NO316784B1 - Fremgangsmate og apparat for montering og demontering av en installasjon som befinner seg pa havbunnen - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for montering og demontering av en installasjon som befinner seg på havbunnen, f eks. en rørledning (1 ) liggende på havbunnen (2), hvor komponenter, f.eks. rørflenser (5,6) er innbyrdes festet ved hjelp av mutter- og boltforbindelser (7), og mutter- og boltforbindelsene (7) løsnes og/eller festes ved hjelp av en skrunøkkel (30). Mutter- og boltforbindelsene (7) blir her løsnet av dykkere som bruker en skrunøkkel (30). Dette er tungt og vanskelig arbeide. Det er umulig for dykkere å operere på betydelige dyp. Kompliserte og meget kostbare rørledningsforbindelser anvendes derfor som kan løsnes og festes uten dykkere. Oppfinnelsen har som formål å redusere de nevnte ulemper ved den kjente fremgangsmåte. For dette formål anvendes minst én skrunøkkel (30), der en inngrepskopp (32) for inngrep med en mutter (35) og/eller et bolthode i aksial retning av en mutter- og boltforbindelse for manipulering, er forskyvbar i forhold til en koppbærer mot en fjærvirkning.

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte som beskrevet i inn-ledningen av krav l, som er kjent fra US 4 832 530.

Oppfinnelsen har som formål å forbedre montering og demontering av en installasjon på havbunnen. For dette formål til-veiebringer oppfinnelsen fremgangsmåten ifølge krav 1 og et apparat ifølge krav 5.

EP-A-0544102 fremviser en mutterkopp som er aksialt forskyvbar mot en fjærvirkning.

I tillegg til bruk på rørledninger som ligger på havbunnen, kan fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen også benyttes på bo-rerigger, olje- eller gassutvinningsbrønner eller andre konstruksjoner som ligger under vann.

Oppfinnelsen vil bli belyst i den påfølgende forklaring med referanse til tegningene, hvor i skjematisk form: fig. 1 viser et sideriss av en rørledning med hjelpeutstyr; fig. 2 viser parti II på fig. 1 ved et senere trinn; fig. 3 viser i større målestokk et perspektivriss av parti III på fig. 2; fig. 4 viser i større målestokk et langsgående snitt av parti IV på fig. 3; fig. 5 viser et sideriss av hjelpeutstyr for en annen rør-ledning ; fig. 6-10 viser i større målestokk parti VI på fig. 5 i lø-pet av en manipulasjon av en rørledning i påfølgende trinn; fig. 11 viser i større målestokk et sideriss av parti XI på fig. 7; fig. 12 og 13 viser hhv. et snitt og et perspektivriss av parti XII på fig. 11; fig. 14 og 15 viser snittet XIV-XIV på fig. 11 i to forskjellige posisjoner; fig. 16A, 16B og 17-19 viser i større målestokk et langsgående snitt gjennom parti XVI på fig. 11 i påfølgende trinn; fig. 20 viser i større målestokk et langsgående snitt gjennom parti XX på fig. 16A; fig. 21-23 viser et perspektivriss av parti XX i forskjellige posisjoner; fig. 24 viser i større målestokk et langsgående snitt av en annen utførelse av parti XXVI på fig. 16; fig. 25 og 26 viser snitt langs linjen XXV-XXV på fig. 19 i forskjellige posisjoner; fig. 27 og 28 viser i større målestokk parti XXVII på fig. 24 i forskjellige posisjoner;

fig. 29 og 30 viser hhv. et snitt og et perspektivriss av en variant av parti XXIX på fig. 27;

fig. 28 viser i større målestokk detaljen XXVIII på fig. 27 i en annen posisjon;

fig. 31 viser et langsgående snitt gjennom en alternativ ut-førelse på fig. 27;

fig. 32 viser et parti på fig. 31 i en annen posisjon;

fig. 33 er et perspektivriss av en detalj på fig. 32; og fig. 34 er et langsgående snitt gjennom et annet alternativ

av fig. 32.

