NO339271B1

NO339271B1 - Koplingsanordning for en undervannsledning og tilhørende monterings- og ROV-håndteringssammenstillinger

Info

Publication number: NO339271B1
Application number: NO20081706A
Authority: NO
Inventors: Joseph Allan Nicholson
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2016-11-21
Also published as: GB2431702B; WO2007048990A1; NO20081706L; CA2625932A1; GB2431702A; US20080265563A1; GB0521734D0; CA2625932C; US7837518B2; CN101356693A; CN101356693B

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en undervanns-tilpasningsdyktig forbindelsesanordning som kan brukes for å tilveiebringe en kopling med høy integritet for en undervanns serviceledning, så som en elektrisk hydraulisk eller fiberoptisk serviceledning, ved bruk av fjernstyrte fartøyer (ROVer) i dypt vann eller offshore-undervannsutstyr. Den foreliggende oppfinnelse angår også en innretning for montering av en slik forbindelsesanordning.

ROVer er robot-fartøyer som svømmer under vann på en styrekabel (umbilical) som forsyner dem med elektrisk kraft og styresignaler. ROVene man-øvreres av operatører fra overflaten på et fartøy eller en plattform. ROVer kan utføre mange oppgaver ved bruk av hydraulisk opererte verktøy og manipulatorer. ROVene fører lys og kameraer som setter dem i stand til å bli nøyaktig styrt og manøvrert når de drives frem under vann ved hjelp av hydrauliske eller elektriske fremdriftsenheter.

Det er et stadig økende behov for forbindelsessystemer som kan gi ved-varende service til undervannsutstyr, særlig i olje- og gass-, militær- og kraft-genereringsanvendelser. Forbindelser må opprettes ved fjernstyring, ofte i mørke og ugjestmilde omgivelse hvor sikten er dårlig, hvilket skaper vanskeligheter for ROV-operatøren som må stole på lysene og kameraene for å posisjonere og operere ROVen til å utføre forbindelsesoppgaver.

Vellykket forbindelse av slike forbindelsesanordninger er i stor grad avhen-gig av koplingsstykke-design og -konstruksjon. Særlig må koplingsstykket være robust, slik at det kan tåle meget høye krefter som skapes av ROVene, men samt-idig lett og kompakt for lettvint operasjon og for å redusere brukstid og -kostnader.

Dessuten krever flerpinne-forbindelsessystemer orienteringsmessig innretting, vanligvis oppnådd ved hjelp av fysiske kiler og kilespor i de sammenstilte koplingshylser. I slike systemer krever ROV-operatøren visuelle indikatorer for å rette inn og orientere koplingsstykkene under sammenstilling, så vel som en visuell identifiseringsinnretning når koplingsstykkene er korrekt sammenstilt og

-låst, slik at koplingsstykket ikke løsner utilsiktet og faller til sjøbunnen.

For at koplingsstykkene forholdsvis enkelt skal kunne rettes inn, er det ønskelig å forsyne koplingsstykkene med en ledd-innretning, i tillegg til en viss føyelighet i deres monteringsarrangement hvorved store belastninger og krefter som skapes av ROVen og dens manipulator kan unngås og/eller absorberes.

Vanlige koplingsstykke-systemer ivaretar ikke disse forhold på en tilfreds-stillende måte. Nærmere bestemt er vanlige innretninger for å bestemme vellykket låsing og opplåsing av slike koplingsstykkesystemer under drift generelt upålite-lige.

Det er derfor et behov for en forbedret innretning for lukking, låsing og montering av sammenstillbare koplingsstykker for konsentriske anordninger eller flerpinne-anordninger.

I henhold til et første aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en koplingsanordning for en undervanns serviceledning, hvor koplingsanordningen omfatter: et hann-koplingsstykke som er innrettet til å holde en fri ende av service-ledningen, idet hann-koplingsstykket har en første del og en andre del som kan bringes i innbyrdes inngrep med den første del, idet den første del har en bakovervendt flate og kan forskyves i forhold til den andre del, langs en lengdeakse for hann-koplingsstykket, mellom en tilbaketrukket stilling, hvor den bakovervendte flate ligger an mot en fremre ende av den andre del, og en utskjøvet stilling der den bakovervendte flate er i avstand fra den andre delens fremre ende; og

