NO753198L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for sammenfesting av endene på to rørledninger.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for sammenfesting av endene på rørledninger på et sted til sjøs, når ved begynnelsen av fremgangsmåten enden på minst en av rørledningene er neddykket under vann.

Por utvinning av olje og gassforekomster til sjøs har man lagt rørledninger fre lektere til sjøbunnen. Tidligere er rørledninger blitt lagt ut som kontinuerlige lengder, men det kan være ønskelig, f. eks. for å spare tid, å legge en rørledning som to eller flere kortere lengder, idet det benyttes to eller flere lektere samtidig og at endene på rørledningslengdene deretter forbindes med hverandre.

Man har imidlertid et problem med sammenfestingen av endene på de to rørledninger hvorav minst en er på sjøbunnen. Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en løsning på dette problem.

Ifølge, foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for å forbinde endene på to rørledninger til en kontinuerlig lengde på et sted til sjøs, hvor ved innledningen av fremgangsmåten minst en av rørledningene er neddykket under vann, hvilken fremgangsmåte omfatter at den neddykkede ende eller endene løftes over vannflaten, idet den neddykkede ende eller endene er i det vesentlige tomme for vann over den lengde som løftes, at endene, til rørledningene forbindes over vannflaten i kontinuerlig lengde og at den kontinuerlige lengde senkes til sjøbunnen med en sidebevegelse for å tilpasse den overskytende lengde, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at det for å hjelpe til løftingen og senkingen benyttes en oppdriftsinnretning.

Med.uttrykket "overskytende lengde" er ment avstanden om hvilken lengden til den forbundne rørledning er større enn den rette linje på sjøbunnen som forbinder de to punkter hvor rørled-ningen møter sjøbunnén.

Før løftingen blir rørledningene fortrinnsvis plasert slik at når begge ender løftes over vannflaten de kan bringes i aksiell innretting, da det er foretrukket å bringe endene til rørledningene i aksiell innretting over vannflaten før sammenfestingen. Hvis rørledningen inneholder vann i vesentlige meng-der, blir dette før løftingen fjernet f. eks. ved hjelp av en rørledningsatmosfære eller en rørledningsblære eller andre kjente blokeringsinnretninger, og enden lukkes fortrinnsvis f. eks. ved hjelp av et deksel for å forhindre videre inngang av vann.

Fortrinnsvis omfatter oppdriftsinnretningen flere oppdriftstanker som er festet til rørledningen i avstand fra hverandre langs lengden som skal løftes':. Ved et typisk eksempel kan disse lengdene være mellom 6l og 610 m, og mer spesielt mellom ca. 115 og 450 m. .Fortrinnsvis er antall, størrelse og plasering av oppdrift stankene slik at lengden til rørledningen som de skal festes til får en oppdrift som er omtrent nøytral, og delen hosliggende til enden har noe negativ oppdrift. Enden til rørled-ningen vil således forbli på sjøbunnen, men det vil bare kreves en relativt liten kraft for å heve den.

Uten oppdriftstankene kan rørledningen ha en negativ oppdrift på mellom 44,6 og 223 kg/m, fortrinnsvis mellom 74,4 .• og 148,8 kg/m.

Fortrinnsvis utføres løftingen ved å utøve i det vesentlige vertikale krefter bare til enden eller endene som skal heves ved hjelp av en løfteinnretning.

Fortrinnsvis er løfteinnretningen en kran på et far-tøy, såsom en lekter. Fortrinnsvis holdes fartøyet stasjonært ved hjelp av ankere eller ved dynamisk posisjonering.

Selv om det er foretrukket å bringe endene på rørled-ningslengdene i aksial innretting, er det mulig å forbinde ikke aksielt innrettede rør, f. eks. ved hjelp av flenser eller bøye-de rør, såsom et U-formet rør, eller andre kjente fremgangsmåter.

Fortrinnsvis blir rørledningsendene forbundet med hverandre ved sveising selv om andre metoder, såkorn flensfor-bindelser, kan benyttes.

Hvis det er anordnet endedeksler på rørledningene, er det nødvendig å fjerne disse før forbindelsen tilveiebringes. Dette kan gjøres ved å kutte av enden på røret, og de nydannede ender kan så forberedes for sveising, f. eks. ved skråskjæring. Det er mulig å sveise de to ender direkte sammen, selv om det kan være mer hensiktsmessig å innsette en kort rørlengde mellom de to frie ender.

Etter at forbindelsen er utført og rørledningen er senket til sjøbunnen, kan oppdriftstankene fjernes.

Den siderettede bevegelse kan tilveiebringes ved å bevege kranen og lekteren i sideretning i forhold til linjen for rørledningen eller alternativt under visse omstenigheter tillate at rørledningen beveger seg i sideretning under sin egen kraft-påvirkning.

