NO328942B1 - Manifoldstruktur med justerbare braketter - Google Patents

Description

Manifoldstruktur med justerbare braketter

Foreliggende oppfinnelse vedrører en manifoldstruktur omfattende en rammekonstruksjon, et antall rør, rørbend og eventuelt ventiler, utlagt i et rørsystem med et antall fra rammekonstruksjonen utstikkende rørtermineringer, hvilken rammekonstruksjon er utstyrt med et antall bærebraketter for respektive koplingsdeler som er forbundet med nevnte rørtermineringer.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte til fremstilling av en manifoldstruktur av typen som er angitt ovenfor.

Slike manifoldstrukturer er beregnet på å stå fast på sjøbunnen og skal tilknyttes ett eller flere ventiltrær for produksjon av olje- og/eller gass. Tilknytningen skjer ved at jumpere, eller ledninger, blir senket ned fra overflaten mot koplingspunkter på manifoldstrukturen og ventiltrærne. Manifoldstrukturen er gjerne oppbygd av et antall dragere og stivere hensiktsmessig anordnet i en mer eller mindre åpen rammekonstruksjon som i sin tur kan stå på et fundament på sjøbunnen, for eksempel et sugeanker eller muddermatte. Rørsystemet omfatter et antall samlestokker, grenrør, bend og ventiler.

Ved produksjonen av slike manifoldstrukturer har det vært et problem med produksjonstoleransene. Dette må ses i sammenheng med de store dimensjoner det her dreier seg om. Konstruksjonene er ofte flere titalls meter lange, og bærer tilsvarende lange rør med store dimensjoner, gjerne flere desimeter i diameter. Rørene og bendene med sine vinkler, blir produsert etter målsatte tegninger. Det samme gjelder selve rammekonstruksjonen og tilhørende bærebraketter. Ofte vil det være 10-12 bærebraketter, eller flere, per manifoldstruktur. Bærebrakettene skal danne støtte og feste for respektive rørender med sine termineringer. Alt dette innebærer at det lett oppstår et problem ved monteringen når komponentene ikke passer perfekt til hverandre.

Hvert rør i rørsystemet ender i en rørterminering i form av en konnektorflens som sammen med en konnektor styrekonus (connector porch) danner en koplingsdel som utgjør hanndelen i en koplingsenhet. Hanndelen er på en eller annen måte festet til en bærebrakett på rarnmekonstruksjonen. Frem til i dag har hver bærebrakett vært fastsveist til rammekonstruksjonen som om den var en integrert del. Dette har skapt problemer dersom rørene ikke er helt presist produsert mht rørlengder og vinkler på bend. Forutsetningsvis skal disse treffe nøyaktig på bærebrakettene. Når det ikke har vært tilfelle har man måttet skjære løs braketten og flytte den slik at den stemmer overens med konnektorflensen, får så å sveise den på nytt til rammekonstruksjonen.

I tillegg har bærebrakettene gjerne vært vendt innover i manifoldstrukturen, dog ikke alltid. Dette har skapt problemer med tilkomsten ved senere oppkoblinger.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse har vært å minske kravene til toleransene ved produksjon av hovedrørene. Dermed vil det være muligheter for å kutte ned på tidsbruken og redusere produksjonskostnadene. Dessuten vil det ikke forekomme at deformasjoner påføres rørene ut fra produksjonstoleransene. Samtidig vil de bli lettere å montere uten å måtte bruke krefter for å tvinge rørene på plass.

Et ytterligere formål har vær å kunne foreta parallell produksjon av rammekonstruksjon og komponenter, for eks bærebrakettene og rørene. Dermed vil man oppnå kortere produksjonstid ved modulbygging.

Nok et formål har vært å "standardisere" komponenter som skal brukes på rammekonstruksjonene slik at disse kan bygges og klargjøres uavhengig av når rammekonstruksjonene bygges.

Nok et formål har vært å bedre tilkomsten til innvendig manifoldstruktur under produksjonen av denne, så som god tilkomst under montering og sammenstilling av rør og bend.

