NO833030L - Hode for utlegging av roerledninger - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et hode for utlegging av rør-ledninger, innrettet til hurtig og enkel, automatisk fra-

kobling, enten ved fjernkontroll eller manuelt, idet hodet er pålitelig, enkelt, økonomisk og særdeles enkelt å feste til rørledningen. Et slikt hode er en sylindrisk, robust konstruksjon som benyttes for å senke en rørledning som skal legges på sjøbunnen, og hodet kan etterlates på bunnen dersom utleggingsfartøyet må avbryte operasjonen for å bevege seg bort fra arbeidssonen. Hodet må deretter gjenvinnes etter at rørledningen er lagt. For dette formål er hodet på en ende utstyrt med en boring for en ring, til hvilken en vinsjkabel fra utleggingsfartøyet kan festes, mens den annen ende festes til rørledningen som skal senkes ned til sjøbunnen.

Det er kjent slike hoder som festes til rørledningen ved hjelp

av tapper. Nærmere bestemt sveises et rørparti utstyrt med diametralt motstående boringer til den frie ende av rørledningen,

og hodet er også utstyrt med diametralt motstående boringer,

og føres inn i rørpartiet, idet disse to deler kobles sammen ved hjelp av en tapp som føres gjennom de diametralt motstående boringer i hhv. rørpartiet og hodet.

Det vil forstås av en slik fremgangsmåte medfører klare ulemper p.g.a. komplikasjoner med sammenkoblingen ved hjelp av tappen,

og særlig når det gjelder gjenvinning av hodet, hvilket krever dykkere for å fjerne tappen manuelt.

Formålet med den .foreliggende oppfinnelse er å unngå de nevnte ulemper, og således komme frem til et hode som er enkelt og økonomisk, og som muliggjør hurtig sammenkobling og automatisk eller manuell frakobling.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette ved at den ende av hodet som er motsatt av boringen for kabeltilkobling er utstyrt med en koblings- og løsgjøringsanordning av en enkel og økonomisk konstruksjon som fungerer pålitelig, som muliggjør enkel og hurtig tilkobling og automatisk frakobling mellom hodet og et rørparti som er sveiset til rørledningen som skal legges. Nærmere bestemt er hodet dannet av et sylindrisk stålkonstruksjon som på en ende er utstyrt med en boring for en ring, for festing av en kabel fra en vinsj ombord i utleggingsfartøyet,

og den annen ende har midler for fastgjøring til et rørparti som er buttsveiset til den frie ende av rørledningen, og hodet kjennetegnes ved at midlene for fastgjøring består av en rekke sfæriske, fortannede sektorer som er anordnet radialt og er i inngrep med en tannstang i den annen ende av konstruksjonen, idet sektorene holdes på plass av en midtre kule som er i for-bindelse med stemplet til en hydraulisk sylinder inne i konstruksjonen, idet hver sektor rager ut fra konstruksjonen med en sperretann som er innrettet til å samvirke med innsiden av et ringformet fremspring på den frie ende av rørpartiet under påvirkning av den hydrauliske sylinder, idet det bakre kammer i sylinderen er tilkoblet en hydraulisk trykkakkumulator, idet det inne i konstruksjonen er anordnet et hydraulisk system for manuell styring av den hydrauliske sylinder og for utførelse av den automatiske frakobling ved fjernstyring, ved bruk av et lydsignal.

På denne måte kan hodet fastgjøres til og løsgjøres fra rør-partiet ved å bevege stemplet i den hydrauliske sylinder, slik at kulen derved trykker mot de fortannede sektorer og bevirker at disse ruller mot fortanningen, for derved bevirke at sperretennene beveger seg utover og mot baksiden av det ringformede fremspring på rørpartiet, for således å feste hodet til rør-partiet når kulen beveges utover, idet sammenkoblingen oppheves når kulen beveges innover i konstruksjonen.

Når derimot det bakre kammer i den hydrauliske sylinder er i direkte kommunikasjon med trykkakkumulatoren, slik at stemplet og den midtre kulen drives utover, bringes sperretennene i hodet til aktiv stilling, og for å frakoble hodet er det således bare

r

nødvendig å sette det fremre kammer i den hydrauliske sylinder under et trykk som er større enn trykket i det bakre kammer.