I den følgende beskrivelse er tilsvarende komponenter i de forskjellige utførelser gitt de samme henvisningstall, også når de har forskjellig utformning.

En rørledning 1 som ligger på havbunnen 2 på stort dyp, f.eks. på mellom 1 og 3 km dyp, har minst to elementer 3 og 4 som er innbyrdes forbundet ved hjelp av flenser 5 og 6, som er festet sammen ved hjelp av mutter- og boltforbindelser 7. Dersom elementet 4 skal løsnes fra elementet 3, må først rørledningen 1 heves lokalt fra havbunnen 2 ved en i og for seg kjent løfteanordning 8 som senkes ned til og rundt rørledningen 1 fra et fartøy 10. Fra fartøyet 10 blir så en verktøybærer 9 senket ned til rørledningen l, hvoret-ter den blir posisjonert rundt rørflensene 5, 6 {fig. 2).

Verktøybæreren 9 (fig. 3) omfatter et støtteåk 11 som på hver side bærer en delt ring 12, der ringhalvdelene 13 er innbyrdes dreibare på en akse 14 og dreibare i forhold til støtteåket 11 ved hjelp av en hydraulisk sylinder 16 og dreiearmene 17, og kan lukkes ved hjelp av en hydraulisk lukkeanordning 15. En delt ring 18 er roterbart montert på hver delt ring 12 ved hjelp av innvendige hjul 19 og utven-dige hjul 20. Ringene 12 og 18 kan bare åpnes sammen for an-bringelse rundt rørledningen 1 dersom akslene 21 av ringene 18 og aksene 14 av ringene 12 er koaksialt anordnet. Dette registreres ved hjelp av en føler 44 som er anordnet på støtterammen 11 og som avgjør om akselen 21 befinner seg på stedet. Ringene 18 kan rotere i forhold til ringene 12 ved hjelp av små tannhjul 22 som sitter på ringene 18, og som drives av hydrauliske motorer 24 og står i inngrep med tann-kranser 23 på innsiden av ringene 12. Støtteåket 11 kan be-veges langs rørledningen 1 ved hjelp av ruller 25. Ringene 18 er innbyrdes forbundet ved hjelp av langsgående stenger 26, som styrer konsoller 27 som drives i motsatte retninger av motorer 28 via skruespindler 29 på hver side av flensene 5, 6. To eller flere skrunøkler 30 som bæres av konsollene 27 er f.eks. plassert med innbyrdes vinkelavstander som tilsvarer vinkelavstandene mellom boltene 31 i mutter- og boltforbindelsene 7.

Når en skrunøkkel 30 forskyves overfor en mutter- og boltforbindelse 7 ved hjelp av en føler 41 og er kommet tilstrekkelig nær (fig. 4), vil en pipe 32 som blir presset av en trykkfjær 34 og styrt inn i en boring 33 og som danner en inngrepskopp, bli skjøvet inn på mutteren 35 av mutter- og boltforbindelsen 7. Pipen 32 har en posisjoneringskant 36 og en ytre tannring 37, som drives via tannhjulene 38 og 39 av en hydraulisk motor 40 for å løsne mutrene 35. De løse muttere 35 glir ut gjennom fjæren 34 og et hull 42, mens bolten 31, som blir hindret i å rotere av en heksagonal hylse 43, blir senere trukket ut ved hjelp av en ROV (fjernstyrt un-dervannsfartøy) med et verktøy, f.eks. en magnet eller gri-pemekanisme, etter at støtteåket 11 med skrunøklene 30 er fj ernet.

