NO345801B1 - Stigerørkonnektor-sammenstilling - Google Patents

Description

Stigerørkonnektor-sammenstilling

Oppfinnelsens område

Oppfinnelsen vedrører konnektorer for frigjørbart å tilkoble stigerør ende-mot-ende. Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen en konnektorsammenstilling som angitt i innledningen til krav 1.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Fremstilling av hydrokarboner fra underjordiske reservoarer under en havbunn er velkjent. I slike operasjoner er et flytende bore- og/eller produksjonsfartøy plassert over et undersjøisk brønnhode, og et stigerør strekker seg mellom fartøyet og brønnhodet. Stigerøret må til enhver tid holdes hengende av fartøyet for å hindre at det knekker. I årenes løp har teknologiske fremskritt gjort det mulig å utvinne hydrokarboner fra undersjøiske reservoarer på stadig større vanndybder; operasjoner på vanndybder over 3000 meter er i dag ikke uvanlig.

Et borestigerør omfatter et antall suksessive seksjoner (ofte omtalt som "riser joints" eller stigerørsseksjoner), hvis tilstøtende ender sammenkobles ombord på fartøyet når stigerøret senkes mot brønnhodet. En stigerørsseksjon er typisk dannet av et hovedrør og ytre hjelpeledninger, der alle har konnektorer i hver respektive ende. Hovedrøret er konfigurert for å transportere borefluid, mens hjelpeledninger omtales som drepe- og strupeledninger (eng.: "kill and choke lines") brukes for å sirkulere fluider mellom borefartøyet og en utblåsningssikring (BOP, eng.: blow-out preventer) på det undersjøiske brønnhodet, på en måte som er velkjent i teknikken.

Når det opereres på vanndybder rundt 3000 meter og mer, er stigerørsmassen - som det flytende fartøyet må bære - betydelig. Boreoperatører og oljeselskaper leter derfor alltid etter midler for å redusere størrelsen og vekten til stigerørsseksjonens komponenter. På den annen side, ettersom noen av hjelpeledningene (særlig drepe- og strupeledningene) transporterer fluider som er under betydelig trykk, må veggtykkelsen være av en viss størrelse. Det er derfor av spesiell interesse å utforme stigerørkonnektoren slik at lastene som forårsakes av hovedrøret og hjelpeledningene overføres mellom stigerørsseksjonene på en effektiv måte, samtidig som konnektormassen er optimalisert.

Kjent teknikk inkluderer US 4043 575, som beskriver en konnektor for bruk mellom to stigerør som har en boltpasning i enden av ett rør. Boltpasningen danner et parti av konnektoren. En endehylse på boltpasningen har en sylinderformet ytre overflate og en første perifer flens med øvre og nedre normale overflater. Det er en bokspasning i enden av det andre røret, og denne har en endeboks med en sylinderformet indre overflate som går i inngrep med den sylinderformede ytre overflaten til boltpasningen. En andre perifer flens på bokspasningen har øvre og nedre normale overflater og er tilpasset for å ligge an mot den første flensen. En ringformet mutter er roterbar rundt flensene og har indre gjenger som kan gå i inngrep med ytre gjenger på en krans som er roterbar rundt bokspasningen og ligger an mot en andre flens. En innovervendt, brutt mutterflens på mutteren ligger over den første flensen, som også er brutt. Mutterflensen og den første flensen kan være relativt rotert for å passere hverandre aksialt eller for å hindre slik aksial bevegelse. Mutteren og kransen kan holdes i en hvilken som helst av flere relativt roterte posisjoner av en bolt- og slissekobling, og kransen holdes av en bolt mot dreiing på bokspasningen. Begge pasninger bærer justerbare støtteringer for hjelperør.

Kjent teknikk inkluderer også GB 2320 541, som beskriver en stigerørkonnektor som har respektive rørformede deler koblet til tilstøtende ender av stigerør i et ende-til-endeforhold, og som har låsespor rundt sine tilstøtende ender, som er låst av en splittet låsering som omgir de tilstøtende endene av de rørformede delene. En støtteplate strekker seg lateralt fra hver rørformede del, monteringsrør (som kan være strupeog/eller drepeledninger) som skal passe tettbart sammen med hverandre ved bevegelse av de rørformede delene til ende-til-endeforhold. Rørene låses direkte til hverandre for å hindre vertikal adskillelse uavhengig av låsing av de rørformede delene i ende-til-endeforhold. Låsingen skjer ved transversale bolter operert gjennom spaker. Låseringen beveges mellom låst og ulåst posisjon ved hjelp av en kamring som har avsmalnende koniske kamoverflater deromkring for glidbart inngrep med følgeflater (eng.: follower surfaces) rundt låseringen.