I henhold til en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen består midlene for sammenkobling av tolv sfærisk fortannede sektorer som er anordnet radialt og innbyrdes adskilt ved hjelp av avstandselementer. Et annet trekk ved oppfinnelsen er at den hydrauliske styrekrets omfatter en automatisk, treveis solenoid-ventil med to stillinger, som i normal tilstand forbinder, ved hjelp av en ventil, en fireveis, manuell ventil med fire stillinger med en innvendig akkumulator for utstrømmet olje, idet den sistnevnte ventil i normal tilstand er tilkoblet, ved hjelp av en annen ventil, det fremre kammer i den hydrauliske sylinder, og solenoid-ventilen påvirkes av en motor, styrt av følere i et sonarsystem som aktiveres av en lydpuls, slik at solenoid-ventilen midlertidig går over til sin annen stilling, der den, ved hjelp av den manuelle ventil og den annen ventil, forbinder en tredje innvendig hydraulisk trykkakkumulator med det fremre kammer i den hydrauliske sylinder, hvilket kammer også forbindes med en annen kanal i den manuelle ventil ved forbistrømning utenom den annen ventil. I henhold til en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er en annen manuell, fireveis ventil med fire stillinger tilkoblet den manuelle fireveisventil med fire stillinger i parallell, og i en diametralt motsatt stilling i forhold til denne med hensyn til den sylindriske konstruksjon.

Dette medfører således en dobbelt styring, hvilket sikrer en enkel manuell betjening, idet en av de to manuelle ventiler hele tiden er lett tilgjengelig uansett hvordan hodet ligger på sjø-bunnen .

Oppfinnelsen skal i'det følgende beskrives nærmere under hen-visning til de vedføyde tegninger, som viser en foretrukket ut-førelsesform av oppfinnelsen.

Fig. 1 viser i perspektiv et hode i henhold til oppfinnelsen,

for utlegging av rørledninger.

Fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom hodet i fig. 1, når dette

er tilkoblet et rørparti.

Fig. 3 viser et tverrsnitt gjennom hodet, etter linjen A-A

i fig. 2, i forstørret målestokk.

Fig. 4 viser et lengdesnitt gjennom den ene ende av hodet vist

i fig. 1, når hodet er frakoblet rørpartiet.

Fig. 5 viser et skjema for den manuelle og automatiske, hydrauliske styrekrets for hodet i henhold til oppfinnelsen.

