NO325413B1

NO325413B1 - Method for connecting undersea pipelines and a tool for such connection

Info

Publication number: NO325413B1
Application number: NO20025027A
Authority: NO
Inventors: Jon Thoresen; Per Stordalen; Knut Havard Bekkevold; Finn G Haugen
Original assignee: Fmc Kongsberg Subsea As
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2008-04-21
Also published as: NO20025027D0; NO20025027L

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for tilkobling av undersjøiske rørledninger samt et verktøy for slik tilkobling. The invention relates to a method for connecting submarine pipelines and a tool for such connection.

Undersjøiske ledninger som løper mellom ulike konstruksjoner på havbunnen til en flytende produksjonsenhet blir fremstilt på to måter. Når rørledningen er en strømningsledning for produksjon av olje eller gass, eller en navlestreng som inneholder et antall ledninger, for kontroll av produksjonen på havbunnen, løper den typisk mellom en samlemanifold og produksjonsenheten. Lengden av en slik rørledning kan være på flere kilometer. Subsea pipelines that run between various structures on the seabed to a floating production unit are produced in two ways. When the pipeline is a flow line for the production of oil or gas, or an umbilical containing a number of lines, for control of production on the seabed, it typically runs between a gathering manifold and the production unit. The length of such a pipeline can be several kilometers.

Slike rørledninger blir generelt på forhånd utplassert på sjøbunnen uavhengig av annet utstyr. Når ledningen skal tilkobles bunnkonstruksjonen, må dens ende trekkes fra sin utlagte posisjon til bunnkonstruksjonen og rørenden med termineringshode tilkobles et motsvarende koblingshode anordnet på konstruksjonen. Such pipelines are generally deployed in advance on the seabed independently of other equipment. When the line is to be connected to the bottom structure, its end must be pulled from its laid-out position to the bottom structure and the pipe end with the termination head connected to a corresponding connection head arranged on the structure.

En annen type rørledning løper mellom to installasjoner på havbunnen, idet installasjonene kan være brønner, en samlemanifold, en andre rørledning eller en avgrening fra en slik andre rørledning, et såkalt T-stykke. Installasjonene befinner seg i en relativt kort avstand fra hverandre, typisk 20 - 60 meter. Denne type rørledning (som kalles «spool» eller rørstykke) fabrikkeres på stedet i nøyaktige lengder basert på målinger av avstanden mellom tilkoblingspunktene, og senkes og tilkobles i én operasjon. Another type of pipeline runs between two installations on the seabed, as the installations can be wells, a collection manifold, a second pipeline or a branch from such a second pipeline, a so-called T-piece. The installations are located at a relatively short distance from each other, typically 20 - 60 metres. This type of pipeline (called a "spool" or piece of pipe) is fabricated on site in precise lengths based on measurements of the distance between the connection points, and is lowered and connected in one operation.

En vanlig metode for denne type oppkobling er en såkalt «stab & hinge» hvor rørstykket er utstyrt med et hengsel og senkes vertikalt og deretter dreies til en horisontal stilling, se eksempelvis NO 308381. A common method for this type of connection is a so-called "stab & hinge" where the pipe piece is equipped with a hinge and is lowered vertically and then turned to a horizontal position, see for example NO 308381.

Et verktøy for den første type operasjon er beskrevet i NO 303914. En verktøyramme blir festet til et undersjøisk fartøy, såkalt ROV («Remotely Operated Vehicle»). Rammen omfatter gripeorganer for å kunne gripe og holde et rør, samt vinsjer for å trekke rammen med et fastholdt rør til et koblingspunkt. Trekkliner fra vinsjene festes i egnede holdere anordnet på koblingshodet, hvoretter ROV med verktøy forflytter seg til rørenden som ligger på havbunnen en avstand fra bunnrammen (mens vinsjene gir ut vaier). Verktøyet låser seg til rørenden, hvoretter vinsjene startes slik at verktøyet med den fastholdte rørende trekkes inn mot koblingshodet. A tool for the first type of operation is described in NO 303914. A tool frame is attached to an underwater vessel, so-called ROV (Remotely Operated Vehicle). The frame includes gripping means to be able to grip and hold a pipe, as well as winches to pull the frame with a held pipe to a connection point. Traction lines from the winches are fixed in suitable holders arranged on the coupling head, after which the ROV with tools moves to the end of the pipe which lies on the seabed at a distance from the bottom frame (while the winches release cables). The tool locks to the pipe end, after which the winches are started so that the tool with the pipe end secured is drawn in towards the coupling head.

Vinsjene er fortrinnsvis individuelt styrbare slik at vinkelmessige avvik i horisontalplanet justeres under inntrekkingen slik at rørenden, kan innrettes aksialt med koblingshodet når den trekkes inn. Tilkoblingspunktet befinner seg imidlertid en avstand, typisk 2-3 meter, over havbunnen og det er derfor vanskelig å justere de vinkelmessige avvik i vertikalplanet som oppstår når rørledningen skal løftes opp fra havbunnen. The winches are preferably individually controllable so that angular deviations in the horizontal plane are adjusted during retraction so that the pipe end can be aligned axially with the coupling head when it is retracted. However, the connection point is located a distance, typically 2-3 metres, above the seabed and it is therefore difficult to adjust the angular deviations in the vertical plane that occur when the pipeline is to be lifted from the seabed.

En ulempe ved denne type verktøy er at de tillater bare små avvik for å oppnå sammenkobling, typisk mindre enn 4°, noe som kan være vanskelig å oppnå, spesielt i vertikalplanet. A disadvantage of this type of tool is that they allow only small deviations to achieve coupling, typically less than 4°, which can be difficult to achieve, especially in the vertical plane.

En måte å løse dette problemet på har vært å fremstille koblingshodet med et nedadrettet bend eller en rampe for lettere å kunne overvinne høydeforskjellen. Ulempen er at det vanskeliggjør standardisering og fører til økte kostnader. One way to solve this problem has been to produce the coupling head with a downward bend or a ramp to more easily overcome the difference in height. The disadvantage is that it makes standardization difficult and leads to increased costs.

Det eksisterer således et behov for et inntrekkingsverktøy som kan tillate større vinkelavvik under inntrekkingen, og som klarer å kompensere for disse avvik og innstille termineringshodet til den korrekte innretting med koblingshodet. There is thus a need for a retraction tool which can allow greater angular deviations during retraction, and which is able to compensate for these deviations and set the termination head to the correct alignment with the coupling head.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er således å skaffe et oppkoblingsverktøy som kan klare større vertikale vinkelavvik ved inntrekkingen. One purpose of the present invention is thus to provide a connection tool that can cope with larger vertical angle deviations during retraction.

Et annet formål med oppfinnelsen er å skaffe et oppkoblingsverktøy som kan gjøre oppkoblinger billigere og raskere. Another purpose of the invention is to provide a connection tool that can make connections cheaper and faster.

Verktøyet ifølge oppfinnelsen egner seg til oppkobling av rørledninger til koblingshoder på bunnrammer eller til T-stykker i andre rørledninger, samt til oppkobling av navlestrenger. The tool according to the invention is suitable for connecting pipelines to coupling heads on bottom frames or to T-pieces in other pipelines, as well as for connecting umbilical cords.

Det karakteristiske ved fremgangsmåten og verktøyet ifølge oppfinnelsen fremgår av de i kravene angitte, kjennetegnende trekk. The characteristic of the method and the tool according to the invention can be seen from the characteristic features stated in the claims.

Oppfinnelsen vil nedenfor bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen som skjematisk viser utførelseseksempler på verktøyet ifølge oppfinnelsen. The invention will be described in more detail below with reference to the drawing which schematically shows examples of the tool according to the invention.

Fig. 1 er et grunnriss av verktøyet. Fig. 1 is a plan view of the tool.

