NO332620B1 - Rorklemme med frakoblingsredundans for undervannsinstallasjoner og rorlinjer - Google Patents

Abstract

Rørklemme med frakoblingsredundans for undervannsinstallasjoner og rørlinjer. Klemmesegmentene (1) kan deles i to om den primære utløsningsmekanisme (2) ikke virker. Den sekundære utløsningsmekanisme (5-7) har en "kollaps"-funksjon som tillater frakobling selv når klemmen er strammet. Segmentene kan utstyres med stempler (11) som skyver de vekk fra flensene (4) når klemmen er løsnet. Videre kan klemmen utstyres med kiler (15) som splitter flenser som har grodd fast.

Description

Oppfinnelsen angår en klemme for rør ved undervannsinstallasjoner og rørlinjer for transport av væske og gass.

En typisk klemme vises i figur 1. Klemmen består av to eller flere segmenter (1) som strammes sammen med én eller flere skruer (2) tangensialt til rørene (3) og klemmene. Større klemmer har ofte en struktur (ikke vist) som guider klemmesegmentene (1) vekk fra flensene (4) likt i alle sider når klemmen åpnes. Figur 2 viser et tverrsnitt langs klemmens akse. Der klemmen brukes til å koble rør sammen, presser den ofte rørendene sammen, ved at tverrsnittet av flensene (4) og klemmen er trapesformet som vist i figuren.

Patent GB 2288205 B fra 1998 beskriver en klemme som fungerer som et flateelement for stigerør. Segmentene (40) er lagt av separate flyttelementer som holdes sammen av en elastisk metal bånd (42) som er strammet av skruer (46).

Patent US 2080251668 Al fra 2008 1998 beskriver også en klemme som fungerer som et flytteelement for stigerør. I denne løsning hengsles segmentene (210,220,230 og 240) sammen av en elastisk del (310) og utgjør en samlet elastisk sammenstilling. Sammenstillingen presses deretter mot stigerøret med elastisk bånd som strammes med skruer.

Frakobling av slike løsninger og andre typer klemmer som er stammet med skruer, kan være en utfordring etter at installasjonen har stått en stund i havbunnen: 1. Fjerning av klemmen forutsetter at den primære låsemekanismen lar seg løsnes. Selv der man har flere selvstendige skruer i serie, sannsynligheten er stor for at alle er i samme tilstand. Klemmen må dermed kuttes for å bli fjernet eller for å kunne frakoble rørene der klemmen brukes for å koble rør sammen. Kutting er en risikabel operasjon som kan skadde andre komponenter enn klemmen 2. Etter at klemmen er kuttet, må den løsnes fra røret eller flensene. Evt. klemmelepper (lc) er kilet fast på flensene (4) takket være trapes formen og kan i tillegg være rustet fast. Den primære låsemekanismen kan skyve segmentene vekk fra flensene, men når den ikke virker må klemmesegmentene trekkes med spesielle verktøy 3. Selv når klemmen er åpnet, viser det seg ofte at flensene har grodd sammen der klemmen vært brukt for å koble rør sammen

Utfordringene ovenfor gjelder også på land, men i dybden kan man ikke bruke personell og standard verktøy og maskiner. Per i dag kreves det ofte spesielle kutteverktøy for ubemannede operasjon der slike klemmer er i bruk. Verktøyet designes og produsert samtidig med installasjonen i tilfelle behovet vil melde seg i framtiden.

Oppfinnelsen sikter på å løse disse oppgaver med 2 eller 3 selvstendige mekanismer som er bygd inn i klemmene og krever minimalt av spesialtilpasset verktøy: 1. Én eller flere klemmesegmenter vil bli lagt av to sammensatte delsegmenter hver. Mekanismen som holder delsegmentene sammen, kan kobles av selv når klemmen er strammet 2. Én eller flere stempler i hvert segment skyver det vekk fra flensene. Stemplene kan aktiveres hydraulisk eller mekanisk 3. Når åpningen i klemmen blir større enn flensene, aktiveres kileformede stempler som "borer" seg mellom flensene og presser dem vekk fra hverandre. Disse kan være en del av skyvestemplene eller være helt selvstendige (kilene er ikke nødvendige for løsning av klemmen, de utgjør en ekstrafunksjon)

Oppfinnelsen sikter på både ombygging og nye installasjoner. De nye klemmene vil dermed etterligne geometrien til klemmene de vil erstatte. De aktuelle kombinasjoner av mekanismene vil bli tilpasset det enkelte tilfellet. Videre kan de nye klemmene restaureres og gjenbrukes i større grad enn vanlige klemmer som har låst seg fast. Beskrivelsen nedenfor med de vedlagte tegninger viser en klemme som brukes til å koble rør sammen, men løsningen det søkes patent på, kan anvendes også der klemmer brukes langs rør, f.eks. flytteelementer på en stigerør.