Den siderettede bevegelse for rørledningen kan gjennom-føres samtidig med senkningen av rørledningen. Fortrinnsvis blir senkningen og den siderettede bevegelse ført alternativt, f. eks. ved å begynne med den srderettede bevegelse før senk-ningsbevegelsen, hvoretter man stopper den siderettede bevegelse og senker rørledningen, stopper senkningen og begynner på nytt den siderettede bevegelse i trinnvis rekkefølge. Når ledningen er beveget en tilstrekkelig avstand i sideretning, vil det være mulig å stoppe den siderettede bevegelse og gjennomføre senkningen for fullføring. Den siderettede bevegelse har den effekt at den tar opp den overskytende lengde av røret med en sløyfe i horisontalplanet.

Fortrinnsvis vil rørledningen under senkningen støttes av oppdriftsinnretningen og fortrinnsvis av flere oppdriftstanker som er plasert i avstander langs lengden, hvilke oppdriftstanker hensiktsmessig er de samme tanker som benyttes ved løft-ingen.

Senkningen utføres fortrinnsvis ved:

1) senkning av rørledningen f. eks. ved hjelp av en davitkabel eller ved å bevege lekteren i sideretning til senteret av den når sjøbunnen og de to deler på hver side av sentrum un-derstøttes bare av oppdriftsinnretningen. Ved dette punkt blir strekket i bæreinnretningen, f. eks. davitkabelen, lik

null.

2) Oppdriftsinnretningen blir så fjernet eller fylt, slik at de to deler av rørledningen legger seg ned på sjøbunnen.

I samsvar med en utførelse av oppfinnelsen når ved begynnelsen av fremgangsmåten begge rørledninger er neddykket, blir rørledningene løftet til en stilling hvor de holdes av den kraft som utøves oppover, f. eks. ved en vinkel på 45° til vertikal-planet, fortrinnsvis i det vesentlige vertikalt. I denne stilling vil deres akser ikke være TkolineæreV "og"det vil være" nødven-dig å forbinde dem med et egnet tilformet mellomstykke, f. eks.

et C-formet eller U-formet eller et mellomstykke som er avrundet V-formet.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utøves over et stort område av rørledningsdimensjoner og over et stort område av vanndyp, f. eks. rørledninger hvis indre diameter ligger i området mellom 25,4 og 152,4 cm og vanndyp opptil 304 m. Fortrinnsvis bør den indre diameter til rørledningen ikke overskride 122 cm og vanndybden ikke overskride 183 m. Oppfinnelsen er sær- ■ lig egnet for rørledninger hvis indre diameter er mellom 38 og 101 cm og vanndybder mellom 30,5 og 152,5 m.

Før løftingen ligger rørledningene fortrinnsvis på sjøbunnen-med endene forbi hverandre og fortrinnsvis slik at de overlapper hverandre i en slik grad at når begge ender bringes i tilnærmet aksiell innretting på et fartøy over overflaten, de overlapper hverandre om en liten avstand, f. eks. mindre enn 15,2.'rn.;, eller at det er et lite gap mellom endene, f. eks. mindre enn 15,2 m.

Når endene til rørledningene er blitt hevet over overflaten, blir de fortrinnsvis forbundet med flere relativt små kraner, f. eks. daviter, som rager ut fra siden av fartøyet og trekker førledningsendene opp inn i en omvendt U-formet eller lignende brakett.

Fortrinnsvis benyttes en frigjørbar klemme i en ramme for å holde endene i innretting og tillate sveising.

Méd uttrykket "plasering til sjøs" er det ment å inn-befatte ikke bare plaseringer til sjøs, men også i elver, sjøer og lignende.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen k&n også benyttes for anbringelse av en del i en undervannsrørledning hvorved rør-ledningen skjæres opp på sjøbunnen, de to ender av rørledningen som fremkom ved skjæringen heves til en understøttelse over vannflaten, at delen forbindes med endene og hvis nødvendig og- så en kort rørlengde for dannelse av en kontinuerlig rørledning og at rørledningen senkes til sjøbunnen med en siderettet bevegelse på en slik måte at den tilpasses til den overskytende lengde . . Delen kan være en rørledningsmanifold eller et T-stykke.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av utførelseseksempler som er fremstilt på fig. 1 - som viser fire dobbeltfigurer som hver viser forskjellige trinn ved fremgangsmåten. Figuren til venstre som er betegnet med a er et sideriss av en utlegningslekter og av rørledningen, og figuren til høyre som er betegnet med b viser et frontriss av en rør-leggingslekter, dvs. idet man ser langs de to rørledninger.

