NO333240B1 - Undervannsklemme - Google Patents

Abstract

Undervannsklemme for å holde en langstrakt guidestruktur (1) sammen med en rørformet struktur (2,14), der klemmen (3) fremviser en plateform og omfatter i det minste et første element (4) og et andre element (5) som er anordnet med vinkel om en tverrgående akse til klemmen (3). I det minste to tilstøtende anordnete spor (4", 5") er strukket fra det første elementet (4) til det andre elementet (5) for mottak og låsing av nevnte rørformete struktur (2, 14) til guidestrukturen (1). Det første og andre element (4, 5) er funksjonsmessig koblet til en låseanordning (7) anordnet mellom klemmen (3) og guidestrukturen (1) og den rørformete strukturen (2,14).

Description

Undervannsklemme

Den foreliggende oppfinnelsen gjelder generelt en undervannsklemme for å holde én rørformet struktur sammen med en langstrakt guidestruktur anvendt i en undervannsoperasjon.

Særlig vedrører den foreliggende oppfinnelsen en undervannsklemme for å forbinde en rørformet struktur, så som et stigerør/kontrollkabel, til en relativt strak guidestruktur, så som en guidevaier.

Mer spesielt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelsen en undervannsklemme i samsvar med ingressen til patentkrav 1.

Bakgrunn

Ved offshoreoperasjoner er rørformete strukturer så som marine stigerør, kontrollkabler (umbilicals), ledninger med kjemikalier, rør, drepeledninger, guidevaiere, vanlig utstyr og kjent til en fagmann på området.

For eksempel er det kjent å anvende stigerør for å tappe slam fjernet fra brønn-boringen til overflaten under boring. På lignende måte er ringromsledninger (eng: annulus lines), så som kontrollkabler (umbilicals) kjent å anvende for å overføre signaler og fluider til og fra en havbunnsinstallasjon.

Patentpublikasjon US 7861982 beskriver en klemme beregnet på undervannsledninger og -kontrollkabler. Klemmen omfatter to halvdeler innrettet til å omslutte slike ledninger ved sammenføring.

Videre angir publikasjon US 2008283687 en klemmesammenstilling egnet for sammenkobling av stigerør og en styringskabel. Sammenstillingen omfatter et flertall sammenmonterte deler, deriblant to bøyler som er festet til et hoved-legeme ved hjelp av gjengete muttere festet på respektive bøyles to ender.

Publikasjon US2011154620 angir også en klemme for et lignende formål. Klemmen har to åpninger, én for en kontrollkabel (umbilical) og én for en ytterligere streng til hvilken kontrollkabelen blir koblet.

Under offshoreoperasjoner er det essensielt at rørformete strukturer eller ledninger som strekker seg ned fra en overflatestruktur ikke blir sammenviklet eller kveilet. Slike ledninger må holdes fast til relativt rette/faste parallelle strukturer for å sikre rigiditet.

Dette bør fortrinnsvis løses med en klemme som fremviser lav kostnad, lav vekt og som er enkel å anvende.

Det er hovedformålet med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en undervannsklemme for effektiv fastholding av en rørformet struktur, så som en ringromsledning, til en relativt strak/stiv rørformet struktur under offshoreoperasjon, og således sikre at den rørformete strukturen ikke antar en uønsket form/orientering ved bukling/spoling.

Et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en undervannsklemme som hovedsakelig hindrer vridning av en ringromsledning under offshoreoperasjon.

Et annet formål ved den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en undervannsklemme som sikrer enkel festing og løsning til og fra rørformete strukturer.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en undervannsklemme som har en lav tilvirknings- og salgskostnad, på grunn av sin enkle konstruksjon.

Gjennom beskrivelsen og patentkravene skal ordene "rørformet struktur", "stigerør", "kontrollkabel", "klemme", "spor", "låsepinne", "offshoreoperasjon" tolkes i den bredeste betydningen av de respektive betegnelsene og omfatter alle lignende gjenstander i teknikken som er kjent ved andre begreper, slik det vil være åpenbart for en fagmann på området. Restriksjoner/begrensninger, om noen, som er henvist til i beskrivelsen er kun ment som eksempel og for for-ståelse av den foreliggende oppfinnelsen.