Fig. 2 viser et snitt etter linjen A-A på fig 1. Fig. 2 shows a section along the line A-A in Fig. 1.

Fig. 3 viser et snitt etter linjen B-B på fig. 1. Fig. 3 shows a section along the line B-B in fig. 1.

Fig. 4 viser et snitt etter linjen C-C på fig. 1. Fig. 4 shows a section along the line C-C in fig. 1.

Fig. 5 er et perspektivriss av en andre utførelsesform for verktøyet. Fig. 5 is a perspective view of a second embodiment of the tool.

Fig. 6 er et frontriss av en klaveinnretning. Fig. 6 is a front view of a harpsichord device.

Fig. 7 viser et snitt gjennom linjen D-D på fig. 6. Fig. 7 shows a section through the line D-D in fig. 6.

Fig. 8 viser et snitt gjennom linjen E-E på fig. 6. Fig. 8 shows a section through the line E-E in fig. 6.

Fig. 9 viser et snitt gjennom linjen F-F på fig. 7. Fig. 9 shows a section through the line F-F in fig. 7.

Fig. 10 viser snitt gjennom en anordning for vinkeljustering, etter linjen G-G på fig. 8, i større målestokk. Fig. 10 shows a section through a device for angle adjustment, along the line G-G in fig. 8, on a larger scale.

Fig. 11 er et perspektivriss av en klave med en adapter for rørstykker. Fig. 11 is a perspective view of a clave with an adapter for pipe pieces.

Fig. 12 er et perspektivriss av en klave med en annen utførelsesform for adapteren. Fig. 13-14 er riss som skjematisk viser trinnene i fremgangsmåten for innkobling av et stivt rørstykke. Fig. 12 is a perspective view of a clave with another embodiment of the adapter. Fig. 13-14 are drawings which schematically show the steps in the method for connecting a rigid pipe section.

Med uttrykket «fremre ende» skal det nedenfor forstås den ende som vender mot venstre på fig. 1, og som danner det parti av verktøyet som skal plasseres nærmest koblingshodet på en bunnramme. The expression "front end" below is to be understood as the end facing the left in fig. 1, and which forms the part of the tool to be placed closest to the coupling head on a base frame.

Verktøyet 1 består av to like rammehalvdeler la og lb anordnet i avstand fra hverandre, med mellomliggende avstandsstykker eller broer 2, 3.1 det etterfølgende vil bare den ene rammehalvdelen bli beskrevet, idet det skal forstås slik at de to halvdelene er identiske, men speilvendt i forhold til hverandre. De midler som inngår i rammehalvdelen la inngår således også i rammehalvdelen lb. The tool 1 consists of two identical frame halves la and lb arranged at a distance from each other, with intermediate spacers or bridges 2, 3.1 in what follows only one frame half will be described, it being understood that the two halves are identical, but mirrored in relation to each other. The means included in the frame half la are thus also included in the frame half lb.

Rammen lb har form som et lukket, mangekantet, fortrinnsvis parallellepipedisk legeme, men kan i stedet ha sylindrisk form. Den består av ytre 4 og indre 5 sidekanter, nedre 6 og øvre 7 sidekanter, samt fremre 8 og bakre 9 ender. De sistnevnte kan fordelaktig være bokslignende, hule konstruksjoner. The frame lb has the shape of a closed, polygonal, preferably parallelepiped body, but can instead have a cylindrical shape. It consists of outer 4 and inner 5 side edges, lower 6 and upper 7 side edges, as well as front 8 and rear 9 ends. The latter can advantageously be box-like, hollow constructions.

Det indre rom av rammen som ikke er opptatt av annet kan fordelaktig være fylt med et oppdriftsmateriale for å minske vekten av verktøyet i vann. The inner space of the frame which is not occupied by anything else can advantageously be filled with a buoyancy material to reduce the weight of the tool in water.

Som vist skjematisk på fig. 1 er verktøyet innrettet til å fastholde et termineringshode 102 av en strømningsledning eller lignende, som ved hjelp av verktøyet skal kobles til et koblingshode 100 (fig. 2) som er en del av et andre rør, som eksempelvis er tilknyttet et ventiltre for en undersjøisk brønn for produksjon av olje eller gass. As shown schematically in fig. 1, the tool is designed to hold a termination head 102 of a flow line or the like, which with the help of the tool is to be connected to a coupling head 100 (fig. 2) which is part of a second pipe, which is for example connected to a valve tree for a submarine well for the production of oil or gas.

I rammen er det anordnet en rekke hydrauliske aktuatorer for å utføre verktøyets funksjoner. En første aktuator 10, som i den foretrukne utførelse er et par stempel-og sylinderanordninger, er anordnet symmetrisk om et vertikalplan gjennom snittlinjen B-B, se fig. 3. Endene av sylindrene 11, 12 er festet til rammeenden 8 med fleksible ledd lia, 1 lb. De tilhørende stempelstenger 13, 14 løper ut fra sylindrene og er innbyrdes leddforbundet via et krysshode 15. A number of hydraulic actuators are arranged in the frame to perform the tool's functions. A first actuator 10, which in the preferred embodiment is a pair of piston and cylinder devices, is arranged symmetrically about a vertical plane through the section line B-B, see fig. 3. The ends of the cylinders 11, 12 are attached to the frame end 8 with flexible joints lia, 1 lb. The associated piston rods 13, 14 extend from the cylinders and are interconnected via a crosshead 15.

Sentralt i symmetriaksen til planet løper en hul stang 16. Denne er i sin bakre ende forbundet med krysshodet 15 og glir i en åpning 17 i rammeenden 8. Når stemplene aktiveres for å skyves inn i sylinderen, vil således stangen 16 bli trukket ut gjennom åpningen 17 foran rammen. Centrally in the axis of symmetry of the plane runs a hollow rod 16. This is connected at its rear end to the crosshead 15 and slides in an opening 17 in the frame end 8. When the pistons are activated to be pushed into the cylinder, the rod 16 will thus be pulled out through the opening 17 in front of the frame.

Aktuatoren er en kombinert innrettings- og inntrekkingsaktuator slik at verktøyet og et rør som er holdt fast av verktøyet, kan beveges i forhold til en havbunnsinstallasjon slik det vil bli forklart nærmere nedenfor. The actuator is a combined alignment and retraction actuator so that the tool and a pipe held by the tool can be moved relative to a subsea installation as will be explained in more detail below.

En andre aktuator 20 er anordnet i et andre vertikalplan gjennom snittlinjen A-A på fig. 1, dvs. på innsiden av, eller nærmere senteraksen, av rammen i forhold til den første aktuator, se fig. 2.1 den foretrukne utførelsesform består aktuatoren av en stempel- og sylinderanordning med en sylinder 21 som i sin ene ende 22 er festet til rammens ende 8. Stempelstangen 23 som løper ut fra sylinderen 22 er i sin andre ende festet til et krysshode 24. A second actuator 20 is arranged in a second vertical plane through the section line A-A in fig. 1, i.e. on the inside of, or closer to the center axis, of the frame in relation to the first actuator, see fig. 2.1 the preferred embodiment, the actuator consists of a piston and cylinder device with a cylinder 21 which at one end 22 is attached to the end of the frame 8. The piston rod 23 which extends from the cylinder 22 is attached at its other end to a crosshead 24.

To stive stenger 25, 26 som er anordnet på hver side av sylinderen, er med sine bakre ender festet til krysshodet 24 og kan gli tvangsstyrt gjennom åpninger 27, 28 i rammeenden 8. Ved sine fremre ender har stengene koblingsstykker 29, 30. Gjennom koblingsstykkene løper en tverrstang 31. Stangen 31 forbinder de to aktuatorstengene 25, 26 med hverandre slik at de danner en tvangsstyring. Stangen 31 er innrettet til inngrep med en låsehylse 33 for en kobling. Two rigid rods 25, 26, which are arranged on either side of the cylinder, are attached with their rear ends to the crosshead 24 and can slide under forced control through openings 27, 28 in the frame end 8. At their front ends, the rods have coupling pieces 29, 30. Through the coupling pieces runs a transverse rod 31. The rod 31 connects the two actuator rods 25, 26 to each other so that they form a forced steering. The rod 31 is designed to engage with a locking sleeve 33 for a coupling.

