NO762278L - - Google Patents

Description

RØRLEDNING FOR TRANSPORT AV FLYTENDE ELLER GASSFORMIGE, AVKJØLTE MEDIER

Oppfinnelsen angår en rørledning for transport

av flytende eller gassformige, avkjølte medier mellom et fast og et bevegelig eller to bevegelige objekter, av hvilke minst ett flyter på havoverflaten.

Ved utvinning av jordgass fra under havoverflaten beliggende jordgassfelter har det utviklet seg en teknologi ved hvilken jordgassen ledes fra borehullet over en rørledning til en fast installert eller flytende stasjon for fluidisering eller flytendegjøring av gassen. Fluidiseringen av jordgassen har av transporttekniske grunner og sikkerhetsgrunner vist seg å være uunngåelig. Den flytendegjorte jordgass blir fra fluidiseringsstasjonen tappet over i tankskip som deretter transporterer gassen til anvendelsesstedet. For å begrense fordampning av den flytendegjorte gass i størst mulig grad, må både forbindelsesledningene mellom fluidiseringsstasjonen og tankskipet og også selve tankskipet være meget godt varmeisolert. For å muliggjøre lasting av tankskipet også ved høy sjøgang,

må forbindelsesledningene mellom tankskipet og fluidiserings-stas jonen være i stand til å oppfange bevegelsene. For å unngå beskadigelse av rørledningene på grunn av høy sjøgang, er det hensiktsmessig å nedsenke.disse.

Formålet med oppfinnelsen er således å tilveiebringe en rørledning som fullstendig oppfyller disse krav.

Ovennevnte formål oppnås ved en rørledning av den innledningsvis angitte type ved at minst ett ledningsrør bestående av koaksiale metallbølgerør med et mellom bølgerørene anordnet varmeisolerende sjikt, er anordnet tilnærmet parallelt med en bæreline, at det til bærelinen er festet tyngdeøkende elémenter som overstiger ledningsrørenes oppdrift, og at rørledningen i

form av en kjedeline forbinder de to objekter med hverandre.

En sådan rørledning er på grunn av anvendelsen av bølgerør ytterst fleksibel og meget godt varmeisolert på grunn av det mellom bølgerørene anordnede, varmeisolerende sjikt som fortrinnsvis består av poly-urethanskumplast. Leggingen av rørledningen i form av en kjedeline medfører den fordel at kjedelinens form i hovedsaken bibeholdes ved en rekke bevegel-ser av objektene. Dette betyr at en kjedelineformet forlagt rørledning ved bevegelse knapt utsettes for ekstra bøye-belastninger.

For å øke ledningsrørenes trykkbelastningseyne og unngå en forlengelse av ledningsrørene ved høyt trykk, er det hensiktsmessig å forsyne det indre bølgerør og/eller det ytre bølgerør med en armering som kan bestå av flere lag.

For å motstå de på store havdyp herskende trykk har det vist

seg fordelaktig å utforme det ytre bølgerør med doble vegger.

Som tyngdeøkende elementer er det i rørledningens lengderetning anordnet oppdelte blokker av betong, støpe-

gods og liknende som på sin deleflate oppviser en langsaksial uttagning for opptagelse av bærelinen, og som er fast forbundet med hverandre. Blokkhalvdelene blir ført sideveis mot bærelinen og på kjent måte forbundet med hverandre, f.eks. ved hjelp av skruebolter. Det har videre vist seg hensiktsmessig å forene flere ledningsrør til en rørledning. For dette formål har blokkene kvadratisk tverrsnitt og er avfaset ved sine hjørner. På de avfasede hjørner er ledningsrørene anordnet og fastholdes ved hjelp av i det minste på hver femte blokk fastspente blokkhalvdeler som har større dimensjoner enn blokkene og har utsparinger for ledningsrørene. For å hindre glidning av blokkene på bærelinen, ér det sørget for at i det minste hver tiende blokk er mekanisk fast forbundet med bærelinen. For dette formål er det til bærelinen festet klemhylser som er sammensveiset med i blokkhalvdelene innstøpte stålstaver.