Kjent teknikk inkluderer også US 4487 434, som beskriver en kobling for stigerørseksjoner og tilknyttede parallelle strupe- og drepeledningsrørseksjoner, der én stigerørseksjon settes inn i en annen. Én av stigerørseksjonene inkluderer en gjenget hannende som har minst to sett med kontinuerlige gjenger. En hunn-forbindelsesboks (eng.: female union box) båret på den andre stigerørseksjonen inkluderer minst to sett av kontinuerlige gjenger som går i gjensidig inngrep med settene av gjenger på hannenden, der de respektive settene av gjenger er anbrakt i avstand fra hverandre aksialt og radialt, og der forbindelsesboksen går i inngrep med den andre stigerørseksjonen for å hindre seksjonene i å bevege seg aksialt i forhold til hverandre. Seksjonene er tilveiebrakt med en fluidtett tetning, og strupe- og drepeledningsseksjoner er også gjennomtrengende sammenføyd og støttes av stigerørseksjonene.

Kjent teknikk inkluderer også US 5992 893, som beskriver en stigerørkonnektor hvori en øvre plate bæres av en øvre stigerørdel, og en nedre stigerørplate bæres av en nedre stigerørdel til en øvre konnektor, og øvre og nedre stigerørplate bæres på lignende vis av den øvre og nedre stigerørdelen til den andre konnektoren. Platene strekker seg utover fra stigerørdelen, slik at de støtter kanaler koblet til endene av hjelpeledningsammenføyningene, som strekker seg langs stigerørenes sider. Den nedre enden av en øvre kanal til den øvre konnektoren støttes av den øvre platen til den øvre konnektoren, mens den øvre enden av den nedre kanalen derav støttes av platen til den øvre konnektoren.

Kjent teknikk inkluderer også WO 2011/104629, som beskriver en konnektor for å sammenstille to stigerørseksjoner for offshore brønnboringsoperasjoner. Konnektoren omfatter et første hovedrørelement som har som forlengelse et hannkonnektorelement tilveiebrakt med en hannflens gjennomhullet av minst én åpning, hvori et hjelperørelement er festet, og et andre hovedrørelement som har som forlengelse et hunnkonnektorelement tilveiebrakt med en hunnflens gjennomhullet av minst én åpning, hvori et andre hjelperørelement er festet. Hannkonnektorelementet passer inn i hunnkonnektorelementet slik at det kobler de to hovedrørelementene og de to hjelperørelementene. En låsering sammenstiller hannflensen og hunnflensen, der låseringen er montert rotasjonsbevegelig på den ytre overflaten til hannflensen, og der låseringen samvirker med den ytre overflaten til hann- og hunnflensen. Låseringen kan låses i translasjon av en aksial skulder tilveiebrakt på hannflensen, og ringen kan være tilveiebrakt med sinketapper (eng.: tenons) som samvirker med sinketapper anordnet på den ytre overflaten til hunnflensen.

Kjent teknikk inkluderer også US 4280 719, som beskriver en konnektor som har to rørformede elementer som passer sammen med hverandre, og en låsering med minst to forskjøvede rader av låsetapper (eng.: locking lugs) som samvirker med korresponderende låsetapper til ett av de rørformede elementene. Låsetappene er risset inn i sylinderformede overflater som har ulik radius, slik at når ringen settes inn på elementet, glir dennes tapper på tappene i den første tappraden til elementet til en posisjon der tappene i hver tapprad på ringen kan passere mellom tappene i en korresponderende rad på elementet for å danne en flerhet bayonettkoblinger som så kan låses samtidig.

Kjent teknikk inkluderer også US 2011/0203804 A1, som beskriver en konnektor for stigerør. Konnektoren består av en hannflens og en hunnflens som gjør det mulig å montere et hovedrør og hjelpelinjerør. En låsekrage og en låsering monterer hannflensen og hunnflensen. Låsekragen er montert bevegelig i rotasjon på den ytre overflaten av hannflensen mens den engasjerer de ytre overflatene til hann- og hunnflensene.

Sammendrag av oppfinnelsen

Oppfinnelsen er fremsatt og karakterisert i hovedkravet, mens de uselvstendige kravene beskriver andre egenskaper ved oppfinnelsen.

