NO158591B - Anordning for fjerning av dekkmateriale fra undervannsroerledninger. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for fjerning av dekkmateriale fra undervannsrørledninger, hovedsakelig for anvendelse ved rensing av slike rørledninger. Mer bestemt angår oppfinnelsen fjerning av dekkmateriale f.eks. betong o.l. fra utsiden av hele undervannsledningen eller en del av denne.

Sammen med de stadig økende behov for utvinning av olje og gass til havs, øker på tilsvarende måte også behovene for legging av undervannsledninger for transport av disse flui-der. Det er vanligvis nødvendig å belegge slike rørled-ninger med tungt utvendig belegg av betong e.l. for at led-ningene skal bli liggende nede der de er lagt i stedet for å flyte opp til overflaten. Slike belegg er ofte armert med tråd, armeringsjern o.l. Ofte blir betongdekkede rørled-ninger skadet av en eller annen grunn, enten av naturlige krefter som virker på røret eller ved uhell, f.eks. skader fra ankeret til fartøyer som befinner seg i vannet over røret. Ved reparasjoner av rørledningen etter slike skader, er det som regel nødvendig å fjerne den dekkende betong fra et stykke av rørledningen.

I motsetning til reparasjoner som utføres på land, er reparasjon av rørledninger, innbefattende fjerning av betongen under vann, meget vanskelig, og de er vanligvis blitt utført av dykkere som stiger ned til det sted der det ned-dykkede rør ligger og benytter slike verktøy som slegge og meisel, manuelle undervannssager eller slaghammere, eller eksplosiver i noen tilfeller og manuelle høytrykksvann-stråler. Hver av disse metoder er utilstrekkelig av en eller flere grunner. Noen kan ikke godkjennes av sikker-hetsårsaker, og andre kan ikke godkjennes fordi de ikke er i stand til å oppfylle formålet innenfor de ønskede spesifikasjoner. Andre er tidkrevende og lite effektive.

Av disse årsaker er det tidligere kjent verktøyutstyr som

kan monteres på og beveges langs en rørledning, og eksempler

på dette finnes i norsk patentsøknad nr. 771516 og US-patent nr. 3.933.519 og 4.044.749, men ingen av disse har vist seg egnet til å fjerne betongbelegg på et rør. For å få til dette er det nemlig viktig at anordningen er enkel og grei å montere og å rette inn på en rørledning, selv om en side av materialet ved en skjæreoperasjon kanskje fremdeles er dekket av materiale og den annen side har fått dekkmaterialet fjernet. Det er da viktig at man unngår mistilpasning av anordningen på en rørledningsseksjon. Ved at anordningen i henhold til oppfinnelsen kan fjerne dekkmateriale av betong, unngås i vesentlig grad dykkerarbeid som er svært kostnads-krevende, idet det kreves en lekter med fra 80-200 mann for å holde en eller to dykkere i virksomhet på sjøbunnen. I tillegg til dette vil f.eks. i Nordsjøen og andre steder der det er vanskelige værforhold, kanskje være umulig å utføre produktivt arbeid i mer enn 20% av den tid lekteren er lei-et for. Når dykkermuligheter, taubåter, forskyningsfar-tøyer og andre støtteomkostninger er tatt med, vil driften av en lekter i typiske eksempler føre til omkostninger på mellom 100.000 og 200.000 $ pr. dag. Når man så tar i betraktning at mindre enn 20% av tiden kan utnyttes, er det lett å se at selv en besparelse på 1 time når det gjelder fjerning av armert betongbelegg fra undervannsrørledninger, kan være verdt så meget som 40.000 $. Av den grunn er det meget ønskelig for olje- og gassindustrien, som arbeider til havs, å få utstyr for dette arbeid, som er sikkert, effektivt og sparer tid.

