JP5214823B2 - 海中過荷重解放システム、及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、管状要素のような海中で接続される要素を固定及び解放するための方法及びシステムに関する。より具体的には、本開示は、張力過荷重による海中接続システムの取外しを容易にするための過荷重システム及び方法に関する。

深水洋上プラットフォームは、一般的にカテナリー係留ライン及びテンションケーブルを介して海底に係留される。このようなラインは、一端側のプラットフォームと他端側の海底上の構造体との間に接続される。ラインの長さがかなり長くなる場合があり、１又は複数キロメートル（又はマイル）を超える場合が多い。このようなラインは、一続きのラインを組み立てて必要な長さにするために、中間接続部を更に含むことが可能である。更に、流体、電力及び他の機能のための様々なパイプライン及びチューブラインが、プラットフォームと固定された位置に置かれた海中設備との間に接続される。

米国特許第4902045 号明細書

海底に対するプラットフォームの移動は、一般的に、システムが通常の状態でプラットフォームと海底との間に接続され続けるように調整され、重量、浮力、ラインの長さ及び他のパラメータを要因として考慮される。しかしながら、過荷重状態を引き起こし得る予測不可能な事態が時には生じる。過荷重状態が、プラットフォームと海底との間の接続部の少なくとも一部を、時には相当な損失を伴って分断するか、破裂させるか、又は破壊する場合があることが知られている。一般に、構成要素は、修理のために海から甲板か又は海面より上の他の表面に運ばれる。構成要素はその後、取り替えられるか又は修理され、適切な位置に再度設置される。

１つの公知のコネクタが、米国特許第4902045 号明細書に開示されている。要約書の一部に、以下が述べられている。

コネクタは、環状体に関連付けられた第１の連結部材を有する第１の連結組立体を備えており、環状体から、複数のラジアル方向に可撓性の指状体が延びており、指状体は、第１の連結部材に当接する第２の連結部材の溝に係合可能な係合リブを夫々の端部に有する。指状体は、係止位置と非作動位置との間で環状体に対して軸方向に移動可能な係止環によってラジアル方向の内側係合位置に保持される。係止環は取外部分と関連付けられてよく、取外部分は、係止環が非作動位置に移動するに従って指状体の端部と係合し、指状体の端部をラジアル方向の外向きに移動させて係合リブを溝から外す。環状体は、第１の連結部材に対して軸方向に移動可能であってもよく、又は第１の連結部材に対して固定されてもよい。

従って、過荷重状態中に無効にされることが可能であり、海中の元の位置に再設定され得る着脱可能な接続システムの必要性が依然として残る。

本開示は、海中過荷重解放システム及び方法を提供する。本開示は、過荷重状態中に無効にされることが可能であり、海中の元の位置で再設定可能であり着脱可能な接続システムを提供する。通常の動作中は、コレットスリーブが、第１の部材を第２の部材と着脱可能に連結し得る１又は複数の指状体を有するコレットと摺動可能に係合可能である。過荷重状態中は、過荷重貯蔵室内の流体に作用する過荷重ピストンが、過荷重圧力と過荷重圧力部材による流体の噴出又はその他の放出とを引き起こし、過荷重貯蔵室を少なくとも部分的に縮小する。過荷重貯蔵室の縮小により、海中過荷重解放システムは長さが増し、指状体を強制的に解放し、第２の部材を第１の部材から外すことが可能になる。過荷重の徴候が改善されると、海面より上での修理を必要とすることなく過荷重貯蔵室は再設定されることが可能であり、過荷重圧力部材が再設定されるか又は取り替えられる。

本開示は、第１の部材に連結可能な過荷重外側スリーブと、該過荷重外側スリーブに連結された過荷重圧力部材と、前記過荷重外側スリーブに摺動可能に連結された過荷重ピストンと、該過荷重ピストンに連結されたピストン延長部と、該ピストン延長部に連結され、受入面を有するコネクタと、該コネクタに連結され、少なくとも１つの指状体を有するコレットと、第２の部材に連結可能であり、前記コネクタの受入面と着脱可能に係合可能な合わせ面を有する係合部材と、コレットスリーブ壁を有し、前記コネクタ及び前記過荷重外側スリーブと摺動可能に係合可能なコレットスリーブとを備えており、第１の部材を第２の部材から外すための海中システムを提供する。前記過荷重外側スリーブは、過荷重スリーブ壁、該過荷重スリーブ壁に角度をなして配置された過荷重圧力壁、及び前記第２の部材の方に配置されたコレットスリーブ過荷重アクチュエータを有しており、前記過荷重スリーブ壁、前記過荷重圧力壁、前記過荷重ピストン及び前記ピストン延長部に囲まれた体積が、その内部に流体を収容するための縮小可能な過荷重貯蔵室を形成している。前記コレットスリーブは、前記コレットスリーブ過荷重アクチュエータの方に配置され、前記コレットスリーブ過荷重アクチュエータと選択的に係合可能なコレットスリーブ過荷重受け部、前記コレットスリーブ壁を介して配置された第１のポート、前記コレットスリーブ壁を介して配置された第２のポート、及び前記第１のポートと前記第２のポートとの間に配置されたコレットスリーブピストンを有しており、前記コレットスリーブ壁、前記コネクタ及び前記コレットに囲まれた体積が、前記コレットスリーブピストンが摺動可能なコネクタ貯蔵室を形成している。前記過荷重ピストンは、前記過荷重スリーブ壁と密閉状態で係合し、引張応力が前記第１の部材と前記第２の部材との間に生じたとき、前記過荷重貯蔵室内の流体の圧力を増加させることが可能である。前記過荷重ピストンが前記過荷重外側スリーブに対して移動し、前記過荷重貯蔵室を少なくとも部分的に縮小することを可能にするために、前記過荷重圧力部材は、流体の圧力が所定の値を超えると、流体が前記過荷重貯蔵室から流出することを可能にする。前記コレットスリーブ過荷重アクチュエータは、前記過荷重ピストンが前記過荷重外側スリーブに対して移動させられるとき、前記コレットスリーブ過荷重受け部と係合し、前記コレットスリーブを前記第２の部材から離れて長手方向に移動させることが可能である。前記指状体を前記係合部材からラジアル方向の外側に引っ張り、前記指状体を前記係合部材から外し、前記第２の部材を外すために、前記コレットスリーブは、該コレットスリーブが前記第２の部材から離れて長手方向に移動させられるとき、前記指状体と係合可能である。