I fig. 1 er vist en sylindrisk stålkonstruksjon 1, som inngår

i hodet.' som skal festes til den frie ende av et rørparti 2 som er buttsveiset til den rørledning som ikke er vist. Konstruksjonen 1 har i den ene ende 1<*>en boring 3 for montering av en ;o ;ring for tilkobling til en vinsjkabel fra rørleggingsfartøyet, som heller ikke er vist, og ved den annen ende l'<1>har hodet midler 4 for tilkobling til rørpartiet.2. ;Midlene 4 består av 12 sfærisk fortannede sektorer 5 som er anordnet radialt og innbyrdes adskilt ved hjelp av avstandselementer 6, idet sektorene er i inngrep med en fortanning 7 i enden 1" av konstruksjonen 1, og holdes på plass av en midtre kule 8 som er festet til stangen 9 til et stempel 10 i en hori-sontal, ..hydraulisk styresylinder 11 som er montert inne i konstruksjonen 1. Alle de fortannede sektorer 5 rager ut fra enden 1" av konstruksjonen 1 med en sperretann 12 som er innrettet til å samvirke med innerflaten av et ringformet fremspring 13 på den frie ende., av rørpartiet 2. ;Det bakre kammer 14 i den hydrauliske sylinder 11 er ved hjelp av ledningen 15 direkte tilkoblet en hydraulisk trykkakkumulator 16 som er montert i konstruksjonen 1 og kommuniserer med utsiden ved hjelp av en ledning 15v og en hurtigkobling 17 som er montert i siden til hodet (se fig. 1). ;På denne måte befinner stem<p>let 10 seg normalt i den høyre stilling, slik som vist i fig. 2, og kulen 8 er ogsa begevet mot høyre, hvorved de fortannede sektorer 5 har dreid p.g.a. fortanningen 7, slik at sperretennene 12 er beveget utover og ligger mot innsiden av det ringformede fremspring 13. Med.andre ord er dem normale tilstand slik at hodet er tilkoblet rørpar-tiet 2, slik som vist i fig. 2. ;Ytterligere to akkumulatorer, nemlig en hydraulisk høytrykks-akkumulator 18 og en tømmeakkumulator 19, er også montert i konstruksjonen 1. ;Høytrykksakkumulatoren 18 er via ledningen 20 tilkoblet en utvendig hurtigkobling 21 montert i siden av hodet, og via ledningen 20 "(se fig. 5) til en krets 22 inne i et hus 23 som befinner seg inne i konstruksjonen 1. Nærmere bestemt forbinder ledningen 20" akkumulatoren 18 med ledningen I til en automatisk, treveis solenoid-ventil 24 med to stillinger, som i normal stilling forbinder ledningen II med ledningen III, slik som vist i fig. 5, d.v.s. at ledningen IV fra en manuell,- fireveis ventil 25 med fire stillinger ved hjelp av en ventil 26 forbindes med tømmeakkumulatoren 19, som ved hjelp av ledningen 27 er tilkoblet en utvendig hurtigkobling 28. Solenoid-ventilen 24 styres av en elektrisk motor 29 som er montert på spindelen 30 til solenoid-ventilen og styres av følerne 31, 31' og 31" , anordnet med 120° mellomrom, i et sonarsystem som kan aktiveres av en lydpuls. Etter en slik lydpuls arbeider motoren i en forut bestemt tid (f.eks. 50 sek.), og i denne periode bevirker den at spindelen 30 til solenoid-ventilen 24 roterer en hel omdreining, idet ventilen, med utgangspunkt i den normale stilling II-III ;vist i fig. 5, slik at ventilen kommer tilbake til denne stilling etter å ha passert den annen, stilling II-I der den forbind- ;er høytrykksakkumulatoren 18 med ledningen IV fra den manuelle ventil 25. ;Den normale stilling til den sistnevnte ventil 25, som er tilgjengelig fra utsiden er slik som vist i fig. 5, d.v.s. at ledningen IV er forbundet med ledningen V, som ved hjelp av ledningen 3 2 er forbundet med det fremre kammer 34 i den hydrauliske sylinder 11 ved hjelp av en annen enveisventil 33. Ledningen VI fra ventilen 25 er via ledningen 35 og ledningen 20 tilkoblet høytrykksakkumulatoren 18, og ledningen VII er via ledningen 36 som fører utenom den annen enveisventil 33, og ved hjelp av ledningen 32, tilkoblet det fremre kammer 34 i den hydrauliske sylinder 11. Fig. 5 viser også, med stiplede linjer, sammenkoblingen, i parallell med den manuelle, fireveis ventil 25, med en annen manuell, fireveis ventil 25v med fire stillinger, som er anbrakt diametralt motsatt av den før-ste ventil med hensyn til konstruksjonen 1 (se særlig fig. 2), slik at en av de to ventiler hele tiden er lett tilgjengelig fra utsiden, uansett hvilken stilling hodet har på sjøbunnen. ;Bruken av hodet og den automatiske frakobling skjer på følgende måte. ;Når trykket i akkumulatoren 16, som virker i det bakre kammer;14 i den hydrauliske sylinder 11, holder stempelstangen 9 skjøv-et utover til stilling for sammenkobling av hodet og rørledning-en, eller nærmere bestemt rørpartiet 2 som er buttsveiset til rørledningen, er det først nødvendig å oppheve sperringen. For dette formål beveges en av de to manuelle ventiler 25 eller 25<*>fra stillingen IV-V til stillingen VI-VII, slik at trykket i akkumulatoren 18 virker i det fremre kammer 34 i sylinderen 11, for å drive stemplet 10 innover, og således bevege sperretennene 12 innover, slik som vist i fig. 4.

Det er nå mulig å bevege enden 1" av hodet 1 inntil enden av rørpartiet 2, hvoretter ventilen 25 eller 25' bringes til stillingen IV-VII, hvilket bevirker tømning av det fremre kammer 34, ettersom dette er direkte tilkoblet tømmeakkumulatoren 19, og kammeret 14 ekspanderer. Stemplet 10 beveges derved mot høyre, slik at sperretennene 12 beveges utover og blir liggende mot

innsiden av det ringformede fremspring 13 på rørpartiet 2, for å sammenkoble hodet og rørpartiet. Når ventilen 25 eller 25' bringes til stillingen IV-V (se fig. 5), er hodet klart for automatisk frakobling ved hjelp av sonarsystemet.

