NO325936B1 - Fremgangsmate for utlegging av en rorledning med en innvendig korrosjonsbestandig kledning - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for utlegging til en havbunn fra et leggefartøy av en rørledning med en innvendig korrosjonsbestandig metallkledning som er tett anordnet med metallisk kontakt mot et ytre rørmateriale som er mindre korrosjonsbestandig, særpreget ved at: a) en seksjon av rørledningen spoles opp på en leggetrommel mens det holdes et overtrykk inne i seksjonen på 5-25 bar ved hjelp av et trykksatt fluid inne i seksjonen, b) en ytterligere seksjon av rørledningen sammenføyes til seksjonen spolt opp på leggetromlen mens rørledningen holdes i ro uten mekanisk bevegelse, idet overtrykket kan avlastes så lenge seksjonene er uten mekanisk bevegelse, c) overtrykk på 5-25 bar anordnes i seksjonene og den ytterligere seksjon spoles opp på leggetrommelen, d) flere seksjoner sammenføyes og spoles opp på en eller flere leggetromler ved å gjenta trinnene b) og e) inntil tilsiktet rørledningslengde er oppnådd, e) rørledningen legges ut fra leggefartøyet til havbunnen på konvensjonell måte, mens det holdes et overtrykk på 5-25 bar i rørledningen ved hjelp av et trykksatt fluid helt til rørledningen er korrekt plassert på havbunnen.

Description

O ppfinnelsens område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører rørledninger som legges ut på havbunnen, og nærmere bestemt en fremgangsmåte for utlegging til en havbunn fra et leggefartøy av en rørledning med en innvendig korrosjonsbestandig metallkledning som er tett anordnet med metallisk kontakt mot et ytre rørmateriale som er mindre korrosjonsbestandig. Med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan en rørledning av den nevnte type anordnes på og legges ut fra en leggetrommel på fartøyet.

O ppfinnelsens bakgrunn og kjent teknikk

Med økende behov for transport av uprosessert brønnstrøm fra undervanns-anlegg, og med hyppigere forekommende aggressive fluider med transportbehov, er det blitt et økt behov for korrosjonsbestandige rørledninger. Dette har imidlertid ført til en dramatisk kostnadsøkning for rørledninger av korrosjonsbestandige materialer, og det blir derfor lett etter mindre kostbare alternativer.

Et slikt mindre kostbart alternativ er en rørledning av karbonstål med en innvendig mer korrosjonsbestandig kledning (foring/lining/cladding). Karbonstålets styrke kombineres derved med kledningens korrosjonsbestandighet. Kledningen er typisk fremstilt av et korrosjonsbestandig stål, såkalt rustfritt stål, og kledningen har typisk en tykkelse'fra 1 til 7 mm, mest typisk ca. 3 mm. Kledningen anordnes mot karbonstålrørledningens innvendige overflate, enten med mekanisk kontakt eller med metallurgisk binding i form av varmvalsing(valsesveising), sveising, hardlodding eller påleggssveising. Det klart minst kostbare alternativ er at den indre kledning ligger tett an mekanisk mot karbonstålrørledningen med metallisk kontakt, uten mellomliggende mellomrom. Imidlertid har nevnte utførelse vist seg å være uhensiktsmessig i forhold til utlegging ved utspoling fra en leggetrommel på et leggefartøy, fordi den indre kledning derved blir deformert i form av såkalt "buckling/wrinkling", som vil si utbuling, utknekning og påfølgende sannsynlig oppsprekking. Slik deformasjon medfører at den indre kledning vil løsne fra karbonstålrørledningens indre overflate slik at den kan miste evnen til å motstå påkjenningene under drift av en rørledning. Dette representerer et problem det er behov for å løse.

Det er ikke funnet kjente akseptable løsninger på det ovennevnte problem, som ikke synes å være spesielt omtalt tidligere. Av bakgrunnsteknikk nevnes læren som fremgår av patentpublikasjonene US 2003/0056954 Al, som vedrører hvorledes en rørledning skal holdes i operativ drift, US 6,142,707, som vedrører direkte elektrisk oppvarming av en rørledning, og EP 1233143 Al, som vedrører kveilerørsoperasjoner inne i brønner. I de nevnte patentpublikasjoner er det beskrevet et indre rør anordnet i et ytre rør, men med mellomrom mellom nevnte rør, og det indre rør er i de fleste utførelseformer et kveilerør av komposittmateriale. Den kjente teknikk henvist til ovenfor vedrører andre problemer enn problemet som ligger til grunn for den foreliggende oppfinnelse.