Tverrstangen 31 er løst anordnet i et spor 34 i låsehylsen 33 (se også fig. 11) slik at delene kan løsnes fra hverandre. Eventuelt kan tverrstangen 31 være festet til låsehylsen 33 og isteden være løsbart anordnet i koblingsstykkene 29,30. The crossbar 31 is loosely arranged in a groove 34 in the locking sleeve 33 (see also fig. 11) so that the parts can be detached from each other. Optionally, the crossbar 31 can be attached to the locking sleeve 33 and instead be releasably arranged in the coupling pieces 29,30.

Denne kobling er i utførelseseksempelet en type fingerkonnektor eller -kobling hvor en rekke fingre 35, som er anordnet omkretsmessig rundt hunndelen av koblingen, er innrettet til å svinges om en akse. Når stempelstangen 23 trekkes inn i sylinderen 21, vil stengene 25, 26 via den forbindelse som omfatter koblingsstykkene 29, 30 og tverrstangen 31, drive låsehylsen fremover, noe som igjen presser fingrene om aksen innover til inngrep rundt en flens 101 på et koblingshode 100. Det henvises til NO 157432 for en nærmere beskrivelse av denne type kobling. In the exemplary embodiment, this coupling is a type of finger connector or coupling where a number of fingers 35, which are arranged circumferentially around the female part of the coupling, are arranged to pivot about an axis. When the piston rod 23 is drawn into the cylinder 21, the rods 25, 26 via the connection comprising the coupling pieces 29, 30 and the transverse rod 31, will drive the locking sleeve forward, which in turn presses the fingers about the axis inwards to engage around a flange 101 on a coupling head 100. Reference is made to NO 157432 for a more detailed description of this type of connection.

På rammens bakre ende 9 er anordnet en hydraulisk vinsj 40. En line eller vaier 41 av vinsjen er, via en skive 42 som er anordnet i rammens bakre del 9, ført gjennom den hule stang 16. Vaierens ende er festet til en låseanordning 18 som vil bli nærmere beskrevet nedenfor. A hydraulic winch 40 is arranged at the rear end 9 of the frame. A line or cable 41 of the winch is, via a disk 42 arranged in the rear part 9 of the frame, led through the hollow rod 16. The end of the cable is attached to a locking device 18 which will be described in more detail below.

Aktuatorstengene 16 og vaierne 41 som befinner seg i hver rammehalvdel la, lb, og senteraksen 105 for rørene 102, 103 (dvs. koblingen) ligger i et første horisontalplan 120. The actuator rods 16 and the wires 41 located in each frame half la, lb, and the center axis 105 of the pipes 102, 103 (i.e. the coupling) lie in a first horizontal plane 120.

På undersiden av rammen er det anordnet moment- eller støttearmer 49. Disse ligger i et andre horisontalplan 130. Momentarmenes funksjon til vil bli nærmere forklart nedenfor. Avstandsstykkene 2, 3 forbinder de to rammehalvdeler la, lb med hverandre. De kan bestå av en bjelke 45 (fig. 3 og 4) som er festet til oversiden 7 av rammedelene la, lb. Bjelken kan eventuelt består av to teleskopdeler (ikke vist) slik at avstanden mellom rammehalvdelene kan varieres for å muliggjøre tilpasning av disse til ulike rørdiametre. Som vist på fig. 4 er det i avstandsstykket anordnet en rørgripeanordning. Denne består av to armer 46 som er svingbare rundt tapper 47 for å omslutte røret slik at røret kan løftes og bæres av vektøyet 1. Armene styres til eller ut av inngrep ved hjelp av aktuatorer 48 festet til bjelken. Moment or support arms 49 are arranged on the underside of the frame. These lie in a second horizontal plane 130. The function of the moment arms will be explained in more detail below. The spacers 2, 3 connect the two frame halves la, lb to each other. They can consist of a beam 45 (fig. 3 and 4) which is attached to the upper side 7 of the frame parts la, lb. The beam can optionally consist of two telescopic parts (not shown) so that the distance between the frame halves can be varied to enable adaptation of these to different pipe diameters. As shown in fig. 4, a pipe gripping device is arranged in the spacer. This consists of two arms 46 which are pivotable around studs 47 to enclose the pipe so that the pipe can be lifted and carried by the weight eye 1. The arms are controlled into or out of engagement by means of actuators 48 attached to the beam.

Fig. 5 viser en andre utførelsesform for oppfinnelsen. Denne er stort sett lik den som er beskrevet med henvisning til fig. 1-4. Hovedforskjellen er at inntrekkingsaktuatorene befinner seg i et annet plan enn inntrekkingsvaierne og at momentarmene er av en forbedret utførelse. Fig. 5 shows a second embodiment of the invention. This is largely similar to that described with reference to fig. 1-4. The main difference is that the retraction actuators are located in a different plane than the retraction cables and that the torque arms are of an improved design.

På rammens bakre ende er det anordnet vinsjer 140 (tilsvarende vinsjene 40 som er vist på fig. 1-4) med inntrekkingsvaiere (ikke vist). Enden av hver vaier er tilknyttet en kort, stiv stang (ikke vist) som er tvangsstyrt gjennom en bokslignende rammedel 113.1 stangens andre ende er det anordnet en låseanordning tilsvarende låseanordningen 18. Vaierne ligger i et horisontalplan som er det samme som det første horisontalplan 120. At the rear end of the frame there are winches 140 (corresponding to the winches 40 shown in Fig. 1-4) with retracting cables (not shown). The end of each wire is connected to a short, rigid rod (not shown) which is forced through a box-like frame part 113. At the other end of the rod, a locking device corresponding to the locking device 18 is arranged. The wires lie in a horizontal plane which is the same as the first horizontal plane 120.

Moment- eller støttearmene 149 omfatter en første aktuator med en sylinder 150 som i sin bakre ende er festet til rammen via et dreieledd 151. En sylinder 152 av en andre, vertikalt stående aktuator er festet til siden av rammen og det tilhørende stempel 153 er festet til sylinderen 150. The moment or support arms 149 comprise a first actuator with a cylinder 150 which at its rear end is attached to the frame via a pivot joint 151. A cylinder 152 of a second, vertically standing actuator is attached to the side of the frame and the associated piston 153 is attached to cylinder 150.

Innrettingsaktuatorene 110 er stivt festet til rammen og har stempler 116 som kan utstrekkes en strekning foran verktøyet. Stemplene er utstyrt med låsemidler 112. Disse låsmidler er innrettet til å mottas i tilsvarende låsemidler anordnet på koblingshodet 100 eller fortrinnsvis på en klave 50 (fig. 6), og kan i sin enkleste form være en gripeinnretning eller en hake som kan henges over klavens øvre kant. The alignment actuators 110 are rigidly attached to the frame and have pistons 116 which can be extended a distance in front of the tool. The pistons are equipped with locking means 112. These locking means are arranged to be received in corresponding locking means arranged on the coupling head 100 or preferably on a claw 50 (fig. 6), and in its simplest form can be a gripping device or a hook that can be hung over the claw upper edge.