Ved begynnelsen av fremgangsmåten vil begge rørled-ninger som hver har en indre diameter på 8l cm ligge på sjøbun-nen på ca. 107 m dyp. Rørledningene er tømt for vann ved hjelp av en rørledningsblære, og endene er utstyrt med et deksel. Det er lagt ut tilstrekkelig rørledning slik at de ligger ved siden av hverandre og overlapper hverandre med seks eller syv forbind-elser, dvs. ca. 76 m. Den negative oppdrift for rørledningene er 111,6 kg/m. Fig. la og lb viser det trinn hvor en rørledning er løftet omtrent halvveis opp fra sjøbunnen. Fig. 2a og 2b. viser det trinn hvor den første, rørled-ning er fullstendig løftet til lekteren og holdes i en klemme og den andre ledning er blitt løftet omtrent halvveis fra sjø-bunnen. Fig. 3a og 3b viser de to rørledninger fastholdt i klemmer og et mellomstykke sveiset inn for dannelse av en kontinuerlig rørledning. Fig. 4a og 4b viser- det trinn hvor lekteren, er beveget i sideretning og den sammensatte rørledning er senket omtrent halvveis ned til sjøbunnen. Fig. 5 er et sideriss av lekteren og det tilhørende apparat. Fig. 6 er et frontriss som viser sammenfestingen av endene til rørledningene som er innstillbare og kan festes til siden av fartøyet og utstyrt med U-formede bærere for kontakt med rørledningsendene. Fig. 7 er et sideriss av en klemme for festing av endene til rørledningene.

Fig. 8 er et snitt av festeinnretningen.

Fig. 9 viser et skjematisk riss av den siderettede bevegelse for lekteren og senkning av rørledningen. Fig. 10 viser en alternativ fremgangsmåte for hevning av de rørledninger som skal forbindes.

Fremgangsmåten skal nå beskrives under henvisning til fig. 1-10.

Først blir flere oppdrift stanker 8, som er skjematisk vist på figurene og som hver har en løftekraft på ca. 10 tonn, festet til en rørledning 3 i like avstander, og endene 12 løf-tes til en forankret lekter 1 som flyter på vannet. 2 ved hjelp av en kran 7 som utøver en i det vesentlige vertikal kraft på enden 12..(løf tingen utøves uten aksial strekk i rørledningen). Antall, størrelse og plasering av oppdriftstankene 8 velges slik at løftingen er mulig uten å overbelaste røret og således hind-res en bøyning og krumning av dette. Lengden til rørledningen 1>til hvilken tankene 8 festes, har en oppdrift som er omtrent nøytral, og enden 12 og den hosliggende del som løftes av kabe-len til kranen 7 har en negativ .oppdrift. Etter løftingen holdes enden i en oppforingsramme 17 som er festet til siden av lekteren og endedelen 9 til den andre rørledning 6 løftes opp på en tilsvarende måte under anvendelsen av en kran 10 ved bruk av oppdriften som oppnås fra tankene 11 som har samme størrelse og plasert på samme måte som oppdriftstankene 8.

Når endene 12 og 13 er hevet over vannflaten, blir rørledningene 3 og 9 båret av seks små kraner 14 .som er plasert på dekket til lekteren 1 ved anvendelse av kabler 15 og kraver 16. De små kraner 14 løfter så rørledningene 3 og 9 til bra-ketter 22 som er plasert slik at endene 12 og 13 anbringes hori-sontalt ende mot ende i rammen 17. Kjever 18 og 19 på rammever-ket 17 griper så rørledningene. 3 og 9 • Brakettene 22 blir så plasert over rørledningene 3 og 9• Brakettene 22 har omvendt U-form og kan henge ved 23 på understøttelser 21. Understøttel-sene 21 kan gli i føringer 20. Deretter blir understøttelsene 21 festet til siden av lekteren 1 med en låsemekanisme (ikke vist). Kranene 14 øker så sitt strekk i kablene 15, som virker gjennom kraven 16, trekker rørledningene 3 og 9 fast opp i bra kettene 22. I denne stilling er rørledningene 3 og 9 klare for sammenfesting.

Endedekslene (ikke vist) blir så fjernet, endene 12 . og 13 skråskåret og et mellomstykke 28 plasert mellom endene og sveiset fast for dannelse av en kontinuerlig væsketett lengde. Nå når rørledningene er festet til hverandre kan lekteren 1 ikke bare ganske enkelt senke rørledningen vertikalt, da man derved ville risikere ødeleggelse, såsom bøyning og knekking. Lekteren 1 beveges i rett vinkel til linjen for rørledningen på en slik måte at små kraner 14 er på den bakre side av lekteren 1, dvs. hvis davitene er på babord side, beveges lekteren til styrbord.

