NO173380B - Anordning for inspeksjon, rengjoering og vedlikehold av kabler og roer - Google Patents

Abstract

Anordning for inspeksjon, rengjøring eller vedlikehold av et sylindrisk element,åsom en kabel, et fleksibelt rør eller stigerør, særlig for bruk under vann, omfatter en framdriftsenhet (8) og en verktøybærer (6). Fraradriftsenheten omfatter en ramme (9) påmontert minst et hjul (32, 33) som via en arm (21, 22) er dreibart opplageret til rammen (9). Den omfatter videre minst et støttehjul (41, 42) fast opplagret i forhold til rammen (9), og plassert diametralt overfor minst det ene hjulet (32, 33). Minst et av hjulene (32, 33, 41, 42) er koplet til en drivmotor (43, 44, 45, 46) for framdrift av anordningen (1) på det røret (2), og en tannkrans (50) som utgjør styring for et tannhjul opplagret ved verktøybæreren (6).

Description

Foreliggende oppfinnelsen angår en anordning for inspeksjon, rengjøring eller vedlikehold av et sylindrisk element, såsom en kabel, et fleksibelt rør eller stigerør, som angitt i den innledende delen av patentkrav 1.

Ved sjøbaserte installasjoner der det inngår kabler, fleksible slanger, stigerør eller liknende, er det ofte et behov for å kunne føre forskjellig behandlingsutstyr langs kablene. For dette formålet er det utviklet såkalte kabeltraktorer som kan vandre langs kabelen e.l., idet de har en innebygd motor. Videre bør de kunne styres fra et sted utenfor kabelen. Tidligere er kjent selvgående traktorer for en stasjonær kabel, der framføring skjer ved hjelp av en beltemekanisme. Slike kjente anordninger er imidlertid store, og lite manøvrerbare.

For mange formål, for eksempel ved medfrakting av instrumenter, redskaper, og annet utstyr bør kabeltraktoren være lett manøvrerbar, og lett av vekt. Dette gjelder spesielt dersom redskap skal framføres langs relativt tynne kabler. Det bør videre være lett å frigjøre kabeltraktoren fra kabelen i driftssituasjoner der dette er påkrevet, eller i nødstilfeller.

En kabeltraktor bør kunne medbringe utstyr til rensing og vasking av overflata på kabelen. Dette er kjent fra US 2 064 577 og US 2 427 129. Begge disse publika-sjonene framviser ei vogn som er tilkoplet et separat børsteorgan som kan roteres om en rørledning ved hjelp av en tannhjulsoverføring. Det er imidlertid ikke mulig å frigjøre disse anordningene på en enkel måte.

Fra norsk patentsøknad 803161 er kjent en selvgående trekkmaskin for lufttrans-port langs en bærekabel. Ett eller flere hjul ligger an mot kabelen fra den ene siden, mens et ytterligere hjul presser imot med kraft fra ei vektstang forbundet med lasten. Denne anordningen er imidlertid beregnet på å føre last langs en kabelbane. Den er ikke manøvreringsdyktig slik at den er egnet til å føre redskaper og instrumenter langs kabelen. Videre kan den ikke på en enkel måte frigjøres fra kabelen.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å framskaffe en anordning som omtalt uten de ulemper som er forbundet med kjent utstyr.

Oppfinnelsens formål oppnås med en anordning med trekk som angitt i den karak-teriserende delen av patentkrav 1. Ytterligere trekk går fram av de uselvstendige kravene.

Anordningen omfatter en framdriftsenhet med et rammeverk og et antall drivende hjul/ruller som ligger an og presses mot en kabel, stigerør eller liknende ved hjelp av en kraftgiver. Energitilførselen skjer gjennom en slange/kabelbunt fra overflaten. I anordningens ene eller begge ender er montert en verktøybærer som er beregnet på å oppta verktøy med tilhørende styringsorgan. Som eksempel på aktuelle verktøy kan nevnes børster for fjerning av groe, og kamera for inspeksjon av kabelen. Også andre verktøy kan tenkes, f.eks. en manipulatorarm.