Mellom blokkene bør det være anordnet avstandsholdere av et slitebestandig materiale, fortrinnsvis plast. Dette har den fordel at det ved anvendelse av blokker av betong unngås slitasje på grunn av skuring av frontflåtene mot hverandre. Dess- uten bør blokkene på sine frontflater være utformet med svakt konveks eller hvelvet form. Det har videre vist seg fordelaktig å anordne midler på de tilstøtende frontflater av blokkene for å hindre dreining av blokkene om bærelinen. For dette formål kan det fortrinnsvis benyttes not og fjær.

Ved fremstilling og legging av en- rørledning ifølge oppfinnelsens lære har det vist seg fordelaktig først å feste en ende av bærelinen til ett av objektene, å anbringe blokkene på den fra en forr<å>dstrommelavløpende -bærelihe, idet i det minste hver tiende blokk forbindes mekanisk fast til bærelinen, og å legge inn de fra forrådstromler avløpende ledningsrør i utsparingene. Blokkene med større dimensjoner

. blir eksempelvis anbragt på annenhver eller tredjehver

blokk, og den ferdige rørledning blir kontinuerlig lagt i vannet som en kjedeline. Den vesentlige fordel ved denne frem-gangsmåte består i at den egentlige rørledning klargjøres først på forlegningsskipet.

For at rørledning-en skal kunne gjøres vesentlig mer fleksibel uten at den blir ubrukbar ved påvirkning av innertrykk, er ifølge en ytterligere utførelse-av oppfinnelsen hvert ledningsrør i bestemte avstander på kraftsluttende måte forbundet med bærelinen. Ved hjelp av den kraftsluttende forbindelse av ledningsrørene med bærelinen blir en forlengelse av ledningsrørene ved påvirkning av innertrykk riktignok ikke fullstendig unngått, men den blir imidlertid i det minste betydelig begrenset. Ved at ledningsrørene forbindes med bærelinen bare i bestemte avstander, kan ledningsrøret i liten grad utvide seg bare mellom disse.to fikspunkter. De mellom fikspunktene anordnede tyngdeøkende elementer eller belastningselementer er utformet slik at ledningsrørene kan gli i området for disse. Ifølge en særlig fordelaktig utførelse av oppfinnelsen er ledningsrørene på kraftsluttende måte forbundet med bærelinen over belastningselementene. Ledningsrørene bør på kraftsluttende'måte festes til belastningselementene som er forbundet med bærelinen.(Befestigelsen av ledningsrørene skjer hensiktsmessig ved hjelp av spennklemmer som er innstøpt i de av betong fremstilte belastningselementer..Ved fast-spenning av de av segmenter bestående belastningselementer trenger spennklemmene inn i ledningsrørenes plastmantel og sørger således for en kraftsluttende forbindelse. For forbedring av den kraftsluttende forbindelse kan det også være fordelaktig å forsyne spennklemmene på den side som vender mot ledningsrøret med en profilering som trenger inn i lednings-rørenes plastmantel.

For å øke oppdriften for hele rørledningen på en slik måte at den i tom tilstand direkte flyter, er det videre sørget for at det parallelt med ledningsrørene er anordnet ett eller flere fleksible rør som er fylt av et medium som ved om-givelsestemperatur under normaltrykk er i gassform og ved en trykkøkning.på mindre enn 20 Bar er i flytende form. Under drift av rørledningen, dvs. når eksempelvis flytendegjort jordgass strømmer gjennom ledningsrørene, befinner mediumet seg under øket trykk i røret og foreligger i flytende form. Når rørledningen av en eller annen grunn, eksempelvis for lettere reparasjoner,skal hentes opp til havoverflaten, blir trykket i røret redusert, slik at mediumet fordamper og strømmer ut av røret inn i en forrådsbeholder. Derved reduseres rørledningens vekt slik at oppdriften økes. For fylling av rørene har propan og butan vist seg å være særlig fordelaktig. Disse stoffer utmerker seg ved at de oppviser et kokepunkt i nærheten av

0° C, og at trykket for flytendegjøring er forholdsvis lite. Særlig fordelaktig har vist seg å være en såkalt N-butan, hvis kokepunkt' ligger ved + 0,5° C. Rørene blir fortrinnsvis på liknende måte som ledningsrørene for transport av den flytendegjorte jordgass formet av et nesten endeløst bånd, langssøm-sveiset og deretter gjort bølgeformet eller korrugert, og even-tuelt forsynt med et armeringslag. Armeringslaget er bare nødvendig når det kan ventes at trykket i bølgerøret stiger til en verdi over 20 Bar. Armeringslaget forhindrer da at , bølgerøret forlenger seg. Som materiale for rørene og armeringen benyttes hensiktsmessig en sjøvannbestandig kopper-nikkel-legering. Det sier seg selv at rørene ikke oppviser noen beskyttelsesmantel for ikke å forringe varmeovergangen fra havvannet til mediumet.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende ved hjelp av de på fig. 1-4 skjematisk viste utførelses-eksempler, der fig. 1 og 3 viser et langsgående snitt gjennom en rørledning ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 og 4 viser et snitt etter linjen A-A.

