NO803642L - Fjernstyrt anordning for innvirkning paa neddykkede konstruksjoner, spesielt for sammenfoeyning av undervanns roerledninger - Google Patents

Description

Nærværende oppfinnelse vedrører en anordning som kan fjern-styres fra et overflatefartøy for å innvirke på neddykkede Pkonstruksjoner og sammenføyning av undervanns rørledninger, ',

i

spesielt fleksible rørledninger på eller nær havbunnen. '

i<:>

Med den senere tids utvikling av neddykkede produksjonshoder . for hydrokarboner observerer man en meget sterk økning i an-

1 tallet av undervannsforbindelser som må realiseres og led-

I i

:ninger som rna handteres pa stadig større dybder. j

i

i

Den aktuelle teknikk benytter i stor utstrekning dykkere for

å realisere håndteringsoperasjoner og spesielt i sammenføy-j ningsoperasjoner, f.eks. mellom de fleksible rørledninger

' for transport av hydrokarbonene og brønnhodene.

<:>i ' i i.1 En sammenføyningsoperasjon nødvendiggjør vanligvis tre faser: ! - først må ledningen føres til forbindelsespunktet, derpå ; må endene av den låses i sokler som i denne hensikt er anordnet på de konstruksjoner som skal forbindes, og endelig

må den egentlige hydrauliske og elektriske sammenføyning finne sted.

I tilføringsfasen er det ofte nødvendig å forskyve ledningen over en stor avstand, hvilket medfører bruk av tungt utstyr, som f.eks. sleder for ledningsendene, idet håndteringen av ledningsendene utføres fra tunge overflatefartøyer som er

i stand til å benytte en rekke stenger slik som i en bore-maskin. Siste fase, det vil si sammenføyningsfasen, utføres enten av dykkere eller ved hjelp av hydrauliske verktøy som styres fra overflaten.

Den aktuelle teknikk nødvendiggjør da vanligvis tungt og be-sværlig utstyr, og krever også det meste av tiden dykker-arbeider, hvilket i tillegg til den risiko dykkerne utsettes

i for, begrenser arbeidsdybden. '

j i ! Oppfinnelsen tar sikte på å tilveiebringe en anordning som gjør det mulig å unngå de nevnte mangler.\

Anordningen ifølge oppfinnelsen er hovedsakelig karakteri- •

i sert ved at den omfatter et lokomobilt kjøretøy som kan be-!

vege seg på havbunnen, forbundet til et overflatefartøy og som kan styres fra denne, idet kjøretøyet omfatter et chassis i I ' hpvå i• hs veinlkdeet r ddeet r eer r lleeddddeet t gto rivpeeartrmikearl, eh, veadr skomilftae ttmenadse ter enpiå

i endeklo.

I i I

; Anordningen ifølge oppfinnelsen kan brukes til å håndter,e

I i

i ledninger, så som fleksible rørledninger som hviler på jhavT

i bunnen, f.eks. for å forskyve dem, idet de to gripearmen!e<!>gjør det mulig å gripe ledningen på bunnen i to punkter, jløf te og forskyve den og således håndtere den etter ønske. i j

: i • i

. ' Imidlertid ligger den foretrukne bruk av anordningen ifølge ■ : oppfinnelsen innenfor rammen av til- og fråkopling av ..ledninger, spesielt fleksible ledninger, som da i denne hensikt omfatter minst én automatisk endekopling. Etter å ha løftet og eventuelt forskjøvet ledningen, tillater i dette ; tilfelle den kombinerte anvendelse av de to armer nøyaktig j posisjonering av ledningen foran den konstruksjon som den j skal koples ,til.

For å sikre slik posisjonering, holder den armen som er lengst fra enden ledningen etter å ha gitt den en bestemt orien-tering, mens den armen som er nærmest enden tillater fine '

'bevegelser for å modifisere ledningsendens posisjon og bringe den nøyaktig i tilkoplingsstilling.