Videre skal det være klart for fagmenn på området at undervannsklemmen i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen er innrettet til å bli festet til enhver type rørformet struktur som anvendt i offshoreoperasjoner, slik som, men ikke begrenset til, undervanns boring og -produksjonsoperasjoner, som kjent for fagmannen på området.

Sammendrag av oppfinnelsen

I samsvar med den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebrakt en undervannsklemme for å holde en langstrakt guidestruktur sammen med en rørformet struktur. Klemmen fremviser en plateform og omfatter et første element og et andre element som med en vinkel er anordnet om en tverrgående akse til klemmen. I det minste to tilstøtende anordnete spor er hver strukket fra det første elementet til det andre elementet for mottak og låsing av nevnte rør-formete struktur til guidestrukturen. Det første og andre elementet er funksjonsmessig koblet til en låseanordning anordnet mellom klemmen og guidestrukturen og den rørformet strukturen.

Låseanordningen er fortrinnsvis en låsepinne. Låsepinnen kan ha sylindrisk form eller fremvise en konet form. Låseanordningen kan omfatte gummi.

I samsvar med en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er akselen til låsepinnen anordnet parallelt langsmed den tverrgående aksen til klemmen.

Låsepinnen er fortrinnsvis festet til klemmen med en låsepinnetråd.

I samsvar med en annen foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen omfatter de indre flatene til det første elementet og det andre elementet rillet platedekke for høyere friksjon mot låsepinnen.

I samsvar med én utførelsesform, når låsepinnen er i den låste posisjonen blir

den holdt tilbake på plass av en kraft som komprimerer den i posisjonen mellom guidestrukturen og klemmen. Imidlertid, låsepinnen bibeholder sin opprinnelige form ved posisjonen mellom den rørformete strukturen og klemmen. Det vil si, i denne utførelsesformen vil låsepinnen ikke bli klemt av den rørformete struktur-

en, og således ikke klemme den rørformete strukturen. Den rørformete strukturen, være seg en ringromsledning eller kontrollkabel eller en hvilken som helst annen ledning som henger ned fra en flytende struktur ved havoverflaten, kan faktisk løpe fritt innenfor klemmen kan ikke unnslippe klemmen. Ved en slik ut-førelsesform bør man sikre at overflatene til klemmen som kontakter den rørfor-mete strukturen er glatt og jevn, for å hindre slitasje på den rørformete strukturen under innbyrdes bevegelse mellom klemmen og den rørformete strukturen.

Låsepinnen kan være forsynt med et spor som er innrettet til å motta en del av guidestrukturen, så som en guidevaier, når låsepinnen er i den låste posisjonen. Inngrepet mellom guidestrukturen og sporet bidrar til å bibeholde låsepinnen i den låste posisjonen. Dette trekket hindrer låsepinnen fra å bli trukket ut av låseinngrepet med klemmen og guidestrukturen utilsiktet.

Eksempel på utførelsesform

Den foreliggende oppfinnelsens natur og omfang vil forstås bedre fra de følgen-de ikke-begrensende tegningene av en foretrukket utførelsesform, som er kun ment som et eksempel og ikke begrensende. En ikke-begrensende utførelses-form av den foreliggende oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til figurene 1 til 4, i hvilke

Fig. 1 illustrerer en prinsippskisse som forklarer fordelingen av rørformete

strukturer under vann, som strekker seg ned fra en flytende struktur;

Fig. 2 illustrerer en foretrukket utførelsesform som viser klemmen som kobler

en ringromsledning til en guidevaier;

Fig. 3 illustrerer et forstørret riss av klemmen vist i Fig. 2; og

Fig. 4 illustrerer et toppriss av klemmen med en alternativ utførelsesform av

låsepinnen.

Fig. 1 gir et overblikk over anvendelsesområdet til den foreliggende oppfinnelsen. Den viser en flytende overflatestruktur / installasjon 9', flytende på havoverflaten 10. Det kan være en offshoreplattform eller et skip.

Fra den flytende strukturen strekker det seg et hovedstigerør 14, en guidevaier 1 og en ringromsledning 2, som kan være en kontrollkabel eller en drepeled-ning, slik som en slange eller et rør for å føre kjemikalier. Alle disse strukturene strekker seg ned til havbunnen 12, til havbunnsbrønnen 13, på toppen av hvilken det hviler et ventiltre 11. De rørformete strukturene kan ha en lenge på for eksempel 50 til 1000 meter, eller til og med mer, avhengig av havdybden.