Etter at rørledningen er senket ved hjelp av en kabel som festes til boringen 3 i hodet, benyttes en lydpuls for å aktivere følerne 31, 31"og 31" i et sonarsystem, slik at motoren 29 til-føres strøm i en forut bestemt tid (f.eks. 50 sek.)', og i' denne periode bevirker motoren at spindelen til den automatiske ventil 24 utfører en hel omdreining. Ventilen 24 bringes således fra sin normale stilling II-III til stillingen II-I, for å kob-le det fremre kammer 34 i den hydrauliske sylinder 11 til høy-trykksakkumulatoren 18. På denne måte, fordi det høye trykket i det fremre kammer 34 overvinner trykket i det bakre kammer 14 som utøves av akkumulatoren 16, beveges stemplet 10 bakover og åpner sperremekanismen (slik-.som vist i fig. 4). Når ventilen igjen bringes automatisk fra stillingen II-I til den opprinne-lige stilling II-III, forbindes det fremre kammer 34 i sylinderen 11 med utløpsledningen fra akkumulatoren 19, men trykket kan ikke synke, p.g.a. enveisventilen 33, og mekanismen blir derfor stående åpen. For å kunne utføre sperrebevegelsen må en av de to manuelle ventilene 25 eller 25 "beveges fra stillingen IV-V til stillingen IV-VI, slik at enveisventilen 33 forbistrømmes. Dersom den automatiske anordning ikke virker, kan mekanismen frigjøres manuelt ved bruk av en av de to ventilene 25 eller 25," nærmere bestemt ved å bringe en av disse ventiler fra stillingen IV-V til stillingen VII-VI eller VI-V, slik at den automatiske solenoidventilen 24 forbistrømmes og det fremre kammer 34 i sylinderen 11 settes under høyt trykk.

Claims (4)

1. Hode for utlegging av rørledninger, ved senking av den frie ende av rørledningen fra et utleggingsfartøy og ned til sjøbunnen, idet hodet omfatter en sylindrisk stålkonstruksjon som i en ende har en boring for tilkobling av en vinsjkabel fra fartøyet og ved sin annen ende har midler for tilkobling til et rørparti som er buttsveiset til den frie ende av rørledningen, karakterisert ved at midlene for tilkobling består av sfærisk fortannede sektorer som er anordnet radialt og er i inngrep med en fortanning i den nevnte ende av konstruksjonen, og holdes i stilling av en midtre kule som er tilkoblet stemplet til en hydraulisk sylinder inne i konstruksjonen, idet hver sektor rager ut fra enden av konstruksjonen med en sperretann som kan samvirke med innsiden av et ringformet fremspring i den frie ende av rørpartiet ved hjelp av den hydrauliske sylinder, idet det bakre kammer i sylinderen\ er direkte tilkoblet en hydraulisk trykkakkumulator, og at det inne i konstruksjonen er et hydraulisk system for manuell styring av sylinderen og for å klargjøre hodet for automatisk frakobling ved fjernstyring under bruk av en lydpuls.

2. Hode som angitt i krav 1, karakterisert ved at midlene for tilkobling består av tolv sfæriske, fortannede sektorer som er anordnet radialt og innbyrdes adskilt ved hjelp av avstandselementer.

3. Hode som angitt i krav 1, karakterisert v e".d at det hydrauliske system omfatter en automatisk treveis solenoid-rventil med to stillinger, som i normal stilling, ved hjélp av en enveisventil, kobler en fireveis, manuell ventil med fire stillinger til en innvendig akkumulator for utstrømmet olje, idet den sistnevnte ventil i normal stilling ved.hjelp av en annen enveisventil er tilkoblet ved fremre kammer i den hydrauliske sylinder, og solenoid-ventilen påvirkes av en motor, styrt av fø lere i sonarsystemet som aktivieres av en lydpuls, for midlertidig å bringes til sin annen stilling, der den ved hjelp av den manuelle ventil og enveisventilen kobler en tredje høytrykks hydraulisk akkumulator til det fremre kammer i den hydrauliske sylinder, hvilket kammer ved hjelp av en annen ledning også er tilkoblet den manuelle ventil utenom den annen enveisventil.

4. Hode som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at en annen manuell, fireveisventil med fire stillinger er koblet i parallell med den manuelle fireveis ventil;- og befinner seg i en stilling diametralt motsatt i forhold til denne med hensyn til den sylindriske konstruksjon.