Ifølge fig. 5-10 blir et rørstykke 45 fjernet fra rørled-ningen 1. For dette formål blir en løfteramme 46 senket fra et fartøy 10 ned til havbunnen 2 rundt rørstykket 45, og rørstykket 45 festes til løftekablene 48 på løfterammen 46 ved hjelp av en ROV 47 (fjernstyrt undervannsfartøy). Etter at rørledningen 1 er hevet fra havbunnen 2, blir mutter- og boltforbindelsene 7 av flensene 5, 6 løsnet ved hjelp av skrunøklene 30 som bæres av verktøybæreren 9, som er plassert rundt rørstykket 45 på innsiden av et bur 54. Sistnevn-te 54 har langsgående bjelker 50 som er festet med radiale støtter 51 til flensen 6 og en klemring 52, som er klemt rundt rørstykket 45. Dette bur er avstøttet aksielt mot en burlignende, todelt rørstøtte 55. Verktøybæreren 9 omfatter i dette tilfelle en ring 57 styrt rundt rørstykket 45 av rørledningen 1, og en hylse 56 styrt rundt rørstykket 45 og plassert slik at den kan rotere i forhold til en ring 58 som er klemt rundt rørstykket 45. Ringen 57 bærer flere skrunøk-ler 30 fordelt langs periferien, med innbyrdes vinkelavstander a som tilsvarer to ganger vinkelavstanden b mellom hver mutter- og skrueforbindelse 7. Vinkelposisjonen av hylsen 56 blir justert med en vinkelavstand b ved hjelp av hydrauliske sylindere 59, som er plassert mellom ringen 58 og hylsen 56 (fig. 13). Ringen 57 er forskyvbar aksialt i forhold til hylsen 56 ved hjelp av hydrauliske sylindere 60 med stempelstenger 95. Hver skrunøkkel 30 består av nevnte pipe 32 som presses av fjæren 34 over mutteren 35 fra den posisjon som er vist på fig. 16A til den posisjon som er vist på fig. 16B, og drives via tannkransen 37 og tannhjulene 38, 29 av en hydraulisk motor 40. Hver skruebolt 31 har på fig. 16-19 en utragende gjenget ende 62, som har en fast ring 36 like ved mutteren 35. Klemt på den frie ende av den gjengede ende 62 i den monterte posisjon på fig. 16 er en klemme 64, som består av flere, f.eks. tre, klemstykker 65 som klemmes sammen til en lukket, gjenget ring ved hjelp av en elastisk rundtgående ring 66 (fig. 20). Klemstykkene 65 har koniske flater 67 og 68. Platene 67 samvirker med radiale tapper 69 som glir i en hylse 70 og som presses innover av en elastisk ring 71. Platene 68 samvirker med en konisk ring 73, som er festet til et stempel 74 av en hydraulisk sylinder 72. Klemstykkene 65 presses fra hverandre av tangentiale trykkfjærer 75 anordnet i hver av de atskillende flater, og en tangential fleksibel tapp 76 anordnet derimellom (fig. 21-23). I ut-førelsesvarianten på fig. 24-28 er det anordnet to elastiske perifere ringer 66, og tapper 76 er innrettet koaksialt med trykkfjærene 75. Klemstykker 65 styres utad ved hjelp av sine styreflater 78 og aksialt rettede, koniske styrestykker 77 i et bur 80, som er festet ved hjelp av bolter 79 til den koniske ring 73.

Sylinderhuset 70 og dets stempel 74 er avtettet med ringpak-ninger 85 og 86 i forhold til en glidende hylse 87, som styres over den gjengede ende 62 ved hjelp av en plastffiring 88 og som avstøttes via en trykkfjær 91 mot den faste ring 36

(fig. 24).

Driwerkshuset 92 til motoren 40 og tannhjulene 38 og 39 er festet til sylinderen 72. Stempelet 74 blir forhindret i å

rotere ved hjelp av aksiale stenger 96.

Arbeidsmåten av skrunøklene 30 er som følger. Skrunøklene 30 blir montert i posisjonen angitt på fig. 16 og dermed senket sammen med rørledningen 1 og rørstykket 45 ned til havbunnen 2, idet den heksagonale hylse 43 er anordnet rundt hver mutter 97 og forsynt med en ring 99 tilpasset den koniske ende 98. Klemmene 64 er i deres klemmende posisjon og flensene 5, 6 er låst mellom de strammede muttere 97 og 35. En pipe 32 av en skrunøkkel 30 befinner seg på halvparten av alle mutrene 35 {fig. 14).