Det er nå ønskelig at ringromsledningen 2 forblir rett. Med andre ord, i tilfelle kveiling/vikling av ringromsledningen oppstår det en uønsket form som gjør den skadelig for utføring av operasjoner.

Guidevaieren 1 blir fordelaktig trukket ved installasjon med stor kraft mellom havbunnsbrønnen 13 og overflaten 10. Den forblir således forholdsvis rett/rigid og mindre utsatt for svaiing på grunn av vannstrømmer. Den foreliggende oppfinnelsen anvender dette fordelaktige aspektet ved guidevaieren ved å klemme ringromsledningen 2 til den relativt rette guidevaieren 1. Følgelig forblir ringromsledningen 2 rett og blir ikke klemt/vridd eller endrer form. Videre hindrer dette også innvikling av ledninger når flere ledninger anvendes.

Det henvises nå til Fig. 2 hvor klemmen 3 er utførlig vist. Den er laget av en

slitesterk, rustbestandig bøyet plate som kjent for en fagmann. Den har et første element 4 og et andre element 5, der deres ytre sider er anordnet med en vinkel om en tverrgående akse. To kanal-lignende spor 4", 5" strekker seg tilstøtende hverandre. Sporene 4" og 5" strekker seg fra en avstand inn på det første elementet 4 til en avstand inn på det andre elementet 5. Klemmen 3 fremviser en indre flate 8 (vist i Fig. 3). Sporene 4", 5" mottar ringromsledningen 2 og guidevaieren 1, henholdsvis. Ringromsledningen 2 er fast koblet til guidevaieren 1 med klemmen 3. De ytre flatene til det første og andre elementet 4, 5 og den indre flaten 8 til klemmen 3 utgjør klemmeflaten.

For å forenkle god låsing finnes det en konisk låsepinne 7 i gummi med senter-skaft i stål, parallell med den tverrgående aksen til klemmen 3. Det er fortrinnsvis en låsepinnetråd for å beholde låsepinnen 7 sammen med klemmen 3 når den ikke er i bruk. Låsepinnetråden 6 sikrer at låsepinnen 7 ikke blir mistet og alltid er festet til klemmen. Den hjelper også ved uttrekking av pinnen 7 når klemmen skal fjernes / løsnes fra kablene/rørene. Klemmen 3 har godt definerte flate kanter 4', 5'.

Fig. 3 er et forstørret riss av klemmen 3 hvor like henvisningstall representerer like trekk. I tillegg viser den den indre flaten 8 til klemmen 3. Den indre flaten 8 omfatter fortrinnsvis rillet platedekke 9 for øking av friksjonen mellom den indre flaten 8 til klemmen 3 og låsepinnen 7. Dette gjør låsepinnen 7 motstandsdyktig mot å skli ut av låseposisjonen.

Fra beskrivelsen ovenfor skal det være klart at formålene ved den foreliggende oppfinnelsen blir oppnådd. Klemmen 3 er meget enkel i konstruksjon og har en lav tilvirkningskostnad. I tillegg til dette er den lett av vekt, enkel å lagre og å vedlikeholde og kan håndteres trygt. Videre, enkel festing og løsning kan opp-nås på grunn av dens forenklete struktur. Den enkle undervannsklemmen 3 kan funksjonsmessig bli koblet med guidevaieren 1 og kontrollkabelen / stigerøret 2, 14 manuelt ved hjelp av en slegge. Andre fremgangsmåter kan selvfølgelig også benyttes. Fig. 4 viser en særlig utførelsesform av låsepinnen 7.1 denne utførelsesformen er låsepinnen 7 forsynt med et spor 7a som er innrettet til å motta en del av guidevaieren 1 i den låste posisjonen. Sporet 7a vil bidra til å bibeholde inngrepet mellom låsepinnen 7 og klemmen 3 og guidevaieren 1. Sporet strekker seg fortrinnsvis periferisk om omkretsen til låsepinnen 7. Man kan imidlertid også forestille seg en utførelsesform hvor sporet kun er et hakk i låsepinnen 7, som ikke strekker seg rundt omkretsen. Operatøren ville da måtte sikre at hakket er innrettet med guidevaieren 1 for å tilveiebringe sikkert feste. Fig. 4 viser også hvordan ringromsledningen 2, eller et hvilket som helst annet rørformet element som er tilkoblet, er anordnet inne i sporet 4" uten å bli kom-primert. Den er derimot anordnet med litt spillerom og kan således løpe fritt i den vertikale retningen i forhold til klemmen 3, langs den aksiale retningen. I andre utførelsesformer kan ringromsledningen 2 bli klemt mellom låsepinnen 7 og klemmen 3.