Det er således tilveiebrakt en stigerørkonnektorsammenstilling for å koble to stigerørseksjoner ende-mot-ende, der hver stigerørseksjon omfatter et rørformet hovedelement, og der konnektorsammenstillingen omfatter et første konnektorsammenstillingparti festet til en ende av den første stigerørseksjonen og som har en flerhet første låsedeler, et andre konnektorsammenstillingparti festet til en ende av den andre stigerørseksjonen og som har en flerhet andre låsedeler, og en låsering som er roterbart koblet til det første konnektorsammenstillingspartiet, og som omfatter tredje låsedeler og fjerde låsedeler. De første låsedelene og de tredje låsedelene er konfigurert og anordnet for selektivt og frigjørbart å sammenlåses ved relativ rotasjon mellom det første konnektorsammenstillingspartiet og låseringen. De andre låsedelene og de fjerde låsedelene er konfigurert og anordnet for selektivt og frigjørbart å sammenlåses ved relativ rotasjon mellom det andre konnektorsammenstillingspartiet og låseringen. Hvert konnektorsammenstillingsparti omfatter minst ett rørformet hjelpeelement, der de rørformede elementene i hvert konnektorsammenstillingsparti er koblet til en respektiv første og andre flens, og hvori den første flensen omfatter en hannkonnektor, og den andre flensen omfatter en hunnkonnektor, der hann- og hunnkonnektoren er i fluidforbindelse med et respektivt rørformet hovedelement. Hver av den første og den andre flensen omfatter minst et respektivt hjelpekoplingselement som er i fluidforbindelse med minst et respektivt rørformet hjelpeelement, og låseringen er anordnet mellom hann- og hunnkonnektoren og det minst ene hjelpekoplingselementet.

I én utførelsesform omfatter de første låsedelene tapper anordnet på en ytre perifer overflate til en hannkonnektor, og de andre låsedelene omfatter tapper anordnet på en ytre perifer overflate til en hunnkonnektor, og de tredje og fjerde låsedelene omfatter tapper anordnet på en indre overflate til låseringen.

I én utførelsesform er låseringen roterbar mellom en første posisjon der alle låsedelene er sammenlåst, en andre posisjon der de første låsedelene og de tredje låsedelene er sammenlåst men de andre låsedelene og de fjerde låsedelene ikke er sammenlåst, og en tredje posisjon der ingen av låsedelene er sammenlåst og låseringen kan fjernes fra det første konnektorsammenstillingspartiet.

I den oppfunnede konnektorsammenstillingen tilveiebringer låseringsporene leding under sammenpasning og reduserer senter-til-senter-avstanden mellom hovedrøret og hjelpeledningene. Det er også fordelaktig at den ikke-sirkelformede flensformen optimerer vekten og stivheten til konnektorsammenstillingen, ettersom bare ledningene som bidrar til overføring av strekkbelastninger er strukturelt inkludert i konnektorflensene. Andre ledninger kan festes til flensene via avhengingsbraketter. Konfigurasjonen til tappene på hann- og hunnkonnektoren og på låseringen tillater låseringen å fjernes fra konnektoren uten å måtte splitte låseringen. Den ikke-sirkelformede flensgeometrien, i kombinasjon med spiderledestrukturen (eng.: spider guide structure) ifølge oppfinnelsen sørger for effektiv, sikker og nøyaktig sammenpasning av suksessive riser jointer.

Konnektorsammenstillingen ifølge oppfinnelsen og tilknyttet spiderledestruktur tilveiebringer derfor visse fordeler i sammenlignet med kjent teknikk når det gjelder pålitelighet, HMS-aspekt og vektoptimering. Konnektorsammenstillingen ifølge oppfinnelsen er lettere enn de fleste sammenlignbare konnektorsammenstillingene som bruker låseringer.

Kort beskrivelse av tegningene

Disse og andre egenskaper ved oppfinnelsen vil fremgå ut fra følgende beskrivelse av en foretrukket utførelsesform, gitt som et ikke-begrensende eksempel, med henvisning til de medfølgende tegningene, hvori:

Figur 1 er skjematisk illustrasjon av et flytende fartøy som holder et rørsystem hengende ved å bruke en flerhet av konnektorsammenstillingene ifølge oppfinnelsen.

Figur 2 er et grunnriss av konnektorsammenstillingen illustrert i figur 3;

Figur 3 er et perspektivriss av en utførelsesform av konnektorsammenstillingen ifølge oppfinnelsen, som illustrerer konnektorsammenstillingen i en koblet og låst tilstand (de fulle lengdene til riser jointenes rør og ledninger er ikke vist);

Figur 4 er et perspektivriss av konnektorsammenstillingen illustrert i figur 3, som illustrerer konnektorsammenstillingen i en koblet og ulåst tilstand;

Figur 5 er et perspektivriss av konnektorsammenstillingen illustrert i figur 3, som illustrerer konnektorsammenstillingen i en frakoblet tilstand;

Figur 6 er et perspektivriss av en utførelsesform av låseringen ifølge oppfinnelsen;