I tilknytning til anordningen kan det benyttes stabiliseringstau som holdes stramme ved hjelp av passende utstyr, f.eks. mooringvinsjer. Stabiliseringstauene skal hindre at anordningen begynner å rotere om slangen når den arbeider. De kan også benyttes som hjelperedskap for å bringe anordningen opp på dekk, eventuelt også som "redningsliner" for å bringe den opp av vannet i tilfelle anordningen stopper eller får funksjonsproblemer underveis.

Verktøybæreren skal føre verktøy, kamera o.l. rundt kabelen eller røret for rengjøring, inspeksjon eller tilsvarende arbeider. Det er viktig at verktøybæreren gir verktøyet mulighet for å sveipe over størst mulig del av overflata på kabelen, fortrinnsvis hele overflata. Verktøybæreren må heller ikke låse anordningen til kabelen eller røret. Uansett hvilken posisjon verktøyet befinner seg i, må det være mulig å frigjøre anordningen med verktøybærer fra kabelen eller røret. Foreliggende oppfinnelse innebærer en konstruksjon som tilfredsstiller disse kravene.

I det følgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere ved hjelp av eksempel, og med referanse til vedlagte tegninger, der: fig. 1 viser en installasjon til havs, der det er anvendt et verktøy i samsvar med foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 viser i perspektiv et eksempel på en anordning i samsvar med foreliggende oppfinnelse,

fig. 3 viser anordningen fra fig. 2, der verktøybæreren er i en annen stilling, og fig. 4 viser et tverrsnitt av anordningen fra fig. 2, tatt langs linja IV-IV.

Med først å referere til fig. 1, vises skjematisk en mulig anvendelse av en anordning 1 i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Anordningen 1 er anbrakt for å arbeide på et fleksibelt rør 2, eller liknende, mellom to installasjoner, i dette tilfelle en plattform 3, og en rigg 4. Det er videre antydet sikringstau, hydrauliske kabler, samt annet perifert utstyr som vil være nødvendig, med som ikke betraktes som en del av oppfinnelsen. Anordningen er anordnet for å arbeide på et rør 2. Dette kan være enhver langstrakt, fortrinnsvis sylindrisk legeme, så som kabler, stigerør, slanger, og liknende.

Det vil i det følgende refereres til fig. 2-4, som viser en anordning i samsvar med foreliggende oppfinnelse mer i detalj. Anordning 1 omfatter en framdriftsenhet 8 og en verktøybærer 6. Det skal forstås at selv om anordningen er beskrevet med referanse til en bestemt romlig orientering, er dette ikke begrensende for anordningens drift.

Fremdriftsenheten 8 omfatter ei ramme 9 med to vertikale bjelker 10, 11, forbundet med to øvre horisontale bjelker 13, 14 og en nedre horisontal bjelke 16. Bjelkene 9, 10 er festet i den nedre horisontale bjelken 16. De øvre horisontale bjelkene 13, 14 er innbyrdes forbundet ved sine midtparti ved et avstandsstykke 15. Ramma 9 omfatter videre tre tverrbjelker 18, 19, 20 som ved sine frie ender danner opplagring for en holdeflens 17. Tverrbjelkene 18, 19, 20 forløper innbyrdes parallelt, og parallelt med rørets 2 akse. Tverrbjelken 18 er festet vinkelrett til bjelken 10 ved dennes midtparti. Tverrbjelkene 19 og 20 er festet til den fri ende av henholdsvis øvre horisontale bjelke 14 og nedre horisontale bjelke 16, og danner rette vinkler med disse.

To armer 21, 22 er forbundet med de øvre horisontale bjelkene 13, hhv. 14 ved ledd 23, 24. Armene 21, 22 er ved sine fri ender forbundet med bjelker 25, 26, sammen med hvilke de danner T-form. Tverrbjelkene 25, 26 er forbundet med akselholdere 27, 28, 29. Akselholderene 27, 28, 29 opptar aksler 30, 31 for framdriftshjulene 32, 33. Til armene 21, 22 er en hydraulisk sylinder 34 forbundet ved ledd 35, 36 plassert ved armenes 21, 22 midtparti.