Det skal også forstås at figurene 2, 3 og 4 kun viser én ringromsledning så som en kontrollkabel 2 festet til én guidevaier 1 ved hjelp av én klemme 3. Det kan selvfølgelig være et flertall slike klemmer 3 langsmed hele lengden til guidevaieren 1 og kontrollkabelen 2, for teknisk effektiv griping. Videre kan det være et flertall slike kontrollkabler/stigerør og guidevaiere anordnet under vann, alle holdt sammen på samme måte.

I en annen utførelsesform har klemmen flere enn to spor, for eksempel tre eller fire. I en slik utførelsesform kan ett av sporene anvendes for å koble klemmen til en guidevaier, mens de andre kan bli brukt til å koble til forskjellige marine ledninger som skal guides ned til havbunnen fra en flytende struktur.

Claims (9)

1. En undervannsklemme for å holde en langstrakt guidestruktur (1) sammen med en rørformet struktur (2, 14), der klemmen (3) fremviser en plateform og omfatter i det minste et første element (4) og et andre element (5) som er anordnet med vinkel om en tverrgående akse til klemmen (3),karakterisert vedat i det minste to tilstøtende anordnete spor (4", 5") hver er strukket fra det første elementet (4) til det andre elementet (5) for mottak og låsing av nevnte rørformete struktur (2, 14) til guidestrukturen (1), der nevnte første element (4) og andre element (5) er funksjonsmessig koblet til en låseanordning (7) anordnet mellom klemmen (3) og guidestrukturen (1) og den rørformete strukturen (2, 14).

2. Undervannsklemme i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat nevnte låseanordning omfatter en låsepinne (7).

3. Undervannsklemme i samsvar med patentkrav 2,karakterisert vedat låsepinnen (7) omfatter gummi.

4. Undervannsklemme i samsvar med patentkrav 2 eller 3,karakterisert vedat låsepinnen (7) er anordnet parallelt langsmed den tverrgående aksen til nevnte klemme (3).

5. Undervannsklemme i samsvar med et av patentkravene 2, 3 eller 4,karakterisertved at nevnte låsepinne (7) er festet til klemmen (3) over en låsepinnetråd (6).

6. Undervannsklemme i samsvar med et av patentkravene 2 til 5,karakterisert vedat de indre flatene (8) til det første og andre elementet (4, 5) omfatter rillet platedekke (9) for friksjon mot nevnte låsepinne (7).

7. Undervannsklemme i samsvar med et av patentkravene 2 til 6,karakterisert vedat i den låste posisjonen blir låsepinnen (7) bibeholdt på plass av en kraft som komprimerer låsepinnen (7) i posisjonen mellom guidestrukturen (1) og klemmen (3), mens låsepinnen (7) bibeholder sin opprinnelige form ved posisjonen mellom den rørformete strukturen (2, 14) og klemmen (3).

8. Undervannsklemme i samsvar med ett av patentkravene 2 til 7,karakterisert vedat låsepinnen (7) omfatter et spor (7a) innrettet til å motta en del av guidestrukturen (1) i den låste posisjonen.

9. Undervannsklemme i samsvar med et av de foregående patentkravene,karakterisert vedat guidestrukturen er en guidevaier (1) innrettet til å forbli hovedsakelig rett og å motstå undervanns vannstrømmer, og at én eller flere andre rørformete strukturer (2, 14) er koblet til nevnte guidevaier (1) ved hjelp av et flertall klemmer (3), der nevnte rørformete struktur er en marin ledning, så som et stigerør (14) og/eller en kontrollkabel (2), som strekker seg fra en overflatelokasjon til en havbunnslokasjon.