I denne situasjon blir den fjernstyrte hydrauliske motor 40 drevet for å løsne mutrene 35, slik at de kommer opp imot

ringene 36. Klemmene 64 blir så frigjort av en aksial inno-verrettet bevegelse av stemplene 74, hvorved klemstykkene 65 beveger seg radielt utover (fig. 17). Mutrene 35 roteres så videre sammen med skrueboltene 31 inntil mutteren 97 er

fullstendig løsnet. Dersom rørstykket 45 må fjernes i tvers-gående retning, bruker man sylindrene 60 med deres tilhøren-de stempelstenger 95 til å trekke skrueboltene 31 ut av flensene 5 med klemmene 64 lukket som antydet på fig. 19, slik at de fremdeles blir igjen i flensene 6 og holdes der på plass ved hjelp av klembøssinger av nylon 101. Når rørstykket 45 kan fjernes i aksial retning, blir skrunøklene 30 trukket av skrueboltene 31 fra posisjonen på fig. 18 ved hjelp av stempelstengene 95, med klemmene 64 løsnet.

For å løsne skrueboltene 31 som fremdeles er festet og befinner seg mellom de løsnede skruebolter 31, blir skrunøkke-len 8 beveget av sylindrene 59 fra posisjonen på fig. 14 til posisjonen på fig. 15 over vinkelavstanden b, og skrunøklene 30 blir så tredd over boltene 31 sammen med de faste muttere 35, der pipene 32 eventuelt komprimerer trykkfjærene 34 og

glir inn på mutrene 35 når de begynner å rotere.

Når det andre sett med skruebolter 31 også er tilstrekkelig løsnet og eventuelt trukket tilbake, blir rørstykket 45 trukket bort fra den gjenværende rørledning 1 (fig. 8) eller løftet bort (fig. 9) av kablene 102 og 48. Rørstøtten 55 blir fjernet ved hjelp av kablene 102. Av- og påfesting av kablene 48 og 102 blir gjort av ROV 47.

En lukkeflens 100 kan om ønskelig senere monteres på flensen 5 og vil falle automatisk på plass på denne.

Ifølge fig. 29 og 30 kan hver klemme 64 omfatte to klemstykker 65 som er utført som gjengede hylsehalvdeler, og som er svingbart montert på en aksel 106 og for aksial glidning mot trykkfjærer 107. Klemhalvdelene 65 blir lukket eller åpnet rundt en skruebolt 31 av en tangential hydraulisk sylinder 103. Skrugjengene 104 er slepet ned ved kantene 105.

Kontrollen av de forskjellige nevnte elementer er fjernstyrt, f.eks. fra en ROV 47 eller fra fartøyet 10, med i og for seg kjente telekommunikasjonsorgaiier.

De nevnte hydrauliske motorer drives av trykkvæske via væs-keledninger og fjernstyrte ventiler fra en pumpe som er montert på verktøybæreren 9 og som forsynes med strøm ved hjelp av en kabel fra fartøyet 10, eller fra et batteri montert på verktøybæreren 9.

Dersom skruebolten 31 er kort, kan en skruhette 109 av en boltforlenger 108 skrus på. På boltforlengeren kan det virke en kleminnretning 110 som omfatter et kulebur 111 med kuler 112 opptatt i dette, som føres forspennende mellom en kile-flate 113 av stempelet 74 og den ytre flate 114 av boltforlengeren 108 når kuleburet 111 som på fig. 32 holdes tilbake ved hjelp av radiale tapper 69 mens stempelet 74 forskyves utover (fig. 32). Når stempelet 74 trekkes tilbake, presser fjærene 115 som virker mellom stempelet 74 og kuleburet 111, kulene ut av deres fastkilte posisjon.

Fig. 33 og 34 viser et alternativ til fig. 32. På fig. 33 er kuleburet 111 byttet ut med en hylse 117, som inneholder ki-leblokker 118 med innvendige tenner 119 som inngriper med den glatte stamme av boltforlengeren 108.

