NO311054B1 - Undersjoisk kontrollkabel - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en undersjøisk kontrollkabel, omfattende en ytre sirkulærsylindrisk omhylning og innenfor omhylningen anordnede kabler, kanaler etc, og minst et styrkelegeme som strekker seg sammenhengende langs hele kontrollkabelens lengde, hvilket styrkelegeme også fungerer som et vektelement.

Slike undersjøiske kontrollkabler, eller "umbilicals" som de ofte kalles, brukes i vid utstrekning innenfor offshore olje- og gassutvinning. Kontrollkabelen er innrettet til å frakte kjemikalier, hydraulisk fluid, elektrisk kraft og/eller elektriske kontroll- og styre-signaler. Spesielt i de tilfeller der kontrollkabelen er innrettet til å strekke seg fra en flytende konstruksjon, for eksempel et skip, på havoverflaten ned til en undersjøisk konstruksjon på havbunnen, er det viktig at kontrollkabelen har et bestemt forløp, slik at relative bevegelser mellom skipet og havbunnen ikke påfører kontrollkabelen for store belastninger. For å oppnå dette forløpet henges det vektelementer på deler av kontrollkabelen mens andre deler av kontrollkabelen gjerne utstyres med flyteelementer.

Det mest vanlige forløpet for kontrollkabelen i et slikt tilfelle er en såkalt S-form eller "wave-form". I dette tilfellet strekker kontrollkabelen seg tilnærmelsesvis loddrett fra skipet for så å strekke seg i en svak bue et lite stykke oppover igjen, for deretter å strekke seg i en svak bue nedover igjen og til slutt over i et tilnærmet horisontalt forløp ved havbunnen. Denne måten å anlegge en kontrollkabel på og virkningen dette fører til er godt beskrevet i faglitteraturen, og er velkjent for en fagmann på området, og skal derfor ikke beskrives nærmere her.

De påhengte vekt- og/eller flyteelementene medfører omstendelige operasjoner når kontrollkabelen skal legges. Dette fører også til store kostnader og resultatet blir dessuten utstikkende elementer på kontrollkabelens overflate, som lett kan henge seg fast i installasjoner og eventuelt rives av.

Fra GB 1210206 er det kjent en undersjøisk kabel, der senterrøret fungerer som et styrkelegeme. Imidlertid er det ikke vist noen vektlegemer. Disse må i så tilfelle henges utenpå kabelen, med de ulemper som følger av dette, som angitt ovenfor.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å eliminere eller sterkt redusere behovet for påhengte vektelementer. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at det til styrkelegeme er tilknyttet et antall vektlegemer, hvilke vektlegemer bæres av styrkelegemet innenfor omhylningen.

På denne måten oppnås det at man får integrert vektlegemene innenfor kabelens omhylning, samtidig som disse holdes på plass i tilknytning til styrkelegemet, idet styrkelegemet er innrettet til å oppta strekk i kabelen.

De uselvstendige krav angir videreutviklinger og fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til de medfølgende tegninger, der: figurene la - ld viser et lengdesnitt gjennom en del av en kontrollkabel ifølge oppfinnelsen,

figurene 2, 3,4 og 5 viser tverrsnitt gjennom en kontrollkabel ifølge oppfinnelsen med varierende vekt-/diameterforhold for kontrollkabelen, og

figur 6 viser et tverrsnitt gjennom en alternativ utførelsesform av en kontrollkabel ifølge oppfinnelsen.

Figurene la - ld viser et lengdesnitt gjennom en del av en kontrollkabel ifølge oppfinnelsen, der høyre side av figur lb skal anses som en fortsettelse av venstre side av figur la, høyre side av figur lc skal anses for å være en fortsettelse av venstre side av figur lb og høyre side av figur ld skal anses for å være en fortsettelse av venstre side av figur lc. Kabelen ifølge figurene la - ld er sterkt forkortet i forhold til virkeligheten, da en slik kontrollkabel selvsagt har en lengde på flere hundre meter, og sågar i noen tilfeller flere tusen meter. Diameter/lengde forholdet ifølge figurene la - ld er derfor sterkt overdrevet.