本開示は更に、第１の部材に接続可能な第１の部分と、第２の部材に接続可能な第２の部分と、前記第１の部分に摺動可能に連結され、前記第２の部分を着脱可能に係合することが可能な接続部分と、前記第１の部分に連結されており、前記第１の部材と前記第２の部材との間の引張応力が所定の応力を超えると、前記接続部分の係合を無効にすることが可能な過荷重部分とを備えており、第１の部材を第２の部材から外すための海中システムを提供する。前記接続部分は、前記第２の部分に対して摺動可能に配置されたコレットスリーブと、前記第１の部分に摺動可能に連結されており、前記第２の部分に対する前記コレットスリーブの摺動可能な移動により前記第２の部分と選択的に係合可能な複数の可撓性の指状体を有するコレットとを有する。前記過荷重部分は、その内部に流体を収容するための縮小可能な過荷重貯蔵室と、過荷重スリーブ壁、該過荷重スリーブ壁に角度をなして配置された過荷重圧力壁、及び前記第２の部材の方に配置されたコレットスリーブ過荷重アクチュエータを有しており、前記第１の部材に連結可能な過荷重外側スリーブと、該過荷重外側スリーブに連結されており、所定量未満の圧力での前記過荷重貯蔵室からの流体の流出を制限することが可能な過荷重圧力部材と、前記過荷重外側スリーブに摺動可能に連結された過荷重ピストンと、該過荷重ピストンに連結されたピストン延長部とを有する。前記過荷重スリーブ壁、前記過荷重圧力壁、前記過荷重ピストン及び前記ピストン延長部に囲まれた体積が、前記過荷重貯蔵室を形成している。

本開示は更に、第１の部材と第２の部材とを着脱可能に連結するための方法において、前記第１の部材は、前記第２の部材と係合可能な複数の指状体を有するコレットと摺動可能に連結されており、前記コレットは、コレットスリーブ過荷重受け部を有するコレットスリーブに摺動可能に連結されており、前記第１の部材は、過荷重貯蔵室、前記第２の部材の方に配置されたコレットスリーブ過荷重アクチュエータ及び過荷重圧力部材を有する過荷重部分と摺動可能に連結されており、前記第１の部材と前記第２の部材との間の引張応力に基づいて、前記過荷重貯蔵室内の流体を所定の圧力より高い圧力に加圧することを可能にし、前記過荷重貯蔵室内の流体を前記過荷重圧力部材により前記過荷重貯蔵室から流出させることを可能にし、前記過荷重貯蔵室を少なくとも部分的に縮小し、前記コレットスリーブ過荷重アクチュエータが、前記コレットスリーブ過荷重受け部と係合し、前記コレットスリーブを前記第２の部材から離れて長手方向に移動させることを可能にし、前記第１の部材を前記コレット及び前記第２の部材から離れて長手方向に移動させることを可能にし、前記第１の部材及び前記第２の部材の連結を解放可能に外すために、前記指状体を強制的に前記第２の部材からラジアル方向に外すことを特徴とする方法を提供する。

本開示は更に、第１の部材を第２の部材から外すための海中システムにおいて、前記第１の部材に接続可能な第１の部分と、前記第２の部材に接続可能な第２の部分と、該第２の部分を前記第１の部分と着脱可能に係合する接続手段と、前記第１の部材と前記第２の部材との間の引張応力が所定の応力を超えると、前記接続手段の係合を無効にする過荷重手段とを備えていることを特徴とするシステムを提供する。

第１の部材と第２の部材とが連結されている状態の典型的な補助過荷重解放システムを示す概略断面図である。 第１の部材と第２の部材との連結が外されている状態の典型的な補助過荷重解放システムを示す概略断面図である。

上述された図面、及び以下の具体的な構造及び機能に関する明細書は、出願人の発明の範囲又は添付の特許請求の範囲を制限するために示されたものではない。むしろ、図面及び明細書は、特許の保護が求められる本発明を行い使用するために当業者に教示すべく提供される。当業者は、本発明の商業上の実施形態の全ての特徴が明瞭化及び理解のために説明又は図示されていないことを認識する。本分野の当業者は、本発明の態様を組み込む実際の商業的な実施形態の開発が、開発者の商業的な実施形態の最終的な目的を達成すべく多くの実施に特有の決定を必要とすることを更に認識する。このような実施に特有の決定は、特定の実施及び場所及び時によって変わる場合がある、システム関連の制約、ビジネス関連の制約、政府関連の制約及び他の制約の順守を含み得るが、これらに限定されるものではない。開発者の努力が絶対的な意味で複雑であり手間がかかるかもしれないが、このような努力は、本開示の利点を有する本分野の当業者にとっての通常の業務である。ここに開示され教示された本発明は、多くの様々な調整及び代替的な形態が可能であることを理解する必要がある。最後に、「１つの」（a ）のような（これには限定されないが）単数形の使用は、要素の数の制限を意図していない。更に、「最上部」、「底部」、「左」、「右」、「上部」、「下部」、「下」、「上」、「側部」等のような、しかしこれらに限定されない関係語の使用は、特に図面を参照する際に明瞭化のために明細書に用いられており、本発明の範囲又は添付の特許請求の範囲の制限を意図していない。必要に応じて、要素は、システムの一側又は他側を指定するために「a 」又は「b 」を用いて表される。このような要素を一般的に参照する場合、文字無しの参照番号が使用される。更にこのような指定は、その機能に使用され得る要素の数を制限しない。

