NO338441B1 - Undersjøisk koblingsarrangement - Google Patents

Description

Undersjøisk koblingsarrangement

Oppfinnelsens område og tidligere kjent teknikk

Foreliggende oppfinnelse vedrører et undersjøisk koblingsarrangement i henhold til innledningen av krav 1, beregnet for å koble en endeseksjon på en fleksibel ledning til et strukturelement i en undersjøisk installasjon.

Bruk av en spennhylsekonnektor eller klemkobling av vanlig type for å koble en endeseksjon på en fleksibel ledning til et strukturelement av en undersjøisk installasjon er kjent fra før. Dersom den fleksible ledningen blir utsatt for en ekstern kraft som forårsaker strekking av endeseksjonen på den fleksible ledningen, kan konnektoren og/eller den fleksible ledningen og/eller strukturelementet bli skadet som følge av strekkreftene på den fleksible ledningen.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Målet med foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe en løsning på problemet nevnt ovenfor.

I henhold til oppfinnelsen blir dette målet oppnådd med et undersjøisk koblingsarrangement som har særtrekkene som er definert i krav 1.

Det undersjøiske koblingsarrangementet i henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter følgende: - en avslutning som er montert på en endeseksjon av en fleksibel ledning og som er forsynt med et koblingselement som er konfigurert for inngrep med et tilsvarende koblingselement på et strukturelement i en undersjøisk installasjon, - klemelementer som er konfigurert til å klemme sammen koblingselementet på avslutningen og koblingselementet på strukturelementet, - en låse- og frigjøringsmekanisme som kan manøvreres fra en låseposisjon, der låse- og frigjøringsmekanismen holder klemelementene fastklemt til nevnte koblingselementer og derved forhindrer at koblingselementene blir frigjort fra hverandre, til en frigjøringsposisjon, der låse- og frigjøringsmekanismen frigjør klemelementene så de kan bevege seg i forhold til nevnte koblingselementer og derved tillater koblingselementet på avslutningen til å bli frigjort fra koblingselementet på strukturelementet, og

- minst ett langstrakt trekkelement, som er koblet til et første festeelement festet til låse- og frigjøringsmekanismen og til et andre festeelement festet på avstand fra avslutningen i en posisjon langs endeseksjonen av den fleksible ledningen og som er konfigurert til å utøve en trekkraft på låse- og frigjøringsmekanismen og derved søke å manøvrere låse- og frigjøringsmekanismen fra låseposisjonen til frigjøringsposisjonen når den fleksible ledningen blir utsatt for en ytre kraft som forårsaker strekking av nevnte endeseksj on.

Når trekkraften som trekkelement eller trekkelementer utøver på låse- og frigjøringsmekanismen er tilstrekkelig sterk, vil låse- og frigjøringsmekanismen innta frigjøringsposisjon, og dermed kan koblingselementet på avslutningen frigjøres fra koblingselementet på strukturelementet. Herved kan en unngå skade på den fleksible ledningen og klemelementene som følge av strekkrefter i den fleksible ledningen.

Ytterligere fordeler samt fordelaktige egenskaper ved det undersjøiske koblingsarrangementet i foreliggende oppfinnelse vil fremgå av følgende beskrivelse og de avhengige patentkravene.

Kort beskrivelse av tegningsfigurene

Med henvisning til de vedlagte tegningsfigurene er en spesifikk beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen gjengitt nedenfor. Tegningsfigurene viser som følger: Figur 1 er en perspektivskisse av en endeseksjon av en fleksibel ledning som er koblet til et strukturelement i en undersjøisk installasjon ved hjelp av et undersjøisk koblingsarrangement i henhold til en første utførelse av foreliggende oppfinnelse, sett før trekkelementene er blitt fastgjort til låse-og frigjøringsmekanismen,

Figur 2 er et sideriss tilsvarende figur 1,

Figur 3 er en perspektivskisse av komponentene som er vist på

figur 1, når trekkelementene er blitt festet til låse- og frigjøringsmekanismen,

Figur 4 er et sideriss tilsvarende figur 3,

Figur 5 er en perspektivskisse tilsvarende figur 3, men fra

en annen retning,

Figur 6 er et lengdesnitt gjennom komponentene som er vist på

figur 3,

Figur 7 er en detalj forstørrelse i henhold til sirkelen VII

på figur 6,

Figur 8 er en perspektivskisse av komponentene som er vist på

figur 3, sett når låse- og frigjøringsmekanismen har inntatt frigjøringsposisjonen og den fleksible ledningen er blir frakoblet fra strukturelementet,

