelsesformer omfatter forspenningsmekanismen en fjær. I noen utførelsesformer omfatter begrenseren et rør og forspenningsmekanismen er lokalisert inne i røret. In one embodiment, there is described a system comprising a structure for defining an interior of the system, a device outside the structure, the device adapted to shrink in size upon immersion in a body of water, a strip outside the device, the strip adapted to shrink in size as the device is reduced in size, the strip comprising a first end and a second end, and a coupling assembly coupled to the first end and the second end, the coupling assembly comprising a bolt, a biasing mechanism adapted to maintain a level of tension on the strip, a limiter adapted to ensure a minimum length of the biasing mechanism. In some embodiments, the structure is in a body of water, further comprising a vessel connected to the structure, where the vessel floats in the body of water. In some embodiments, the structure is selected from the group consisting of an oil or gas well flow pipe, an oil or gas discharge line, a pipeline, a riser, and a tubular steel. In some embodiments, the device comprises a polymeric foam. In some embodiments, the system also includes a polymer surface on top of the foam. In some embodiments, the structure comprises a plurality of sections welded together. In some embodiments, the structure comprises a plurality of sections which are threaded and/or stapled together. In some embodiments, the device comprises foam with a thickness of at least 10 cm. In some embodiments, the biasing mechanism comprises a spring. In some embodiments, the restrictor comprises a tube and the biasing mechanism is located inside the tube.

I en utførelsesform er det beskrevet en fremgangsmåte for å installere en struktur i et legeme av vann omfattende å feste en anordning utenfor strukturen, feste en remse utenfor anordningen, remsen omfattende en mekanisme tilpasset å holde en spenning over remsen, og en begrenser for å styre en lengde av mekanismen, senke anordningen og remsen ned i legemet av vann, og hvor anordningen har en reduksjon i volumet på grunn av et omgivende vanntrykk i legemet av vann, og remsen har en korresponderende reduksjon i lengden for å kompensere for anordningens reduksjon i volum. I noen utførelsesformer er reduksjonen i volum av anordningen minst omtrent 0,1 %. I noen utførelsesformer er reduksjonen i volum av anordningen minst omtrent 0,5 %. I noen utførelsesformer er reduksjonen i volum av anordningen minst omtrent 1 %. I noen utførelsesformer er reduksjonen i lengden av remsen minst omtrent 0,1 %. I noen utførelsesformer er reduksjonen i lengden av remsen minst omtrent 0,5 %. I noen utførelsesformer er reduksjonen i lengden av remsen minst omtrent 1 %. I noen utførelsesformer inkluderer fremgangsmåten også en overflate eller et rør utenfor anordningen, overflaten tilpasset for å sørge for tilleggsstyrke til anordningen. I noen utførelsesformer hviler minst en del av strukturen på en bunn av legemet av vann. I noen utførelsesformer er remsen tilpasset for å holde anordningen om strukturen. I noen utførelsesformer omfatter anordningen én eller flere skummoduler. I noen utførelser er remsen tilpasset for å holde en andre anordning om anordningen og strukturen. I noen utførelsesformer omfatter den andre anordning en virvelindusert vibrasjons- og/eller strekkdempingsinnretning for eksempel et langstrakt beslag eller en strømlinjeskjerm. In one embodiment, there is described a method of installing a structure in a body of water comprising attaching a device outside the structure, attaching a strip outside the device, the strip comprising a mechanism adapted to maintain a tension across the strip, and a limiter to control a length of the mechanism, submerging the device and strip into the body of water, and where the device has a reduction in volume due to an ambient water pressure in the body of water, and the strip has a corresponding reduction in length to compensate for the device's reduction in volume . In some embodiments, the reduction in volume of the device is at least about 0.1%. In some embodiments, the reduction in volume of the device is at least about 0.5%. In some embodiments, the reduction in volume of the device is at least about 1%. In some embodiments, the reduction in the length of the strip is at least about 0.1%. In some embodiments, the reduction in the length of the strip is at least about 0.5%. In some embodiments, the reduction in the length of the strip is at least about 1%. In some embodiments, the method also includes a surface or tube outside the device, the surface adapted to provide additional strength to the device. In some embodiments, at least a portion of the structure rests on a bottom of the body of water. In some embodiments, the strap is adapted to hold the device about the structure. In some embodiments, the device comprises one or more foam modules. In some embodiments, the strip is adapted to hold a second device about the device and structure. In some embodiments, the second device comprises a vortex-induced vibration and/or strain damping device, for example an elongated fitting or a streamline screen.