一般に、本開示は海中過荷重解放システム及び方法を提供する。本開示は、過荷重状態中に無効にされることが可能であり、海中の元の位置で再設定され得る着脱可能な接続システムを提供する。通常の動作中は、コレットスリーブが、第１の部材を第２の部材と着脱可能に連結させ得る１又は複数の指状体を有するコレットと摺動可能に係合可能である。過荷重状態中は、過荷重貯蔵室内の流体に作用する過荷重ピストンが、過荷重圧力と過荷重圧力部材による流体の噴出又はその他の放出とを引き起こし、過荷重貯蔵室を少なくとも部分的に縮小する。過荷重貯蔵室の縮小により、海中過荷重解放システムは長さが増し、指状体を強制的に解放し、第２の部材を第１の部材から外すことが可能になる。過荷重の徴候が改善されると、海面より上での修理を必要とすることなく、過荷重貯蔵室が再設定されることが可能であり、過荷重圧力部材が再設定されるか又は取り替えられる。

図１は、第１の部材と第２の部材とが連結されている状態の典型的な補助過荷重解放システムを示す概略断面図である。図２は、第１の部材と第２の部材との連結が外されている状態の典型的な補助過荷重解放システムを示す概略断面図である。図面は、互いに関連付けて説明される。海中過荷重解放システム6 は、接続部分8 及び過荷重部分10を備えている。海中過荷重解放システム6 は、第１の部材14を第２の部材16と連結させるために使用される。一般に、第１の部材14及び第２の部材16は、パイプ、管類、棒、及びその他の接続を必要とし、引張応力の過荷重を受け得る部材のような管状製品であり得る。接続部分8 は、第１の部材14を第２の部材16と連結させるべく使用される様々なサブシステム及び構成要素を含んでいる。過荷重部分10は一般に、過荷重状態であるとき、接続部分を無効にすべく使用されるサブ構成要素及び要素を含んでいる。接続部分8 及び過荷重部分10は、空間的関係で互いに作動可能に連結されており、参照及び説明のためにそのように特徴付けられている。

図１の図示における左側から説明を始めると、第１の部材14が過荷重部分10に連結されている。第１の部材14は、具体的には過荷重界面15に連結されている。過荷重界面15は、第１の部材14と第１の部分との間の界面を表しており、少なくとも１つの実施形態では第１の部材14に固定して連結されるような大きさ及び形状を有する。更に、過荷重界面15の末端部が、過荷重部分10の様々な構成要素を包含すべく使用される過荷重外側スリーブ32への移行部分を形成している。少なくとも１つの実施形態では、過荷重外側スリーブ32は円筒部分を形成し得る。過荷重ピストン18が、過荷重外側スリーブ32内に配置されており、過荷重外側スリーブ32の過荷重スリーブ壁34と摺動可能に係合する。１又は複数のピストンシール19が、過荷重ピストン18を過荷重スリーブ壁34と密閉状態で係合するために使用され得る。過荷重ピストン18はピストン延長部20に形成されているか又はピストン延長部20と連結されている。ピストン延長部20は、第２の部材16に向かって長手方向に延びており、以下に述べられるように、接続部分8 の一部を含む海中過荷重解放システム6 の様々な他の構成要素を連結するために使用される。ピストン延長部20は、ピストン停止部52を有しており、ピストン停止部52は、過荷重スリーブ壁34内で第１の部材14の方向に過荷重ピストン18を最大限移動させ得るような大きさ及び構成を有する。

過荷重貯蔵室30が、過荷重スリーブ壁34と、過荷重ピストン18のピストン面36と、ピストン延長部20の延長壁38と、過荷重貯蔵室30を形成すべくピストン面36から長手方向に末端に設けられた過荷重圧力壁40に囲まれて形成されている。過荷重貯蔵室30内の流体は、油、グリース又はこのようないかなる流体であってもよい。チキソトロープ流体が、長期間に亘ってピストンシール19を通過して漏出する可能性が一般的により低いので有利である。例えば、これに限るものではないが、触媒型シリコンゴム流体が使用され得る。

図１及び図２の図示から分かるように、過荷重外側スリーブ32が超荷重ピストン18に対して左側に摺動するので、過荷重貯蔵室30の体積が、以下に更に詳細に述べられるように減少し得る。ポート42が過荷重外側スリーブ32の一部に形成されており、外部の過荷重圧力部材44に向いている。過荷重圧力部材44は、所定の圧力で又は所定の圧力より高い圧力で過荷重貯蔵室30内の流体を放出することが可能なあらゆる装置を含むことが可能である。例えば、これに限るものではないが、過荷重圧力部材44は、所定の圧力で流体を放出すべく調整される破壊ディスク、安全弁、及び流体を所定の圧力で放出することが可能な他の装置を含むことが可能である。過荷重圧力部材44は、一般に過荷重外側スリーブ32に着脱可能に連結されている。有利には過荷重圧力部材44は、海中のある位置に配置されたとき、必要に応じてダイバ、遠隔操作作業機(ROV) 及びその他の設備のような海中設備又は人によって取り除かれ取り替えられ得る。従って、過荷重部分10は、修理のために構成要素を地上の設備に運ぶ必要なしにその位置で再設定させ得る。