Figur 9 er et sideriss tilsvarende figur 8, og

Figur 10 er en perspektivskisse av en endeseksjon av en fleksibel ledning koblet til et strukturelement på en undersjøisk installasjon ved hjelp av et undersjøisk koblingsarrangement i henhold til en andre utførelse av oppfinnelsen, sett før trekkelementene er blitt festet til den alternative låse- og

frigj øringsmekanismen.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen Undersjøiske koblingsarrangementer 1 i henhold til for-skjellige utførelser av foreliggende oppfinnelse er illustrert på figurene 1-9 og figur 10. Koblingsarrangement 1 blir brukt til å koble en endeseksjon 2 på en fleksibel ledning til et strukturelement 3 på en undersjøisk installasjon 4. I det illustrerte eksempelet er den fleksible ledningen en under-sjøisk rørledning, mens nevnte strukturelement 3 er et ventilhus til en ventil som er inkludert i en undersjøisk installasjon 4 i form av et rørledningsterminerings-arrangement.

Koblingsarrangement 1 omfatter en avslutning 6, som er festet til endeseksjonen 2 på den fleksible ledningen og som er utstyrt med et koblingselement 7 (se figurene 6 og 7) som er konfigurert for inngrep med et tilsvarende koblingselement 8 på strukturelementet 3. Koblingsarrangement 1 omfatter også klemelementer 9, 9' som er konfigurert til å klemme sammen koblingselementet 7 på avslutningen 6 og koblingselementet 8 på strukturelementet 3. Hvert klemelement 9, 9' har motstående avskrådde kileflater 10a, 10b (se figur 7) for inngrep med tilsvarende avskrådde kileflater lia, 11b utformet på koblingselementene 7, 8 som skal gå i inngrep med hverandre. I den utførelsen som er illustrert på figurene 1-9 har klemelementene 9 form av låsefingre som er distribuert langs omkretsen av koblingselementene 7, 8. I utførelsen som er vist på figur 10 er klemelementene 9' bueformet og distribuert langs omkretsen av koblingselementene 7, 8, idet klemelementene 9' er koblet til hverandre i endene.

Videre omfatter koblingsarrangementet 1 en låse- og frigjøringsmekanisme 12 som kan manøvreres fra en låseposisjon (se figurene 3-7 og 10), der låse- og frigjøringsmekanismen 12 holder klemelementene 9, 9' fastklemt til koblingselementene 7, 8 og dermed forhindrer koblingselementet 7 på avslutningen 6 fra å bli frigjort fra koblingselement 8 på strukturelementet 3, og til en frigjøringsposisjon (se figurene 8 og 9), der låse- og frigjøringsmekanismen 12 setter klemelementene 9, 9' fri til å bevege seg i forhold til nevnte koblingselementer 7, 8 og dermed tillater koblingselement 7 på avslutningen 6 å bli frigjort fra koblingselement 8 på strukturelementet 3.

Koblingsarrangementet 1 omfatter minst ett langstrakt trekkelement 13a, 13b, fortrinnsvis i form av en uelastisk vaier eller belte, som er konfigurert til å utøve en trekkraft på låse- og frigjøringsmekanismen 12 og derved søke å manøvrere låse- og frigjøringsmekanismen 12 fra låseposisjonen til frigjøringsposisjonen når den fleksible ledningen blir utsatt for en ekstern kraft som forårsaker strekking av endeseksjonen 2 til denne. Låse- og frigjøringsmekanismen 12 vil gå fra låseposisjon til frigjøringsposisjon når trekkraften som utøves på låse- og frigjøringsmekanismen 12 av trekkelementet eller trekkelementene 13a, 13b overstiger kraften som søker å holde låse- og frigjøringsmekanismen 12 i låseposisjon. Hvert trekkelement 13a, 13b er konfigurert til å bli koblet til og strekke seg mellom et første festeelement 14a, 14b festet til låse- og frigjøringsmekanismen 12 og et andre festeelement 15a, 15b festet på en avstand fra avslutning 6 i en posisjon langs endeseksjonen 2 på den fleksible ledningen. I de illustrerte utførelsene, omfatter koblingsarrangement 1 to slike trekkelementer 13a, 13b i form av vaiere innrettet på motstående sider av endeseksjonen 2 på den fleksible ledningen, idet hvert trekkelement 13a, 13b har en første ende 16 festet til det tilknyttede første festeelementet 14a, 14b og en motstående andre ende 17 festet til det tilknyttede andre festeelementet 15a, 15b. 1 de illustrerte utførelsene er et bøybegrensende element 18 festet til avslutningen 6 og strekker seg langs endeseksjonen 2 på den fleksible ledningen for å redusere fleksibiliteten hos denne endeseksjonen, idet nevnte andre festeelement 15a, 15b er festet til det bøybegrensende elementet 18 på motstående sider av dette.