Kontrollkabelen omfatter et sentralt anordnet styrkeelement 1, som strekker seg sammenhengende langs hele kabelens lengde, kun avbrutt av fatninger 2, som er integrert forbundet med styrkeelementet 1, til hvilke fatninger 2 det er festet klammer 3. Klammernes 3 funksjon skal forklares straks nedenfor. Rundt styrkeelementet 1 er det anordnet vektelementer 4, fortrinnsvis av bly, som kan være fast forbundet med styrkeelementet 1 eller sitte løst rundt dette. Mellom vektelementene 4 er det anordnet gummiringer 5, som virker som støtdempere mellom vektelementene 4. Klammerne 3 tar opp vekten fra vekt-elementene 4 og overfører denne til styrkeelementet 1, via fatningene 2.

I figurene la - ld er ikke kontrollkabelens kabler, kanaler etc., samt omhylningen vist, for å gjøre figurene mer oversiktlig. Imidlertid er disse komponentene vist i figurene 2 - 6, og en fagmann på området vil lett kunne tenke seg til hvordan disse komponentene er anordnet i figurene la - ld. Figur ld viser en større fatning 6 integrert med styrkelegemet 1, idet den store fatningen 6 er innrettet til å strekke seg gjennom omhylningen (ikke vist) og motta ytre flyte-og/eller vektelementer (ikke vist) dersom det skulle være nødvendig å anordne dette utenpå kontrollkabelen. Fatningen 6 kan også anvendes for å tilknytte f.eks. en ankerkjetting eller annet utstyr til kontrollkabelen. Figurene 2, 3,4 og 5 viser tverrsnitt gjennom kontrollkabelen med varierende vekt-/diameterforhold, der figur 2 viser det største vekt/diameterforholdet, mens figur 5 viser det minste. I figurene 2 - 5 er styrkeelementet 1 anordnet sentralt i kontrollkabelen. Rundt styrkeelementet 1 er vektelementene 4 anordnet, rent bortsett fra i tverrsnittet i figur 5, der det ikke er anordnet noe vektelement.

Utenfor vektelementet er det anordnet kanalelementer 7, fortrinnsvis av PVC, i hvilke kabler 8 og/eller fluidledninger 9 er anordnet. I figur 2 fyller vektelementet 4 ut hele rommet mellom styrkeelementet 1 og kanalelementene 7. I figur 4 er det anordnet avstandselementer 10 mellom styrkeelementet 4 og kanalelementene 7, mens det i figur 5 er anordnet større avstandselementer 11, som utfyller hele rommet mellom styrkeelementet 1 og kanalelementene 7. Kanalelementene 7 og/eller avstandselementene 11 kan omfatte hulrom 23, som kan være fylt med luft, vann eller annet fluid, for å regulere kabelens oppdrift. Utenfor det hele er det anordnet en ytre omhylning 24, som holder kanalelementene 7 på plass og beskytter kabelen mot omgivelsene.

Figur 3 viser et tverrsnitt gjennom en kontrollkabel der styrkeelementet har en noe større diameter enn i tverrsnittene ifølge figurene 2,4 og 5. Vektelementet 4 får derved et mindre totalt tverrsnittsareale.

Det skal her bemerkes at selvsagt bidrar også styrkeelementet 1 til kontrollkabelens vekt, ved siden av vektelementet 4. Styrkeelementet 1 kan derfor i så henseende ses på som en del av vektelementet 4. Kontrollkabelens vekt i forhold til diameter vil variere over kabelens lengde fra et maksimalt vekt-/diameterforhold, representert ved tverrsnittet i figur 2, til et minimalt vekt-/diameterforhold, representert ved tverrsnittet i figur 5.

