NO320449B1 - Svivelkobling - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en klemme med en svivelfunksjon for forbindelse av en overflatekryssende eller en undervanns-bøye på en seksslagen forankringsline (stålwire), hvilken oftest blir anvendt for forankring av flytende offshore-enheter innbefattende en kleminnretning som består av to halvdeler som er delt i wirens lengderetning, der kleminnretningen klemmer rundt wiren og er videre forsynt med en glideflate for en sjakkel som er anordnet rundt kleminnretningen, der sjakkelen danner et festepunkt for en forgreningsline.

En klemme av liknende type er kjent fra WO 85/01713. Ytterligere eksempler på teknikkens stand er vist i GB 2096963 A.

I det påfølgende vil uttrykkene line og stålwire bli brukt parallelt, hvor det er ment en stålwire for forankring av flytende offshore-enheter.

Wireklemmer blir benyttet for forbindelse av flytende elementer (bøyer) for å løfte forankringsliner over hindringer på sjøbunnen, slik som en rørledning, eller andre undervannskonstmksjoner. Bøyene kan dessuten bli benyttet for lokalt å redusere vekten av en line.

Visse offshore-enheter vil bli forankret ved bruk av 8 til 12 wireliner (2 til 3 liner i hvert hjørne av enheten) forbundet i deres motsatte ender til et anker. Linenes diameter varierer vanligvis fra omlag 64mm til 90mm og lengden er oftest omkring 2000 til 2300m.

Ettersom disse enhetene ofte blir forflyttet mellom forskjellige posisjoner, betyr dette at forskjellige krysningspunkter mellom linen og ulike rørledninger oppstår. Det er da nødvendig å kunne feste, på en enkel måte, flytende elementer til linen for å løfte den over krysningspunktet uten å skade eller til og med dele opp denne.

Når linen blir utsatt for forskjellige strekkstyrker vil linen bli dreiet på grunn av torsjonskrefter og variere i diameter og slagningslengde. Det er også svært viktig at bøyens forbindelse med selve linen ikke beveger sin posisjon langs linen.

En forankringsline koster omkring 500 000 til 700 000 kroner (SEK) og det er således av ytterste viktighet at bøyefestet ikke skader linen. Skade kan oppstå av ren slitasje, men også som følge av utmattelse dersom konstruksjonen ikke er helt pålitelig. Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å oppnå et bøyefeste som løser de ovenfor nevnte problemer og samtidig oppfyller alle de ovenfor nevnte krav på en enkel og rasjonell måte.

Det har nå vist seg mulig å kunne løse disse problemer ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse som er karakterisert ved at wirekanalen dannet av de to halvdeler er slik dimensjonert at den i en posisjon montert rundt wiren gir et mellomrom som er fylt av en deformerbar innsats anordnet i mellomrommet for låsing av kleminnretningen med hensyn til rotasjon rundt wiren og for å låse den samme med hensyn til glidning langs wiren.

Ytterligere karakteristiske trekk fremgår av det uselvstendige krav.

De to stålhalvdeler som har inn- og utløp utformet som trompetmunnstykker er belagt med et tynt lag (omkring 5mm) av et polyuretan, som videre er formet med et unikt avtrykk av stålwiren.

Bøyeradiusen til stålhalvdelene når lagt sammen (av trompetmunnstykkene) skal aldri være mindre enn 9 ganger linens diameter for å unngå utmattingsskade på linen.

Avtrykket av stålwiren er fortrinnsvis plassert i senter av hver stålhalvdel med en lengde på omkring 500mm for å tillate en enkel montering, men samtidig oppnå en høy tilbakeholdende kraft i lengderetningen. Dersom avtrykket er gjort lengre blir monteringen av wireklemmen gjort vanskeligere ettersom diameteren av linen varierer noe langs sin lengde.

Hardheten til polyuretanlaget på stålhalvdelene må være gitt en tilstrekkelig fleksibilitet, en høy tilbakeholdende kraft og tillate en enkel montering. En hardhet tilsvarende A-95 i den angjeldende standard har vist seg å være egnet.

For å absorbere rotasjon av linen er den ytre delen med innebygd sjakkel konstruert med et overmål.

Ettersom størrelsen på flyteelementet varierer og store dynamiske krefter kan utvikles i bøyelinen, er det nødvendig at en sjakkel med stor styrke blir benyttet. For en 76mm forankringsline anvendes normalt en sjakkel med merke SWL 85 Tonn, som har blitt tilpasset ved fremstillingen og derved nedgradert til en SWL 50 Tonn sjakkel. Ved å anvende en normal sikkerhetsfaktor på 5 oppnås en strekkfasthet på minst 200 tonn (200 000 kg). Også spesialkonstruerte sjakkler med den rette geometri vil bli brukt.