Fig. 6-9 viser en klaveinnretning 50 til bruk med verktøyet 1. Klaveinnretningen består av en kraftig ramme 51 bestående av en frontplate og en bakplate 53a,53b. I platene er utskåret en åpning 52 med en form som en U hvis åpning vender ned. I rammen er det anordnet et par armer 54, 55 av en rørgripeanordning. Armene er svingbare om dreietapper 56, 57 og aktueres av hydraulikksylindre 58, 59, hvis stempelstenger er leddforbundet med de respektive armer 54, 55. Fig. 6-9 shows a clave device 50 for use with the tool 1. The clave device consists of a strong frame 51 consisting of a front plate and a back plate 53a, 53b. An opening 52 with a shape like a U whose opening faces downwards is cut out in the plates. A pair of arms 54, 55 of a pipe gripping device are arranged in the frame. The arms are pivotable about pivots 56, 57 and actuated by hydraulic cylinders 58, 59, whose piston rods are articulated with the respective arms 54, 55.

På hver side av den U-formede åpning 52 er det anordnet to Two are arranged on each side of the U-shaped opening 52

koblings/forankringshylser 60, 61 (fig. 8). På den høyre side av fig. 8 og på fig. 10 er koblingshylsen 61 vist gjennomskåret. Hver koblingshylse 60, 61 omfatter en sylindrisk del, såsom en stang 64, som er festet i et hull 63 i klavens ramme og en connection/anchoring sleeves 60, 61 (fig. 8). On the right side of fig. 8 and in fig. 10, the coupling sleeve 61 is shown in section. Each coupling sleeve 60, 61 comprises a cylindrical part, such as a rod 64, which is fixed in a hole 63 in the frame of the claw and a

ytre hylse 62, som er en låsehylse innrettet til å fungere som en mottaker av vaierens 41 låseanordning 18. Låsehylsen omfatter hydrauliske låseorganer for mottak og låsing av en låsekule 91 av låseanordningen 18 (fig. 10). Som vist på fig. 6 og 8 er koblingshylsene 60, 61 plassert symmetrisk om senteraksen av koblingshodet 100 og ligger i et horisontalplan 120', som er sammenfallende med det første horisontalplan 120 når rørenden eller termineringshodet 102 er innrettet med koblingshodet 100 (se fig. 2). outer sleeve 62, which is a locking sleeve designed to function as a receiver of the wire 41 locking device 18. The locking sleeve comprises hydraulic locking means for receiving and locking a locking ball 91 of the locking device 18 (fig. 10). As shown in fig. 6 and 8, the coupling sleeves 60, 61 are placed symmetrically about the central axis of the coupling head 100 and lie in a horizontal plane 120', which coincides with the first horizontal plane 120 when the pipe end or termination head 102 is aligned with the coupling head 100 (see fig. 2).

I klaveinnretningen som likeledes er anordnet symmetrisk om den vertikale senterlinje, men som ligger i et andre horisontalplan 130' i en avstand fra, og nedenfor, det første horisontalplan 120', er det anordnet to mottaksinnretninger eller anslag 65, 66. Disse er innrettet til samvirkning med enden av støtte- eller momentarmene 49 respektive 149, og er i tillegg utstyrt med midler (ikke vist) for tilkobling og låsing av en bæreramme for et termineringshode 102, som vil bli nærmere beskrevet nedenfor i forbindelse med fig. 11-12. In the harpsichord device, which is likewise arranged symmetrically about the vertical center line, but which lies in a second horizontal plane 130' at a distance from, and below, the first horizontal plane 120', two receiving devices or stops 65, 66 are arranged. These are arranged to interaction with the end of the support or moment arms 49 and 149 respectively, and is additionally equipped with means (not shown) for connecting and locking a support frame for a termination head 102, which will be described in more detail below in connection with fig. 11-12.

Som vist på fig. 8 har koblingshodet 100, dvs. hunndelen av rørkoblingen er som vist på fig. 8 en dobbel flens med mellomliggende spor. Denne form sikrer at klaven, som skal plasseres over koblingshodet, blir styrt inn på korrekt måte samtidig som klavene kan motstå vridninger i horisontalplanet. As shown in fig. 8 has the coupling head 100, i.e. the female part of the pipe coupling is as shown in fig. 8 a double flange with intermediate grooves. This shape ensures that the claw, which is to be placed above the coupling head, is guided in correctly at the same time that the claws can resist twisting in the horizontal plane.

Figurene viser klaven når den er festet til og omslutter koblingshodet 100. Som nevnt ovenfor, kan dette være den fremre ende av et rør, som er festet til en bunnkonstruksjon, og til hvilket en rørledning skal tilkobles. Rørledningen er, som nevnt ovenfor, påsatt et rør- eller termineringshode 102 som omfatter den andre del av koblingen. The figures show the claw when it is attached to and encloses the coupling head 100. As mentioned above, this may be the front end of a pipe, which is attached to a bottom structure, and to which a pipeline is to be connected. As mentioned above, the pipeline is fitted with a pipe or termination head 102 which comprises the second part of the coupling.

Klaven kan være utformet med et gjennomgående hull 109 (fig. 7,11,12) for gjennomføring av en styreline. The claw can be designed with a through hole 109 (fig. 7, 11, 12) for the passage of a control line.

Koblingshodet kan, som tidligere nevnt, eventuelt være en ende av en rørledning som er anordnet på havbunnen, eller en sidegren av en rørledning. En slik sidegren kan være et såkalt T-stykke eller et rør i en rørbunt («flowline bundle»). The connection head can, as previously mentioned, possibly be an end of a pipeline which is arranged on the seabed, or a side branch of a pipeline. Such a side branch can be a so-called T-piece or a pipe in a pipe bundle ("flowline bundle").

Fig. 10 viser et forstørret snitt etter linjen G-G på fig. 8, hvor koblingshylsen 61 er vist med enden av den hule stang 16 tilkoblet. Fig. 10 shows an enlarged section along the line G-G in fig. 8, where the coupling sleeve 61 is shown with the end of the hollow rod 16 connected.

Enden av den hule stang 16 er utstyrt med låsemidler for en adapter eller koblingsadapter 90. Stangens innerflate er fortrinnsvis utstyrt med gjenger for innskruing av en hylse 87. En låsedel 88 kan gli aksialt inne i endepartiet til stangen 16. Låsedelen fastholder et antall klør 89 som griper inn i et parti av koblingsadapteren 90 slik at denne kan fastholdes løsbart i stangenden. Koblingsadapterens 90 andre ende har en låsekule eller en sfærisk flate 91. Gjennom adapteren 90 løper en aksial passasje 94 som i kuleenden har et utvidet parti 95. The end of the hollow rod 16 is equipped with locking means for an adapter or coupling adapter 90. The inner surface of the rod is preferably equipped with threads for screwing in a sleeve 87. A locking part 88 can slide axially inside the end part of the rod 16. The locking part holds a number of claws 89 which engages in a part of the coupling adapter 90 so that this can be held releasably in the rod end. The other end of the coupling adapter 90 has a locking ball or a spherical surface 91. Through the adapter 90 runs an axial passage 94 which has an extended part 95 at the ball end.

Koblingshylsen 61 har et ytre parti med en aksialt bevegbar, ytre hylse 62 som funksjonerer som en låsehylse for en kobling eller konnektor, hvor fingre 92 griper om og fastholder låsekulen 91 av koblingsadapteren 90. Hylsen 62 beveges ved tilførsel av hydraulisk fluid gjennom porter 67, 68 til respektive sider av et hydraulisk stempel 93. The coupling sleeve 61 has an outer part with an axially movable outer sleeve 62 which functions as a locking sleeve for a coupling or connector, where fingers 92 grip and retain the locking ball 91 of the coupling adapter 90. The sleeve 62 is moved by the supply of hydraulic fluid through ports 67, 68 to respective sides of a hydraulic piston 93.

Fingrene 92 griper om kulen 91 på en slik måte at koblingsadapteren 90 er dreibar om tre akser. Adapteren 90, og dermed den hule stang 16, kan dermed dreies i forhold til aksen for koblingshylsen 61, selv når fingrene 92 omslutter kulen 91, dvs. når koblingen er låst. The fingers 92 grip the ball 91 in such a way that the coupling adapter 90 is rotatable about three axes. The adapter 90, and thus the hollow rod 16, can thus be rotated in relation to the axis of the coupling sleeve 61, even when the fingers 92 enclose the ball 91, i.e. when the coupling is locked.