et hunn-koplingsstykke som er innrettet til å holde et forbindelsespunkt som skal forbindes med serviceledningens frie ende, idet hunn-koplingsstykket kan forbindes med hann-koplingsstykket og har et hus som omfatter en boring som hann-koplingsstykket kan opptas i, idet hunn-koplingsstykket videre omfatter et inngrepselement som kan bringes i inngrep med den første del for å kunne beveges fra en utskjøvet stilling, hvor det strekker seg radialt inn i boringen, til en tilbaketrukket stilling, hvor det er radialt tilbaketrukket i forhold til boringen for å tillate fremskyving av den første del, idet hunn-koplingsstykket er utstyrt med en forspenningsinnretning for å forspenne inngrepselementet mot dets utskjøvne stilling, idet den fremre ende av den andre del er konfigurert til å la inngrepselementet strekke seg inn i boringen, når den første del er fremført forbi dette, for å kunne bringes i inngrep med den bakovervendte flate for å hindre tilbaketrekking av den første del, hvilket gir opphav til en sammenkoplet tilstand der serviceledningens frie ende er forbundet med forbindelsespunktet,

hvor:

den fremre ende av den andre del, i den sammenkoplede tilstand, er innrettet for inngrep med inngrepselementet ved tilbaketrekking av den andre del for derved å bevege inngrepselementet til dets tilbaketrukne stilling, slik at inngrepselementet er løsgjort fra den bakovervendte flate for å tillate tilbaketrekking av den første del fra boringen, hvilket gir opphav til en frakoplet tilstand.

Ytterligere utførelsesformer av koplingsanordningen i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.

Ifølge et andre aspekt, er det tilveiebrakt hann-koplingsstykket til en koplingsanordning ifølge det første aspekt.

Ifølge et tredje aspekt, er det tilveiebrakt hunn-koplingsdelen til en koplingsanordning ifølge det første aspekt.

Ifølge et fjerde aspekt, er det tilveiebrakt en monteringssammenstilling for montering av et undervanns servicelednings-koplingsstykke til en undervannskonstruksjon, hvilken monteringssammentilling omfatter: et første element som er innrettet til å fikseres i forhold til underkonstruksjonen, idet det første element har en gjennomgående åpning;

et andre element som er innrettet til å fikseres i forhold til koplingsstykket og som kan opptas i åpningen for å danne en ringformet klaring mellom det første og andre element; og

elastisk ettergivende koplingsinnretninger som kan opptas i den ringformede klaring og kan ombyttes med det første og andre element for å tillate en grad av aksial- og/eller radialbevegelse av det andre element i forhold til det første element.

Ifølge et femte aspekt, er det tilveiebrakt en monteringssammenstilling ifølge det fjerde aspekt som er innrettet til å montere et koplingsstykke ifølge de andre eller tredje aspekt.

Ifølge et sjette aspekt, er det tilveiebrakt en ROV-armsammenstilling som omfatter: en første ende innrettet til å gripes av en ROV;

en andre ende innrettet til å bringes i inngrep med en gjenstand som skal manipuleres av ROVen; og

minst ett langstrakt element som strekker seg mellom den første og andre ende, og som omfatter et indre element laget av et forholdsvis stivt materiale og et ytre element laget av et forholdsvis elastisk ettergivende materiale.

Fortrinnsvis omfatter ROV-armsammenstillingen to langstrakte elementer som er anordnet ved siden av hverandre.

Fortrinnsvis omfatter det forholdsvis stive materiale inconel. Fortrinnsvis omfatter det forholdsvis elastisk ettergivende materiale acetal.

En foretrukket utføringsform av foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet nærmere i tilknytning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1A er et lengdesnitt gjennom et hunn-koplingsstykke ifølge en foretrukket utføringsform av oppfinnelsen; Fig. 1B er et frontriss av hunn-koplingsstykket vist i fig. 1; Fig. 1C er et tverrsnitt langs snittlinjen C-C, vist i fig. 1A; Fig. 1D er et lengdesnitt langs snittlinjen B-B, vist i fig. 1B; Fig. 2A er et lengdesnitt gjennom et hann-koplingsstykke ifølge den foretrukne utføringsform; Fig. 2B er et frontriss av hann-koplingsstykket, vist i fig. 2A; Fig. 2C er et ytterligere lengdesnitt av hann-koplingsstykket, vist i fig. 2A; Fig. 3A er et lengdesnitt gjennom hann- og hunn-koplingsstykkene i en sammenkoplet tilstand; Fig. 3B er et detaljert lengdesnitt gjennom hann- og hunn-koplingsstykkene i en sammenkoplet tilstand; Fig. 4 er et front-tverrsnitt gjennom hunn-koplingsstykket, som viser forskyvning av en indikator anordnet på dette koplingsstykke under sammenkopling; Fig. 5A er et lengderiss gjennom en konfigurasjon av koplingsanordningen under frigjøring av hann-koplingsstykket fra hunn-koplingsstykket; Fig. 5B er et detalj-lengdesnitt gjennom hann- og hunn-koplingsstykket under fråkoplinger; Fig. 6 er et tredimensjonalt riss av koplingsanordningen med en flens på denne vist med stiplet linje; og Fig. 7 er et ytterligere, tredimensjonalt riss av koplingsanordningen med et parti av flensen skåret bort.