På fig. 34 er kuleburet 111 byttet ut med tre klemstykker 120 som er fordelt rundt periferien og som har haitannforme-de indre ringdeler 121 som inngriper med tilsvarende spor 122 av boltforlengeren 108. To ringformede rekker med radiale tapper 69 samvirker med ytre spor 124 av klemstykker 120 for å bringe dem i inngrep med sporene 122.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for montering og demontering av en installasjon som befinner seg på havbunnen, f.eks. en rørled-ning (1) liggende på havbunnen (2), hvor komponenter, f.eks. rørflenser (5,6) er gjensidig festet med mutter- og boltforbindelser (7) og mutter- og boltforbindelsene (7) løsnes og/eller festes ved hjelp av en skrunøkkel (30), hvor minst én skrunøkkel brukes, ved hvilken en inngrepskopp (32) for inngrep med en mutter og/eller et bolthode i aksial retning av en mutter- og boltforbindelse, for manipulering, er forskyvbar i forhold til en koppbærer mot en fjærvirkning, karakterisert ved at nevnte koppbærer har omfatter et rørformet hus (72) og omfatter et drifthus som rommer minst ett tannhjul (38), nevnte rørformede hus (72) mottar nevnte fjær (34), hvor nevnte inngrepskopp (32) drives ved hjelp av minst ett tannhjul(38) som griper inn i en ytre tarmring (37) av nevnte inngrepskopp (32), nevnte inngrepskopp (32) monteres glidbart i aksial retning av nevnte mutter og boltforbindelse i nevnte rørformede hus (72) og er kjennetegnet ved en relativ aksial bevegelse mellom nevnte inngrepskopp og nevnte minst ene tannhjul (38) under rotasjon av nevnte inngrepskopp (32).

2. Fremgangsmåte ifølge krav l, karakterisert ved at minst én skrunøkkel (30) bæres av en verktøybærer (9), som griper rundt rørled-ningen (l) .

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at under plasseringen av en pipe (32) på en mutter, forskyves skrunøkkelen (30) i forhold til verktøybæreren (9) ved hjelp av fjernstyring.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at skrunøkkelen (30) be-tjenes uten dykkere.

5. Apparat for utførelse av fremgangsmåten ifølge ethvert av de foregående krav, omfattende en skrunøkkel {30) for løsning og/eller festing av en mutter- og boltforbindelse (7) av en installasjon anordnet på havbunnen, f.eks. flensene (5,6) av en rørledning (1) som ligger under vann, hvor en inngrepskopp (32) for inngrep med en mutter og/eller et bolthode (35) i aksial retning av en mutter- og boltforbindelse for manipulering, hvilken inngrepskopp er forskyvbar i forhold til en koppbærer mot en fjærvirkning, karakterisert ved at nevnte koppbærer omfatter et rørformet hus {72) og omfatter et drifthus som rommer minst ett tannhjul (38), nevnte rørformede hus (72) mottar nevnte fjær (34), idet nevnte inngrepskopp (32) omfatter en ytre tannring (37) som er drevet gjennom nevnte minst ene tannhjul (38), nevnte inngrepskopp (32) er montert glidbart i aksial retning av nevnte mutter og boltforbindelse i nevnte rørformede hus (72) og at nevnte inngrepskopp (32) er aksialt bevegelig relativt til nevnte minst ene tannhjul (38) under rotasjon av nevnte inngrepskopp (32).

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved en verktøybærer (9) som griper rundt rørledningen (1) og bærer minst én skrunøkkel (30).

7. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved minst én skrunøkkel {30) som er justerbar i en vinkelavstand (b) i forhold til verk-tøybæreren (9) .

8. Apparat ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at skrunøkkelen (30) omfatter en klemme (64) for åpning og lukking og inngrep med en skruebolt (31).

9. Apparat ifølge krav 6, 7 eller 8, karakterisert ved at verktøybæreren (9) med minst én skrunøkkel (30) er bygget på et rørstykke (45) av rørledningen (1).