De to stålhalvdelene er dessuten slik konstruert at en klemkraft alltid blir oppnådd ved forskjellige belastninger i linen ettersom de ikke fullstendig omgir hele periferien av linen.

I det påfølgende vil oppfinnelsen bli beskrevet med henvisning til utførelsesformen vist på de vedlagte tegninger, hvor:

Fig. 1 viser en skjematisk avbildning for anvendelsesområdet for oppfinnelsen

Fig. 2 viser et sideriss av skjøten ifølge oppfinnelsen.

Fig. 3 viser et tverrsnitt fra siden av skjøten på fig. 2 dreid 90°.

Fig. 4 viser et snittriss av skjøten på fig. 2 vinkelrett på forankringswiren.

Den flytende enhet 10 vist på fig. 1 er forankret til sjøbunnen 11 valgvis ved hjelp av kjettinger 12, delvis ved hjelp av forankrings wire 13. En bøye 14 er forbundet til forankringswiren 13 via en forgreningsline 15. Forgreningslinen 15 er forbundet til wiren 13 via en svivelskjøt 17.

Fig. 2 viser svivelskjøten i nærmere detalj. Svivelskjøten 17 innbefatter en kleminnretning 18 bestående av to symmetrisk utformete halvdeler 18 delt i lengderetningen av wiren. Kleminnretningen griper rundt wiren 13 via en wirekanalhalvdel 20 anordnet i hver halvdel av innretningen (jfr. fig. 3). Kanalen dannet av de to halvdelene er slik dimensjonert at disse i et montert forhold til hverandre rundt wiren gir et mellomrom fylt med et tynt lag av polyuretan som har et avtrykk av den aktuelle wire. Avtrykket er oppnådd på en slik måte at en lengde av wiren med den aktuelle dimensjonen er brakt inn mellom stålhalvdelene og ved hjelp av avstandsholdende innretninger er anbrakt sentralt mellom disse. Polyuretan blir så hellet inn mellom wiren og stålhalvdelene og tillatt å herde. De to klemhalvdelene 18 blir trukket sammen ved hjelp av tolv skruer 22, fortrinnsvis ved bruk av en slik kraft at kaldsveising oppstår mellom innsatsen og wirens omgivende flate. Dette sørger for en tett skjøt som reduserer risikoen for korrosjon og låser kleminnretningen med hensyn til rotasjon rundt wiren. Denne støping/geometri opptar de horisontale (langsgående) kreftene som virker på skjøten.

Et midjeparti 23 av kleminnretningen danner en glideflate for en sjakkel 24 montert rundt kleminnretningen, hvilken sjakkel med sin sjakkelbolt danner et hold for forgreningslinen 15. Sjakkelen 24 er montert i en holder 26 bestående av to halvdeler, ved hjelp av skruer 25, hvilken holder fordeler på den ene side strekkraften som kommer fra forgreningslinen 15 over en bredere overflate av midjepartiet, og på den annen side, holder sjakklen i hovedsak vinkelrett i forhold til lengderetningen av wiren. Kleminnretningen 18 forsetter på begge sidene av midjepartiet 23 inn i diametralt bredere endepartier 27.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til utførelseseksempelet beskrevet ovenfor, men flere varianter er ment å ligge innenfor rammen av etterfølgende krav.

Claims (2)

1. Klemskjøt for å forbinde en forgreningsline (15) med en forankringswire (13), innbefattende en kleminnretning omfattende to halvdeler (18) delt i wirens lengderetning, hvilken kleminnretning klemmer rundt wiren via en i hver halvdel anordnet wirekanalhalvdel (20), og kleminnretningen er videre forsynt med en glideflate for en sjakkel (24) som er anordnet rundt kleminnretningen, hvilken sjakkel (24) danner et festepunkt foren forgreningsline (15), karakterisert v e d at wirekanalen (20) dannet av de to halvdeler er slik dimensjonert at den i en posisjon montert rundt wiren (13) gir et mellomrom som er fylt av en deformerbar innsats anordnet i mellomrommet for låsing av kleminnretningen med hensyn til rotasjon rundt wiren og for låsing av den samme med hensyn til glidning langs wiren.

2. Klemskjøt som angitt i krav 1, karakterisert ved at innsatsen er dannet av polyuretan som ved hjelp av støping har oppnådd et avtrykk av wiren.