Figur 7 er et snittriss langs snittlinjen A-A i figur 2; som illustrerer konnektorsammenstillingen i en koblet og låst tilstand (som korresponderer med 3);

Figur 8 er et snittriss langs snittlinjen A-A i figur 2; som illustrerer konnektorsammenstillingen i en koblet og ulåst tilstand (som korresponderer med figur Figur 9 er et snittriss langs snittlinjen A-A i figur 2; som illustrerer konnektorsammenstillingen i en frakoblet tilstand (som korresponderer med 5);

Figur 10 er et sideriss av konnektorsammenstillingen ifølge oppfinnelsen i en frakoblet tilstand (lignende til illustrasjonene i figur 5 og figur 9), men der låseringen og én hjelpeledning har blitt fjernet for illustrasjonsformål;

Figur 11a er en skjematisk illustrasjon av hann- og hunnkonnektorene i en koblet tilstand og viser tappene på låseringen i en låst tilstand;

Figur 11b er en snittegning langs snittlinjen D-D i figur 11a;

Figur 11c er en snittegning langs snittlinjen E-E i figur 11a;

Figur 12a er en illustrasjon lignende til illustrasjonen i figur 11a, men låseringen er rotert til en posisjon der tappene til låseringen er i en ulåst tilstand (hvorved hann- og hunnkonnektoren kan frakobles), men låseringen forblir koblet til hann- (den øvre) konnektoren.

Figur 12b er en snittegning langs snittlinjen F-F i figur 12a;

Figur 12c er en snittegning langs snittlinjen G-G i figur 12a;

Figur 13a er en illustrasjon som ligner illustrasjonen i figur 12a, men hunn- (det nedre) konnektorelementet er fjernet, og låseringen er rotert til en posisjon der tappene til låseringen ikke går i inngrep med tappene til hannkonnektoren, slik at låseringen kan fjernes fra hannkonnektoren;

Figur 13b er en snittegning langs snittlinjen H-H i figur 13a;

Figur 13c er en snittegning langs snittlinjen J-J i figur 13a;

Figur 14 er et perspektivriss av en utførelsesform av en stigerørspider (eng.: riser spider) ifølge oppfinnelsen i en åpen tilstand, i kombinasjon med en utførelsesform av konnektorsammenstillingen ifølge oppfinnelsen i en frakoblet tilstand.

Figur 15 er et perspektivriss av stigerørspideren illustrert i figur 14 i en lukket, i kombinasjon med en utførelsesform av konnektorsammenstillingen ifølge oppfinnelsen i en frakoblet tilstand; og

Figur 16 er et frontriss (i retningen til pil B) av stigerørspideren og konnektorsammenstillingen illustrert i figur 15.

Detaljert beskrivelse av en foretrukket utførelsesform

Den følgende beskrivelsen kan bruke betegnelser slik som “horisontal”, “vertikal”, “lateral”, “frem og tilbake”, “opp og ned”, ”øvre”, “nedre”, “indre”, “ytre”, “fremre”, “bakre”, “over”, “under” etc. Disse betegnelsene refererer generelt til riss og orienteringer som vist i tegningene, og som er forbundet med en normal bruk av oppfinnelsen. Betegnelsene anvendes kun som hjelp for leseren og skal ikke være begrensende. I den følgende beskrivelsen skal betegnelsen "aksial" forstås som å vise til stigerørkonnektorsammenstillingens langsgående retning, som angitt ved den aksiale midtlinjen CL i figur 3. Betegnelsen "radial" skal forstås som å vise til den radiale forlengelsen av de beskrevne komponentene, dvs. ethvert plan som er vinkelrett på midtlinjen CL.

Figur 1 illustrerer et flytende borefartøy 4 som holder et borestigerør 2 hengende ved hjelp av et boretårn 1. Stigerøret 2 strekker seg fra fartøyet 4, gjennom et vannlegeme V og er koblet til et brønnhode 3, normalt omfattende en utblåsningssikring (BOP; ikke vist). Stigerøret danner slik en kanal mellom fartøyet 4 og en brønn W, som i sin tur er koblet med et reservoar R. Stigerøret 2 er dannet av et antall suksessive seksjoner 5 (ofte referert til som "riser jointer"), hvis tilstøtende ender er koblet ombord på fartøyet når stigerøret senkes mot brønnhodet. Hver riser joint 5 omfatter et hovedrør 7 og ytre hjelpeledninger 8, 9. Riser jointene er koblet i et ende-til-ende-forhold ved hjelp av konnektorsammenstillinger 6. Hovedrøret 7 er konfigurert for å transportere borefluider og brønnfluider, mens hjelpeledningene 8, 9 i den illustrerte utførelsesformen er såkalt henholdsvis "drepe- og strupelinjer". Andre hjelpeledninger (ikke vist i figur 1), slik som hydrauliske ledninger eller boosterledninger, er også normalt koblet til riser jointen. Drepe- og strupeledninger skiller seg generelt fra andre hjelpeledninger ettersom de må tåle høye indre trykk og er følgelig utformet med relativt tykke vegger. På den andre siden trenger ikke veggtykkelsen til f.eks. boosterledningen og den hydrauliske ledningen å være spesielt stor, ettersom disse ledningene er utformet for å opereres under til relativt sett lavere trykk.