Koplingsanordningen 1, ifølge den foretrukne utføringsform, er vist i en sammenkoplet tilstand i fig. 3A.

Det vil forstås at termer så som "front", "forover", "forut", "bak", bakover" og liknende termer er brukt i forhold til retningen av hannkoplingsstykkets innføring i hunn-koplingsstykket, idet denne retningen er "foroverretningen". Tilsvarende er hunn-koplingsstykket plassert "forut for" hann-koplingsstykket umiddelbart før inn-føring.

Koplingsanordningen 1 omfatte et hann-koplingsstykke 3 og et hunn-koplingsstykke 5 som kan sammenkoples med hann-koplingsstykket 3. Hann-koplingsstykket 3 er festet til et årebladformet skaft (eng.: padlehandle) 7 ved hjelp av et par stenger 9. I en alternativ utføringsform, kan skaftet erstattes av en T-stang eller annet arrangement, etter operatørens behov.

Skaftet 7 (ROV-skaft) gripes av en gripeinnretning på en ROV for å mulig-gjøre sammenkopling og fråkopling av koplingsanordningen 1. Hver forbindelses-stang 9 er laget av inconel og er opptatt i en hylse 11 laget av acetal, idet forbindelsesstengene 9 og hylsene 11 danner ROV-skaftarmer. Forbindelsesstengene 9 er laget av stål og hylsene er laget av Actal-plat. Forbindelsesstengene er tilstrekkelig slanke til å tillate en viss elastisk ettergivenhet mellom skaftet 7 og hann-koplingsstykket 3, slik at hann-koplingsstykket 3 og forbindelsesstengene 9 settes i stand til å håndtere tverrbelastninger under sammenkopling og fråkopling av koplingsanordningen 1. Forbindelsesstengenes 9 fremre ender er skrudd inn i en flens 13 som er anordnet på baksiden av hann-koplingsstykket 3 og de bakre ender av forbindelsesstengene er mottatt gjennom hull i skaftene 7 og boltet til skaftet 7. Hullene i skaftet 7 har større diameter ved skaftets 7 fremre ender slik at de passende opptar hylsenes 11 bakre ender.

Hann-koplingsstykket 3 omfatter et legeme 15 som opptar og fastholder enden av en elektrisk kabel (17) (service-ledning). Kabelen 17 møter legemet 15 i en vinkel (på omtrent 60 grader i denne utføringsform), slik det klart fremgår av fig. 2A, slik at den ikke kommer i konflikt med betjeningen av skaftet 7 ved hjelp av ROV-enheten.

I denne utføringsform omfatter den elektriske forbindelse et elektrisk, 7-veis flerpinne-kontaktarrangement 19, slik det best fremgår av fig. 2B, hvilket således nødvendiggjør rotasjonsorienteringstrekk, som nedenfor omtalt. Det vil forstås at andre utføringsformer kan omfatte service-ledninger som ikke krever rotasjonsorientering, så som enkeltledning stor boring-hydraulikkledninger eller konsentriske elektriske ledninger.

Et større riss av hann-koplingsstykket 3 er vist i fig. 2A. Hann-koplingsstykket 3 omfatter en sylindrisk førstedel 21 som er opptatt i en andre del 23 som virker som en utløsningshylse. Det første stykke 21 omfatter en fremre seksjon 25 og en bakre seksjon 27, hvor den fremre seksjon 25 har en større diameter enn den bakre seksjon 27, slik at bare den bakre seksjon 27 kan opptas i det andre stykke 23. En ringformet skulder 31 er således dannet ved møtepunktet mellom den fremre seksjon 25 og den bakre seksjon 27, idet skulderen 31 frembyr en bakovervendt flate 33 som ligger an mot den fremre ende 35 av den andre del 23 når den første del 21 er i en tilbaketrukket stilling som vist i fig. 2A.

Den første del 21 omfatter en avfaset ende 37. Den første del 21 omfatter videre en kile 39 for å sikre korrekt rotasjonsorientering av hann-koplingsstykket 3 under sammenkopling med hunn-koplingsstykket 5. Kilen 39 er anordnet på den fremre seksjon og strekker seg radialt utover fra denne.