I mange tilfeller kan det være nødvendig å fjerne betongen fra en lengere del av undervannsrørledningen f.eks. 3-4 m av denne. Det kan f.eks. være ønskelig å omgi et forholds-vis langt parti av den betongbelagte rørledning med en dykker-klokke av en eller annen art som gir fagfolkene et tørt område der reparasjonsarbeide kan utføres. For først å

fjerne betongenbelegget fra rørstykket, kan det være nød-vendig at en anordning til fjerning av betong på en sikker måte festes til rørledningen, for en på forhånd bestemt

skjærelengde på f.eks. 1,25 m, for så å bli sikkert festet til rørledningen ved et eller flere på hverandre følgende områder langs rørledningen for ytterligere på forhånd bestemte skjære-lengder inntil betongen langs hele delen av rørledningen er blitt skåret vekk. Hvis en anordning ble festet på en side av et område med ønsket skjærelengde på en del av en rørled-ning, som betongen allerede er fjernet fra, og så ble festet på den annen side av rørledningen der betongen ikke er fjernet, ville forskjellen i diameter mellom de to sider kanskje skape mistilpasning for anordningen på rørledningen, slik at anordningen derved på en uheldig måte kan skjære inn i selve rørledningsdelen over det stykket der betong skulle fjernes.

Det er derfor en hensikt med foreliggende oppfinnelse å

komme frem til en anordning som på en hurtig og trygg måte fjerner dekkmaterialet, f.eks. armert betong, fra undervanns-rørledninger. Det er videre en hensikt med foreliggende oppfinnelse å komme frem til en slik anordning som i rekke-følge kan festes på en trygg måte og rettes inn på en betongbelagt rørledning for tilsvarende nøyaktige på hverandre følgende skjæreoperasjoner.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å komme frem til en anordning der hele anordningen er lett bevegelig langs en rørledning mellom på hverandre følgende skæreoperasjoner.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk og vil i det følgende blir forklart nærmere under henvisning til tegningene der: fig. 1 i perspektiv viser en anordning i henhold til oppfinnelsen,

fig. 2 viser anordningen sett ovenfra,

fig. 3 viser anordningen sett fra en ende,

fig. 4 viser anordningen sett fra den annen ende,

fig. 5 viser i forstørret målestokk et bruddstykke av en skjæreanordning,

fig. 6 viser i forstørret målestokk et skjærebland sett for-fra og

fig. 7 viser i forstørret målestokk skjærebladet på fig. 6 sett fra siden.

På fig. 1 er det vist en anordning 10 som skal fjerne materiale fra undervannsrørledninger. En typisk seksjon av en undervannsrørledning som anordningen kan benyttes på, er vist ved 12 på fig. 3 og 4, og den består av et 50 cm's rør som er omgitt av rørbeskyttende støpemasse 14 med en tykkelse på 5 mm og et lag av armert betong 16 med en tykkelse på ca. 5 cm. Rammen 18 i anordningen 10 er formet og fremstilt slik at den over sin lengde har et sentralt rom som er vist ved 19, som gjør det mulig for rammen 10 å omslutte en rør-ledningsdel i rommet 19. En åpning som er vist ved 20, skal gi adgang til det sentrale rom over lengden av anordningen, for å gjøre det mulig å anbringe rammen 18 rundt rørledningen 12.

Anordningen 10 er også forsynt med midler for fastspenning av rammen 18 til rørledningen 12, slik at den kan holdes fast og være understøttelse under en skjæreoperasjon som skal utføres i dekkmaterialet på en tilstøtende del av rør-ledningen 12. Selv om fastspenningsmidlene kan ha mange former, omfatter disse i henhold til oppfinnelsen en eller flere klemmer 22, f.eks. par av hydraulisk drevne klemmer, anbragt ved en ende av rammen 18. I avstand fra hverandre i lengderetningen 24 for anordningen 10, sett fra klemmene 22 og anbragt ved den motstående ende av rammen 18, finnes det fortrinnsvis en kjetting eller flere kjettinger 26 festet til en del 27 som skal passere under en rørledning 12 og festet til et øye 28 i rammen 18. Når det gjelder foreliggende oppfinnelse, er anordningens 10 lengderetning defi-nert som en retning parallell med lengdeaksen for det rør som anordningen er montert på. Som vist på fig. 3, omfatter hver klemme 22 et par buede deler 30 som har svingepunkter ved tapper 32, og som er forbundet med en hydraulisk sylinder eller drivanordning 34 ved tapper 36 og 37 for bevegelse i retningen 42 til den stilling som er vist på fig. 3, for å bli spent rund en rørledningsdel når kraft utøves av de hydrauliske sylindere 34. Buede deler 30 er også bevegelige i retningen 38 for å frigjøre en rørledning og for å muliggjøre montering av rammen 18 om en rørledningsdel. Som vist på fig. 1 og 3 er innsidene 44 (dvs. de flater som vender mot rørledningsdelen når anordningen 10 er montert på plass) av de krumme deler 30 formet for å passe stort sett til en bue av rørledningens omkrets. Flatene 44 på de buede deler 30 er fortrinnsvis forsynt med knaster for å forbedre friksjons-grepet.