Den låsbare adapter 90 danner låseanordningen 18 når den benyttes sammen med vaieren 41, slik at vaieren 41 kan forankres i klaven 50 under en inntrekking, noe som vil bli nærmere forklart nedenfor. The lockable adapter 90 forms the locking device 18 when used together with the wire 41, so that the wire 41 can be anchored in the claw 50 during retraction, which will be explained in more detail below.

Som vist på fig. 3 løper linen eller vaieren 41 fra vinsjen 40, over skiven 42, gjennom den hule stang 16 og frem til kulen 91.1 kulens utvidede parti 95 blir linen eller vaieren 41 på kjent måte splittet opp og festet ved hjelp av en konisk plugg (ikke vist). As shown in fig. 3, the line or wire 41 runs from the winch 40, over the disc 42, through the hollow rod 16 and up to the ball 91. 1 the extended part 95 of the ball, the line or wire 41 is split up in a known manner and fixed by means of a conical plug (not shown) .

Adapteren kan i et nødstilfelle bli frakoblet ved hjelp av ROV'ens manipulatorarmer (ikke vist), hvoretter linen kan bli kuttet dersom operasjonen må bli avbrutt før koblingen er ferdig og kulen ikke kan bli løsnet fra konnektoren 92. In an emergency, the adapter can be disconnected using the ROV's manipulator arms (not shown), after which the line can be cut if the operation must be interrupted before the connection is complete and the ball cannot be detached from the connector 92.

I de alternative utførelsesformer består låseanordningen 18 bare av kuleflaten 91, idet flaten maskineres direkte ut av en stang, enten på enden av aktuatorstangen 16 hvis inntrekking skal skje uten bruk av vaier, eller en stang som ønskes benyttet sammen med vaieren ved utførelsen ifølge fig. 5. På denne måte kan delene standardiseres mest mulig, for eksempel kan samme utforming av klaven 50 benyttes ved alle alternativene. In the alternative embodiments, the locking device 18 consists only of the ball surface 91, the surface being machined directly out of a rod, either at the end of the actuator rod 16 whose retraction is to take place without the use of a wire, or a rod that is desired to be used together with the wire in the embodiment according to fig. 5. In this way, the parts can be standardized as much as possible, for example the same design of the clave 50 can be used for all the alternatives.

Ved oppkobling av rørstykker («spools»), er det fordelaktig å kunne anbringe eller lande rørstykkene direkte på installasjonen, slik at det blir unngått å måtte dreie rørendene eller eventuelt å anbringe eller lande rørendene ved siden av installasjonen og å trekke dem inn til oppkobling tilsvarende det som er beskrevet ovenfor. When connecting pipe pieces ("spools"), it is advantageous to be able to place or land the pipe pieces directly on the installation, so that it is avoided having to turn the pipe ends or possibly to place or land the pipe ends next to the installation and to pull them in for connection corresponding to what is described above.

Fig. 11 viser en første utførelse av en bæreramme 70 til bruk ved slike operasjoner. Bærerammen består av to rammedeler, fortrinnsvis bjelker 71, 72. Bjelkenes fremre ende er festet til klaveinnretningen 50 ved at bjelkenes ender er tilpasset mottakene 65, 66. Bakerst er bjelkene sammenbundet med en bro 73 for oppnåelse av ønsket stivhet. På rammen er parvis overfor og med avstand fra hverandre anordnede oppstående vinkler eller haker 74, 75, hhv. 76, 77. Hver hake består av et vertikalt oppstående stykke 78 som er sveiset til bjelken, og en øvre horisontal flens 79. Fig. 11 shows a first embodiment of a carrier frame 70 for use in such operations. The supporting frame consists of two frame parts, preferably beams 71, 72. The front end of the beams is attached to the claw device 50 by the ends of the beams being adapted to the receptacles 65, 66. At the rear, the beams are connected with a bridge 73 to achieve the desired rigidity. On the frame, upright angles or hooks 74, 75, respectively, are arranged in pairs opposite and at a distance from each other. 76, 77. Each hook consists of a vertical upright piece 78 welded to the beam, and an upper horizontal flange 79.

På fig. 11 er det vist hvordan et termineringshode 102 er innfestet i bærerammen 70. Termineringshodet har i sin bakre ende en kobling 103, eksempelvis en flens som vist på figuren, for tilkobling til den fremre del av en rørledning 105 (fig. 14). På termineringshodet er det anordnet to ribber 97, 98 som danner gripepunkter for rørgriperne eller fingrene 35. In fig. 11 shows how a termination head 102 is attached to the support frame 70. The termination head has a connection 103 at its rear end, for example a flange as shown in the figure, for connection to the front part of a pipeline 105 (fig. 14). Two ribs 97, 98 are arranged on the termination head which form gripping points for the pipe grippers or fingers 35.

På termineringshodet er det med innbyrdes avstand festet to par av låsedeler 80, 81 hhv. 82, 83. Hver låsedel består av to plater 84, 85 anordnet med en innbyrdes avstand som tilnærmet tilsvarer tykkelsen av flensen 79, slik at flensen 79 kan gli mellom de to platene 80, 81. Låsedelene ligger i et horisontalplan som skjærer senteraksen av termineringshodet, dvs planet 120. Two pairs of locking parts 80, 81 respectively are fixed to the termination head at a distance from each other. 82, 83. Each locking part consists of two plates 84, 85 arranged with a mutual distance that approximately corresponds to the thickness of the flange 79, so that the flange 79 can slide between the two plates 80, 81. The locking parts lie in a horizontal plane that intersects the center axis of the termination head , i.e. planet 120.

For å holde delene sammen kan det fordelaktig benyttes låsemidler, eksempelvis løsbare låsepinner 86 som er anordnet i låsedelene 76, 82 og som holder de to deler sammen under senkningen til havbunnen. To hold the parts together, locking means can advantageously be used, for example detachable locking pins 86 which are arranged in the locking parts 76, 82 and which hold the two parts together during the lowering to the seabed.

Som det fremgår av fig. 11, kan termineringshodet 102 på denne måte fastholdes glidbart i bærerammen 70 (når låsepinnene 86 er frigjort) idet de samvirkende låsedeler (eksempelvis 74, 80) gir en tvangsstyring slik at termineringshodet blir innrettet korrekt aksialt i forhold til koblingshodet 100. As can be seen from fig. 11, the termination head 102 can in this way be slidably retained in the support frame 70 (when the locking pins 86 are released) as the cooperating locking parts (for example 74, 80) provide a forced control so that the termination head is aligned correctly axially in relation to the coupling head 100.

På fig. 12 er vist en andre utførelsesform for bærerammen 170. (Like deler er gitt like henvisningstall med tillegg av 100). Denne består av rammedeler, fortrinnsvis bjelker 171, 172. Bjelkenes fremre ende er festet til klaveinnretningen 50 i mottaksinnretningene 65, 66. Bakerst er bjelkene innbyrdes forbundet via en bro 173. In fig. 12 shows a second embodiment of the carrier frame 170. (Like parts are given like reference numbers with the addition of 100). This consists of frame parts, preferably beams 171, 172. The front end of the beams is attached to the claw device 50 in the receiving devices 65, 66. At the rear, the beams are interconnected via a bridge 173.

På innsiden av bjelkene er det parvis overfor og med avstand fra hverandre anordnet låsedeler 191, 192, hhv. 193, 194. Hver låsedel består av to plater 195, 196 anordnet med innbyrdes avstand. Låsedelene ligger i samme horisontalplan som bjelkene. On the inside of the beams, locking parts 191, 192, respectively, are arranged in pairs opposite and at a distance from each other. 193, 194. Each locking part consists of two plates 195, 196 arranged at a distance from each other. The locking parts lie in the same horizontal plane as the beams.