ピストン延長部20は、接続部分8の構成要素を含めて海中過荷重解放システム6 の様々な他の構成要素を連結するために使用される。特に、ピストン延長部20はコネクタ22に連結されることが可能であり、コネクタ22は、少なくとも１つの様態では、第２の部材16に連結された部材を受け入れるための受入面を形成している。コネクタ22は、コレットスリーブ12内で密閉状態で係合される。より具体的には、コレットスリーブ12は、第２の部材16に連結された係合部材29によって表される第２の部分に対して摺動可能に配置されている。更に、コレットスリーブ12はコレット24内のコネクタ22に対して摺動可能に配置されている。コネクタ22の外面62に連結された１又は複数のコネクタシール23が、コレットスリーブ12のコレットスリーブ壁64と密閉状態で係合する。コレットスリーブ12は更に、過荷重部分10と過荷重部分10内の構成要素とに摺動可能に連結されている。

一般に、コレットスリーブ12は、コレットスリーブ12内の構成要素を係合及び解放するために使用され、該構成要素は、以下に述べるように通常の動作で第１の部材14を第２の部材16と連結させるために使用される。過荷重部分10は、コレットスリーブ12の通常の動作を無効にして要素の連結を強制的に外すことが可能であり、それにより、第１の部材14及び第２の部材16が解放可能に外されこれらの連結が外され得る。

コレット24は、少なくとも１つの実施形態ではコレットスリーブ12内に配置されており、コネクタ22に固定して連結されている。コレット24は、一般に環を形成しており、環は分割されていても連続していてもよく、コレットスリーブ12の内壁と摺動可能に係合する。更にコレット24は、コレット外面70とコレットスリーブ壁64との間に配置された１又は複数のコレットシール25によりコレットスリーブ壁64と密閉状態で係合することが可能である。コレット24は、第２の部材16に向かって長手方向に延びる「指状体」26と本明細書では呼ぶ１又は複数の分割された延長部分を含んでいる。指状体26は、コネクタ22及び関連して第１の部材14に連結された構成要素と第２の部材16を着脱可能に連結させるべく、第２の部材16に取り付けられた構成要素を係合及び解放するために使用される。

係合部材29は、第２の部材16と接続部分8 との間の界面を表している。係合部材29は、本明細書では第２の部分として参照されることが可能であり、第２の部分は、接続部分8 と協働して着脱可能に係合されることが可能であり、接続部分8 を介して海中過荷重解放システム6 の第１の部分と協働して着脱可能に係合され得る。係合部材29は、第２の部材16に隣接する係合部材29の一端部に、第２の部材16に固定して連結されるような大きさを有することが可能である。コネクタ22と対向する係合部材29の末端部は、末端部から、コネクタ22と協働して係合する、必要に応じてコネクタ22と密閉状態で係合するような大きさを有することが可能である。従って、コネクタ22上のコネクタ受入面94が、係合部材29の係合部材合わせ面96と係合すべく形成され得る。更に係合部材29は、指状体26と着脱可能に係合され得る。具体的には、少なくとも１つの実施形態では、指状体26は１又は複数の指状体係合面90を含むことが可能であり、指状体係合面90は、係合部材29上の１又は複数の係合面92と係合するような大きさを有することが可能である。少なくとも１つの実施形態では、指状体係合面90及び係合面92は、互いに相互作用し、構成要素を共に固定するために溝部及び隆起部を有して形成され得る。

コネクタ22は、縮径部である外径部に段部を有して形成されることが可能であり、そのため、本明細書ではコレット貯蔵室60として参照される体積がそこに形成される。従って、コレット貯蔵室60は、一端部でコネクタ22のコネクタ面66によって画定され、末端部でコレット24のコレット面72によって画定され、コレットスリーブ壁64とコネクタ22の外面62との間でラジアル方向に画定されて、空隙部を形成している。コレットスリーブ12の一部、ここではコレットスリーブピストン74が、コレット貯蔵室60内に内方に延びている。コレットスリーブピストン74に連結された１又は複数のコレットスリーブピストンシール75が、コネクタ22のコネクタ壁68に密閉状態で係合する。コレットスリーブピストン74は、コネクタ面66とコレット面72との間のコレット貯蔵室60内で、コネクタ壁68に密閉状態で係合しながら、図１及び２に示された向きで左右に移動され得る。

第１のポート80が、コレットスリーブピストン74の一側に形成されており、第２のポート82が、第１のポート80から末端側のコレットスリーブピストン74の他側に形成されている。更に、コレットスリーブ12は、コレット空隙面78を有するコレット空隙部76を有して形成されており、そのため、コレットスリーブピストン74はコレット貯蔵室60内で左右に往復可能に移動することが可能になる。流体は、コレットスリーブピストン74の作動対象の方向に応じて、コレット貯蔵室60内に往復可能に押し入れられることが可能であり、コレット貯蔵室60からポートを通って放出され得る。流体は、作動の方向及びコレットスリーブピストン74の位置に応じて１つのポートから入って別のポートから流出することが可能である。従って、コレット貯蔵室60は、第１の部材14を第２の部材16と着脱可能に連結させるために加圧され得る密閉された貯蔵室を形成することが可能である。

コレットスリーブ12は、図１及び２の向きで示されているようにコレット貯蔵室60の右側に、係合部材29及び指状体26に隣り合って延びている。コレットスリーブ12はコレットスリーブ凹部28を有する。コレットスリーブ凹部28は、指状体26の端部を摺動可能に収容することが可能である。更にコレットスリーブ凹部28は、コレットスリーブ取外し面88を有する。一般に、コレットスリーブ取外し面88は、指状体26の端部を受け入れるような大きさ及び向きのテーパ面である。コレットスリーブ12は、指状体26の指状体外面86と係合可能なコレットスリーブ係合面84を更に有することが可能である。コレットスリーブ12が第１の部材14の方向に左側に引っ張られるとき、コレットスリーブ取外し面88は、強制的に指状体26を係合部材29からラジアル方向の外側に持ち上げて、指状体26を係合部材29から外すことが可能である。逆に、コレットスリーブ12が第２の部材16の方向に右側に移動されられるとき、コレットスリーブ係合面84は、指状体26を強制的に係合部材29との係合位置にラジアル方向の内側に押し入れることが可能である。