Anordningen 10 er også forsynt med en vogn som muliggjør bevegelse av minst én, men fortrinnsvis av et par, deler 46 og 47 på langs av anordningen 10 for bevegelse langs rør-ledningen 12 med en flate 48 på hver del 46 og 47, stående vendt mot, men fortrinnsvis ikke i berøring med rørledning-ens dekkmateriale 16 som skal skjæres. For å få bedre over-sikt på fig. 1, er delen 47 ikke vist, og delen 46 er vist stiplet slik at man ser dens stilling i anordningen. Delene 46 og 47 er best vist på fig. 4. Det skal igjen vises til fig. 1, der vognen som er generelt vist ved 50, er forsynt med minst en stiv styredel 52. For å sikre nøyaktig plass-ering av delene 46 og 47 i forhold til en rørledningsdel for en skjæreoperasjon, er imidlertid vognen 50 fortrinnsvis forsynt med tre eller flere stive styredeler. Disse stive styredeler 52 er stivt festet til rammen 18 i punkter 58 og strekker seg på langs av anordningen 10 forbi spenninnretningene, et stykke som er generelt vist ved 54, for å virke som bærere med frie ender for en plate 56 i avstand fra spenninnretningene, eller andre festepunkter for anordningen 10 til rørledningen slik at anordningen 10 kan sikres på rørledningen 12 bare på en side av den del av rørledningen der skjæringen skal foretas, hvorved man unngår mistilpasninger mellom anordningen 10 på en rørledningsdel og forenkler mont-eringen av anordningen på rørledningen. Platen 56 er glid-bart i anlegg med styredelene 52 i åpninger 60 for bevegelse i en lengderetning 24 langs styredelene 52. Platen 56 er stort sett hesteskoformet og har en sentral åpning som er vist ved 62, svarende til rammens sentrale rom 19, og en åpning vist ved 64 tilsvarer rammeåpningen 20 for montering av anordningen 10 på rørledningen 12. En hydraulisk sylinder eller drivanordning 66 som er festet til rammen 18 ved en tapp 68 og en klemme 70 og som er festet til platen 56 ved tappen 74, sørger for bevegelse av platen 56 i lengderetningen langs styredelene 52.

Delene 46 og 47 er festet til platen 56 ved hjelp av tapper 76. Disse deler 46 og 47 er bevegelige svingbart ved tapper 76 til den stilling som er vist for delen 46 på fig. 4, og låses i denne stilling ved å feste dens forlengelser 72 til platedeler 77 ved hjelp av passende festemidler ved 78, slik at man får en åpning som er vist ved 80, svarende til åpningene 20 og 64 for anbringelse av anordningen 10 på rør-ledningen 12. Disse deler 46 og 47 er bevegelige til den stilling som er vist for delen 47 på fig. 4, og låses i denne stilling ved å feste forlengelsene 73 til platedeler 77 ved hjelp av passende festemidler 78, slik at flatene 48 kommer overfor rørledningens dekkmateriale 16 for skjære-operasjonen på en del av den materialbelagte rørledning som forklart nærmere i det følgende. Overflatene 48 føres frem i lengderetningen langs og holdes overfor rørledningens dekkmateriale 16 under en skjæreoperasjon, når den hydrauliske sylinder 66 sørger for bevegelse av flaten 56 på

langs av styredlene 52. Av den grunn er disse flater 48 fortrinnsvis bueformet for å passe til en bue av omkretsen av den materialbelagte rørledningen 12, slik at sammen kan disse flater 48 anbringes overfor dekkmaterialet 16 på rør-

ledningen 12 over en vesentlig del, f.eks. 270°, av omkretsen.

Minst én skjæreanordning 84 er festet i eller på hver del 46 og 47. På fig. 5, 6 og 7 omfatter skjæreanordningene 84 et blad 86 som fortrinnsvis kan trekkes inn i legemet for de tilhørende deler 46 og 47, og som kan føres ut, i det minste delvis, forbi delens flate 48 for anlegg mot rørledningens dekkmateriale 16 når dette skal skjæres.