På termineringshodet er det med innbyrdes mellomrom festet to stag 197, 198. Hvert stag omfatter et horisontalt flattjern 199 som fastholdes av braketter 200 festet til termineringshodet 102. Flattjernets tykkelse tilsvarer omtrent avstanden mellom platene 195, 196 slik at flattjernet 199 kan gli mellom de to platene. Fig. 12 viser på samme måte som fig 11 en situasjon hvor et termineringshode 102 er innfestet i bærerammen 170. Two braces 197, 198 are attached to the termination head with space between them. Each brace comprises a horizontal flat iron 199 which is retained by brackets 200 attached to the termination head 102. The thickness of the flat iron roughly corresponds to the distance between the plates 195, 196 so that the flat iron 199 can slide between the two the plates. Fig. 12 shows, in the same way as Fig. 11, a situation where a termination head 102 is attached to the support frame 170.

Løsbare låsepinner (ikke vist) er anordnet for å fastholde de to låsedeler. Detachable locking pins (not shown) are provided to retain the two locking parts.

Fremgangsmåten for tilkobling av en strømningsrørledning eller en navlestreng til en havbunnsinstallasjon ved hjelp av verktøyet som vist på fig. 1 -5 skal bli beskrevet nedenfor. The procedure for connecting a flow pipe or umbilical to a subsea installation using the tool shown in fig. 1 -5 shall be described below.

En rørledning er på forhånd lagt ut fra et spesialfartøy og plassert på havbunnen med termineringshodet 102 i en relativ liten avstand fra installasjonen. A pipeline is laid out in advance from a special vessel and placed on the seabed with the termination head 102 at a relatively small distance from the installation.

På et fartøy på overflaten blir verktøyet klargjort ved at klaven 50 og verktøyet 1 sammenkobles. Dette gjøres ved at endene av de respektive vaiere 41 føres inn i sine respektive koblinger 60, 61 og låsefingrene 92 aktiveres for å gripe kulene 91. Den annen aktuator 20 er helt tilbaketrukket, mens momentarmene 49 fordelaktig hviler mot anslagene 65, 66 . On a vessel on the surface, the tool is prepared by connecting the claw 50 and the tool 1 together. This is done by inserting the ends of the respective wires 41 into their respective connectors 60, 61 and the locking fingers 92 are activated to grip the balls 91. The second actuator 20 is fully retracted, while the torque arms 49 advantageously rest against the stops 65, 66.

Hele verktøyet blir nå senket mot havbunnen, idet det fordelaktig er plassert på en arbeidsplattform (210 på fig. 13), eventuelt festet til en ROV 200. ROVen blir senket til havbunnen og eventuelt styrt bort til plattformen for å koble seg til verktøyet 1. The entire tool is now lowered to the seabed, as it is advantageously placed on a work platform (210 in Fig. 13), possibly attached to an ROV 200. The ROV is lowered to the seabed and possibly steered away to the platform to connect to the tool 1.

ROVen styres nå til bunninstallasjonen hvor rørtermineringen med det faste koblingshode 100 befinner seg. Nå blir klaven plassert over koblingshodet og sylindrene 58, 59 startet for å svinge armene 54, 55 til fast grep rundt koblingshodet 100, Den spesielle form av koblingshodet (se fig. 7) vil medvirke til en korrekt innstyring av klaven. The ROV is now steered to the bottom installation where the pipe termination with the fixed coupling head 100 is located. Now the claw is placed over the coupling head and the cylinders 58, 59 are started to swing the arms 54, 55 to a firm grip around the coupling head 100. The special shape of the coupling head (see fig. 7) will contribute to a correct alignment of the claw.

Det neste skritt er å løsgjøre adapteren 90 fra koblingen 89 i den hule stang 16. Linen fastholdes dermed i klaven ved at kuleenden 91 (med ankerpunktet for linen 41) av adapteren 90 fastholdes i konnektoren 92. ROVen svømmer nå til den på forhånd utlagte rørledning, idet vinsjene startes for samtidig å gi ut line, og «setter» seg over termineringshodet 102. Sylindrene 48 aktiveres for å svinge armene 46 til grep rundt termineringshodet, fortrinnsvis ved å gripe rundt i området 97, 98. Når det er oppnådd et fast grep rundt termineringshodet, startes vinsjene for å trekke inn line. The next step is to release the adapter 90 from the coupling 89 in the hollow rod 16. The line is thus held in the clave by holding the ball end 91 (with the anchor point for the line 41) of the adapter 90 in the connector 92. The ROV now swims to the previously laid pipeline , as the winches are started to simultaneously release line, and "sit down" over the termination head 102. The cylinders 48 are activated to swing the arms 46 to grip around the termination head, preferably by gripping around the area 97, 98. When a fixed grip around the termination head, the winches are started to draw in line.

Når vinsjene kjøres, vil verktøyet med termineringshodet trekkes inn mot koblingshodet på installasjonen. Fordi koblingshodet er anordnet i en avstand over havbunnen, typisk i størrelsesorden 2-3 meter, må rørledningen løftes fra havbunnen. De krefter som virker på verktøyet under inntrekkingen vil normalt klare å løfte rørledningen fra havbunnen. Når verktøyet begynner å nærme seg koblingshodet, vil det derfor innta en vinkel i forhold til horisontalen. Denne vinkel eller skjevhet må elimineres før den endelige oppkobling kan skje. When the winches are driven, the tool with the termination head will be drawn in towards the coupling head on the installation. Because the connection head is arranged at a distance above the seabed, typically in the order of 2-3 metres, the pipeline must be lifted from the seabed. The forces acting on the tool during the pull-in will normally be able to lift the pipeline from the seabed. As the tool begins to approach the coupling head, it will therefore assume an angle to the horizontal. This angle or bias must be eliminated before the final connection can take place.

Stemplene 13, 14 er under denne fase helt inntrukket i sylindrene 11, 12, dvs. at de hule stenger 16 befinner seg en avstand foran verktøyet. Når verktøyet dermed nærmer seg klaven vil den fremre ende av stengene 16 styres mot koblingene 60, 61. Linen 41 vil styre stangen 16 slik at adapteren 90 vil styres inn i stangenden og kan låses til denne ved hjelp av låsemekanismen 88, 89. During this phase, the pistons 13, 14 are fully retracted into the cylinders 11, 12, i.e. the hollow rods 16 are located a distance in front of the tool. When the tool thus approaches the clamp, the front end of the rods 16 will be guided towards the couplings 60, 61. The line 41 will guide the rod 16 so that the adapter 90 will be guided into the end of the rod and can be locked to this using the locking mechanism 88, 89.

Dersom rørledningen trekkes inn skjevt i horisontalplanet i forhold til koblingshodet, kan vinsjene operere uavhengig av hverandre for å eliminere denne skjevstilling. If the pipeline is pulled in crooked in the horizontal plane in relation to the coupling head, the winches can operate independently of each other to eliminate this crooked position.

Når termineringshodet under inntrekkingsprosedyren nærmer seg koblingshodet, vil også momentarmene 49 (fig. 3, eller 149 fig. 5) treffe anslagene 65, 66 (fig. 6) på forsiden av klaven 50. Avstanden mellom de to plan (inntrekkingsplanet 120 og momentarmplanet 130) vil danne en momentarm som gjør at når aktuatorene 11,12 nå startés for å skyve ut stemplene 13, 14 og dermed trekker inn stangen 16, vil termineringshodet 102 rettes opp mot tilnærmet horisontal stilling og bli aksialt innrettet i forhold til koblingshodet. When the termination head during the retraction procedure approaches the coupling head, the torque arms 49 (fig. 3, or 149 fig. 5) will also hit the stops 65, 66 (fig. 6) on the front of the claw 50. The distance between the two planes (the retracting plane 120 and the torque arm plane 130 ) will form a torque arm which means that when the actuators 11, 12 are now started to push out the pistons 13, 14 and thus draw in the rod 16, the termination head 102 will be straightened towards an approximately horizontal position and become axially aligned in relation to the coupling head.