Hver riser joint kan på egnet vis være tilveiebrakt med én eller flere oppdriftsmoduler (ikke vist).

Med henvisning til figur 5, som illustrerer en konnektorsammenstilling i en frakoblet tilstand, omfatter konnektorsammenstillingen 6 et øvre sammenstillingsparti 6a, et nedre sammenstillingsparti 6b og en låsering 11. Det øvre sammenstillingspartiet 6a danner den nedre enden av en riser joint 5a, og det nedre sammenstillingspartiet 6b danner den øvre enden av en riser joint 5b (anordnet som illustrert i figur 1). Det skal forstås at de fulle lengdene av riser jointenes rør og ledninger ikke er vist i figur 5, men bare de partiene som er festet til konnektorsammenstillingen. Låseringen 11 er roterbart og fjernbart festet til det øvre sammenstillingspartiet 6a på en måte som vil bli beskrevet nedenfor.

Det øvre sammenstillingspartiet 6a omfatter en øvre flens 10a til hvilken et øvre hovedrør 7a, en øvre drepeledning 8a og en øvre strupeledning 9a er koblet. En øvre boosterledning 12a er også koblet til den øvre flensen via en ytre avhengingsbrakett 13a. Den øvre flensen 10a omfatter også gjennomgående borehull 14a som kan brukes til andre hjelpeledninger (f.eks. hydrauliske ledninger; ikke vist). Den øvre drepeledningen 8a og den øvre strupeledningen 9a strekker seg gjennom den øvre flensen til respektive hannkoblingselementer 15a, 16a og den øvre boosterledningen 12a avsluttes også i et hannkoblingselement 17a.

Det nedre konnektorsamenstillingspartiet 6b omfatter en nedre flens 10b (med en form som ligner formen til den øvre flensen 10a) til hvilken et nedre hovedrør 7b og nedre drepe- og strupeledninger (ikke vist i figur 5) er koblet. En nedre boosterledning 12b er også koblet til den nedre flensen via en ytre avhengingsbrakett 13a. Den nedre flensen 10b omfatter også gjennomgående borehull 14b, som kan brukes til andre hjelpeledninger (ikke vist). De nedre drepe- og strupeledningene (ikke vist i figur 5) strekker seg gjennom den nedre flensen til respektive hunnkoblingselementer 15b, 16b, og den nedre boosterledningen 12b avsluttes i et hunnkoblingselement 17b. Den øvre og nedre flensen 10a,b kan være sveiset til, eller være dannet i ett stykke med, sine respektive hovedrør 7a,b.

Drepeledningen, strupeledningen og boosterledningen er koblet via de respektive hannog hunnkoblingselementene på en måte som er kjent i teknikken (f.eks. bolt-/bokskoblinger) og vil derfor ikke bli beskrevet mer detaljert her.

Det nedre hovedrøret 7b strekker seg gjennom den nedre flensen 10b til en ringformet hunnkonnektor 18b, som har en flerhet ytre tapper 19 anordnet med jevne intervaller rundt konnektorens periferi, såvel som i en aksial retning. Den illustrerte utførelsesformen viser tre omkretsende rader av hunnkonnektortapper 19, der tappene i hver omkretsende rad er anordnet med jevne intervaller rundt konnektorens periferi.

Figur 10 viser konnektorsammenstillingen i en frakoblet tilstand (lignende tilstanden i figur 5), men låseringen og boosterledningen er fjernet i denne figuren, og derved eksponeres en ringformet hannkonnektor 18a, som er festet til den øvre flensen 10b og danner endepartiet til det øvre hovedrøret 7a. Hannkonnektoren 18a omfatter i sin nedre ende et parti 22 med redusert diameter, utformet og konfigurert for å rommes i hunnkonnektoren 18b, og en skulder 23a, som er konfigurert for å hvile mot en korresponderende rand 23b på hunnkonnektoren 18b. Hannkonnektoren 18a omfatter en flerhet ytre tapper 20 anordnet med jevne intervaller rundt hannkonnektorens periferi så vel som i en aksial retning. Den illustrerte utførelsesformen viser to mellomliggende omkretsende rader av hannkonnektortapper 19, der tappene i hver omkretsende rad er anordnet med jevne intervaller rundt konnektorens periferi. Hannkonnektoren 18a omfatter også en flerhet ytre øvre tapper 21 anordnet med jevne intervaller rundt hannkonnektorens periferi. Den øvre og nedre flensen 10a,b kan sveises til, eller være dannet i ett stykke med, sin respektive hann- og hunnkonnektor 18a,b.