I utførelsen som er illustrert på figurene 1-9 omfatter låse-og frigjøringsmekanismen 12 et hylseformet låselement 19 som er konfigurert til å omgi klemelementene 9 og derved holde klemelementene fastklemt til koblingselementene 7, 8 når låse-og frigjøringsmekanismen 12 er i låseposisjon. Klemelementene 9 og det hylseformede låselementet 19 danner en spennhylsekonnektor. I det illustrerte eksempelet er de ovenfor nevnte første festeelementene 14a, 14b festet til en flens 20 på det hylseformede låselementet 19, og det hylseformede låselementet 19 er aksielt bevegelig i forhold til klemelementene 9 og konfigurert til å bevege seg aksielt fra en fremskutt posisjon (illustrert på figurene 3-7) til en tilbaketrukket posisjon (illustrert på figurene 8 og 9) når låse- og frigjøringsmekanismen 12 blir manøvrert fra låseposisjonen til frigjøringsposisjonen. Når det hylseformede låselementet 19 er i fremskutt posisjon, ligger et indre ringformet fremspring 21 på frontenden på låselementet 19 an mot et ytre fremspring 22 på frontenden av hvert klemelement 9, og klemelementene 9 blir derved fastklemt til koblingselementene 7, 8, som illustrert på figur 7, og forhindret fra bevegelse i radiell retning i forhold til koblingselementene 7, 8. Når det hylseformede låselementet 19 er i tilbaketrukket posisjon, er nevnte ring-formede fremspring 21 innført i en utsparing 23 i senterdelen av hvert klemelement 9, og frontenden på klemelementene 9 blir derved tillatt å bevege seg i radiell retning i forhold til koblingselementet 8 på strukturelementet 3, hvilket gjør det mulig for klemelementene 9 og koblingselementet 7 på avslutningen 6 å bli frigjort fra koblingselementet 8 på strukturelementet 3 ved en aksiell bevegelse vekk fra sist-nevnte koblingselement 8. Låse- og frigjøringsmekanismen 12 kan omfatte en skjærpinne 24 for å holde det hylseformede låselementet 19 i fremskutt posisjon, som illustrert på figur 7, idet skjærpinnen 24 er konfigurert til å brytes og derved sette det hylseformede låselementet 19 fri til å bevege seg fra fremskutt posisjon til tilbaketrukket posisjon når det hylseformede låselementet 19 blir utsatt for en trekkraft som overstiger en gitt terskelverdi. En øvre del av skjærpinnen 24 sitter i et hull 25 laget i det hylseformede låselementet 19, og en nedre del av skjærpinnen 24 sitter i et hull 26 laget i ett av klemelementene 9. Låse- og frigjøringsmekanismen 12 kan som et alternative være uten skjærpinne, i hvilket tilfelle det hylseformede låselementet 19 holdes i den fremskutte posisjon under påvirkning av friksjonskraft mellom låselementet 19 og klemelementene 9.

Som et videre alternativ (ikke vist) kan det hylseformede låselementet 19 ha form av en splittet hylse dannet av to eller flere sammenkoblede hylsedeler som er konfigurert til å bli skilt fra hverandre når låse- og frigjøringsmekanismen blir manøvrert fra låseposisjonen til frigjøringsposisjonen. I dette tilfellet kan låse- og frigjøringsmekanismen omfatte en låsepinne som er konfigurert til å holde to deler av den splittede hylsen på det hylseformet låselementet i inngrep med hverandre, idet låsepinnen vil bli forskjøvet aksielt som følge av en trekkraft utøvet av et trekkelement 13a, 13b for å frigjøre nevnte to deler av den splittede hylsen fra hverandre når låsepinnen blir utsatt for en trekkraft som overstiger en gitt terskelverdi.