Til nedre horisontale bjelke 16 er festet to akselstag 37, 38. Disse forløper innbyrdes parallelle, og parallelt med rørets 2 akse. Akselstagene 37, 38 er anbrakt for å oppta aksler 39, 40 for hjul 41, 42.

Hjulene 32, 33, 41, 42 er utformet som to avkortede kjegler med smålendene pekende mot hverandre, og med et mellomliggende sylindrisk midtparti. Kjeglene har en helling som i noen grad er tilpasset diameteren på røret 2 der framdriftsenheten skal brukes. De bevegelige hjulene 32, 33, gir framdriftsenheten mulighet til å arbeide på rør 2 med forskjellige diametre (innen visse grenser) uten at spesielle omstillinger er påkrevet. De tar også uten videre opp diametervariasjoner underveis på samme rør, og muliggjør bevegelse av anordningen i områder på rør med liten svingradius.

Hjulene 32, 33, 41, 42 er utstyrt med egne hydrauliske drivmotorer 43, 44, 45, 46. Hjulenes 32, 33, 41, 42 drivmotorer 43, 44, 45, 46 virker uavhengig av hverandre, slik at sluring av ett eller flere av hjulene på røroverflata ikke fører til tap av all framdriftskraft. Energi tilføres til hjul, sylinder, osv. ved anordningen 1 ved hjelp av en elektrohydraulisk "navlestreng", f.eks. festet til plata 12.

Den hydrauliske sylinderen 34 utøver under drift et moment mot armene 21, 22. Dermed presses de leddete hjulene 32, 33 mot kabelen 2 med ei kraft som er tilstrek-kelig stor til å gi den nødvendige friksjon mellom hjulene og kabelen 2 for at framdriftsenheten 8 drives langs røret 2 uansett hvordan framdriftsenhetens orientering er.

Ved montering og demontering av framdriftsenheten 8 vil krafta på den hydrauliske sylinderen 34 reverseres slik at armene 21, 22 med hjulene 32, 33 trekkes opp fra kabelen eller røret 2. Framdriftsenheten 8 kan nå beveges bort fra røret 2 ved at den trekkes til høyre (med referanse til fig. 4). Ved montering skjer den motsatte operasjonen.

Til holdeflensen 17 er det festet en tannkrans 50. Tannkransen 50 er formet som en sirkelbue som utgjør mer enn 180°, fortrinnsvis omtrent 200°. I inngrep med tannkransen 50 står et ikke vist tannhjul som er opplagret på en tapp som er festet i et hus 52. Til huset 2 er også festet en ytter-ligere tapp 53 til hvilken er forbundet to vertikale armer 54, 55 som kan svinge om tappen 53. Armene 54, 53 er knekket ca 45° til et mellomparti 58, 59, som i sin tur er knekket til fester for verktøy 60, 61, som i eksemplet er børster for rengjøring av rør. Vinkelrett på armene 54, 55 er festet oppad ragende armer 55, 56, som oventil er utstyrt med ei strammefjær 57 som presser børstene 60, 61 mot røret 2. Fjæra 57 sørger for å holde i posisjon verktøy som ikke selv søker inn mot røret, og for å kompensere for endringer i ytre diameter på røret 2.

Normalt vil det være hensiktsmessig å benytte bare en tapp 53 som felles omdrei-ningsaksel for de to armene 54, 55, men er ikke noe i veien for å benytte en tapp for hver av armene 54, 55.

Børstene 60, 61 blir dermed plassert i en avstand på 180°, slik at de peker mot hverandre, og radialt mot røret 2. Verktøybæreren 6 kan dreie om røret mer enn 180°, slik at hele røromkretsen kan rengjøres. I fig. 3 er vist verktøybæreren 6 i en annen stilling, dreid omtrent 90° i forhold til utgangsstillingen i fig. 2.

Det skal forstås at selv om det i en foretrukket utførelse er vist verktøy i form av børste 60, 61, kan alle slags verktøy anvendes i forbindelse med foreliggende oppfinnelse. Dette kan f.eks. gjelde kamera for inspeksjon, samt NDT-utstyr (NonDestructive Testing). Verktøy som ikke skal berøre røret 2 må fikseres i en gitt avstand i forhold til bevegelsessentret, men på en slik måte at det kan presses ut av stilling uten fare for å skade verktøy og oppheng dersom frigjøring av anordningen 1 fra røret 2 skulle vise seg å være nødvendig. Bevegelsen av armene 54, 55 som bærer verktøy 1, begrenses den ene veien av et anslag og motsatt vei av ei fjær eller annen form for fleksibel/fjærende element.