Den første del 21 er forskyvbart bevegelig i forhold til den andre del 23, langs en lengdeakse (vist med brutte linjer i fig. 2A) for hann-koplingsstykket 3, mellom den tilbaketrukne stilling, hvor den bakovervendte overflate 33 ligger an mot enden 35 av den andre del 23, og en utskjøvet stilling, der den bakovervendte flate 33 er i avstand fra enden 35 av den andre del 23. Den utskjøvne stilling fremgår av fig. 5A og 5B. En fjær 41 forspenner den første del 21 til dens tilbaketrukne stilling, idet fjæren 41 er anordnet i et ringformet rom avgrenset mellom den første del 21 og andre del 23. En ende av fjæren 41 ligger an mot en bakovervendt flate 43 på den andre del 23 og den andre ende av fjæren 41 ligger an mot en motstøtende forovervendt flate på en reaksjonsring 45 som er festet til den første del 21 ved hjelp av en låsering 47 som er opptatt i et ringformet spor i den første del 21 og en utsparing som er avgrenset mellom den første del 21 og reaksjonsringen 45. Som det klart fremgår av fig. 2A, vil en trekkraft på den første del 21 virke til å sammentrykke fjæren 41 i det ringformede rom slik at den utøver en forspenningsfunksjon.

Den andre del 23 er ved sin fremre ende 35 utstyrt med et ringformet utspring 49 som danner en "hump"-profil og som omfatter en avsmalnende bakre vegg 51. Utspringet 49 strekker seg radialt utover minst så langt som, om ikke lenger enn, frontseksjonen 25 til den første del 21, dvs. den største diameter til det ringformede utspring 49 er lik eller større enn diameteren til frontseksjonen 25. Utspringet 49 strekker seg hovedsakelig rundt omkretsen til den andre del 23.

En ringformet skrottetning 53 er anordnet mot den andre delens fremre ende og kan bringes i inngrep med en ende av hunn-koplingsstykket 5 ved sammenkopling med denne for derved å hindre inntrengning av sand eller silt i koplingsanordningen 1. Flensen 13, som er anordnet ved hann-koplingsstykkets 3 bakre ende, danner et parti av den andre del og er innrettet til å bli mottatt mot hunn-koplingsstykkets 5 frie ende ved sammenkopling av koplingsanordningen 1.

Hunn-koplingsstykket 5 er nærmere vist i fig. 1A og 1B.

Hunn-koplingsstykket 5 opptar en ende av en ytterligere lengde av service-ledningen (elektrisk kabel), som den elektriske kabel 17 skal koples til. Hunn-koplingsstykket omfatter et hus 61 og er utstyrt med en flens 63 for fastgjøring av hunn-koplingsstykket 5 til en håndteringsplate 65 som i sin tur er festet til, eller utgjør en del av, en undervanns overbygning. Flensen 63 og monteringsplaten 65 er utformet med gjennomgående hull rundt sin omkrets, som mottar bolter for fast-gjøring av flensen 63 til monteringsplaten 65. En indikatorplate 69 er festet til den motsatte side av monteringsplaten 65 ved hjelp avfjærskiver 71 som fastholdes mot bolter 67 ved hjelp av skruer 73. Indikatorplaten 69 strekker seg bare rundt et parti av monteringsplatens 65 omkrets. Indikatorplatens 69 funksjon vil bli nærmere beskrevet nedenfor.

Huset 61 har en sylindrisk boring 75 med en diameter som er nøye tilpasset diameteren til hann-koplingsstykkets 3 frontseksjon 21, slik at hann-koplingsstykket 3 blir passende opptatt i hunn-koplingsstykket 5. Boringens 75 omkretsvegg er utformet med et kilespor 77 som opptar kilen 39 som strekker seg fra hann-koplingsstykkets 3 frontseksjon 21, for derved å sikre at terminalarrangementet 19 i hann-koplingsstykket 3 er rett overfor terminalarrangementet 79 i hunn-koplingsstykket 5.

Den tilsvarende terminalkonfigurasjon 79 omfatter hann-kontaktpinner og er utstyrt med et oljefylt fjærdrevet avstrykersystem 81 som er kjent innen faget.