I utførelsen som er illustrert på figur 10 omfatter låse- og frigjøringsmekanismen 12 to avlange låselementer 19' i form av dreietapper som hvert av dem strekker seg gjennom et aksielt løp i et klemelement 9' og gjennom hull i to holdeplater 27a, 27b som er innrettet på motsatte sider av to inntilliggende klemelementer 9' for å holde klemelementene forbundet med hverandre og fastklemt til koblingselementene på avslutningen 6 og strukturelementet 3. De avlange låselementene 19' er konfigurert til å være aksielt forskjøvet ut av løpene i klemelementene 9' for å frigjøre klemelementene 9' fra hverandre når låse- og frigjøringsmekanismen 12 blir manøvrert fra låseposisjonen til frigjøringsposisjonen. I det illustrerte eksempelet er de ovenfor nevnte første festeelementene 14a, 14b plassert på en ende av et respektive låselement 19' . Klemelementene 9', holdeplatene 27a, 27b og de avlange låselementene 19' danner en klemkobling.

I de illustrerte utførelsene er første ende 16 av hvert langstrakt trekkelement 13a, 13b løsbart festet til det tilknyttede første festeelement 14a, 14b. I utførelsen som er illustrert på figurene 1-9 er en endeseksjon av det respektive trekkelementet 13a, 13b innsettbar sideveis i en utsparing 28 i det tilknyttede første festeelementet 14a, 14b, og et stopp-element 29 er plassert på første ende 16 av trekkelement 13a, 13b for å forhindre trekkelementet fra å gli aksielt ut av nevnte utsparing 28. Under installasjon, før trekkelementene 13a, 13b er blitt festet til de første festeelementene 14a, 14b, kan første ende 16 av respektive trekkelement 13a, 13b være midlertidig festet til en holder 30 plassert på bakre ende av avslutningen 6, som illustrert på figurene 1, 2 og 10.

I de illustrerte utførelsene er endeseksjonen 2 på den fleksible ledningen og det bøybegrensende elementet 18 innrettet i en S-kurvet konfigurasjon når hvert trekkelement 13a, 13b er festet til det tilknyttede første festeelementet 14a, 14b og strekker seg rettlinjet mellom første og andre festeelementer 14a, 15a; 14b, 15b. Slik er hvert trekkelement 13a, 13b kortere enn avstanden langs avslutningen 6 og endeseksjonen 2 mellom de tilknyttede første og andre festeelement ene 14a, 15a; 14b, 15b. Når den fleksible ledningen blir utsatt for en ekstern kraft som forårsaker strekking av endeseksjonen 2 på den fleksible ledningen og det bøy-begrensende elementet 18, slik at disse blir rettet ut, vil trekkelementene 3a, 13b trekke låselementet 19 fra fremskutt posisjon, illustrert på figurene 3-7, til tilbaketrukket posisjon, illustrert på figurene 8 og 9, og koblingselementet 7 på avslutningen 6 kan derved bli frigjort fra koblingselementet 8 på strukturelementet 3, som illustrert på figurene

8 og 9.

Foreliggende oppfinnelse er selvsagt ikke på noen måte begrenset til utførelsene som er beskrevet ovenfor. Tvert imot vil mange muligheter til modifikasjoner av oppfinnelsen være innlysende for en fagperson, uten å avvike fra grunn- prinsippene i oppfinnelsen slik den er definert i de vedlagte patentkravene.

Claims (10)