Med henvisning til figur 6 omfatter låseringen 11 et øvre parti 11a og et nedre parti 11b, der hvert parti innvendig er konfigurert og dimensjonert for å motta henholdsvis hannog hunnkonnektoren 18a,b. Det fremgår tydelig av figur 6 at det øvre partiets 11a ytre diameter er mindre enn det nedre partiets 11b ytre diameter, og at de ytre overflatene til det øvre og nedre partiet er sammenføyd ved et avskrådd overflateparti 11c

En rad av indre øvre tapper 26 er anordnet med jevne mellomrom rundt det øvre partiets 11a indre periferi. En flerhet indre mellomliggende tapper 25 er anordnet med jevne intervaller rundt det øvre partiets 11a indre periferi, så vel som i en aksial retning, under de øvre tappene 26. Den illustrerte utførelsesformen viser to omkretsende rader av mellomliggende tapper 25, der tappene i hver rad er anordnet med jevne intervaller rundt låseringens indre periferi. En flerhet indre nedre tapper 24 er anordnet med jevne intervaller rundt det nedre partiets 11b indre periferi, såvel som i en aksial retning. Den illustrerte utførelsesformen viser tre omkretsende rader av nedre tapper 24, der tappene i hver rad er anordnet med jevne intervaller rundt låseringens indre periferi.

Den ytre overflaten til låseringens nedre parti 11b omfatter også spor 27 som hvert er anordnet og konfigurert for minst delvis å romme et respektivt forstørret parti 15c, 16c, 17c av hvert hunnkoblingselement 15b, 16b, 17b når låseringen 11 er i en ulåst posisjon (se f.eks. figur 5). Sporene 27 tilveiebringer leding under sammenpasningen av den øvre og nedre konnektorsammenstillingen 6a,b. Sporene tjener også til å redusere avstanden mellom hovedrøret og hjelpeledningene i hver riser joint og reduserer derved bøyemomentene forårsaket av belastninger som overføres gjennom hjelpeledningene og inn i den respektive flensen.

Igjen med henvisning til figur 5 illustrerer denne figuren en frakoblet tilstand til konnektorsammenstillingen. Figuren illustrerer imidlertid en tilstand der den øvre og nedre konnektorsammenstillingen 6a,b er ganske nær hverandre (f.eks. umiddelbart før sammenpasning eller etter adskillelse), slik at sporene 27 faktisk leder de forstørrede partiene 15c, 16c, 17c til hunnkoblingselementene 15b, 16b, 17b.

Figur 4 illustrerer konnektorsammensetningen i en fullstendig sammenpasset (koblet) tilstand, men låseringen 11 er i den ulåste tilstanden.

Figur 3 illustrerer konnektorsammenstillingen i en koblet og låst tilstand, der, sammenlignet med illustrasjonen i figur 4, låseringen 11 er rotert mot klokken, slik at sporene 27 ikke er innrettet med hunnkoblingselementene. I denne posisjonen til låseringen hindres faktisk de forstørrede partiene 15c, 16c, 17c i å bevege seg i aksial retning ved hjelp av det avskrådde overflatepartiet 11c.

Figur 7, 8 og 9 er snittriss langs snittlinjen A-A i figur 2 og tilsvarer tilstandene illustrert henholdsvis ved figur 3, 4 og 5. Disse figurene, og spesielt figur 9, illustrerer hvordan tetningsringer 29 er anordnet i tetningsspor 28 på hunnkonnektorens 18b indre vegg. Tetningsringene er derfor ikke eksponert for låseringtappene under sammenpasning, og risikoen for å skade tetningene under sammenpasning reduseres.

I figur 11a-c vises hann- og hunnkonnektoren 18a,b i koblet tilstand og låst av låseringtapper 24, 25, 26 (Låseringlegemet er ikke vist i de skjematiske figurene 11a, 12a, 13a, bare dets tapper. I de skjematiske figurene 11b,c, 12b,c, 13b,c, vises bare tapper; ikke legemene til hvilke de er koblet). Figur 11a-c viser hvordan låseringens øvre tapper 26 ligger an mot respektive øvre tapper 21 til hannkonnektoren, låseringens mellomliggende tapper 25 ligger an mot respektive nedre tapper 20 til hannkonnektoren, og låseringens nedre tapper 24 ligger an mot respektive tapper til hunnkonnektoren 19.

