NO325413B1 - Fremgangsmate for tilkobling av undersjoiske rorledninger samt et verktoy for slik tilkobling - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for tilkobling av undersjøiske rørledninger samt et verktøy for slik tilkobling.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er således å skaffe et oppkoblingsverktøy som kan klare større vertikale vinkelavvik ved inntrekkingen.

Et annet formål med oppfinnelsen er å skaffe et oppkoblingsverktøy som kan gjøre oppkoblinger billigere og raskere.

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.

Det karakteristiske ved fremgangsmåten og verktøyet ifølge oppfinnelsen fremgår av de i kravene angitte, kjennetegnende trekk.

Oppfinnelsen vil nedenfor bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen som skjematisk viser utførelseseksempler på verktøyet ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 er et grunnriss av verktøyet.

Fig. 2 viser et snitt etter linjen A-A på fig 1.

Fig. 3 viser et snitt etter linjen B-B på fig. 1.

Fig. 4 viser et snitt etter linjen C-C på fig. 1.

Fig. 5 er et perspektivriss av en andre utførelsesform for verktøyet.

Fig. 6 er et frontriss av en klaveinnretning.

Fig. 7 viser et snitt gjennom linjen D-D på fig. 6.

Fig. 8 viser et snitt gjennom linjen E-E på fig. 6.

Fig. 9 viser et snitt gjennom linjen F-F på fig. 7.

Fig. 10 viser snitt gjennom en anordning for vinkeljustering, etter linjen G-G på fig. 8, i større målestokk.

Fig. 11 er et perspektivriss av en klave med en adapter for rørstykker.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

På hver side av den U-formede åpning 52 er det anordnet to

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

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).

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.

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.

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.

Klaven kan være utformet med et gjennomgående hull 109 (fig. 7,11,12) for gjennomføring av en styreline.

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»).

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Løsbare låsepinner (ikke vist) er anordnet for å fastholde de to låsedeler.

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.

En rørledning er på forhånd lagt ut fra et spesialfartøy og plassert på havbunnen med termineringshodet 102 i en relativ liten avstand fra installasjonen.

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 .

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.

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.

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.

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.

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.

Dersom rørledningen trekkes inn skjevt i horisontalplanet i forhold til koblingshodet, kan vinsjene operere uavhengig av hverandre for å eliminere denne skjevstilling.

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.

Når stangen 16 er koblet til klaven 50 som beskrevet ovenfor, er inntrekkingskraften større fordi aktuatorene 10 gir større kraft enn vinsjene 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.

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.

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.

Verktøyet kan nå foreta en ny oppkobling, eventuelt hentes tilbake til overflaten.

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)

i termineringshodet før en endelig stramming av koblingen.

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.

Når ROV har låst klaven 50 til koblingshodet 100, er det ikke behov for noen operasjoner før ROV beveger seg bakover mot termineringshodet.

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.

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.

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.

Verktøyet kan nå foreta en ny oppkobling, eventuelt hentes tilbake til overflaten.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (8)

1. Anordning for sammenkobling av en ende (102) av en rørledning (105) og et stasjonært rør eller et koblingshode (100) av en undervannskonstruksjon, omfattende et verktøy (1; 1') som omfatter midler (46, 47) for å forbinde verktøyet med enden (102) av rørledningen (105), midler (10; 40; 110, 140) for å bevege verktøyet (1; 1') i forhold til det stasjonære rør eller koblingshodet (100), hvilke siste midler (10,40;110,140) omfatter inntrekkings- og innrettingsinnretninger i form av minst én vinsj (40; 140) med en line (41) og minst en hydraulisk aktuator (10; 110), samt midler (20, 31, 33, 35) for å låse rørenden og stasjonært rør eller koblingshode (100,105) sammen, og en klaveinnretning (50) som omfatter en gripeinnretning (54, 55) for løsbart feste av klaveinnretningen til det stasjonære rør eller koblingshode (100), samt låsemidler (60, 61) for forankring av linen til klaveinnretningen, hvor låsemidlene (60, 61) og det stasjonære rørs (100) lengdeakse er beliggende i et første horisontalplan (120'), karakterisert ved at klaveinnretningen (50) omfatter minst ett anslag (65, 66) for en momentarm (49; 149) anordnet på verktøyet (1,1'), at anslagene er beliggende i et andre horisontalplan (130'), og at det andre horisontalplan befinner seg på avstand i forhold til det første horisontalplan.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at en stempelstang (16) av innrettingsinnretningen er beliggende i det første horisontalplan (120'), idet vinsjlinene (41) løper gjennom stempelstangen (16).

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at en stempelstang (116) av innrettingsinnretningen er beliggende i et tredje horisontalplan som er anordnet på avstand fra de to andre plan.

4. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at anslagene (65, 66) omfatter låsemidler for tilkobling av en bæreramme (70; 170),

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at bærerammen (70; 170) omfatter løsbare festemidler (80 - 83; 191-194) for tilkobling til rørledningen (105).

6. Anordning ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at bærerammen (70; 170) omfatter midler for løsbar tilkobling til verktøyet (1).

7. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at verktøyet (1; 1') er innrettet til sammenkobling med et undervannsfartøy (ROV).

8. Fremgangsmåte for sammentrekking og sammenkobling av en rørledning (105) og et stasjonært rør eller et koblingshode (100) av en undervannskonstruksjon ved bruk av en anordning omfattende et verktøy som angitt i krav 1-7, karakterisert ved følgende trinn: - før nedsenkning til havbunnen, å koble verktøyet (1; 1') til klaveinnretningen (50) ved å feste endene (18) av to liner (41) til låseinnretninger (60, 61) på klaveinnretningen, - å senke verktøyet til havbunnen med klaveinnretningen påsatt, - å feste klaveinnretningen til det stasjonære rør eller koblingshodet (100) - å løsne klaveinnretningen fra verktøyet, å transportere verktøyet til rørledningen og samtidig gi ut vaier fra vinsjene (40) - å feste verktøyet til rørledningen (105) - å trekke verktøyet med rørledningen (105) mot det stasjonære rør (100) ved hjelp av vinsjene (40), - å koble en innrettingsinnretning (110) til klaveinnretningen (50) og samtidig bringe momentarmer (49; 149) i inngrep med klaveinnretningen på et sted nedenfor låseinnretningens plan, - å operere innrettingsinnretningen for å bringe de to rør i aksial innretting med hverandre, - å operere en låseanordning for å lukke koblingen.