Med 1 er betegnet en stålkabel eller stålline i for-hold til hvilken ledningsrørene 2, 3, 4 og 5 er anordnet parallelt forløpende. På stållinen 1 er betongblokker 6, som består av

■halvdeler 6a og 6b anordnet tett i tett. For å muliggjøre en lett krumning av rørledningen, er betongblokkene 6 lett avrundet på sine tilstøtende flater. Betongblokkene 6 oppviser et nesten kvadratisk tverrsnitt, og er ved sine hjørner forsynt med utsparinger 7 som opptar ledningsrørene 2, 3>4 og 5. Fastholdelsen av ledningsrørene 2, 3, 4 og 5 på betongblokkene 6

kan eksempelvis skje ved hjelp av en ikke vist båndforbindelse. Det har imidlertid vist seg å være fordelaktig at det på betongblokkene 6 i avstand påsettes betongblokker 8 som består av halvdeler 8a og 8b • Blokkhalvdelene 8a, og 8b oppviser langsaksialt forløpende åpninger 9 i hvilke ledningsrørene 2, 3, 4

og 5 innlegges- og holdes på plass ved hjelp av disse blokkhalvdeler. Blokkhalvdelene 8a og 8^ blir som vist ved 10 på kjent måte, f.eks. ved hjelp av skruebolter, forbundet med hverandre. Betongblokkhalvdelene 6a og 6b er slik utformet at det oppstår en langsaksialt forløpende kanal 11 for opptagelse av stållinen 1. I bestemte avstander, eksempelvis for hver 5 -meter, er betongblokkhalvdelene 6a og 6b mekanisk fast forbundet med stållinen 1. Som vist på fig. 1, skjer dette ved hjelp . av en spennhylse 12 som er påpresset på stållinen 1. I betongblokkhalvdelene 6a og 6b er det innstøpt stålstaver 13 som ved 14 er sammensveiset med spennhylsen 12. Ledningsrørene 2, 3, 4 og 5 består av et indre bølgerør 15, et koaksialt i for-hold til dette anordnet, ytre bølgerør 16, mellom hvilke det befinner seg et sjikt 17 av polyuretanskumplast, og en yttermantel 18 av et termoplastisk kunststoff, eksempelvis polyvinylklorid eller polyetylen. Innerrøret 15 er hensiktsmessig forsynt med en armering som skal hindre en forlengelse og ødeleggelse av innerrøret 15 ved et høyt innertrykk.

For å stå imot høye trykk på store havdyp er ytterrøret 16 dobbeltvegget utformet.

Rørledningen ifølge oppfinnelsen er i seg selv

så fleksibel at den i form av en kjedeline kan legges mellom en fluidiseringsstasjon for jordgassen og.en bøye, f.eks.

et tankskip. Betongblokkene 6 hhv. 8 er slik dimensjonert at de overstiger oppdriften av ledningsrørene 2, 3, 4 og 5.

Det ene av ledningsrørene 2, 3, 4 eller 5 blir benyttet som tilbakeledning for jordgass som har fordampet under transporten' fra fluidiseringsstasjonen til tankskipet.

For å motvirke bølgerørenes bestrebelse på å for-lenge seg ved'påvirkning av innertrykk og for å unngå at de i altfor sterk grad utbuler ledningsrørene i et forholdsvis kort lengdeområde, er betongblokkene 8 eksempelvis i vekslende rekkefølge forsynt med en indre spennklemme 19 (se fig. 3),