Oppsummering av oppfinnelsen

Med den foreliggende oppfinnelse løses det ovennevnte problem ved at det til-veiebringes en fremgangsmåte for utlegging til en havbunn fra et leggefartøy av en rørledning med en innvendig korrosjonsbestandig metallkledning som er tett anordnet med metallisk kontakt mot et ytre rørmateriale som er mindre korrosjonsbestandig. Fremgangsmåten er særpreget ved at: a) en seksjon av rørledningen spoles opp på en leggetrommel mens det holdes et overtrykk inne i seksjonen på 5-25 bar ved hjelp av et trykksatt fluid inne i seksjonen, b) en ytterligere seksjon av rørledningen sammenføyes til seksjonen spolt opp på leggetromlen mens rørledningen holdes i ro uten mekanisk bevegelse, idet overtrykket

kan avlastes så lenge seksjonene er uten mekanisk bevegelse,

c) overtrykk på 5-25 bar anordnes i seksjonene og den ytterligere seksjon spoles opp på leggetrommelen, d) flere seksjoner sammenføyes og spoles opp på en eller flere leggetromler ved å gjenta trinnene b) og c) inntil tilsiktet rørledningslengde er oppnådd, e) rørledningen legges ut fra leggefartøy et til havbunnen på konvensjonell måte, mens det holdes et overtrykk på 5-25 bar i rørledningen ved hjelp av et trykksatt fluid

helt til rørledningen er korrekt plassert på havbunnen.

Det er særlig to forhold som er vesentlige i denne sammenheng, nemlig at det er tilstrekkelig med et relativt moderat overtrykk, det vil si typisk 5-25 bar, for å unngå deformasjon (buckling/wrinkling) og manglende anlegg av den indre kledning mot det ytre rørmateriale, og at rørledningen eller rørledningsseksjoner skal være uten mekanisk bevegelse når det foreskrevne overtrykk ikke er anordnet innvendig i rørledningen eller seksjoner derav. Med begrepet "uten mekanisk bevegelse" menes det ingen oppspoling på leggetrommel eller utspoling fra leggetrommel eller nedlegging av rørledning fra leggefartøyet til havbunnen, uten det foreskrevne overtrykk. Tøyninger under for eksempel sammensveising av rørseksjoner kan tolereres, likeså små deformasjoner, så lenge deformasjonene er små i forhold til hva rørledningen og bestanddelene derav utsettes for ved oppspoling på en typisk leggetrommel. Med et, overtrykk på 5-25 bar menes det at den innvendige kledning virker med et trykk som tilsvarer 5-25 bar absolutt (0.5-2.5 MPa) mot den innvendige overflate på det ytre rørmateriale som er mindre korrosjonsbestandig. Lavere overtrykk enn ca. 5 bar medfører risiko for deformasjoner i form av "buckling/wrinkling", mens høyere trykk enn ca. 25 bar kan være uhensiktsmessig og kan medføre problemer.

Detaljert beskrivelse

Utlegging av rørledninger til havbunnen utføres normalt ved hjelp av store spesialiserte leggefartøyer. Ved å anvende store tromler, såkalte leggetromler, med diameter typisk mellom 10m og 30m, er det mulig å legge ut selv massive metallrør-ledninger som er spolet opp på leggetrommelen på forhånd. Rørledningen senkes ned til havbunnen på konvensjonell måte, eksempelvis S- eller J-legging, hvilket refererer til formen av rørledningen gjennom sjøen. På én leggetrommel er det typisk anordnet mange prefabrikkerte seksjoner, hvor hver seksjon har en lengde på typisk 1 km. Kledningen er typisk av rustfritt stål med tykkelse 3 mm, men andre materialer og tykkelser kan være anvendbare. Økt kledningstykkelse kan være fordelaktig for rør av stor dimensjon, for å holde korrekt flatetrykk mellom rørmaterialene. Det ytre rørmateriale som er mindre korrosjonsbestandig er typisk et tykkvegget rør av karbonstål, men andre materialer kan også være aktuelle.