For å få til en større hastighet ved fjerning av rørledning-ens dekkmateriale langs en del av en rørledning i henhold til et trekk ved foreliggende oppfinnelse, finnes det en rekke f.eks. åtte slike skjæreanordninger 84 på delene 46 og 47, og de er slik plassert i avstand fra hverandre om omkretsen for en rørledning 12, at når anordningen 10 settes på plass som vist på fig. 4 for skjæring av rørledningens dekkmateriale 16, foregår dette i åtte områder samtidig rundt rørled-ningens 12 omkrets.

På fig. 6 er skjærebladet 86 fortrinnsvis festet ved hjelp

av et gjenget hull 88 til et stempel for en sylinder eller drivanordning 90 (se fig. 4) for å drive bladet 86 i anlegg mot dekkmaterialet på en rørledning når dette materiale skal skjæres. For eksempel kan de hydrauliske sylindre 90 ha en kapasitet på fem tonn ved 700 kg/cm 2 for a skyve skjærebladene 5 mm inn i et betongbelegg. Et betjeningspanel som er vist ved 98 kan anordnes for å muliggjøre lokal kontroll for en dykker når det gjelder utvalgte funksjoner, f.eks. betjening av skjæreanordningene 84.

En innretning som hindrer inntrengning av skjærebladet 86 lenger enn en på forhånd bestemt lengde forbi overflaten 48, kan anordnes for å regulere inntrengningsdybden for skjærebladene 86 inn i rørledningenes belegningsmateriale og en slik innretning kan innbefatte en stoppdel 92 som er bevegelig i en spalte 100 i en styreplate 102.

I henhold til en foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen finnes det minst én, men fortrinnsvis to, rullestyringer 94 festet til platen 56. Disse rullestyringer 94 er justerbare i radialretningen for rørledningen 12 som anordningen 10 er montert på og har nylonruller 96 som hviler på oversiden av den materialbelagte rørledning 12, for å få til bestemt innretning av platen 56 og av skjæreanordningene 84 og for videre å sikre at rørledningens vegg ikke skjæres opp. Hver av disse rullestyringer 94 står fortrinnsvis omtrent 15-20° fra rørledningens 12 vertikale senterlinje.

Øyedeler 104 kan være anbragt på anordningen 10 for feste av liner til nedsenkning av anordningen til en rørledning 12 som den skal monteres på. Etter at anordningen 10 er senket ned til en rørledning 12, blir den montert på rørledningen slik at den omgir og ligger an mot denne, hvorved endel av rørledningen blir liggende inne i det sentrale rom 19. Inn-føring av en rørledningsdel 12 i det sentrale rom 19 foregår ved å la en kjetting 26 ikke være festet til øyet 28, mens klemmene 22 er i åpen stilling og skjæredelene 46 og 47 er i den stilling som er vist med delen 46 på fig. 4. Anordningen 10 blir deretter spendt fast på rørledningen 12 ved hydraulisk sammenpspenning ved klemmene 22 og med feste av kjett-ingen i øyet 28 etterat den er lagt stramt rundt den nedre del av rørledningen 12. Delene 46 og 47 er plassert med flatene 48 vendt mot dekkmaterialet 16 på rørledningen. Hydraulisk kraft blir så utøvet på skjæreanordningene 84 av sylindere 90, for å skyve de respektive skjæreblader 86 et på forhånd bestemt stykke inn i dekkmaterialet 16. Driv-medium under trykk tilføres den hydrauliske sylinder 66 for å få til bevegelse av platen 56 på langs av rørledningen 12. Platen 56 bærer delene 46 og 47 og deres skjæreanordninger 84, som føres på langs av den materialdekkede rørledning 12 for oppskjæring av dekkmaterialet 16. Omfanget av foreliggende oppfinnelse skal også innbefatte utførelse av en skjæreoperasjon enten under bevegelse av platen 56 imot, eller ved bevegelse av platen 56 bort fra festepunktene for

anordningen på en rørledning. Hvis en operasjon har utilstrekkelig dybde til tilstrekkelig skjæring av dekkmaterialet 16, kan to eller flere operasjoner være nødvendige med skjærebladene 86 drevet lenger inn i dekkmaterialet 16 under hver operasjon inntil det tidspunkt da dekkmaterialet er tilstrekkelig skåret opp. På dette tidspunkt kan håndverktøy benyttes for enkelt og greit å fjerne de oppskårede segmenter av armert betong fra rørledningen 12. En typisk operasjon av denne art med flere skjæreanordninger 84 som utfører en skjæreoperasjon samtidig, kan kreve bare halvparten av den tiden vanlige anordninger for fjerning av betong må ha.