通常の動作では、流体は、コネクタ面66とコレットスリーブピストン74との間のコレット貯蔵室60内に、つまりコレットスリーブピストン74の左側に第１のポート80を通って強制的に押し入れられ得る。コレット貯蔵室60内の加圧流体は、強制的にコレットスリーブピストン74をコレット24に向かって右側に押し込んで、コレットスリーブ12を第２の部材16に向かって摺動させることが可能である。コレットスリーブピストン74の反対側、つまり、コレットスリーブピストン74の右側のコレット空隙部76内の過剰流体が、第２のポート82を通って流出することが可能である。コレットスリーブ12が第２の部材16に向かって摺動するので、コレットスリーブ係合面84は、指状体外面86と係合して、指状体26を強制的に係合部材29と係合させることが可能である。このようにして、係合部材29と係合部材29と連結された第２の部材16とは係合されて、コネクタ22と共に連結される。コネクタ22がピストン延長部20と連結されて、過荷重ピストン18が過荷重貯蔵室30を介して過荷重外側スリーブ32、過荷重界面15及び第１の部材14と流体連結されるので、海中過荷重解放システム6 は、第１の部材14及び第２の部材16と共に連結される。

逆に、流体は、コレット空隙面78とコレットスリーブピストン74との間のコレット貯蔵室60内に、つまりコレットスリーブピストン74の右側にポート82を通って強制的に押し入れられ得る。コレット貯蔵室60内の加圧流体は、コレットスリーブピストン74を強制的にコネクタ面66に向かって左側に押し込んで、コレットスリーブ12を第１の部材14に向かって摺動させることが可能である。コレットスリーブピストン74の反対側、つまりコレットスリーブピストン74の左側のコレット貯蔵室60内の過剰流体は、第１のポート80を通って流出することが可能である。コレットスリーブ12が第１の部材14に向かって摺動するので、コレットスリーブ取外し面88は指状体26と係合し、指状体26を強制的にラジアル方向の外側に押し出し、指状体26を係合部材29から外すことが可能である。このようにして、係合部材29と係合部材29と連結された第２の部材16との係合が外され、コネクタ22から分離される。係合部材29がコネクタ22から分離されるので、第２の部材16は第１の部材14から分離される。

コレット貯蔵室60が加圧されていないときのコレットスリーブ12の偶発的な移動を回避すべくコレットスリーブ12を固定された位置に保持するために、１又は複数のばね荷重式ピン（不図示）がコレットスリーブ12の１又は複数の様々な位置に配置され得る。コレット24及び指状体26が所定の位置に設定されると、第１のポート80及び第２のポート82に加えられる圧力を保持する必要がない。

接続部分8 の様々な構成要素及び接続部分8の動作を説明しているが、過荷重部分10の接続部分8 との相互作用を更に説明する。過荷重部分10に関して上述された構成要素に加えて、過荷重部分10は、以下に述べられる一連の構成要素を介して接続部分8 と相互作用することが可能である。過荷重部分10は、コレットスリーブ過荷重アクチュエータ50を更に含んでいる。コレットスリーブ過荷重アクチュエータ50は、過荷重内側スリーブ48を介して過荷重外側スリーブ32に連結されており、過荷重外側スリーブ32は、上述されたように第１の部材14に連結されている。従って、コレットスリーブ過荷重アクチュエータ50は、第１の部材14の移動に連動して移動する。示された実施形態では、コレットスリーブ過荷重アクチュエータ50は過荷重圧力壁40に連結されているが、他の適切な位置を使用することができ、このような連結は限定的なものではない。

コレットスリーブ過荷重アクチュエータ50に対応して、コレットスリーブ12はコレットスリーブ過荷重受け部46を更に有する。コレットスリーブ過荷重受け部46は、図１及び２に示された実施形態の向きでコレットスリーブ過荷重アクチュエータ50の左側に配置されており、一般的には、コレットスリーブ過荷重アクチュエータ50に対して第１の部材14の方に配置されている。更に、過荷重外側スリーブ32の一部54とコレットスリーブ過荷重受け部46との間に隙間が形成されている。隙間は、コレットスリーブピストン74を通常の動作中にコレット貯蔵室60内で左右に往復移動可能に移動させ得るために有用である。コレットスリーブ過荷重アクチュエータ50は、通常の動作中にコレット貯蔵室60内でのコレットスリーブピストン74の移動を妨げないように、過荷重受け部46と距離を隔てて隣り合って配置されている。しかしながら、以下に述べられるように海中過荷重解放システム6 が駆動されるとき、コレットスリーブ過荷重アクチュエータ50は過荷重受け部46と係合し、過荷重受け部46を第１の部材14の方向に左側に移動させることが可能である。コレットスリーブ過荷重アクチュエータ50が過荷重受け部46を左側に移動させるので、コレットスリーブ12も左側に移動させられる。その後、コレットスリーブ12は、コレットスリーブ取外し面88を強制的に指状体26と係合させて、係合部材29を外し、従って通常の動作を無効にする。

