NO814009L - Anordning for aa oeke styrken og stivheten av en undervanns roerledning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår undervannsrørledninger, og nærmere bestemt rørledninger som ligger på betydelige dybder.

Undervannsrørledninger utsettes for påkjenninger av forskjellige typer, både under utleggingen og under bruk.

Disse påkjenninger oppstår på grunn av det ytre trykk, det indre trykk og påvirkning fra omgivelsene og den uregel- i messige utformning av sjøbunnen.

Dessuten kan det inntreffe uforutsette;;tilstander, slik som defekter i materialet, forskyvninger i bunnformasjonen, støt og skraping av ankere.

Når det gjelder brist i en rørledning, kan bristen under visse forhold bre seg i lengder på flere kilometer. En lignende utbredelse av en skade kan inntreffe på grunn av virkningen av det utvendige trykk, dersom et rørparti véd et uhell bøyes.

Det er således viktig at det med jevne mellomrom langs rør-ledningen finnes anordninger som ved å øke styrken er i stand til å stoppe utbredelsen av skader, slik at disse begrenses til et kort parti.

Det er kjent å utstyre rørledninger, med større eller mindre mellomrom, med kraver eller ytre ringer .som anbringes på rørledningen ved monteringen og som er festet ved hjelp av sveisepunkter eller på annen måte. Et annet forslag er å innføre hylser i rørledningen etter at denne er montert.

Et annet forslag er, ved monteringen av rørledningen, å montere, under dannelsen av rørledningen, korte rørpartier som har samme ytterdiameter som resten av rørledningen,

men er tykkere. Disse forslag har betydelige ulemper.

Den metode som innebærer anvendelse av ytre kraver som festes til den allerede dannede rørledning médfører at det må utføres supplerende operasjoner utenfor utleggings-rampen, fordi kravene ikke ville muliggjøre glidebeveg-

else langs utlegginsrampen og gjennom strammeinnrethingen

for rørledningen.

Å innføre innvendige hylser i den allerede dannede rørled-'. ning medfører den ulempe at trykkfallene : øker, at rensing av rørledningen blir vanskeligere og at metoden ikke har noen virkning dersom den skadelige påkjenning kommer av stort indre overtrykk som f.eks. forårsaker sjokkbølger eller vannstøt.

Å montere rørpartier som har samme, ytterdiameter som resten av rørledningen, men med større tykkelse, medfører ingen problemer når det gjelder montering og utlegging, men har de samme ulemper som er nevnt ovenfor når det .gjeIder økning av trykkfallet og problemer med rensing av rørledninger. Videre oppstår problemer når det gjelder innretting i samsvar med sveisesømmene, og dessuten oppstår problemer på grunn av at rørpartier med forskjellige tykkelser må sveises sammen, og under bruk skjer en ujevn fordeling av påkjenningene i det sveisede området på grunn av de plutse-lige tykkelsesvariasjoner.

Når det gjelder den innvendige rensing er det vanlig å ut-føre denne ved hjelp av spesielle innretninger som vanlig-vis kalles sonder. Disse er i de fleste utførelser hoved-sakelig utført som plugger utstyrt med børster eller lignende redskap for å fjerne skorper og avleiringer, og slike innretninger føres inn i rørledningen og drives .av et fluid.

Variasjoner i innerdiameter , uansett hvor begrenset disse er, og som forekommer mange steder langs rørledningen, kan skade pakningene til slike sonder og hindre deres bevegelse forover.

Anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter et rør som kan monteres som en del av rørledningen når denne dannes og legges ut, slik som vist på den ved-føyde tegning og beskrevet i det følgende.

Den samlede lengde av dette rør er mellom 0,5 og 10 ganger

den ytre diameter.

Røret er delt i to like endepartier a og et midtre rørparti 1.

I rørpartiet 1 inngår øket veggtykkelse s, mens endepartiene a har samme veggtykkelse s^ som resten av rørledningen. Den store veggtykkelse s ligger mellom 1/1 og 3 ganger tykkelsen s^til endepartiene. Anvendelsen av endepartiene a er nødvendig på grunn av at variasjonene i tykkelse bevirker en betydelig lokal økning av påkjenningene i stålet. Det oppnås således den virkning at det området der spenning-ene er ujevnt fordelt befinner seg langt bort fra sveise-skjøtene. Lengden a til endepartiene kan i det minste være større enn 1,5jganger tykkelsen s, og det foretrekkes at den er fra 2 til 5 ganger denne. Det området der det er tykkelsesvariasjon har en hulkile med krumningsradius som fortrinnsvis overstiger 5■"mm. Dette trekk begrenser lokale spenningskonsentrasjoner.