I figur 12a-c, som representerer den koblede-og-ulåste tilstanden, er låseringen rotert med en vinkel α (en buelengde d1 i forhold til referansemerke K på hannkonnektoren 18a) til en posisjon der låseringens nedre tapper 24 ikke ligger an mot hunnkonnektorens tapper 19, men er anordnet i respektive rom mellom tilstøtende tapper 19 til hunnkonnektoren (se figur 12c). I denne tilstanden støtter derfor ikke låseringen hunnkonnektoren 18b, som slik kan trekkes tilbake fra hannkonnektoren og låseringen.

Låseringens øvre tapper 26 støttes fortsatt delvis av respektive øvre tapper 21 til hannkonnektoren, og låseringens mellomliggende tapper 25 støttes fortsatt delvis av respektive nedre tapper 20 til hannkonnektoren (se figur 12a,b), hvorved låseringen fortsatt er festet til hannkonnektoren.

I figur 13a-c, er hunnkonnektoren fjernet (ettersom den ikke støttes av låseringen, kfr. figur 12c), og låseringen er rotert ytterligere med en vinkel β (en vinkelavstand d2 i forhold til referansemerke K), til en posisjon der låseringens øvre tapper 26 ikke støttes av respektive øvre tapper 21 til hannkonnektoren, men er anordnet i respektive rom mellom tilstøtende øvre tapper 21 til hannkonnektoren, og låseringens mellomliggende tapper 25 støttes ikke av respektive nedre tapper 20 til hannkonnektoren, men er anordnet i respektive rom mellom tilstøtende nedre tapper 20 til hannkonnektoren (se figur 13b).

Figur 13b (og figur 11b, 12b) illustrerer hvordan låseringens øvre tapper 26 er anordnet på et parti av låseringen som har en større diameter enn det partiet av hannkonnektoren der hannkonnektorens nedre tapper 20 er anordnet. Låseringens mellomliggende tapper 25 er anordnet på et parti av låseringen som har en mindre diameter enn det partiet av hannkonnektoren der de øvre tappene 21 er anordnet. Derfor kan låseringen fjernes fra hannkonnektoren uten å hindres av noen av tappene til hannkonnektoren. Det fremgår av figur 12a-c og 13a-c at buelengden d2 er det dobbelte av avstanden d1, og at β = 2α. I én utførelsesform er β = 45 ° og α = 22,5 °.

Slik det fremgår av f.eks. figur 12c, har låseringens nedre tapper 24 buelengder a3 som er noe mindre enn buelengden a2 mellom tilstøtende hunnkonnektortapper 19 som er i den samme raden av tapper, slik at hunnkonnektoren kan fjernes fra låseringen når låseringen er i posisjonen vist i figur 12a-c.

Slik det fremgår av f.eks. figur 13b, har låseringens øvre og mellomliggende tapper 26, 25 buelengder a5, a4 som er noe mindre enn buelengden a1 mellom tilstøtende hannkonnektortapper 20, 21 (se figur 12b) som er i den samme raden av tapper, slik at låseringen kan fjernes fra hannkonnektoren når låseringen er i posisjonen vist i figur 13a,b.

Med henvisning til figur 7 vil fagmannen forstå at aksialspenningene i hovedrøret 7a og drepe- og stupeledningene 8a, 9a til den øvre riser jointen overføres av konnektorsammenstillingen til hovedrøret 7b og drepe- og strupeledningene 8b, 9b til den nedre riser jointen. Strekkbelastningene tas både i hovedrørene og drepe- og strupeledningene ved å benytte velkjente prinsipper og teknikker.

Slik det vises klart i figur 2 til 5, har den øvre og nedre flensen 10a,b elliptiske former, noe som optimerer konnektorsammenstillingens vekt og stivhet. Bare ledningene som bidrar til overføring av strekkbelastninger (hovedrør, drepe- og strupeledninger) er strukturelt inkludert i konnektorflensene. Andre, tynnveggede ledninger, slik som boosterledninger, festes ganske enkelt til flensene via avhengingsbraketter.

Figur 14, 15 og 16 illustrerer konnektorsammenstillingen ifølge oppfinnelsen (i utførelsesformen beskrevet ovenfor) som er i bruk under sammenpasningen av to suksessive riser jointer (ikke vist). En spider 30, som per se er kjent i teknikken, omfatter bevegelige støtteplater 31a,b, som kan gli frem og tilbake for selektivt å støtte (figur 15, 16) og frigjøre (figur 14) konnektorsammenstillingene 6a,b (og følgelig riser jointene til hvilke de er koblet).