Det har hittil ikke vært mulig å legge ut rørledninger med innvendig kledning av den ovennevnte type, fordi kledningen er blitt deformert ved såkalt "buckling", og det er dette problem som løses med den foreliggende oppfinnelse.

Med den foreliggende oppfinnelse anordnes det et overtrykk inne i rørled-ningen og seksjoner derav, på typisk 5-25 bar ved hjelp av et trykksatt fluid inne i seksjonen eller rørledningen. Nødvendig trykk er avhengig av diameteren til rørledningen og tykkelsen til den innvendige korrosjonsbestandige kledningen. Økende trykk vil være nødvendig for økende diameter og tynnere kledning. For et 8"-10" rør og 2-3 mm tykk kledning er 5-10 bar overtrykk passende, mens for et 16" rør med 2-3 mm tykk kledning er 10-20 bar overtrykk passende. Fluidet kan være nærmest enhver væske eller gass, slik som vann under trykk, luft (atmosfæreluft) under trykk, eller en inert gass under trykk. I de fleste sammenhenger foretrekkes vann som trykkmedium, fordi vann er lett tilgjengelig og det er inkompressibelt og lett å sette under egnet trykk. Dersom leggefartøyets laste- og/eller strekk-kapasitet blir kritisk på grunn av vekten av den Vannfylte rørledning på leggetromler, er det mer foretrukket å bruke en gass, for eksempel komprimert luft. Lavt nødvendig overtrykk vil også gjøre det mer hensiktsmessig å anvende en gass som trykksatt fluid.

Fortrinnsvis legges hele rørledningen opp på én leggetrommel, slik at det unngås sammenføyning mellom rørledningslengder på ulike leggetromler. Problemet med sammenføyning kan imidlertid unngås ved å trekke rørledningen gjennom senter av en leggetrommel til senter i neste leggetrommel, og rotere leggetromlene synkront under utlegging og oppspoling. Alternativt kan det anordnes egne tiltak for skjøting av rørledningsseksjoner, for eksempel ved anordning av en isplugg på en eller begge sider av skjøteområdet, hvorved overtrykket kan opprettholdes. Andre innretninger slik som plugger og ventiler er også anvendbare, likeså ulike koblingsanordninger og svivler.

På leggefartøyet må det anordnes pumper, kompressorer og rørsystemer etter behov for å holde kontroll på overtrykket. Rørledningen anordnes fortrinnsvis på én eller flere leggetromler direkte på leggefartøyet, eventuelt kan leggetromler med seksjoner av rørledningen transporteres til leggefartøyet og overføres til leggefartøyet.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for utlegging til en havbunn fra et leggefartøy av en rørledning med en innvendig korrosjonsbestandig metallkledning som er tett anordnet med metallisk kontakt mot et ytre rørmateriale som er mindre korrosjonsbestandig, karakterisert ved at a) en seksjon av rørledningen spoles opp på en leggetrommel mens det holdes et overtrykk inne i seksjonen på 5-25 bar ved hjelp av et trykksatt fluid inne i seksjonen, b) en ytterligere seksjon av rørledningen sammenføyes til seksjonen spolt opp på leggetromlen mens rørledningen holdes i ro uten mekanisk bevegelse, idet overtrykket kan avlastes så lenge seksjonene er uten mekanisk bevegelse, c) overtrykk på 5-25 bar anordnes i seksjonene og den ytterligere seksjon spoles opp på leggetrommelen, d) flere seksjoner sammenføyes og spoles opp på en eller flere leggetromler ved å gjenta trinnene b) og c) inntil tilsiktet rørledningslengde er oppnådd, e) rørledningen legges ut fra leggefartøyet til havbunnen på konvensjonell måte, mens det holdes et overtrykk på 5-25 bar i rørledningen ved hjelp av et trykksatt fluid helt til rørledningen er korrekt plassert på havbunnen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fluidet som anvendes i rørledningen og seksjoner derav er vann.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fluidet som anvendes inne i rørledningen eller seksjoner derav er komprimert luft.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den innvendige metallkledning er en ca. 3 mm tykk kledning av rustfritt stål.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at seksjoner av rørledningen sveises sammen uten at det er innvendig overtrykk i rørledningen, idet rørledningen og seksjonene holdes i ro uten mekanisk bevegelse.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at økt diameter på rørledningen krever økt overtrykk for å sikre integriteten og konfigurasjonen til den innvendige korrosjonsbestandige kledningen