Det kan i noen tilfeller være nyttig og også nødvendig å tilføre armene 54, 55 kraft fra separate fjærer på hver av armene. Fjærkrafta kan rettes utover eller innover, alt etter hvordan verktøyet opptrer når det arbeider.

Videre kan framdriftsenheten utformes med et annet antall hjul, f.eks. to på den ene siden og ett på den andre, eventuelt også med bare en framdriftsmotor og med kraftfordeling over kjeder, e.l.

Det er også lett å tenke seg at en framdriftsenhet kan konstrueres med bare en bevegelig arm. I et slikt tilfelle spennes kraftelementet (sylinder 34) mellom framdrifts-enhetens ramme og den ene armen.

Tannkransen 50 er i den foretrukne utførelsen vist som en del av en sirkelbue. Den kan anta andre former, men bør fortrinnsvis ha en form som muliggjør en enkel frigjøring av hele anordningen fra røret 2. Dersom det i noe tilfelle er aktuelt med en sirkelbue på 360°, bør denne være leddet.

Claims (7)

1. Anordning for inspeksjon, rengjøring eller vedlikehold av et sylindrisk element (2), såsom en kabel, et fleksibelt rør eller stigerør, særlig for bruk under vann, omfattende en framdriftsenhet (8) og en verktøybærer (6), der framdriftsenheten omfatter en ramme (9) påmontert to eller flere hjul (32, 33, 41, 42), distribuert om omkretsen av elementet (2), hvorav minst ett hjul (32, 33) er forskyvbart opplageret i forhold til rammen (9) via en dreibar arm (21, 22), og verktøybæreren (6) via et tannhjul er koplet til en tannkrans (50) som har utstrekning over i det minste en del av omkretsen av det sylindriske elementet (2), karakterisert ved at minst ett av hjulene (32, 33, 41, 42) utgjør støtte-hjul (41, 42) som er fast opplagret i forhold til rammen (9), og plassert diametralt overfor det forskyvbart opplagrete hjulet (32, 33), og hvert av hjulene (32, 33, 41, 42) er formet som to med spissenden sammenstilte avkortede kjegler, videre at tannkransen (50) har et åpent område som tillater passering av det sylindriske elementet (2).

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at hvert av hjulene (32, 33, 41, 42) er tilkoblet en drivmotor (43, 44, 45, 46).

3. Anordning i samsvar med krav 1-2, karakterisert ved at armen (21, 22) for minst det ene hjulet (32, 33) er leddet med svingeakse som står vinkelrett på elementets (2) akse.

4. Anordning i samsvar med krav 3, karakterisert ved at det er anbrakt minst to hjul (32, 33), opplagret på hver sin arm (21, 22), idet armene (21, 22) er forbundet med et kraftaggregat (34) som kan svinge i det minste det ene av hjulene (32, 33) inn mot, hhv. ut fra anlegg mot elementet (2).

5. Anordning i samsvar med krav 1-4, karakterisert ved at tannkransen (50) er utformet som en del av en sirkelbue, fortrinnsvis mer enn 180°, og som har en radius som er vesentlig større enn elementets (2) radius, slik at verktøybæreren (6) ved bevegelse langs tannkransen (15) dekker et område av elementets (2) tverrsnitt som er mer enn 180°.

6. Anordning i samsvar med krav 1-5, karakterisert ved at det på verktøybæreren (6) er montert en tapp (53), hvilken tapp (17) er anordnet for å danne et opphengselement for verktøy og/eller for en eller flere, fortrinnsvis bevegelige armer (54, 55) som kan bære verktøy.

7. Anordning i samsvar med krav 1-6, karakterisert ved at armene (54, 55) er oppspent ved ei fjær (57) som presser verktøyet (60, 61) inn mot, hhv. ut fra elementet (2).