Når stangen 16 er koblet til klaven 50 som beskrevet ovenfor, er inntrekkingskraften større fordi aktuatorene 10 gir større kraft enn vinsjene 40. When the rod 16 is connected to the claw 50 as described above, the retraction force is greater because the actuators 10 provide greater force than the winches 40.

Det faktum at koblingene 60, 61 omslutter kulene 91, bevirker at sammenkoblingen er stiv og kan overføre inntrekkingskreftene, men likevel klare å justere for vinkelforskjellen mellom delene. The fact that the links 60, 61 enclose the balls 91 means that the connection is rigid and can transmit the pull-in forces, but still able to adjust for the angular difference between the parts.

Når termineringshodet er helt innrettet i forhold til koblingshodet, startes låseaktuatorene 21 for skaffe den endelige oppkobling. Herunder vil låsehylsen 33 skyves forover og på denne måte tvinge fingrene 35 i inngrep rundt koblingshodet 100. When the termination head is fully aligned in relation to the connection head, the locking actuators 21 are started to provide the final connection. Below this, the locking sleeve 33 will be pushed forward and in this way force the fingers 35 into engagement around the coupling head 100.

Verktøyet frigjøres fra koblingen ved å løsne armene 54, 55 av klaven 50. På grunn av den løsbare sammenfesting av stangen 31 og krysshodene 29, 30 (eventuelt delene 31, 34) kan nå verktøyet 1 løsgjøres fra termineringshodet ved bevegelse vertikalt oppover. The tool is released from the coupling by releasing the arms 54, 55 of the claw 50. Due to the releasable joining of the rod 31 and the cross heads 29, 30 (possibly the parts 31, 34), the tool 1 can now be released from the termination head by moving vertically upwards.

Verktøyet kan nå foreta en ny oppkobling, eventuelt hentes tilbake til overflaten. The tool can now make a new connection, possibly brought back to the surface.

Det skal bemerkes at ROVen også er utstyrt med midler for å foreta inspeksjon og rengjøring av koblingsendene samt eventuelt å plassere en pakning 101 (fig. 1,7,8) It should be noted that the ROV is also equipped with means for inspecting and cleaning the coupling ends as well as possibly placing a gasket 101 (fig. 1,7,8)

i termineringshodet før en endelig stramming av koblingen. in the termination head before a final tightening of the coupling.

Ved bruken av det verktøy 1' vist på fig. 5, sammenkobles klaven 50 og verktøyet tilsvarende ved at endene av vaierstangen (med kuler 91) føres inn i sine respektive forankringshylser 60, 61 og låsefingrene 92 aktiveres for å gripe låsende rundt kulen 91. Fordelaktig kan også den andre aktuator 20 (inntrekkingsaktuatoren) være tilkoblet klaven, men dette er ikke nødvendig fordi vinsjene kan benyttes til å skaffe en strekkraft i vaieren. Momentarmenes 148 stenger 149 hviler mot anslagene 65, 66. When using the tool 1' shown in fig. 5, the claw 50 and the tool are connected accordingly by inserting the ends of the wire rod (with balls 91) into their respective anchoring sleeves 60, 61 and the locking fingers 92 are activated to grip lockingly around the ball 91. Advantageously, the second actuator 20 (retraction actuator) can also be connected to the clave, but this is not necessary because the winches can be used to provide a tensile force in the wire. The rods 149 of the torque arms 148 rest against the stops 65, 66.

Når ROV har låst klaven 50 til koblingshodet 100, er det ikke behov for noen operasjoner før ROV beveger seg bakover mot termineringshodet. Once the ROV has locked the claw 50 to the coupling head 100, there is no need for any operations before the ROV moves backwards towards the termination head.

Momentarmenes 149 stenger 148 er helt inntrukket slik at vinsjen kan trekke termineringshodet nærmere installasjonen, selv under en stor vinkel. Når verktøyet under inntrekkingen nærmer seg koblingshodet, vil vaierstangen styres inn i sin bokslignende føring 113 for tvangsstyring av verktøyet inn mot installasjonen. Stengene 148 går mot anslagene 65, 66 og avstanden vil nå være slik at inntrekkingsaktuatorenes 110 stempelstang 116 vil kunne låse seg til klaven 50, eventuelt ved at låsen 112 låser seg til en tilsvarende lås på klaven. Under opprettingen av termineringshodet til horisontal stilling, vil samarbeidet mellom momentarmene 149 og aktuatoren 110 gjøre det mulig å rette opp termineringshodet selv mot store krefter. Det fås en stor kraft under opprettingen, både på grunn av momentarmenes kraftdiagram og fordi avstanden mellom de to horisontale plan, momentarmplanet og planet for aktuatorene 110 er relativt stor. The torque arms' 149 rods 148 are fully retracted so that the winch can pull the termination head closer to the installation, even at a large angle. When the tool during retraction approaches the coupling head, the wire rod will be guided into its box-like guide 113 for forced guidance of the tool towards the installation. The rods 148 move towards the stops 65, 66 and the distance will now be such that the piston rod 116 of the retraction actuators 110 will be able to lock to the claw 50, possibly by the lock 112 locking to a corresponding lock on the claw. During the straightening of the termination head to a horizontal position, the cooperation between the torque arms 149 and the actuator 110 will make it possible to straighten the termination head even against large forces. A large force is obtained during the straightening, both because of the torque arms' force diagram and because the distance between the two horizontal planes, the torque arm plane and the plane for the actuators 110, is relatively large.

Når termineringshodet er helt innrettet i forhold til koblingshodet, startes låseaktuatorene 21 for å skaffe den endelige oppkobling. Herunder vil låsehylsen 33 skyves forover og på denne måte tvinge fingrene i inngrep rundt koblingshodet. When the termination head is fully aligned in relation to the coupling head, the locking actuators 21 are started to provide the final connection. Below this, the locking sleeve 33 will be pushed forward and in this way force the fingers into engagement around the coupling head.

Verktøyet frigjøres fra koblingen ved å løsne armene 54, 55 på gripeinnretningen 50. På grunn av den løsbare sammenfesting av stangen 31 og krysshodene 29, 30 (eventuelt delene 31, 34), kan nå verktøyet 1 løsgjøres fra termineringshodet ved å bli beveget vertikalt oppover. The tool is released from the coupling by releasing the arms 54, 55 of the gripping device 50. Due to the releasable attachment of the rod 31 and the cross heads 29, 30 (possibly the parts 31, 34), the tool 1 can now be released from the termination head by being moved vertically upwards .

Det skal nå beskrives en fremgangsmåte for oppkobling av et rørstykke eller rørpasstykke («spool») mellom to faste installasjoner på havbunnen, ved bruk av bærerammen 70 hhv. 170. A method will now be described for connecting a piece of pipe or pipe fitting ("spool") between two fixed installations on the seabed, using the support frame 70 or 170.

Et rørstykke 105 fremstilles på en plattform basert på den målte avstand mellom de to installasjoner. Termineringshoder 102 blir sveiset til hver ende av rørstykket. Deretter blir bærerammer 70,170 festet til termineringshodene ved hjelp av låsemekanismene 80, 81 hhv. 191, 192 osv. Normalt vil også styreliner med oppdriftsbøyer bli festet til rørstykket og blant annet trædd gjennom hullene 109. Det ferdigstilte rørstykke festes til et åk eller låringsåk 106 (engelsk: «spreader beam») som deretter senkes i vannet ved hjelp av en kran, se fig. 13. Når rørstykket befinner seg ca. 10 meter over havbunnen, stoppes senkingen og rørstykket roteres og innrettes til korrekt posisjon over de to installasjoner. Rørstykket kan nå senkes til undervannsinstallasj onene slik at klavene lander på sine respektive koblingshoder 100. A piece of pipe 105 is produced on a platform based on the measured distance between the two installations. Termination heads 102 are welded to each end of the pipe section. Then carrier frames 70, 170 are attached to the termination heads by means of the locking mechanisms 80, 81 respectively. 191. faucet, see fig. 13. When the piece of pipe is located approx. 10 meters above the seabed, the lowering is stopped and the pipe is rotated and adjusted to the correct position above the two installations. The pipe piece can now be lowered to the underwater installations so that the claws land on their respective coupling heads 100.