Slike bevegelser tillates ved hjelp av konstruksjonen av gripearmene, hvorav hver omfatter for det første en leddforbindelse med en eller flere, f.eks. tre frihetsgrader på' de til kjøretøyet festede master, idet for det annet hver

I av mastene er forbundet til kjøretøyets chassis med en leddforbindelse med en eller flere, f.eks. tre fr-ihetsgrader.

I en spesiell utforming er rørledningen nær enden og foran

i den automatiske kopling forsynt med en ytre krave om hvilken 7 en klo på gripearmen kan gripe, idet det på kraven og klofingrene er anordnet midler som, når kloen har grepet om kraven og er gjort ubevegelig, sikrer overføring av en styrevæske mellom kloen og den automatiske endekopling. ! Disse midler kan med fordel bestå av ventiler anbragt nær kravens periferi, normalt i lukket stilling, og hvis åning

som frembringes ved hjelp av donkraftstenger som bæres av klofingrene og griper inn i ytre åpninger i kraven, sikr(er : kommunikasjon av styrevæske mellom kloen og kraven, idet væsken flyter fra kraven til den automatiske kopling gjennom i ledninger anordnet i denne hensikt.

i

i

Ved åpning av klofingrene og tilbaketrekning av donkraft-stengene bringes ventilene på kraven atter i normal lukkestilling i hvilken matning av styrevæske til koplingen av-brytes, i

Fråkopling utføres selvsagt på samme måte etter at den til-. svarende klo har grepet om kraven. i

Donkraften, som er anbragt i en eller hver av klofingrene,

i omfatter et hus i hvilket to kamre begrenses av et stempel,<:>idet hvert kammer kan mates uavhengig med styrevæske, idet I det gjennom stempelet går en hul stang festet til stempelet og i hvis indre det kan sirkulere væske for matning av den automatiske koplingen gjennom ventilene på den på ledningen monterte krave.

i i

For å bære det chassis på hvilket gripearmene er montert omfatter det lokomobile kjøretøy i anordningen ifølge oppfinnelsen med fordel fire uavhengig leddede larveføtter, idet hver av disse omfatter en rullebane, f.eks. av gummi forsterket med leddede stenger. De to forrerste larveføttene, så vel som de bakerste larveføttene, er imidlertid festet innbyrdes slik at de holder seg parallelle uansett deres stilling under fremdriften av kjøretøyet.

Anordningen ifølgé- oppfinnelsen blir selvsagt komplettert med et konvensjonelt navigasjonssystem bestående av søke-,"orienterings- og visualiseringsmidler som tillater opp- j ;

dagelse av objektet, f.eks. et brønnhode, og å posisjonere i seg i forhold til dette med henblikk på å realisere kop- i , lingsoperasjonene. Likeledes blir alle operasjoner overvåket ' ved hjelp av et fjernsynsnett som styres av operatører som befinner seg på et overflatefartøy, idet denne siste kan , være en lett lekter uavhengig av en tung produksjonsenhet. I

• I

i

Det skal bemerkes at anordningen ifølge oppfinnelsen, i motT setning til kjente anordninger ikke krever tilstedeværelsen;.. av ledelinjer eller et hvert annet system for mekanisk for-j i bindelse mellom bunnen og overflaten installert permanent > på den konstruksjon som skal tilkoples. Den eneste for- I i jI bindelse mellom anordningen og overflaten utføres ved hjelp: av en fleksibel streng som er beregnet på å befordre spesielt

■ de hydrauliske styrevæsker så vel som å overføre informasjoner mellom anordningen og overflateenheten. i

Andre fordeler og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av j nedenstående beskrivelse av et eksempel på en utforming av oppfinnelsen under henvisning til vedføyde tegning, der:I

- fig. 1 er et skjematisk oppriss fra siden av en anordning'ifølge oppfinnelsen

fig. 2 er et oppriss av samme anordning, sett forfra

fig. 3 viser oppfinnelsen sett ovenfra

- fig. 4 viser gripemekanismen i anordningen ifølge opp finnelsen sett fra enden med delvis bortskårne partier og delvis i snitt etter linjen IV-IV i fig. 5, og - fig 5 viser et snitt etter linjen V-V i fig. 4, idet klørene for t<y>delighets skyld er utelatt.

Anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter et lokomobilt kjøre-tøy 1, som kan bevege seg på havbunnen 2 og som hovedsakelig omfatter et chassis 3 montert på fire larveføtter 4. Larve- : føttene har uavhengige ledd, dvs. at hver larvefot kan innta

en hvilken som heXst stilling i forhold til de øvrige larveføtter alt etter terrengets natur, idet det imidlertid; Tvil forstås at de to forreste larveføtter så vel som de to bakerste larveføtter, er festet på slik måte at de holder seg innbyrdes parallelle under fremdriften av kjøretøyet.

På chassiset 3 er det leddet master 5, den ene nær forreste ende av kjøretøyet, den andre nær bakerste ende.!

: Ved øvre ende av hver av mastene 5 er det anbragt en manøv-!

i

1reringsarm 6, idet forbindelsen mellom armen 6 og den tilsvarende mast 5 er gjort ved hjelp av en leddforbindelse 7 j

med en eller flere frihetsgrader. I i ! i i i i Ytre ende av hver av armene 6 bærer en gripemekanisme 8 med;

klør. Hver mast 5.er leddet til chassiset ved hjelp av en leddforbindelse 9 med en eller flere frihetsgrader. !

Fig. 1 til 3 viser skjematisk en ledning som f.eks. en fleksibel rørledning 10 som holdes av anordningens klo- : mekanisme 8. Den fleksible rørledning 10 som f.eks. er av den type som fabrikeres og forhandles i stor lengde av søkeren, er med henblikk på tilkopling til f.eks. et brønn-'i hode (ikke vist) forsynt med en automatisk kopling 11. i

Fig. 1 til 3 viser likeledes en forbindelse med en streng 12 som,tillater å tilføre kjøretøyet 1 de nødvendige styrevæsker så vel som overføring til og fra overflaten av drifts-informasjoner.

Kjøretøyet omfatter naturligvis et ikke vist navigerings-system så vel som visuelle styremidler, så som kameraer, plassert på forskjellige steder for å gjøre funksjoneringen synlig.

Fig. 4 og 5 viser matningen av væske fra klørene, det vil i virkeligheten si fra overflateenheten eller fra et | mellomreservoir på kjøretøyet, for en automatisk kopling 11.

Gripemekanismen 8 med klør omfatter to klør 13 montert drei-bare om ledd 14 idet manøvreringen av åpning og lukking av klørene sikres som en donkraft 15, hvis stang 16.i utgangs- ; stilling er vist på fig. 4, som realiserer lukkingen av klørene 13 rundt en krave 17 festet på rørledningen 10 foran den automatiske kopling 11, idet sistnevnte for tydelighetsjskyld ikke er vist på fig. 4.

Den leddmekanisme som tillater åpning og lukking av klørene i er i og for seg konvensjonell, og blir ikke her beskrevet i ! :detalj.

i

j ; Kraven 17 oppviser flere ventiler 18 i det viste eksempel i j 'et antall av fire. |

i ' Hver av klørene 13 inneholder en donkraft 19 med et stempel]20 festet til en stang 21 som i lukkestilling av klørene slik som vist i venstre del av fig. 4 løper gjennom en periferisk åpning på kraven og manøvrerer den tilsvarende ..ventil 18.

Stangen 21 gjennomløpes av en ledning 22 som mates med ; styrevæske og som i den åpne stillingen av ventilen 18 som vist til venstre på fig. 4, kommer frem til kraven og ;

derfra, ved hjelp av ledninger anordnet i denne hensikt, til den automatiske kopling 11 for til- og frakoplingsoperasjoner.