De ovenfor nevnte formål oppnås i samsvar med den foreliggende oppfinnelse ved at det er tilveiebrakt en manifoldstruktur av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at hver bærebrakett er tilvirket som en separat, standardisert enhet som omfatter flere festeorganer for løsbar montering til rammekonstruksjonen, hvilke festeorganer er utformet for begrenset justerbarhet i høyde- og sideretning for tilpasning til en allerede innplassert rørterminering.

Det skal forstås at det er av vesentlig betydning at røret opp til hanndelen skal vedvarende stå ubelastet etter at hanndelen er fiksert - altså ingen tvangskrefter til stede etter ferdig montering.

Med fordel kan festeorganene omfatter skrue/boltforbindelser. Skrue/boltforbindelsene kan løpe gjennom avlange huller for å oppnå nevnte justerbarhet.

I samsvar med oppfinnelsen er det også tilveiebrakt en bærebrakett beregnet på montering til en manifoldstruktur som angitt ovenfor, der bærebraketten er konstruert for å bære en koplingsdel som holder en rørende med en konnektorflens, som spesielt kjennetegnes ved at bærebraketten omfatter flere koplingsorganer for avtakbar montering til rammekonstruksjonen, hvilke koplingsorganer er utformet for begrenset justerbarhet i høyde- og sideretning for tilpasning til en allerede innplassert rørstuss med nevnte konnektorstuss.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det også tilveiebrakt en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte type, som kjennetegnes ved at rørsystemet først monteres på plass inn i rammekonstruksjonen og med rørtermineringer stikkende ut fra rammekonstruksjonen og pekende oppad, at en bærebrakett plasseres ved respektive rørtermineringer å grovjusteres til rørtermineringen, at en konnektor styrekonus plasseres over respektive konnektorflenser, at hver konnektor styrekonus skrus fast til tilhørende konnektorflens og deretter sveises til tilhørende bærebrakett, idet bærebraketten deretter finjusteres og endelig fikseres til rammekonstruksjonen.

Andre og ytterlige formål, særtrekk og fordeler vil fremgå av den følgende beskrivelse av for tiden foretrukne utførelser av oppfinnelsen, som er gitt for beskrivelsesformål og gitt i forbindelse med de vedlagte tegninger, hvor: Fig. 1 viser i perspektivisk avbildning et utsnitt av en toppramme og bunnramme i en manifoldstrukturs rammekonstruksjon og med et detaljutsnitt C, Fig. 2 viser i perspektivisk avbildning en bærebrakett som settes ned for montering på rammekonstruksjonen til manifoldstrukturen ifølge oppfinnelsen, Fig. 3 viser i perspektivisk avbildning bærebraketten helt nedsatt på rammekonstruksjon til manifoldstrukturen ifølge oppfinnelsen, Fig. 4 viser i perspektivisk avbildning en konnektor styrekonus som er i ferd med å settes ned på bærebraketten på rammekonstruksjonen og med to detaljutsnitt A og B, Fig. 5 viser i perspektivisk avbildning konnektor styrekonusen helt nedsatt på bærebraketten på rammekonstruksjonen til manifoldstrukturen ifølge oppfinnelsen, Fig. 6 viser i perspektivisk avbildning installasjon av en VCM på konnektor styrekonusen på bærebraketten på rammekonstruksjonen til manifoldstrukturen ifølge oppfinnelsen, Fig. 7 viser i perspektivisk avbildning når VCM entrer bærebraketten på rammekonstruksj onen, Fig. 8 viser i perspektivisk avbildning VCM helt nedsatt på bærebraketten på rammekonstruksj onen, Fig. 9-11 viser et utvalg av alternative utforminger av bærebraketten ifølge oppfinnelsen.

Fig. 12 viser en typisk manifoldstruktur med bærebraketter ifølge oppfinnelsen.

En typisk, komplett manifoldstruktur 10 er illustrert i Fig. 12 og kan konfereres med etter hvert som figurene 1-11 blir beskrevet. Dette for å lette forståelsen av oppfinnelsen og kunne se sammenhengene hvor de enkelte deler og komponenter skal stå plassert i manifoldstrukturen og i forhold til hverandre. Den viste manifoldstruktur 10 står festet til et sugeanker 11 som igjen settes på sjøbunnen.