Dessuten forenkler den gradvise overgang fra tykkelsen s

til tykkelsen s^utleggingen av rørledningen..

Ved bedømmelsen av fordelene med anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse må det dessuten tas hensyn til at standard spesifikasjoner foreskriver at ytterdiameteren til rørledningene er den karakteristiske diameter, slik at det for :en bestemt nominell diameter er forskjellige innerdiametere i avhengighet av tykkelsen. Dessuten må

det tas hensyn til at konstruksjonstoleransene har innvirk-ning på innerdiameteren.

Ved den foreliggende oppfinnelse skal referansediameteren være "innerdiameteren, og økning i tykkelse vil bare på-

virke ytterdiameteren.

Monteringen av rørledningen blir ikke på noen måte for-andret, og det kreves ingen ekstra operasjoner eller verk-tøy.

Det oppnås en meget tilfredsstillende innretting i forbind-, else med sveisesømmene. Dette faktum, som gjør at det unn-gås indre ujevnhet på grunn av toleranser med hensyn til tykkelsen, gjør det mulig å utføre sveisingen bedre og mere pålitelig. Det er ingen vanskeligheter med å rense rør-ledningen, og det finnes ingen hindringer som bevirker i. virvler og trykkfall i fluidstrømmen. Det oppnås en forbedring når det gjelder rørledningens motstandsevne mot tangen-sialspenninger ved at den økede tykkelse s minsker tangen- ■. sialspenningene, hvilket kan vises med følgende ligning:

idet y er spenningen, A P er forskjellen mellom det indre og det ytre trykk, D er diameter og s er veggtykkelsen.

En slik øket veggtykkelse gjør det mulig å stanse utbredelsen av eventuelle langsgående sprekker.

Dessuten oppnås en forbedring med hensyn til rørledningens motstandsevne mot å bli oval, hvilket stanser utbredelsen av en eventuell bøy.

Stivheten mot å bli oval for en rørledning som har en viss lengde er proporsjonal med parameteren

Det fremgår at øket tykkelse i betydelig grad øket motstands-evnen mot å bli oval og stanser utbredelsen av dette fenomen.

I tillegg til at anordningen i henhold til oppfinnelsen

på en enkel og billig måte løser problemet med lokal økning av en rørlednings motstandsevne både mot bøyning og brudd ved at utbredelsen av sprekker til naboseksjoner hindres, medfører anordningen i følgende fordeler: den kan monteres på en enkel måte fordi anordningen sveises på samme måte som de øvrige rørdeler, og det oppstår ikke

noen skjøteproblemer, og rørleggingen blir uforandret,

den hindrer ikke fluidstrømmen,

den hindrer ikke rensing,

den begrenser lokale spenninger til et område som er langt fra sveisesømmene.

Lengden av rørseksjonene mellom anordningene i henhold til oppfinnelsen kan selvsagt variere i avhengighet av vann-dybden og andre parametere.

Det kan imidlertid antydes at anordningene har en innbyrdes avstand på omtrent 30 til 1000 meter. Ettersom anordningene også medfører en betydelig fordel i forbindelse med stivheten til rørledningen og dens motstandsevne mot å bøyes, bør anordningene monteres med mindre avstand når sjøbunnen er ujevn eller når omgivelsene medfører vanskelige forhold.

Claims (3)

1. Anordning for å øke styrken og stivheten til undervanns-rørledninger, - karakterisert ved at den omfatter er rørparti med øket tykkelse i forhold til rørledningen, men samme innerdiameter, •" samt to endepartier med samme. tykkelse som resten av rørledningen, idet den samlede lengde til rør-partiet og endepartiene er mellom 0,5 og 10 ganger den nominelle ytterdiameter til rørledningen og lengden til endepartiene er i det minste 1,5, fortrinnsvis mellom 2 og 5 ganger den økede veggtykkelse.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den økede veggtykkelse er mellom 1,1 og 3 ganger veggtykkelsen til rørled-ningen.

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den sone der veggtykkelsen varierer har en hulfile med en krumningsradius som fortrinnsvis er større enn 5 mm.