Kraver kan bli brukt til å holde strømlinjeskjermer. Alternativt kan strømlinjeskjermer bli plassert ved langstrakte beslag, dekker, kjølvannsplittere, akter strømlinjeskjermer, oppdriftsmoduler eller andre innretninger hvilke er kjent i teknikken. Hensiktsmessige hylser, hensiktsmessige kraver og hensiktsmessige innretninger til å installere utenfor strukturer og fremgangsmåter for deres installasjon er beskrevet i USA-patentsøknad publikasjonsnummer 2006/0021560 med fullmektigutdrag nr TH1433, USA-patentnr. 7406923 med fullmektigutdrag nr TH0541, USA-patentsøknad publikasjonsnummer 2006/0280559 med fullmektigutdrag nr TH2508, USA-patentsøknad publikasjonsnummer 2007/0003372 med fullmektigutdrag nr TH2876, USA-patentsøknad publikasjonsnummer 2009/0242207 med fullmektigutdrag nr TH2969, USA-patentsøknadnr. 12/305212 med fullmektigutdrag Nr. TH 1500, USA-patentsøknadnr. 12/515911 med fullmektigutdrag nr. TH3112, USA-patentsøknadnr. 12/515922 med fullmektigutdrag nr. TH3190, USA-patentnr. 5410979, USA-patentnr. 5410979, USA-patentnr. 5421413, USA-patentnr. 6179524, USA-patentnr. 6223672, USA-patentnr. 6561734, USA-patentnr. 6565287, USA-patentnr. 6571878, USA-patentnr. 6685394, USA-patentnr. 6702026, USA-patentnr. 7017666, USA-patentnr. 7070361, hvilke i helhet er innlemmet heri ved referanse. Collars can be used to hold streamline screens. Alternatively, streamline screens can be placed by elongated fittings, decks, wake splitters, aft streamline screens, buoyancy modules or other devices which are known in the art. Suitable sleeves, suitable collars and suitable devices for installing outside structures and methods for their installation are described in US Patent Application Publication No. 2006/0021560 with Authorized Abstract No. TH1433, US Patent No. 7406923 with proxy extract no. TH0541, US patent application publication number 2006/0280559 with proxy extract no. TH2508, US patent application publication number 2007/0003372 with proxy extract no. TH2876, US patent application publication number 2009/0242207 with proxy extract no. TH2969, US patent application no. 12/305212 with power of attorney extract No. TH 1500, US Patent Application No. 12/515911 with Authorization Extract No. TH3112, US Patent Application No. 12/515922 with power of attorney extract no. TH3190, US patent no. 5410979, US Patent No. 5410979, US Patent No. 5421413, US Patent No. 6179524, US Patent No. 6223672, US Patent No. 6561734, US Patent No. 6565287, US Patent No. 6571878, US Patent No. 6685394, US Patent No. 6702026, US Patent No. 7017666, US Patent No. 7070361, which are incorporated herein by reference in their entirety.

Hensiktsmessige fremgangsmåter for å installere strømlinjeskjermer, kraver og andre innretninger for å installere utenfor strukturer er beskrevet i: USA-patent 7578038 med fullmektigutdrag nr. TH1853.04, USA-patentsøknad publikasjon nr. 2005/0254903 med fullmektigutdrag nr. TH2463, USA-patentsøknad publikasjon nr. 2008/0056828 med fullmektigutdrag nr. TH2900, USA-patentsøknad publikasjon nr. 2007/0125546 med fullmektigutdrag nr. TH2926, USA-patentsøknad publikasjon nr. 2007/0140797 med fullmektigutdrag nr. TH2875, USA-patentsøknad publikasjon nr. 2010/0014922, med fullmektigutdrag nr. TH2879, USA-patentsøknad nr. 12/442015 med fullmektigutdrag nr. TH2842, USA-patent nr. 6695539, USA-patent nr. 6928709, og USA-patent nr. 6994492 hvilke i helhet er innlemmet heri ved referanse. Appropriate methods for installing streamline screens, collars, and other devices for installing outside structures are described in: US Patent 7578038 with Assigned Abstract No. TH1853.04, US Patent Application Publication No. 2005/0254903 with Assigned Abstract No. TH2463, US Patent Application Publication No. 2008/0056828 with Authorized Extract No. TH2900, US Patent Application Publication No. 2007/0125546 with Authorized Extract No. TH2926, US Patent Application Publication No. 2007/0140797 with Authorized Extract No. TH2875, US Patent Application Publication No. 2010/ 0014922, with Authorized Extract No. TH2879, US Patent Application No. 12/442015 with Authorized Extract No. TH2842, US Patent No. 6695539, US Patent No. 6928709, and US Patent No. 6994492 which are incorporated herein in their entirety by reference.

Kravene og/eller strømlinjeskj ermene kan være installert på den rørformede del (for eksempel oppdriftsmateriale og stigerør) før eller etter at den rørformede del blir plassert i et legeme av vann. The collars and/or streamline screens may be installed on the tubular member (eg buoyancy material and riser) before or after the tubular member is placed in a body of water.