Det vises først til figur 1 som viser et utsnitt av en manifoldstruktur, nærmere bestemt en bunndel la og en toppdellb av manifoldstrukturens 10 rammekonstruksjon 1. Rammekonstruksjonen 1 er av betydelige dimensjoner, ofte flere titalls meter lang. Et vinklet rør, eller bend, 2 med en konnektorflens 2a er illustrert som innplassert i rammekonstruksjonen 1. Videre har bunndelen la en brakettstruktur 3 med avlange huller 3 a beregnet for senere justerbar montering av utstyr på brakettstrukturen 3. Toppdelen lb har en motsvarende støttestruktur 4 med huller 4a beregnet for senere montering av nevnte utstyr på støttestrukturen 4.

Figur 2 viser en bærebrakett 5 som er i ferd med å settes ned ovenfra på rammekonstruksjonen 1. Bærebraketten 5 har en i hovedsak vertikalt ragende ryggkonstruksjon 5a, en i hovedsak horisontalt forløpende bærekonstruksjon 5b, skråstivere 5c og en føringsstruktur 5d. Videre har bærekonstruksjonen 5b en sentral åpning 5e for opptak av vinkelrøret 2. Figur 3 viser bærebraketten 5 satt ned på brakettstrukturen 3 og hviler på denne. Vinkelrøret 2 passerer gjennom åpningen 5e i bærekonstruksjonen 5b og konnektorflensen 2a rager i sin tur oppad fra bærekonstruksjonens 5b plan og står klar til å ta i mot en sammenpassende komponent. Figur 4 viser en slik komponent i form av en konnektor styrekonus 6 som skal settes ned over konnektorflensen 2a. Videre vises et detaljutsnitt A som viser den nedre innfestingen mellom bærebraketten 5 og brakettstrukturen 3 på bunndelen la i forstørret målestokk. Et antall bolter B er benyttet til å sikre delene sammen. Avlange spor i delene gjør at de kan justeres i forhold til hverandre i horisontalplanet.

Detaljutsnittet B i figur 4 viser et øvre festeorgan 5 f på ryggkonstruksjonen 5a i forstørret målestokk. Festeorganet 5f har avlange spor 5g for å kunne foreta høydejustering. Om høydejustering er nødvendig, kan det settes inn shims eller avstandsstykker mellom respektive flensorganer på bærebraketten 5 og brakettstrukturen 3, altså på det sted som er vist i detaljutsnitt A i figur 4. Figur 5 viser konnektor styrekonusen 6 helt nedsatt på bærekonstruksjonen 5b. Konnektor styrekonusen 6 har en bunnplate 6a som gir den noe bevegelsesfrihet i horisontalplanet til å komme i riktig posisjon i forhold til konnektorflensen 2a. Bunnplaten 6a hviler mot toppflaten av bærekonstruksjonen 5b. Figur 6 viser første trinn i den avsluttende fase under installasjon av en vertikal koplingsmodul 7 (VCM) på konnektor styrekonusen 6 som i sin tur er anordnet på bærebraketten 5 på rammekonstruksjonen 1. Koplingsmodulen 7 nedsettes ovenfra og posisjoneres slik at hunndelen står rett over konnektor styrekonusen 6. Styrekonusen 6 utgjør således hanndelen. Koplingsmodulen 7 har føringsorganer 7a som er beregnet på å samvirke med føringsstrukturen 5d som er anordnet på bærebrakettens 5 ryggkonstruksjon 5a. Under nedsetting styrer føringsorganene 7a koplingsmodulen 7 inn mot konnektor styrekonusen 6 ved hjelp av føringsstrukturen 5d. Føringsstrukturen har i sitt øvre parti skråflater 5d' for å lette innføringen av føringsorganene 7a i føringsstrukturen 5 a. Figur 7 viser neste trinn i den avsluttende fase. Koplingsmodulen 7 har engasjert føringsstrukturen 5d via føringsorganene 7a og blir ledet videre på plass inn mot konnektor styrekonusen 6 på bærebraketten 5. Koplingsmodulen 7 innbefatter en klemkonnektor 7b som foretar den endelige sammenkopling mellom flensene. Figur 8 viser den ferdige installasjon av koplingsmodulen 7 på konnektor styrekonusen 6 på bærebraketten 5 på rammekonstruksjonen 1. Koplingsmodulen 7 innbefatter et rørbend 8 med en koplingsflens 8a som blir brukt til senere tilkopling av en rørledning som trekkes inn mot denne flens 8a. Figur 9 til 11 viser tre varianter 5'; 5"; 5"' blant mange mulige utforminger av en bærebrakett ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Den måte som hele manifoldstrukturen blir fremstilt på vil nå bli beskrevet med henvisning til figur 1-8. Vi forutsetter at en i og for seg tradisjonell rammekonstruksjon allerede er produsert og tilrettelagt for videre oppbygging, montering og sammenstilling.