Når lekteren 1 beveges begynner den å senke rørled-ningen fra davitene med oppdriftstankene fremdeles festet til den. Rørledningene 3 og 9 senkes tilbake ned i sjøen understøt-tet av oppdriftstankene 8 og 11 og av kablene 15 til kranene 14 eller ved hjelp av kablene 35 til. opptrekkslinene 31 og 32.. Kablene 35 bevirker den siderettede bevegelse for den forbundne rørledning (se fig. 4b) ved hjelp av vinsjer (ikke vist) på lekteren til kjettinger 29 og ankere 30 og/eller ved hjelp av dynamisk posisjonering ved hj.elp av motorer og propeller J>6. Når sentrum av rørledningen når sjøbunnen vil strekket i davit-kablene falle til null, mens det på hver side av sentrum forblir en vesentlig lengde av røret ute av kontakt med sjøbunnen og understøttet av oppdriftstankene, idet dét høyeste punkt er ca. 10 m over sjøbunnen. Oppdriftstankene blir så fylt over en peri-ode på 2 - 3 minutter, og rørledningen synker til sjøbunnen i løpet av dette tidsrom.

Fig. 6 viser en brakett 22 med sin understøttelse og en tapp 23 på hvilken braketten roterer og også en av føringene 20 på hvilken brakettunderstøttelsen 21 glir vertikalt.

Oppforingsrammen 17 er vist på fig. 7» Oppfdringsram-man 17 er opphengt ved hjelp av kabler 33 som manøvreres av en kran (ikke vist) og er forbundet til festemidler 35, på endene 12 og 13 til rørledningene 3 og 9 og låses ved hjelp av kjever 18 og 19.

På fig. 8 er kjeven 18 til rammen 17 vist i låsestill-ing etter å ha blitt dreiet om tappen 24 som drives av det hy-drauliske stempel 25. Figuren viser også ved 26 den gitterbro som brukes under arbeidet for personalet, og ved 27 vises under-støttelsen av oppforingen.17 på siden av det flytende fartøy 1.

På fig. 9 er det vist et diagram for sjødybden y som nås av den høyeste del av det sveisede rør oppstilt mot sidefor-skyvningene for det flytende fartøy. Diagrammet, viser den trinn-vise drift av kranene 14 eller linene 31 og 32.

Fig. 10 viser en alternativ fremgangsmåte for forbind-else av rørene. 21 og 22 hvor den uavstøttede lengde av rørled-ningen som ikke er i kontakt med sjøbunnen reduseres i stor grad. Isteden for å ha to bøyer i lengden av rørledningen som ikke er

i kontakt med sjøbunnen (dvs. et nedhengende stykke og en over-bøy), slik det er tilfelle når rørledningen løftes slik at dens frie ende er horisontal, har rørledningen bare en bøy og lengden som ikke er i kontakt med sjøbunnen reduseres sterkt. Dette har fordelen av en reduksjon av kreftene som kreves for håndtering av rørledningen.. Begge rørledninger 21 og 22 blir løftet ved bruk av oppdriftstanker (ikke vist) på en måte slik at deres akser ved de løftede ender er vertikale til en lekter. 26 og et U-formet mellomstykke 24 sveises inn. Det sveisede rør blir så senket tilbake til sjøbunnen på den måte som er beskrevet ovenfor.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for sammenfesting av endene på to rør-ledninger til en kontinuerlig lengde ved et sted til sjøs, hvor ved begynnelsen av fremgangsmåten minst en av rørledningene er neddykket under vann, hvilken fremgangsmåte omfatter at den neddykkede ende eller endene løftes over vannflaten, idet den neddykkede ende eller endene er i det vesentlige tomme for vann over den lengde som skal løftes, og hvor endene til rørledningene forbindes over vannflaten til en kontinuerlig lengde og den kontinuerlige lengde senkes til sjøbunnen med en siderettet bevegelse for å tilpasse dens overskytende lengde, karakterisert ved at det til hjelp under løftingen og senkingen benyttes en oppdriftsinnretning (8).

2.. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som oppdriftsinnretning benyttes flere oppdriftstanker (8) som festes i intervaller langs lengden til den rørled-ning (3) som skal løftes.

3« Fremgangsmåte ifølge krav 2,. karakterisert ved at det benyttes et antall, størrelser og plaseringer av oppdriftstankene (8) slik at lengden til rørledningen (3) til hvilken de er festet får en oppdrift som er omtrent sentral, og at den del av rørledningen som er hosliggende til enden (12) får en noe negativ oppdrift.