より具体的には、第１の部材14と第２の部材16との間の引張応力が所定の値を超えるように、海中過荷重解放システム6 が過荷重状態になると、過荷重貯蔵室30内の圧力は増加し、所定の値を超える。例えば引張応力は、第１及び第２の部材を互いに引き離す外部荷重によって引き起こされ得るか、又は、有限要素分析でのように過荷重状態に導く部材又は海中過荷重解放システムの材料に引張応力を引き起こす内圧応力によって引き起こされ得る。所定の値を超えると、過荷重圧力部材44は、過荷重貯蔵室30内の流体をポート42を通して噴出させるか又は解放することにより流体を放出することが可能である。流体が放出されるので、過荷重貯蔵室30は、図２に示されているように少なくとも部分的に縮小される。第１の部材14と第２の部材16との間の引張応力により、海中過荷重解放システム6 の長さが増す。図２に示されているように、第１の部材14は、図１に示されている位置に対して左側に移動させられて、第１の部材14に連結された過荷重外側スリーブ32も左側に移動させられる。海中過荷重解放システム6 の長さが増し、第１及び第２の部材が互いに対して互いから離れる方向に移動するので、コレットスリーブ過荷重アクチュエータ50は、コレットスリーブ過荷重受け部46と係合し、図２に示されている向きから見て同様に左側に過荷重受け部46を引っ張るか又は移動させる。従って、コレットスリーブ12は、コネクタ22、係合部材29及び第２の部材16に対して左側に摺動する。コレットスリーブ12が左側に移動するので、コレットスリーブ取外し面88は、指状体26と係合し、指状体26を強制的にラジアル方向の外側に移動させ、指状体26と係合部材29との係合を外す。従って、過荷重部分10は、第１及び第２のポート80,82 を通る加圧流体を用いて、コレット貯蔵室60内のコレットスリーブピストン74の通常の動作を無効にする。指状体26が係合部材29から外れると、過荷重状態は、第１の部材と第２の部材との連結を制御した方法で外すことにより解消され得る。

過荷重状態が改善されるか又は調整されると、第１の部材14は、本明細書に述べられているように第２の部材16と再度連結され得る。構成要素が海中にある状態で、接続が、修理及びその他の是正措置のために様々な構成要素を地上に運ぶ必要なく、元の位置でつまり適切な位置で行われ得る。更に、過荷重部分10は元の場所で修復され再設定され得る。特に、過荷重貯蔵室30は、海中過荷重解放システム6 を退避位置に引き戻すべく過荷重貯蔵室30に流体を再注入することにより再構築され得る。更に、必要に応じて過荷重貯蔵室30での圧力制限解放を再確立するために、過荷重圧力部材44は海中過荷重解放システム6 から取り除かれ得る。従って、海中過荷重解放システムは再設定されることが可能であり、コレット貯蔵室60内のコレットスリーブピストン74を使用した係合及び取外の通常の動作が、今後もしも過荷重状態が生じるようなことがあれば、過荷重状態を処理すべく利用可能な過荷重部分10を用いて継続され得る。

上述された本発明の１又は複数の態様を利用した他の及び更なる実施形態が、本出願人の発明の趣旨から逸脱せずに考案され得る。更に、双胴船システムの様々な方法及び実施形態が、開示された方法及び実施形態の変形例をもたらすために互いに組み合わせて含まれ得る。単数の要素の説明は複数の要素を含むことが可能であり、逆もまた可能である。少なくとも１つの要素の参照の後の該要素の参照は、１又は複数の要素を含んでもよい。更に、実施形態の様々な様態は、本開示の理解された目的に達成するために互いに関連して使用され得る。文脈状別の意味が求められない限り、「備える」（comprise）という用語、又は「備える」（comprises）又は「備えている」（comprising）のような変形は、少なくとも述べられた要素若しくはステップ又は１群の要素若しくはステップ若しくはそれらの等価物の包含を暗示しており、より多くの数、他の要素若しくはステップ又は１群の要素、ステップ若しくはそれらの等価物の排除を暗示していないことを理解すべきである。装置又はシステムは、多くの方向及び向きに使用されてもよい。「連結された」（coupled ）、「連結している」（coupling）、「連結器」（coupler）という用語及び同様の用語は、本明細書では広く使用されており、１又は複数個の部材を共に、例えば機械的に、磁気的に、電気的に、化学的に、作動的に、直接的に又は中間要素を介して間接的に固定する（securing）、結び付ける（binding ）、接着する（bonding）、固定する（fastening ）、取り付ける（attaching ）、結合する（joining ）、その中に挿入する（insertingtherein ）、その上又はその中に形成する（forming thereon or therein）、連通する（communicating）又は関連付ける（associating）ためのあらゆる方法又は装置を含んでもよく、１つの機能性部材を別の機能性部材と一体的に形成することを非限定的に更に含んでもよい。連結は、回転を含めてあらゆる方向で行われてもよい。

ステップの順序は、特に制限されていない場合、様々な順番であってもよい。本明細書に述べられた様々なステップは、他のステップと組み合わせられることが可能であり、述べられたステップに挿入されることが可能であり、及び／又は複数のステップに分割されることが可能である。同様に、要素は機能に関して述べられており、別個の構成要素として具体化されることが可能であるか、又は、複数の機能を有する構成要素に組み合わせられることが可能である。

本発明は、好ましい実施形態及びその他の実施形態に関して述べられており、本発明のあらゆる実施形態に関して述べられているわけではない。述べられた実施形態に関する自明な調整及び変更が当業者に利用可能である。開示された実施形態及び開示されていない実施形態は、出願人によって想到された本発明の範囲又は適用範囲を制限又は限定することを意図するものではなく、むしろ特許法に従って、出願人は、添付の特許請求の範囲内又はこれらの等価物の範囲内に含まれる全てのこのような調整及び改良を完全に保護することを意図している。

本特許出願は、2009年５月６日付で出願され、「海中過荷重解放システム及び方法」という名称の米国非仮特許出願第12/436,218号明細書の権利を主張しており、その内容全体が参照してここに組み込まれる。

Claims (10)