Huset 61 omfatter videre et inngrepselement i form av et sperre- eller låseelement 83 som er innrettet til å komme i inngrep med hann-koplingsstykket 3 for å hindre fråkopling av koplingsstykket 1 i sammenkoplet tilstand. Låseelementet 83 er vist i front-tverrsnitt i fig. 1C. Låseelementet 83 er generelt ringformet og omslutter boringen 75. Låseelementet 83 er dreimontert på huset 61 ved en dreietapp 85 slik at det kan vippe mellom en utskjøvet stilling, som vist i fig. 1C og en tilbaketrukket stilling, som vist i fig. 4. Låseelementet 83 er forspent til utskjøvet stilling ved hjelp av et fjærbelastet stempel 87 som er montert på låseelementet 83 og som virker mot husets 61 utvendige overflate for å frembringe en forspenningsmoment (som er i retning med urviseren i fig. 1C) om dreietappen 85. Låseelementet 83 omfatter et inngrepsparti 89 som er mottatt gjennom en åpning 91 som danner kommunikasjon mellom husets 61 utside og boringen 75. Låseelementet 83 og slisse 91 er utformet slik at inngrepspartiet 89 i sin utskjøvne posisjon strekker seg rundt boringen 75 over en betydelig vinkel (ca. 90 grader i denne utføringsform). Et bakre parti 93 av inngrepspartiet 89 er avsmalnende for å danne en skråflate som kan bringes i inngrep med hann-koplingsstykkets 3 avfasede ende 37 på hann-koplingsstykket 3 under innføring av hann-koplingsstykket 3 i boringen 75, slik at låseelementet 83 derved forskyves til sin tilbaketrukne stilling. Et rom 96 er anordnet mellom huset 61 og låseelementet 83 ved den motsatte side av dreietappen 85 slik at låseelementet 83 derved kan forskyves til sin tilbakeskjøvne stilling.

En indikatorarm 95 er montert på låseelementet 83, diametralt motsatt dreietappen 85, og derfra forlenget radialt utover. Indikatorarmen 95, som er synlig for ROVen, gir en indikasjon på stillingen til inngrepspartiet 89, som nærere omtalt senere.

Et lengdesnitt gjennom låseelementet er vist i fig. 3B. Som det fremgår av denne figur, er inngrepselementet 89 utformet med et hulrom 97. Hulrommet 97 vender mot boringen 75 og strekker seg langs hele den bueformede lengde av inngrepspartiet 89. Hulrommet 97 er innrettet til å oppta utspringet 49 på hann-koplingsstykkets 3 andre del 23 når det er koplet til hunn-koplingsstykket 5, som det fremgår av fig. 3B. Hulrommet 97 omfatter en bakre vegg 99 som utgjøres av inngrepspartiet 89, idet den bakre vegg 99 er innrettet til å ligge an mot den bakre vegg 51 til utspringet 49 på hann-koplingsstykket 3 som nærmere omtalt senere.

Hunn-koplingsstykket 5 er ved sin bakre ende utstyrt med en avsmalnende innføring 101 for å medvirke til å posisjonere hann-koplingsstykket 3 under inn-føring av dette i boringen 75.

Detaljene ved flensen 83 og tilhørende arrangement for montering av hunn-koplingsstykket 5 vil nå bli beskrevet.

Monteringsarrangementet er utformet slik at det er elastisk ettergivende mellom monteringsplaten 65 og huset 61 til hunn-koplingsstykket 5. Særlig tillater monteringsarrangementet at hunn-koplingsstykket 5 har et vinkelavvik på + 5° i forhold til flensen 63 (hvor flensen utgjør et "første element"), i ethvert plan som strekker seg gjennom dets lengdeakse. Monteringssammenstillings-konfigurasjonen setter videre hunn-koplingsstykket 3 i stand til å rotere noe rundt sin egen lengdeakse. Monteringssammenstillingen 103 omfatter to motstående innerringer 105 (som sammen danner et "innerelement" eller "andre element") som er montert i et motstøtende forhold over huset 61. Innerringene 105 fastholdes aksialt på huset 61 ved hjelp av et par fjærskiver 107 som er anordnet ved deres side, idet fjærskivene holdes i stilling ved hjelp av låseringer 109 opptatt i ringformede spor 111. Innerringene fastholdes rotasjonsmessig på huset 61 ved hjelp av en kile 110 som er opptatt i motstående kilespor anordnet i innerringene og huset 61.

Hver av innerringene 105 er utstyrt med en aksialt forløpende kanal som er halvsirkulær i tverrsnitt. Kanalene ender ved de motstøtende ender av innerringene 105 for å danne halvsylindriske utsparinger 13 anordnet ved separate stillinger rundt innerelementets 105 omkrets.

Flensen 63 er utformet slik at den omslutter innerelementet 105 og er også utstyrt med et arrangement av halvsylindriske utsparinger 115 som vender mot utsparingene 113 for derved å danne hovedsakelig sylindriske hulrom, som hvert opptar et generelt elastisk ettergivende element 117 som er laget av gummi. De elastisk ettergivende elementer 117 er tett opptatt i de respektive, halvsylindriske utsparinger og omfatter seksjoner med redusert diameter mellom sine ender for derved å danne forsenkningsområder 118 mellom gummielementene 115 og utsparingenes omkretsvegger. Formen til de elastiske ettergivende elementer 117 fremgår av fig. 6 og 7.