som ved spenning av betongblokkenes 8 enkeltdeler felles inn i plastmantelen 18 og således frembringer en kraftsluttende forbindelse via spennhylsen 12 med bærelinen 1.. Den kraftsluttende forbindelse fra innerrøret 15 til y.ttermantelen går via skumplastisoleringen, som hensiktsmessig består av hårdt skum som utfyller ringrommet mellom bølgerørene, og ytterrøret 16. Åpningene 9 i de betongblokker 8 som er anordnet mellom de med spennklemmer 19 forsynte betongblokkhalvdeler 8, er utformet slik at ledningsrørene 3 og 5 med lett klaring kan gli i disse. De sirkelringsegmentartig utformede deler av spennklemmene 19' er hensiktsmessig innstøpt i betongblokkene 8. For forbedring av den kraftsluttende forbindelse med skumplastyttermantelen 18 kan de på den overflate som vender mot skumplastyttermantelen 18, være forsynt med én ikke vist profilering. For forbedring av fastholdelsen i betongblokkene 8 kan ikke viste stålstaver på liknende måte som ved spennhylsen 12 være innstøpt i betongblokken.

Ifølge en ytterligere utførelse av oppfinnelsen

er ett av ledningsrørene (se fig. 4), i dette tilfelle lednings-røret 2, erstattet av et bølerør 20 uten beskyttelsesmantel. Bølgerøret 20 er formet til et rør av et i lengderetningen innløpende kopper-nikkel-bånd, lengdesømsammensveiset og deretter korrugert, slik at det på grunn av sin gode fleksibilitet på samme, måte som ledningsrørene 3, 4 og 5 kan transporteres på vanlige kabeltromler.

Rørledningen er nå utformet slik at den i tom tilstand flyter på havoverflaten. For oversvømmelse av rør-ledningen blir det i bølgerøret 20 fortrinnsvis innført N-butan, og trykket inne i bølgerøret 20 øket så mye at N-butanen i flytende form utfyller bølgerørets 20 hulrom. Rørledningen senker seg da ned og forbinder de to objekter i form av en kjedeline.

Dersom rørledningen på nytt skal heves til havoverflaten, blir kun trykket i bølgerøret 20 redusert, hvorved N-butanen fordamper og strømmer inn i en ikke vist forrådsbeholder. Den vesentlige fordel ved denne utførelsesform består i at det nå er mulig å bringe i havet nedsenkede rørledninger opp til havoverflaten uten mekanisk arbeid.

Claims (7)

1. Rørledning for transport av flytende eller gassformige, avkjølte medier mellom et fast og et bevegelig eller to bevegelige objekter, av hvilke minst ett flyter på hav overflaten, karakterisert ved at minst ett ledningsrør (2, 3, 4, 5) bestående av koaksiale metallbølgerør (15, 16) med et mellom bølgerørene (15, 16). anordnet varme-, isolerende sjikt (17), er anordnet tilnærmet parallelt med en bærelirie 1, at det til bærelinen (L) er festet tyngdeøkende elementer (6, 8) som overstiger ledningsrørenes (2, 3, 4, 5) oppdrift, og at rørledningen i form av en kjedeline forbinder de to objekter med hverandre.

2. Rørledning ifølge krav 1, karakterisert ved at det indre bølgerør (15) og/eller det ytre bølgerør (16) er forsynt med en. armering.

3. Rørledning ifølge krav 1, karakterisert ved at det ytre bølgerør (16) er utformet med dobbel vegg.

4. Rørledning ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at det som tyngdeøkende elementer (6, 8) er anordnet i rørledningens lengderetning oppdelte blokker (6a, 6b, 8a, 8b' ) som på sin deleflate oppviser en langsaksial uttagning (11) for opptagelse av bærelinen (1), og som er mekanisk fast forbundet med hverandre.

5. Rørledning ifølge krav 4, karakterisert ved ' at betongblokkene (6) oppviser et kvadratisk tverrsnitt, og er avfaset ved sine hjørner, og at ledningsrørene (2, 3, 4, 5) er anordnet ved disse hjørner (7) og fastholdes ved hjelp av i det minste på hver femte blokk (6) fastspente blokkhalvdeler (8a, 8b) som har større dimensjoner enn blokkene (6) og har utsparinger (9) for ledningsrørene (2, 3, 4, 5).

6. Rørledning•ifølge krav 5, karakterisert ved at i det minste hver tiende blokk (6) er mekanisk fast forbundet med bærelinen (1).

7. Rørledning ifølge krav 6, karakterisert ved at det til bærelinen (1) er festet klemhylser (12) som er sammensveiset med i betongblokkene (6) innstøpte stålstaver (13).