I figur 15 støttes den nedre konnektorsammenstillingen 6b av spiderplatene 31a,b (som er i lukket posisjon) og støtter slik riser jointene (ikke vist) nedenfor. En øvre riser joint (ikke vist) som har den øvre konnektorsammenstillingen 6a i sin nedre ende er i ferd med å sammenpasses med den nedre konnektorsammenstillingen 6b. Ledestrukturer 32 sikrer at konnektorsammenstillingene 6a,b er innrettet før sammenpasningsprosessen begynner. Slik det også er vist i figur 14, samvirker en avskrådd region 34 på det øvre partiet av hver ledestruktur med et respektivt kontaktområde 35 på flensen, og sikrer derved en innledende innretting før sammenpasning, mens et lineært ledeparti 33 sikrer innretting når konnektorsammenstillingene blir sammenpasset. Følgelig, på grunn av flensenes 10a,b ikke-sirkulære form og anordningen av kontaktområdene 35 slik at de opprinnelig ligger an mot den avskrådde regionen 34 og deretter mot det lineære ledepartiet 33, sikres innretting av de to konnektorsammenstillingspartiene 6a,b under sammenpasnings- og koblingsoperasjonen.

Claims (4)

Patentkrav

1. Stigerørkonnektorsammenstilling (6) for å koble to stigerørseksjoner (5a,b) ende-mot-ende-forhold, der hver stigerørseksjon omfatter et rørformet hovedelement (7a,b), der konnektorsammenstillingen omfatter

- et første konnektorsammenstillingparti (6a) festet til en ende av den første stigerørseksjonen (5a) og som har en flerhet første låsedeler (20, 21);

- et andre konnektorsammenstillingparti (6b) festet til en ende av den andre stigerørseksjonen (5b) og som har en flerhet andre låsedeler (19), og

- en låsering (11) som er roterbart koblet til det første konnektorsammenstillingspartiet, og som omfatter tredje låsedeler (25, 26) og fjerde låsedeler (24)

og hvori

- de første låsedelene (20, 21) og de tredje låsedelene (25, 26) er konfigurert og anordnet for selektivt og frigjørbart å sammenlåses ved relativ rotasjon mellom det første konnektorsammenstillingspartiet og låseringen;

- de andre låsedelene (19) og de fjerde låsedelene (24) er konfigurert og anordnet for selektivt og frigjørbart å sammenlåses ved relativ rotasjon mellom det andre konnektorsammenstillingspartiet og låseringen;

karakterisert ved at

hvert konnektorsammenstillingsparti omfatter minst ett rørformet hjelpeelement (8a,b, 9a,b), der de rørformede elementene (7a,b, 8a,b, 9a,b) i hvert konnektorsammenstillingsparti er koblet til en respektiv første og andre flens (10a,b), og hvori den første flensen (10a) omfatter en hannkonnektor (18a), og den andre flensen omfatter en hunnkonnektor (18b), der hann- og hunnkonnektoren (18a,b) er i fluidforbindelse med et respektivt rørformet hovedelement (7a,b), og

hvor hver av den første og den andre flensen (10a,10b) omfatter minst et respektivt hjelpekoplingselement (15a,15b,16a,16b) som er i fluidforbindelse med minst et respektivt rørformet hjelpeelement (8a,b, 9a,b), og

hvor låseringen (11) er anordnet mellom hann- og hunnkonnektoren (18a,b) og det minst ene hjelpekoplingselementet (15a,15b,16a,16b).

2. Stigerørkonnektorsammenstillingen ifølge krav 1, hvori de første låsedelene (20, 21) omfatter tapper anordnet på en ytre perifer overflate til hannkonnektoren (18a), og de andre låsedelene (19) omfatter tapper anordnet på en ytre perifer overflate til hunnkonnektoren (18b), og de tredje og fjerde låsedelene (25, 26, 24) omfatter tapper anordnet på en indre overflate til låseringen (11).

3. Stigerørkonnektorsammenstilling ifølge et hvilket som helst av kravene 1-2, hvor låseringen (11) er roterbar mellom

- en første posisjon der alle låsedelene er sammenlåst,

- en andre posisjon der de første låsedelene (20, 21) og de tredje låsedelene (25, 26) er sammenlåst, men de andre låsedelene (19) og de fjerde låsedelene (24) ikke er sammenlåst, og

- en tredje posisjon der ingen av låsedelene er sammenlåst, og låseringen kan fjernes fra det første konnektorsammenstillingspartiet

4. Stigerørkonnektorsammenstilling ifølge et hvilket som helst av kravene 1-3, hvor den første flensen (10a) og den andre flensen (10b) har et i det vesentlige ovalt grunnriss.