1. Undersjøisk koblingsarrangement for kobling av en endeseksjon (2) på en fleksibel ledning til et strukturelement (3) på en undersjøisk installasjon, idet koblingsarrangementet (1) omfatter: - en avslutning (6) som er montert på endeseksjonen (2) på den fleksible ledningen og som er forsynt med et koblingselement (7) som er konfigurert for inngrep med et tilsvarende koblingselement (8) på nevnte strukturelement (3); - klemelementer (9; 9') som er konfigurert til å klemme sammen koblingselementet (7) på avslutning (6) med koblingselementet (8) på strukturelementet (3); og - en låse- og frigjøringsmekanisme (12) som kan manøvreres fra en låseposisjon, der låse- og frigjøringsmekanismen (12) holder klemelementene (9; 9') fastklemt til nevnte koblingselementer (7, 8) og derved forhindrer koblingselementene fra å bli frigjort fra hverandre, til en frigjøringsposisjon der låse- og frigjøringsmekanismen (12) setter klemelementene (9; 9') fri til å bevege seg i forhold til nevnte koblingselementer (7, 8) og derved tillater koblingselementet (7) på avslutningen (6) å bli frigjort fra koblingselementet (8) på strukturelementet (3), karakterisert vedat koblingsarrangementet (1) omfatter minst ett langstrakt trekkelement (13a, 13b), som er koblet til et første festeelement (14a, 14b) som er fastgjort på låse- og frigjøringsmekanismen (12) og til et andre festeelement (15a, 15b) som er fastgjort på en avstand fra avslutningen (6) i en posisjon langs endeseksjonen (2) på den fleksible ledningen, og som er konfigurert til å utøve en trekkraft på låse- og frigjøringsmekanismen (12) og derved søke å manøvrere låse- og frigjøringsmekanismen (12) fra låseposisjonen til frigjøringsposisjonen når den fleksible ledningen blir utsatt for en ekstern kraft som forårsaker strekking av nevnte endeseksjon (2).

2. Undersjøisk koblingsarrangement i henhold krav 1,karakterisert ved: - at koblingsarrangementet (1) omfatter et bøybegrensende element (18), som er festet til avslutningen (6) og strekker seg langs endeseksjonen (2) på den fleksible ledningen for å redusere bøyeligheten av denne endeseksjonen (2); og - at nevnte andre festeelement (15a, 15b) er festet til det bøybegrensende elementet (18).

3. Undersjøisk koblingsarrangement i henhold krav 1 eller 2,karakterisert vedat nevnte minst ett langstrakt trekkelement (13a, 13b) har form av en vaier eller et belte.

4. Undersjøisk koblingsarrangement i henhold krav 3,karakterisert vedat nevnte minst ett langstrakt trekkelement (13a, 13b) har en første ende (16) festet til det første festeelementet (14a, 14b) og en motstående andre ende (17) festet til det andre festeelementet (15a, 15b).

5. Undersjøisk koblingsarrangement i henhold til hvilket som helst av kravene 1-4,karakterisert vedat koblingsarrangementet (1) omfatter minst to slike trekkelementer (13a, 13b) innrettet på motstående sider av endeseksjonen (2) på den fleksible ledningen.

6. Undersjøisk koblingsarrangement i henhold til hvilket som helst av kravene 1-5,karakterisert vedat låse- og frigjøringsmekanismen (12) omfatter et hylseformet låselement (19) som er konfigurert til å omslutte klemelementene (9) og derved holde klemelementene fastklemt til nevnte koblingselementer (7, 8) når låse- og frigjøringsmekanismen (12) er i låseposisjon.

7. Undersjøisk koblingsarrangement i henhold krav 6,karakterisert ved: - at nevnte første festeelement (14a, 14b) er festet til det hylseformede låselementet (19), og - at det hylseformede låselementet (19) er bevegelig aksielt i forhold til klemelementene (9) og konfigurert til å bevege seg aksielt fra en fremskutt posisjon til en tilbaketrukket posisjon når låse- og frigjøringsmekanismen (12) blir manøvrert fra låseposisjonen til frigjøringsposisjonen.

8. Undersjøisk koblingsarrangement i henhold krav 7,karakterisert vedat låse- og frigjøringsmekanismen (12) omfatter en skjærpinne (24) for å holde det hylseformede låselementet (19) i nevnte fremskutte posisjon, idet skjærpinnen (24) er konfigurert til å brytes og derved sette det hylseformede låselementet (19) fri til å bevege seg fra nevnte fremskutte posisjon til nevnte tilbaketrukne posisjon når det hylseformede låselementet (19) blir utsatt for en trekkraft som overstiger en gitt terskelverdi.

9. Undersjøisk koblingsarrangement i henhold til hvilket som helst av kravene 6-8,karakterisert vedat klemelementene (9) har form av låsefingre.

10. Undersjøisk koblingsarrangement i henhold til hvilket som helst av kravene 1-5,karakterisert vedat klemelementene (9') er bueformet og distribuert langs omkretsen av nevnte koblingselementer (7, 8).