Til denne operasjonen benyttes fortrinnsvis styreliner 108 for å oppnå en sikker landing på undervannskonstruksjonen 100, slik det er vist på fig. 14. Styringsliner, som under senkningen er festet til rørstykket 105 løsnes, og trekkes ned til koblingshodet ved hjelp av ROV 200 og festes der. En oppdriftsbøye 107 løsnes også fra rørstykket slik at det kan stige opp for å skaffe en strekkraft i linen 108. Deretter senkes sammenstillingen til havbunnen for å lande dens ender på bunnkonstruksj onene, slik at klavene 50 lander med det U-formede parti over hvert sitt koblingshode 100. Nå kan åket frigjøres og trekkes opp til overflaten. ROVen svømmer nå over til den ene ende av rørstykket for å feste seg til termineringshodet. Rammene la, lb av verktøyet og bjelkene 71, 72,171, 172 omfatter hurtigkoblinger, eksempelvis koblinger av snepperttypen (ikke vist) slik at verktøyet 1 kan forbindes løsbart med bærerammen 70, 170. Når armene 35 startes for å klemmes rundt røret, vil verktøyet være innrettet i forhold til bærerammen slik at røret fastholdes i området 97, 98 av termineringshodet. Når verktøyet 1 har koblet seg til termineringshodet kan låsestiftene 86 brytes for løsgjøring av termineringshodet fra bærerammen. For this operation, steering lines 108 are preferably used to achieve a safe landing on the underwater structure 100, as shown in fig. 14. Control lines, which are attached to the pipe section 105 during the lowering, are loosened and pulled down to the coupling head with the help of ROV 200 and attached there. A buoyancy buoy 107 is also detached from the piece of pipe so that it can rise up to provide a tensile force in the line 108. The assembly is then lowered to the seabed to land its ends on the bottom structures, so that the claws 50 land with the U-shaped part above each coupling head 100. Now the yoke can be released and pulled up to the surface. The ROV now swims over to one end of the pipe to attach to the termination head. The frames la, lb of the tool and the beams 71, 72, 171, 172 comprise quick couplings, for example couplings of the snap type (not shown) so that the tool 1 can be releasably connected to the support frame 70, 170. When the arms 35 are started to clamp around the pipe, the tool will be arranged in relation to the support frame so that the pipe is retained in the area 97, 98 of the termination head. When the tool 1 has connected to the termination head, the locking pins 86 can be broken to release the termination head from the support frame.

Nå startes aktuatorene 10 for å strekke ut stengene 16, inn til enden 18 (dvs kulen 91) av vaierenden (som er låst i stengene) kommer i inngrep med låsehylsene 60, 61. Koblingene låses, hvoretter aktuatorene 10 igjen aktiveres for å bevege stangen 16 tilbake. Verktøyet 1 vil dermed bevege seg mot koblingshodet 100 og bringe med seg termineringshodet 102 siden dette nå er festet til verktøyet. Deretter kan låseaktuatorene aktiveres for å låse konnektoren som beskrevet ovenfor. Now the actuators 10 are started to extend the rods 16, until the end 18 (ie the ball 91) of the wire end (which is locked in the rods) engages the locking sleeves 60, 61. The links are locked, after which the actuators 10 are again activated to move the rod 16 back. The tool 1 will thus move towards the coupling head 100 and bring the termination head 102 with it since this is now attached to the tool. The locking actuators can then be activated to lock the connector as described above.

Under denne operasjon benyttes ikke vinsjer, og det vil da være fordelaktig å skifte ut den hule stang 16 med en massiv stang med enden utformet som kulen 91. During this operation, winches are not used, and it would then be advantageous to replace the hollow rod 16 with a solid rod with the end shaped like the ball 91.

Under denne operasjon har termineringshodet 102 beveget seg i forhold til bærerammen 70 resp. 170. Når termineringshodet har nådd sin fremre stilling, har derfor haken 79 beveget seg ut av inngrep med flensene 84, 85. Verktøyet er fremdeles festet til bærerammen men bærerammen er nå frigjort fra termineringshodet og kan gjenvinnes til overflaten sammen med verktøyet for senere bruk. During this operation, the termination head 102 has moved in relation to the support frame 70 or 170. When the termination head has reached its forward position, the hook 79 has therefore moved out of engagement with the flanges 84, 85. The tool is still attached to the carrier frame but the carrier frame is now freed from the termination head and can be recovered to the surface together with the tool for later use.

Claims

1. Device for connecting an end (102) of a pipeline (105) and a stationary pipe or a coupling head (100) of an underwater structure, comprising a tool (1; 1') comprising means (46, 47) for connecting the tool to the end (102) of the pipeline (105), means (10; 40; 110, 140) for moving the tool (1; 1') relative to the stationary pipe or coupling head (100), which last means (10 ,40;110,140) comprise retracting and aligning devices in the form of at least one winch (40; 140) with a line (41) and at least one hydraulic actuator (10; 110), as well as means (20, 31, 33, 35) for to lock the pipe end and stationary pipe or coupling head (100, 105) together, and a claw device (50) which comprises a gripping device (54, 55) for releasably attaching the claw device to the stationary pipe or coupling head (100), as well as locking means (60, 61) for anchoring the line to the harp device, where the locking means (60, 61) and the longitudinal axis of the stationary tube (100) are located in a first horizontal plane (120'), characterized in that the clamp device (50) comprises at least one stop (65, 66) for a torque arm (49; 149) arranged on the tool (1,1'), that the stops are located in a second horizontal plane (130'), and that the second horizontal plane is located at a distance in relation to the first horizontal plane.

2. Device according to claim 1, characterized in that a piston rod (16) of the alignment device is located in the first horizontal plane (120'), the winch lines (41) running through the piston rod (16).

3. Device according to claim 1, characterized in that a piston rod (116) of the alignment device is located in a third horizontal plane which is arranged at a distance from the other two planes.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the stops (65, 66) comprise locking means for connecting a carrier frame (70; 170),

5. Device according to claim 4, characterized in that the support frame (70; 170) comprises detachable fasteners (80 - 83; 191-194) for connection to the pipeline (105).

6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the support frame (70; 170) includes means for releasable connection to the tool (1).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tool (1; 1') is designed for connection with an underwater vessel (ROV).

8. Method for contracting and connecting a pipeline (105) and a stationary pipe or a coupling head (100) of an underwater structure using a device comprising a tool as specified in claims 1-7, characterized by the following steps: - before immersion to the seabed, to connect the tool (1; 1') to the claw device (50) by attaching the ends (18) of two lines (41) to locking devices (60, 61) on the claw device, - to lower the tool to the seabed with the claw device attached, - to attach the claw device to the stationary pipe or coupling head (100) - to detach the claw device from the tool, to transport the tool to the pipeline and at the same time release cables from the winches (40) - to attach the tool to the pipeline ( 105) - to pull the tool with the pipeline (105) towards the stationary pipe (100) using the winches (40), - to connect an alignment device (110) to the claw device (50) and at the same time bring torque arms (49; 149) into engagement with the claw device at a location below the plane of the locking device, - to operate the aligning device to bring the two pipes into axial alignment with each other, - to operate a locking device to close the coupling.