Styrkeelementet 1 kan også være rørformet og styrkeelementets indre hulrom kan da anvendes for transport av fluider.

I figur 6 er det vist en alternativ utførelsesform av kontrollkabelen ifølge den foreliggende oppfinnelse. I denne utførelsesformen er det sentralt plassert et rør 12 for transport av fluid, som for eksempel kjemikalier. Styrkeelementet er i dette tilfellet anordnet utenfor kabelens senterlinje som fire adskilte styrkeelementer 13,14, 15 og 16. Rundt styrkeelementene 14,15 og 16 er det plassert vektelementer 17,18 og 19, mens styrkeelementet 13 utfyller hele tverrsnittet og omfatter derved ikke noe vektelement, men utgjør i seg selv et vektelement. Eventuelt kan styrkelegemet over i hvert fall deler av kontrollkabelens lengde være utformet så lett at det ikke i vesentlig grad bidrar til kontrollkabelens vekt. Dette kan f.eks. være aktuelt i deler av kontrollkabelen der det ønskes oppdrift.

Rundt det sentrale røret er det også anordnet elektriske kabler 20 og fluidledninger 21. Som i de tidligere utførelsesformene er disse anordnet i kanalelementer 7. I kanalelementene 7 er det også utformet kanaler 22, hvori styrke-/vektelementene 13 - 19 er plassert.

Også andre utførelsesformer enn de viste er tenkelige, for eksempel kan, som nevnt, styrkeelementet være utformet som et rør som er omsluttet av vektelementer. Videre trenger ikke vektelementene å omslutte styrkeeelementet fullstendig, men være anordnet rundt deler av dettes omkrets.

Claims (11)

1. Anordning ved undersjøisk kontrollkabel, omfattende en ytre omhylning (24) og innenfor omhylningen (24) anordnede kabler (8), kanaler (9) etc. og minst ett styrkelegeme (1), som strekker seg sammenhengende langs hele kontrollkabelens lengde, hvilket styrkelegeme også fungerer som et vektelement, karakterisert ved at det til styrkelegemet (1) er tilknyttet et antall vektlegemer (4), hvilke vektlegemer bæres av styrkelegemet innenfor omhylningen (24).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at styrkelegemet (1) omfatter en wire, et stag og/eller et rør av stål eller komposittmateriale.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at styrkelegemet (1) strekker seg langs kontrollkabelens senterakse.

4. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det er anordnet flere styrkelegemer (1) i kontrollkabelen.

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at styrkelegemene (1) er anordnet symmetrisk om kontrollkabelens lengdeakse.

6. Anordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert v e d at vektlegemet/vektlegemene (4) er anordnet sammenhengende rundt styrkelegemet/styrkelegemenes (1) omkrets.

7. Anordning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at vektelementets vekt i forhold til kontrollkabelens diameter varierer over kontrollkabelens lengde, f.eks. fra et forhåndsbestemt minimalt vekt/diameterforhold, der vektelementet kun utgjøres av styrkelegemet (1), til et forhåndsbestemt maksimalt vekt/diameterforhold, der kontrollkabelens tverrsnitt er maksimalt utfylt med vektlegemet (4).

8. Anordning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at vektlegemet (4) omfatter bly, eller annet egnet tungt materiale, som er fast forbundet med styrkelegemet (1).

9. Anordning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at vektlegemet (4) er innrettet til å bevege seg i forhold til kontrollkabelens øvrige komponenter over i det minste store deler av kontrollkabelens lengde.

10. Anordning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at kablene, kanalene etc. over deler av kontrollkabelens lengde eller på gitte steder er avhengt i vektelementet.

11. Anordning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det er forankret fasthukingselementer (6) til styrkelegemet, hvilke fasthukingselementer (6) strekker seg fra styrkelegemet (1) og ut gjennom den ytre omhylningen (24), for fasthuking av oppdriftselementer, ytterligere vektelementer, forankringselementer og annet utstyr.