Hvis den lengde av rørledningens dekkmateriale 16 som skal fjernes, er lengere enn lengden av en skjæreoperasjon, må, etter at det første segment av dekkmaterialet er skåret, anordningen løsnes og forskyves til det neste påfølgende sted langs rørledningen, slik at ytterligere skjæreoperasjoner kan utføres uten den mistilpasning som ellers ville være resultatet hvis en del av anordningen ble spendt fast på et parti av rørled-ningen som er dekket med betong, og en annen del av anordningen blir spendt fast på en del av rørledningen der betongen er blitt fjernet. For å kunne bevege anordningen 10 lettere til det neste påfølgende sted langs rørledningen, kan skjæreanordningen 24 siden den er understøttet på fri ende fra resten av anordningen, godt ligge an og gripe, og dermed bli forankret i rørledningens dekkmateriale mens den hydrauliske sylinder 66 utvides, noe som resulterer i at anordningen "vandrer" langs rørledningen. Anordningen kan deretter igjen spendes fast på rørledningen for utførelse av en ytterligere skjæreoperasjon.

Enkelte trekk ved foreliggende oppfinnelse kan noen ganger benyttes med fordel uten tilsvarende bruk av andre trekk.

Det skal også påpekes at oppfinnelsen ikke på noen måte er begrenset til de spesielle utførelsesformer som her er vist og beskrevet, og at mange modifikasjoner kan gjøres innenfor rammen av oppfinnelsen slik den er fastlagt i kravene.

Claims (5)

1. Anordning for fjerning av dekkmateriale fra undervanns-rørledninger, karakterisert ved at den omfatter en ramme (18) med anordninger (22) for fastspenning av rammen (18) på en undervannsledning (12) med belegg som skal fjernes, og med minst én skjæreanordning (84), samt en vogn (50) for utførelse av bevegelse av skjæreanordningen (84) langs rørledningen (12) for oppskjæring av rørledningens (12) belegningsmateriale (16), hvilken vogn (50) har minst én styredel (52) som er stivt forbundet med rammen (18) og strekker seg forbi fastspenningsanordningene for å virke som en understøtt-else med fri ende for skjæreanordningen (84) i avstand fra de festepunkter anordningen har på rørledningen (12).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den omfatter minst én del (47,48) med en krum flate for anbringelse av en flerhet av skjæreanordningene (84) i avstand fra hverandre i omkretsretningen om den materialbelagte rørledning (12) og en flerhet av de nevnte skjæreanordninger (84) festet til den nevnte del (47,48) i avstand fra hverandre i krumningsretningen for den krumme flate for oppskjæring av rørledningens (12) dekkmateriale (16) samtidig i en rekke punkter som ligger i avstand fra hverandre i omkretsretningen for rørledningen (12), med den krumme flate vendt mot rørledningens dekkmateriale (16).

3. Anordning som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at skjæreanordningen (84) innbefatter et blad (86) som er forskyvbart i det minste delvis ut fra den krumme flate, og hydrauliske anordninger (90) for føring av skjærebladene (86) fra en tilbaketrukket stilling i delen (47,48) i det minste delvis forbi den krumme flate, hvilke skjæreanordninger (84) videre omfatter anordninger (92) for begrensning av skjærbladets (86) bevegelse til en på forhånd bestemt avstand ut fra den nevnte flate.

4. Anordning som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at vognen (50) har en flate (56) montert på styredelen (52) for understøttelse av skjæreanordningene (84) i en retning langs rørledningen (12) og minst én hydraulisk anordning (66) til utførelse av bevegelse av platen (56) langs styredelen (52).

5. Anordning som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at rammen har et sentralt rom (19) og en åpning (20) inn til dette rom (19) slik at anordningen i det minste delvis kan omgi en del av rørledningen (12,14,16), mens spenninnretningene (22) omfatter første og andre spennanord-ninger, hvorav minst én har et par krumme deler (30,44) der disse deler og den del (46,47) som skjæreanordningen (84) er festet til, hver er svingbart stillbare for å danne åpninger, som sammen med den nevnte åpning (20) i rammen (18) gir adgang til det sentrale rom (19) langs hele lengden av anordningen for montering av denne på en materialdekket rørledning (12, 14,16).