1. 第１の部材を第２の部材から外すための海中システムにおいて、
   過荷重スリーブ壁、
   該過荷重スリーブ壁に角度をなして配置された過荷重圧力壁、及び
   前記第２の部材の方に配置されたコレットスリーブ過荷重アクチュエータ
   を有しており、前記第１の部材に連結可能な過荷重外側スリーブと、
   該過荷重外側スリーブに連結された過荷重圧力部材と、
   前記過荷重外側スリーブに摺動可能に連結された過荷重ピストンと、
   該過荷重ピストンに連結されたピストン延長部と
   を備えており、前記過荷重スリーブ壁、前記過荷重圧力壁、前記過荷重ピストン及び前記ピストン延長部に囲まれた体積が、その内部に流体を収容するための縮小可能な過荷重貯蔵室を形成しており、
   前記ピストン延長部に連結され、受入面を有するコネクタと、
   該コネクタに連結され、少なくとも１つの指状体を有するコレットと、
   前記第２の部材に連結可能であり、前記コネクタの受入面と着脱可能に係合可能な合わせ面を有する係合部材と、
   前記コレットスリーブ過荷重アクチュエータの方に配置され、前記コレットスリーブ過荷重アクチュエータと選択的に係合可能なコレットスリーブ過荷重受け部、
   コレットスリーブ壁を介して配置された第１のポート、
   前記コレットスリーブ壁を介して配置された第２のポート、及び
   前記第１のポートと前記第２のポートとの間に配置されたコレットスリーブピストン
   を有しており、前記コレットスリーブ壁を有し、前記コネクタ及び前記過荷重外側スリーブと摺動可能に係合可能なコレットスリーブと
   を更に備えており、前記コレットスリーブ壁、前記コネクタ及び前記コレットに囲まれた体積が、前記コレットスリーブピストンが摺動可能なコネクタ貯蔵室を形成しており、
   前記過荷重ピストンは、前記過荷重スリーブ壁と密閉状態で係合し、引張応力が前記第１の部材と前記第２の部材との間に生じたとき、前記過荷重貯蔵室内の流体の圧力を増加させることが可能であり、
   前記過荷重ピストンが前記過荷重外側スリーブに対して移動し、前記過荷重貯蔵室を少なくとも部分的に縮小することを可能にするために、前記過荷重圧力部材は、流体の圧力が所定の値を超えると、流体が前記過荷重貯蔵室から流出することを可能にし、
   前記コレットスリーブ過荷重アクチュエータは、前記過荷重ピストンが前記過荷重外側スリーブに対して移動させられるとき、前記コレットスリーブ過荷重受け部と係合し、前記コレットスリーブを前記第２の部材から離れて長手方向に移動させることが可能であり、
   前記指状体を前記係合部材からラジアル方向の外側に引っ張り、前記指状体を前記係合部材から外し、前記第２の部材を外すために、前記コレットスリーブは、該コレットスリーブが前記第２の部材から離れて長手方向に移動させられるとき、前記指状体と係合可能であることを特徴とするシステム。
2. 前記コレットスリーブは、コレットスリーブ取外し面を有するコレットスリーブ凹部を更に有しており、前記コレットスリーブ取外し面は、前記コレットの指状体を選択的に係合し、前記指状体を前記係合部材からラジアル方向に外すことが可能であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記過荷重貯蔵室は、元の位置で再度充填されることが可能であり、
   流体が前記過荷重圧力部材を通って流出した後、過荷重部分の再設定を可能にするために、前記過荷重圧力部材は元の位置で取り替えられ得ることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 第１の部材を第２の部材から外すための海中システムにおいて、
   前記第１の部材に接続可能な第１の部分と、
   前記第２の部材に接続可能な第２の部分と、
   該第２の部分に対して摺動可能に配置されたコレットスリーブ、及び
   前記第１の部分に摺動可能に連結されており、前記第２の部分に対する前記コレットスリーブの摺動可能な移動により前記第２の部分と選択的に係合可能な複数の可撓性の指状体を有するコレット、
   を有しており、前記第１の部分に摺動可能に連結され、前記第２の部分を着脱可能に係合することが可能な接続部分と、
   前記第１の部分に連結され、前記第１の部材と前記第２の部材との間の引張応力が所定の応力を超えると、前記接続部分の係合を無効にすることが可能な過荷重部分と
   を備えており、該過荷重部分は、
   その内部に流体を収容するための縮小可能な過荷重貯蔵室と、
   過荷重スリーブ壁、
   該過荷重スリーブ壁に角度をなして配置された過荷重圧力壁、及び
   前記第２の部材の方に配置されたコレットスリーブ過荷重アクチュエータ
   を有しており、前記第１の部材に連結可能な過荷重外側スリーブと、
   該過荷重外側スリーブに連結されており、所定量未満の圧力での前記過荷重貯蔵室からの流体の流出を制限することが可能な過荷重圧力部材と、
   前記過荷重外側スリーブに摺動可能に連結された過荷重ピストンと、
   該過荷重ピストンに連結されたピストン延長部と
   を有しており、前記過荷重スリーブ壁、前記過荷重圧力壁、前記過荷重ピストン及び前記ピストン延長部に囲まれた体積が、前記過荷重貯蔵室を形成していることを特徴とするシステム。
5. 前記過荷重貯蔵室は、元の位置で再度充填されることが可能であり、前記過荷重圧力部材は、前記過荷重部分の再設定を可能にするために元の位置で取り替えられ得ることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 前記過荷重ピストンは、前記過荷重スリーブ壁と密閉状態で係合し、引張応力が前記第１の部材と前記第２の部材との間で生じると、前記過荷重貯蔵室内の流体の圧力を増加させることが可能であり、
   前記過荷重ピストンを前記過荷重外側スリーブに対して移動させ、前記過荷重貯蔵室を少なくとも部分的に縮小するために、前記過荷重圧力部材は、流体の圧力が所定の値を超えると、流体が前記過荷重貯蔵室から流出することを可能にすることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