Innerringene 105 er ved sine aksialt ytre ender forsynt med radialt utad-forløpende lepper som danner aksialt innadvendte flater 119. Flensen 63 strekker seg radialt innover slik at den opptas mellom flatene 119 og derved danner aksialt utadvendte flater 121 som vender mot flatene 119 med en mellomliggende, aksial klaring 123. Flatene 119 og 121 har en avsmalnende profil slik at de divergerer radialt utover.

Flensens 63 radialt indre partier danner en radialt innadvendt flate 125 som den halvsylindriske 115 er tilveiebrakt i. Innerringene 105 danner sammen radialt utadvendt flate 127 som vender mot radialt innadvendt flate 125 som de sylindriske utsparinger som avgrenses av ringene er tilveiebrakt i. En radial klaring 129 skiller de radialt innadvendte og utadvendte flater. Den radialt utadvendte flate 127 haren konisk profil som avgrenser forsenkningspartier. Konfigurasjonene til innerringene 125 og endeflensen 63, kombinert med de mellomliggende, elastisk ettergivende elementer, setter hunn-koplingsstykket 5 i stand til å bevege seg, i en utstrekning, aksialt og radialt i forhold til flensen 63, så vel som rotasjonsmessig om sin egen lengdeakse eller eventuell tverrakse, for derved å gi hunn-koplingsstykket 5 utmerkede elastisk ettergivende karakteristika.

Flensen 63 er konstruert av et elektrisk ikke-ledende materiale så som acetal-termoplast. På grunn av flensens 63 manglende ledningsevne, er hunn-koplingsstykket 5 elektrisk isolert fra monteringsplaten 65 og hindrer derved avsetning av kalkholdige utfellinger fra marine korrosjonsbeskyttelses-systemanoder som kan være elektrisk forbundet med monteringsplaten.

Huset 61 er utformet slik at det trangt opptar låseelementet 83 og slik at det har en ytre omkretsvegg 62 (se fig. 3A og 3B) som er hovedsakelig i flukt med en ytre omkretsflate 84 på låseelementet 83, og slik at der dannes skjærlinjer 66 langs hvilke den ytre omkretsflate 64 er forskjøvet i forhold til den ytre omkretsflate 62 under bevegelse av låseelementet 83, slik at akkumulert marin groing og avsetninger som samler seg på og nær låseelementet 83 løsgjøres.

Tilkoplingen og fråkoplingen av koplingsstykkene 3 og 5 skal nå beskrives.

For å sammenkople koplingsstykkene 3 og 5, griper en ROV-gripeinnretning skaftet 7 og fører, ved å manipulere dette, hann-koplingsstykket 3 mot hunn-koplingsstykket 5 for derved å innføre frontseksjonene 25 gjennom innføringen 101 og inn i boringen 75 slik at kilen 39 opptas i kilesporet 77. Innføringen 101 kan medvirke til innretting av hann-koplingsstykket 3 under innsetting. ROVen frem-fører da hann-koplingsstykket 3 slik at hann-koplingsstykkets 3 avfasede ende 37 kommer i inngrep med inngrepspartiets 89 avsmalnende flate 93, og bevirker derved forskyvning av låseelementet 83 til dets tilbaketrukne stilling med fortsatt innføring av hann-koplingsstykket 3 og tillater derved fremføring av frontseksjonen 25 forbi låseelementet 83. Bevegelse av låseelementet 83 til dets tilbaketrukne stilling virker til å forskyve den ytre omkretsflate 84 i forhold til den ytre omkretsflate 62 for derved å fjerne marine avsetninger. Slik forskyvning vil dessuten virke til å vinkelforskyve indikatorarmen 95 i forhold til en indikatorlinje 98 på indikatorplaten 69 (se fig. 4), og således gi en klar indikasjon til ROV-operatøren på at låseelementet 83 er blitt forskjøvet til sin tilbaketrukne stilling.

ROVen fortsetter å fremføre hann-koplingsstykket 3 inn i boringen 61 inntil det tidspunkt hvor den bakovervendte flate 33 er forskjøvet forbi låseelementet 83, hvoretter låseelementet 83 vender tilbake under påvirkning av det fjærbelastede stempel 87, mot sin utskjøvne stilling, slik at inngrepspartiets 89 forovervendte flate 100 er plassert i anlegg mot den bakovervendte flate 33 for å hindre tilbake-trekning av den første del 25 (se fig. 3B). Dette gir opphav til en sammenkoplet tilstand hvor kontaktpinnene i hann- og hunn-koplingsstykkene er i kontakt og det oljefylte, fjærdrevne avstrykersystem 81 er forskjøvet forover. I denne tilstand, er utspringet 49 på hann-koplingsstykket 3 opptatt i hulrommet 97. Dessuten, under og etter sammenkopling, ligger skrottetningen an mot innføringens 101 konisk avsmalnende endeflate for å hindre at sand eller silt trenger inn i låsesammen-stillingen, idet flensen 13 opptas mot innføringen.