Først monteres rørsystemet på plass inn i rammekonstruksjonen. Alle ytre tilkoplingspunkter i form av rørtermineringer stikker ut fra selve rammekonstruksjonen. Rørtermineringene er slik utformet at de peker oppover. Deretter blir hver bærebrakett plassert over respektive rørtermineringer. Hver bærebrakett blir grovjustert i forhold til tilhørende rørterminering.

Dernest blir en konnektor styrekonus plassert over respektiv konnektorflens. Hver konnektor styrekonus blir i sin tur skrudd fast på tilhørende konnektorflens. Deretter sveises konnektor styrekonusen til sin tilhørende bærebrakett. Avslutningsvis blir så hver bærebrakett finjustert og endelig fiksert ved hjelp av skruer/bolter og muttere til rammekonstruksjonen.

Dermed oppnås nettopp dette at rørene står montert helt uten belastning.

Claims (5)

1. Manifoldstruktur omfattende en rammekonstruksjon (1), et antall rør (2), rørbend og eventuelt ventiler, utlagt i et rørsystem med et antall fra rammekonstruksjonen utstikkende rørtermineringer, hvilken rammekonstruksjon (1) er utstyrt med et antall bærebraketter (5) for respektive koplingsdeler i forbindelse med nevnte rørtermineringer, karakterisert ved at hver bærebrakett (5) er tilvirket som en separat, standardisert enhet som omfatter flere festeorganer for løsbar montering til rammekonstruksjonen, hvilke festeorganer er utformet for begrenset justerbarhet i høyde- og sideretning for tilpasning til en allerede innplassert rørterminering.

2. Manifoldstruktur som angitt i krav 1, karakterisert ved at festeorganene omfatter skrue/bo lt forbindelser (B).

3. Manifoldstruktur som angitt i krav 2, karakterisert ved at festeorganene omfatter skrue/boltforbindelser som løper gjennom avlange huller (5g) for nevnte justerbarhet.

4. Bærebrakett (5) beregnet på montering til en manifoldstruktur som angitt i ett av kravene 1-3, der bærebraketten er konstruert for å bære en koplingsdel som holder en rørende med en konnektorflens (2a), karakterisert ved at bærebraketten omfatter flere koplingsorganer for avtakbar montering til rammekonstruksjonen (1), hvilke koplingsorganer er utformet for begrenset justerbarhet i høyde- og sideretning for tilpasning til en allerede innplassert rørstuss med nevnte konnektorstuss.

5. Fremgangsmåte til fremstilling av en manifoldstruktur av typen som er angitt i kravene 1-3, karakterisert ved at rørsystemet først monteres på plass inn i rammekonstruksjonen og med rørtermineringer stikkende ut fra rammekonstruksjonen og pekende oppad, at en bærebrakett plasseres ved respektive rørtermineringer å grovjusteres til rørtermineringen, at en konnektor styrekonus plasseres over respektive konnektorflenser, at hver konnektor styrekonus skrus fast til tilhørende konnektorflens og deretter sveises til tilhørende bærebrakett, idet bærebraketten deretter finjusteres og endelig fikseres til rammekonstruksjonen.