7. 前記接続部分は、前記過荷重部分に連結され、受入面を有するコネクタを更に有しており、前記コレットは、前記コネクタに連結されており、前記第２の部分は、前記コネクタの受入面と着脱可能に係合可能な合わせ面を有する係合部材を備えており、
   前記コレットスリーブは、コレットスリーブ壁を有しており、前記コネクタ及び前記過荷重部分と摺動可能に係合可能であり、
   前記過荷重部分の方に配置されたコレットスリーブ過荷重受け部、
   前記コレットスリーブ壁を介して配置された第１のポート、
   前記コレットスリーブ壁を介して配置された第２のポート、及び
   前記第１のポートと前記第２のポートとの間に配置されたコレットスリーブピストン
   を更に有しており、
   前記コレットスリーブ壁、前記コネクタ及び前記コレットに囲まれた体積が、前記コレットスリーブピストンが摺動可能なコネクタ貯蔵室を形成していることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
8. 前記過荷重部分は、前記第２の部材の方に配置されたコレットスリーブ過荷重アクチュエータを更に有しており、
   前記コレットスリーブ過荷重アクチュエータは、前記過荷重ピストンが前記過荷重外側スリーブに対して移動させられるとき、前記コレットスリーブ過荷重受け部と係合し、前記コレットスリーブを前記第２の部材から離れて長手方向に移動させることが可能であり、
   前記指状体を前記係合部材からラジアル方向の外側に引っ張り、前記指状体を前記係合部材から外し、前記第２の部材を外すために、前記コレットスリーブは、該コレットスリーブが前記第２の部材から離れて長手方向に移動させられるとき、前記指状体と係合可能であることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 第１の部材と第２の部材とを着脱可能に連結するための方法において、
   前記第１の部材は、前記第２の部材と係合可能な複数の指状体を有するコレットと摺動可能に連結されており、前記コレットは、コレットスリーブ過荷重受け部を有するコレットスリーブに摺動可能に連結されており、前記第１の部材は、過荷重貯蔵室、前記第２の部材の方に配置されたコレットスリーブ過荷重アクチュエータ及び過荷重圧力部材を有する過荷重部分と摺動可能に連結されており、
   前記第１の部材と前記第２の部材との間の引張応力に基づいて、前記過荷重貯蔵室内の流体を所定の圧力より高い圧力に加圧することを可能にし、
   前記過荷重貯蔵室内の流体を前記過荷重圧力部材により前記過荷重貯蔵室から流出させることを可能にし、
   前記過荷重貯蔵室を少なくとも部分的に縮小し、
   前記コレットスリーブ過荷重アクチュエータが、前記コレットスリーブ過荷重受け部と係合し、前記コレットスリーブを前記第２の部材から離れて長手方向に移動させることを可能にし、
   前記第１の部材を前記コレット及び前記第２の部材から離れて長手方向に移動させることを可能にし、
   前記第１の部材及び前記第２の部材の連結を解放可能に外すために、前記指状体を強制的に前記第２の部材からラジアル方向に外す
   ことを特徴とする方法。
10. 第１の部材を第２の部材から外すための海中システムにおいて、
    前記第１の部材に接続可能な第１の部分と、
    前記第２の部材に接続可能な第２の部分と、
    該第２の部分に対して摺動可能に配置されたコレットスリーブ、
    前記第１の部分に摺動可能に連結されており、前記第２の部分に対する前記コレットスリーブの摺動可能な移動により前記第２の部分と選択的に係合可能な複数の可撓性の指状体を有するコレット、及び
    過荷重部分に連結されており、受け面を有するコネクタ
    を有しており、前記第１の部分に摺動可能に連結され、前記第２の部分を着脱可能に係合することが可能な接続部分と
    を備えており、
    前記コレットは、前記コネクタに連結されており、前記第２の部分は、前記コネクタの受入面と着脱可能に係合可能な合わせ面を有する係合部材を備えており、
    前記コレットスリーブは、コレットスリーブ壁を有しており、前記コネクタ及び前記過荷重部分と摺動可能に係合可能であり、
    前記過荷重部分の方に配置されたコレットスリーブ過荷重受け部、
    前記コレットスリーブ壁を介して配置された第１のポート、
    前記コレットスリーブ壁を介して配置された第２のポート、及び
    前記第１のポートと前記第２のポートとの間に配置されたコレットスリーブピストン
    を有しており、前記コレットスリーブ壁、前記コネクタ及び前記コレットに囲まれた体積が、前記コレットスリーブピストンが摺動可能なコネクタ貯蔵室を形成しており、
    前記過荷重部分は、前記第１の部分に連結されており、前記第１の部材と前記第２の部材との間の引張応力が所定の応力を超えると、前記接続部分の係合を無効にすることが可能であり、前記過荷重部分は、
    過荷重貯蔵室と、
    所定量未満の圧力での前記過荷重貯蔵室からの流体の流出を制限することが可能な過荷重圧力部材と、
    前記第２の部材の方に配置されたコレットスリーブ過荷重アクチュエータと
    を有しており、
    前記コレットスリーブ過荷重アクチュエータは、前記過荷重ピストンが前記過荷重外側スリーブに対して移動させられるとき、前記コレットスリーブ過荷重受け部と係合し、前記コレットスリーブを前記第２の部材から離れて長手方向に移動させることが可能であり、
    前記指状体を前記係合部材からラジアル方向の外側に引っ張り、前記指状体を前記係合部材から外し、前記第２の部材を外すために、前記コレットスリーブは、該コレットスリーブが前記第２の部材から離れて長手方向に移動させられるとき、前記指状体と係合可能であることを特徴とするシステム。

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