Under låseelementets 83 tilbakebevegelse mot sin utskjøvne stilling, blir indikatorarmen 95 vinkelforskjøvet tilbake mot indikatorlinjen 96 for derved å gi visuell informasjon om at hann-koplingsstykket 3 er helt innført. Under sammen-koplingsprosessen, tillater monteringssammenstillingen hunn-koplingsstykket 5 å bevege seg translasjonsmessig og rotasjonsmessig for derved å kunne ta hånd om belastninger som virker på det under innføring av hann-koplingsstykket 3. Imidlertid forhindres over-artikulasjon av hunn-koplingsstykket 5 i forhold til flensen 63 ved inngrep mellom én av de aksialt innadvendte flater 119 med den motstøt-ende, aksialt utadvendte flate 121. Dessuten forhindres for stor tverrforskyvning av hunnkoplingsstykket 5 i forhold til flensen 63 ved inngrep mellom den radialt utad vendte flate 127og radialt innadvendte flate 125. En liten grad av dreiebeveglse av hunn-koplingsstykket 5 i forhold til flensen 3 tillates også av de elastisk ettergivende elementer 117.

Etter sammenkopling blir ROV-gripeinnretningen løsgjort fra skaftet 7.

For å kople hann-koplingsstykket 3 fra hunn-koplingsstykket 5, griper ROV-gripeinnretningen skaftet 7 og påfører en trekkraft gjennom stengene 9 mot flensen 13. Dette bevirker tilbaketrekking av den andre del 23, mot forspennings-kraften til fjæren 41, men ikke den første del 21 som er forhindret fra bakover-bevegelse på grunn av låseelementet 83. Tilbaketrekking av den andre del 23 bringer den bakovervendte flate 51 på utspringet 49 i inngrep med hulrommets 27 bakre vegg 99, hvilket forårsaker tilbaketrekking av låseelementet 83 inntil utspringet 49 går klar av hulrommet 97 ved hvilket punkt den forovervendte flate 100 på låseelementet 83 er løsgjort fra den bakovervendte flate 33, hvilket tillater tilbaketrekking av den første del 21 og derfor bringer den første del 21 til å gå tilbake til sin tilbaketrukne stilling under gjennopprettingskraften fra fjæren 41.

Koplingsanordningen 1 ifølge den foretrukne utføringsform, innbærer tallrike fordeler. For det første er koplingsanordningen 1 konfigurert til å tilkoples og fra-koples utelukkende ved hjelp av lineær bevegelse av hann-koplingsstykket 3 i forhold til hunn-koplingsstykket 5, hvilket eliminerer komplisert manøvrering av ROVen I tillegg tilveiebringer motstanden som forspenningsfjæren 41 yter mot tilbaketrekking av den andre del 23 når hann- og hunn-koplingsstykket er sammenkoplet, en innretning som sikrer at koplingsstykkene vil bli koplet fra hverandre bare ved påføring av en forut bestemt trekkraft, slik at utilsiktet fråkopling, som eller kunne forårsakes av tilfeldige krefter på skaftet 7, kan forhindres. Dessuten skaper slik forspenning en fjær-assistert utstøtingsevne som letter fråkopling. Videre tilveiebringer indikatorarmen og platearrangementet en enkel og pålitelig innretning for påvisning av posisjonen til låseelementet 83 og således hvorvidt koplingsstykkene er sammenkoplet eller frakoplet. I tillegg, ut-nytter utføringsformen, ved hjelp av det ovenfor beskrevne skjærlinjearrangement, bevegelse av låseelementet 83 i den hensikt å fjerne marin groing ra koplingsanordningen 1. Dessuten gir konfigurasjonen til monteringssammenstillingen hunn-koplingsstykket 5 eksepsjonelle elastisk ettergivende karakteristika med et "bråstopp"-trekk som skyldes de motstøtende aksialt og radialt utad- og innadbevendte flater som er anordnet på flensen og innerringene, og som således hindrer for stor aksial-, radial- og rotasjonsforskyvning av hunn-koplingsstykket 5 i forhold til flensen 63. Enn videre kan koplingsanordningen 1 være av en spesielt robust, men likevel forholdsvis lett konstruksjon.