Kravene, strømlinjeskj ermene og/eller andre innretninger utenfor strukturen kan ha en skjellkonfigurasjon og kan være hengslet med en lukkende mekanisme motsatt hengslet, for eksempel en mekanisme som kan bli betjent med en ROV. The collars, streamline screens and/or other devices outside the structure can have a shell configuration and can be hinged with a closing mechanism opposite the hinge, for example a mechanism that can be operated by an ROV.

Kraver og/eller strømlinjeskjermer kan være forsynt med kopperplater på deres ender for å tillate dem å rette seg etter strømmen med tilliggende strømlinjeskjermer eller kraver. Kraver og/eller strømlinjeskjermer kan være fremstilt delvis fra kopper. Collars and/or streamline shields may be provided with copper plates at their ends to allow them to conform to the flow of adjacent streamline shields or collars. Collars and/or streamline screens can be made partly from cups.

De kyndige innen teknikken vil lett se at mange modifikasjoner og variasjoner er mulige innenfor de beskrevne utførelsesformer, konfigurasjoner, materialer og fremgangsmåter uten å avvike fra deres idé og omfang. Følgelig skal omfanget av de vedlagte krav og deres funksjonelle ekvivalenter ikke være begrenset av enkelte utførelser beskrevet og illustrert her, fordi disse er bare av eksemplarisk natur. Those skilled in the art will readily see that many modifications and variations are possible within the described embodiments, configurations, materials and methods without deviating from their idea and scope. Accordingly, the scope of the appended claims and their functional equivalents shall not be limited by the individual embodiments described and illustrated herein, because these are only exemplary in nature.

Claims

1. A system comprising: a structure defining an interior of the system, a device outside the structure, the device adapted to decrease in size when immersed in a body of water, a strip outside the device, the strip adapted to decrease in size when the device decreases in size, the strip comprising a first end and a second end, and a coupling assembly coupled to the first end and the second end, the coupling assembly comprising: a bolt, a displacement mechanism adapted to maintain a level of tension across the strip, a limiter adapted to ensure a minimum length and/or a maximum length of the displacement mechanism.

2. The system according to claim 1, where the structure is in a body of water, further comprising a vessel connected to the structure, where the vessel floats in the body of water.

3. The system according to one or more of claims 1-2, where the structure is selected from the group consisting of: an oil or gas well flow pipe, an oil or gas discharge line, a pipeline, a riser and a tubular steel body.

4. The system according to one or more of claims 1-3, where the device comprises a polymeric foam.

5. System according to claim 4, further comprising a polymeric surface outside the foam.

6. System according to one or more of claims 1-5, where the structure comprises a plurality of sections welded to each other.

7. System according to one or more of claims 1-6, where the structure comprises a plurality of sections threaded and/or clamped to each other.

8. System according to one or more claims 1-7, where the device comprises foam with a thickness of at least 10 cm.

9. System according to one or more of claims 1-8, where the displacing mechanism comprises a spring.

10. System according to one or more of claims 1-9, where the limiter comprises a tube, and the displacement mechanism is located inside the tube.

11. Method, for installing a structure in a body of water, comprising: attaching a device outside the structure, attaching a strip outside the device, the strip comprising a mechanism adapted to maintain a tension across the strip, and a limiter to control a length of the mechanism, to lower the device and strip into the body of water, and where the device has a reduction in volume due to an ambient water pressure in the body of water, and the strip has a corresponding reduction in length to compensate for the device reduction in volume .

12. The method according to claim 11, wherein the reduction in volume of the device is at least approximately 0.1%.

13. The method according to claim 11, where the reduction in volume of the device is at least approximately 0.5%.

14. The method according to claim 11, where the reduction in volume of the device is at least approximately 1%.

15. The method according to one or more of claims 11-14, where the reduction in length of the strip is at least approximately 0.1%.

16. The method according to one or more of claims 11-14, where the reduction in length of the strip is at least approximately 0.5%.

17. The method according to one or more of claims 11-14, where the reduction in length of the strip is at least approximately 1%.

18. The method according to one or more of claims 11-17, further comprising a surface or a pipe outside the device, the surface being adapted to add additional strength to the device.

19. The method according to one or more of claims 11-18, where at least part of the structure rests on a bottom of the body of water.

20. The method according to one or more of claims 11-19, where the strip is adapted to hold the device around the structure.

21. The method according to one or more of claims 11-20, where the device comprises one or more foam modules.

22. The method according to one or more of claims 11-21, where the strip is adapted to hold a second device about the device and the structure.

23. The method according to claim 22, where the second device comprises a vortex-induced vibration and/or tension damping device, for example an elongated fitting or a streamlined screen.

24. The method according to one or more of claims 11-21, wherein the strip comprises an axial collar adapted to hold a vortex-induced vibration-damping and/or strain-damping device in place along a length of the structure.

25. The system according to one or more of claims 1-10, wherein the strip comprises an axial collar adapted to hold a vortex-induced vibration-damping and/or strain-damping device in place along a length of the structure.