For manøvrering omfatter donkraftene 19 to ledninger 23 og

24 for styrevæske, idet hver munner ut i kammere som be-; stemmes av stemplet 20. Virkemåten av anordningen ifølge oppfinnelsen er som følger: Etter å ha grepet en ledning som skal tilkoples i klomeka-nisme på manøverarmene, forskyver kjøretøyet i anordningen ifølge oppfinnelsen seg til nærheten av den konstruksjon til hvilken tilkoplingen skal utføres. Ved relative forskyvninger : av armene om sine ledd, bringer man koplingen 11 nøyaktig i , høyde med beliggenheten av den konstruksjon som-skal til- .!

koples, f. eks. et "brønnhode.

i

•Man lar så den automatiske koplingen virke ved å mate den

med styrevæske fra klørene ved å tilføre styrevæske gjennom ledningen 24 fra hver donkraft 19, hvilket bringer donkraftens stang 20 til å bevege seg forover og påvirke de tilsvarende ventiler.

Il Derpå mater man styrevæske gjennom stangens ledning 22. for j å bringe den automatiske koplingen til å virke. Når så forbindelsen er realisert, mater man ledningen 23 med styre-, væske, hvilket bevirker tilbaketrekning av stangen 21 pål hver donkraft 19, idet ventilene 18 går tilbake i lukket: stilling under påvirkning av deres tilbakeføringsfjær, som f.eks. vist for ventilen nederst på fig. 4 og 5.

Man frigjør så klørene ved påvirkning av donkraften 15 og anordningen kan brukes til andre forbindelser eller andre manipulasjoner av ledninger.

For å realisere fråkopling utfører man de samme operasjoner så langt som til at klørene griper kraven, hvilket tillater ny matning av den automatiske koplingen.

Den viste krave omfatter fire ventiler fordelt regelmessig om periferien, hvilket tillater posisjonering av klørene

i forskjellige stillinger rundt ledningen 10.

Skjønt oppfinnelsen er beskrevet i forbindelse med en spesiell utforming, er det klart at den på ingen måte er begrenset til denne, og at man kan gi den mange modifikasjoner uten å gå utenom oppfinnelsens ramme eller idé.

i

Claims (1)

1. '' 1. Fjernstyrt anordning for innvirkning -på neddykkede konstruksjoner, spesielt for sammenføyning av undervanns rørledninger, karakterisert ved at den omfatter et lokomobilt kjøretøy som kan bevege seg på havbunnen og som er forbundet med en overflateenhet, og som

   kan styres fra denne, idet kjøretøyet omfatter et chassis i på hvilket det er leddforbundet to adskilte vertikale master, ved enden av hvilke det er leddforbundet manøverarmer som hver omfatter en endeklo. j

   ! i i 2. Anordning som angitt i krav 1, i hvilken rørledning-en er forsynt med en automatisk endekopling, karakt e-; risert ved at den omfatter en utvendig krave mon-' tert på ledningen foran den automatiske tilkopling, idet kloen på en manøverarm kan gripe om kraven og idet det er anordnet midler på kraven og de fingre som utgjør kloen for ■

   å sikre overf øring .av-reriistyrevæske' mellom kloen og den ; automatiske endekopling når kloen griper om og er gjort ube-; vegelig på kraven.

   3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at midlene, i kraven omfatter ventiler anbragt nær periferien, normalt i lukket stilling, og hvis åpning bevirket av stenger på donkrafter som bæres av klofingrene og griper inn i utvendige åpninger på kraven,

   sikrer kommunikasjon av styrevæske mellom kloen og kraven, og fra denne til den automatiske kopling.

   4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at hver .av kloens fingre omslutter en donkraft omfattende et hus i hvilket to kammere avgrenses av et stempel, idet hvert kammer uavhengig kan mates med styrevæske , og idet stempelet gjennomløpes av en hul stang festet til stempelet og inne i hvilket det kan sirkulere styrevæske:

   beregnet på å mate den automatiske kopling gjennom ventilene' på. kraven.

   5. Anordning som angitt i hvilket som helst av de i I foregående krav, karakterisert ved at det lokomobile kjøretøy omfatter fire larveføtter med uavhengige leddforbindelser for å bære chassiset, idet de forreste larvefø tter.så vel som de bakerste larvefø tter er >

   festet innbyrdes på slik måte at de holder seg parallelle i under fremdriften av kjøretøyet.

   <!> i