Claims

1. Koplingsanordning (1) for en undervanns serviceledning, hvor koplingsanordningen (1) omfatter: et hann-koplingsstykke (3) som er innrettet til å holde en fri ende av service-ledningen, idet hann-koplingsstykket (3) har en første del (21) og en andre del (23) som kan bringes i innbyrdes inngrep med den første del (21), idet den første del (21) har en bakovervendt flate og kan forskyves i forhold til den andre del (23), langs en lengdeakse for hann-koplingsstykket (3), mellom en tilbaketrukket stilling, hvor den bakovervendte flate ligger an mot en fremre ende av den andre del (23), og en utskjøvet stilling der den bakovervendte flate er i avstand fra den andre delens (23) fremre ende; og et hunn-koplingsstykke (5) som er innrettet til å holde et forbindelsespunkt som skal forbindes med serviceledningens frie ende, idet hunn-koplingsstykket (5) kan forbindes med hann-koplingsstykket (3) og har et hus (61) som omfatter en boring (75) som hann-koplingsstykket (3) kan opptas i, idet hunn-koplingsstykket (5) videre omfatter et inngrepselement som kan bringes i inngrep med den første del (21) for å kunne beveges fra en utskjøvet stilling, hvor det strekker seg radialt inn i boringen (75), til en tilbaketrukket stilling, hvor det er radialt tilbaketrukket i forhold til boringen (75) for å tillate fremskyving av den første del (21), idet hunn-koplingsstykket (5) er utstyrt med en forspenningsinnretning for å forspenne inngrepselementet mot dets utskjøvne stilling, idet den fremre ende av den andre del (23) er konfigurert til å la inngrepselementet strekke seg inn i boringen (75), når den første del (21) er fremført forbi dette, for å kunne bringes i inngrep med den bakovervendte flate for å hindre tilbaketrekking av den første del (21), hvilket gir opphav til en sammenkoplet tilstand der serviceledningens frie ende er forbundet med forbindelsespunktet, hvor: den fremre ende av den andre del (23), i den sammenkoplede tilstand, er innrettet for inngrep med inngrepselementet ved tilbaketrekking av den andre del (23) for derved å bevege inngrepselementet til dets tilbaketrukne stilling, slik at inngrepselementet er løsgjort fra den bakovervendte flate for å tillate tilbaketrekking av den første del (21) fra boringen (75), hvilket gir opphav til en frakoplet tilstand.

2. Koplingsanordning (1) ifølge krav 1, som omfatter en ytterligere forspenningsinnretning innrettet til å forspenne den første del (21) mot dens tilbaketrukne stilling.

3. Koplingsanordning (1) ifølge krav 1 eller krav 2, hvor inngrepselementet er forsynt med en forovervendt flate, idet den forovervendte flate kan bringes i inngrep med den bakovervendte flate i den sammenkoplede tilstand, idet de forover- og bakovervendte flater er utformet slik at de er hovedsakelig perpen-dikulære på lengdeaksen i den sammenkoplede tilstand.

4. Koplingsanordning (1) ifølge et av de foregående krav, hvor enden av den andre del (23) omfatter et radialt utadragende utspring som er innrettet til å opptas i et hulrom i den sammenkoplede tilstand, idet hulrommet har en bakre vegg som avgrenses av inngrepselementet, idet utspringet har en bakside som kan bringes til anlegg mot hulrommets bakre vegg for derved å bevege inngrepselementet til dets tilbaketrukne stilling.

5. Koplingsanordning (1) ifølge krav 4, hvor utspringets bakside og/eller hulrommets bakre vegg skråner i forhold til lengdeaksen.

6. Koplingsanordning (1) ifølge et av de foregående krav, hvor inngrepselementet er trangt opptatt i en åpning som strekker seg til en yttervegg av huset (61), idet et radialt ytre parti av inngrepselementet er utformet til å strekke seg radialt utover fra åpningen i den ene, men ikke den andre, av inngrepselementets tilbaketrukne og utskjøvne stilling, for derved å definere minst én skjærlinje mellom inngrepselementet og ytterveggen.

7. Koplingsanordning (1) ifølge et av de foregående krav, hvor inngrepselementet er festet til huset (61) ved hjelp av en dreietapp slik at det er dreibart bevegelig, i forhold til huset (61), mellom sin utskjøvne og tilbaketrukne stilling.

8. Koplingsanordning (1) ifølge et av de foregående krav, hvor inngrepselementet er utstyrt med et indikatorelement (69) som er innrettet til å være synlig fra utsiden av koplingsanordningen (1) under sammenkopling og fråkopling av anordningen og til å være bevegelig sammen med inngrepselementet for å indikere inngrepselementets stilling.

9. Koplingsanordning (1) ifølge krav 8, i tilknytning til krav 7, hvor indikator-elementet (69) omfatter en arm (95) som strekker seg radialt utover fra inngrepselementet.