2

En pinne som kobler to deler sammen kan vanskelig trekkes ut mens delene er under spenning. Mekanismen som vil holde delsegmentene sammen, vil dermed ha en "kollaps"-funksjon (avlastning). Figur 3 viser et sideriss og figur 4 et frontriss av et klemmesegment med "bakdør" der segmentene er satt sammen av to delsegmenter (la-b) som er splittet ved (lc). (6) og (7) utgjør sammen en pinne som holder delsegmentene sammen. Støtteklossene (5) tvinger (6) og (7) til å stå i rett linje over hverandre. Figur 6 viser isometrisk riss av (5), (6) og (7). Figur 5 viser tilsvarende mekanisme med aksial arrangement. Delene (5-7) skal ha et grensesnitt mot RO Ven (undervanns ubemannet fartøy), her vises et gjenget hull (5a), (6a) og (7a), der ROVen kan skru inn et håndtak (figur 6). Skruen (8) til håndtaket kan være lengre enn pinnene. Ved å skru den gjennom støtteklossen (5) mot flensen (4), får man ekstra kraft for å trekke klossen ut. Når én av støtteklossene (5) trekkes ut, kan (6) og (7) danne en gjensidig vinkel (a) og blir dermed sammen sett smalere (b) som vist i figur 8. Én av delpinnene (6) eller (7) kan dermed lett trekkes ut. Den andre delpinne kan bli igjen for å opprettholde en "støttering" av klemmen når/om kilestemplene senere aktiveres. Figur 9 og 10 viser front- og sideriss av en klemme der delpinnen (7) er fjernet fra alle segmentene. Figur 11 er utsnitt av figur 10 ved A-A som viser klaringen (c) mellom segmentlepene (lc) og flensene (4).

Skyvestemplene kan aktiveres hydraulisk eller mekanisk. Figur 12 viser tverrsnitt av en løsning med skruer: Ved hjelp av et håndtak (9) eller tilsvarende, vrir ROVen én skrue (10) om gangen for å løsne klemmen. Figur 13-14 viser tverrsnitt av et segment med hydraulisk løsning: (11) er stempler som ligger i sylindre (12). (13) er kork av plast som besegler trakten (14) som leder til sylinderen. Hullrommet er fylt med fett eller tilsvarende tykkflytende substans som hindrer vannet fra å trenge inn og holder mottrykk. ROVen fjerner den beskyttende korken (13) og kobler på hydraulikkslanger (vises ikke). Deretter kan det pumpes inn væske gjennom traktene (14) for å presse stemplene mot flensene (4). Man kan bruke sjøvann som hydraulikkvæske om ønskelig, ettersom innredningen skal aktiveres bare én gang.

Kilestempler (15) kan være en mekanisme som opereres selvstendig med egne sylindere og hydraulikkrets ved side av skyvestemplene, eller innebygd i skyvestemplene som vises i figur 15-18. Det ytre stempel (11) er et skyvestempel med det samme ytre geometri som ved figur 13. Det indre stempel (15) er kilestempelet. Stålkuler (16) låser stemplene sammen. Stemplene skyves sammen i begynnelsen som vises i figur 16, for å sikre at klemmen er åpen før kilene (15) borer seg mellom flensene (4). Når skyvestemplene når et spor (17) i sylinderen, kan stålkulene ved hjelp av fjær (18) gli ut. Skyvestemplene låses dermed til klemmesegmentene, mens kilene (15) fortsetter alene og presser flensene vekk fra hverandre. Figur 18 viser stempelsammensettingen med kilestempelet i sin indre og ytre posisjoner.

Claims (13)

1. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer,karakterisert vedat den er utstyrt med en sekundær utløsningsmekanisme som består av at én eller flere av klemmens segmenter (1) kan hver for seg deles i to om klemmens primære utløsningsmekanisme (2) som linker segmentene sammen ikke virker.

2. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer ifølge krav 1,karakterisertved at klemmens segmenter som kan deles i to, er lagt av to hoveddeler (la og lb), som er koblet sammen med en mekanisme som har avlastingsfunksjon: En flat eller oval koblingspinne som er sammensatt av to deler oppå hverandre (6, 7) og én eller to støtteklosser (5) som holder pinnen på plass. Når én av støtteklossene fjernes og delpinnene vris i forhold til hverandre, blir pinnen smalere.

3. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer ifølge krav 1-2,karakterisertved at den sekundære utløsningsmekanismen kan opprettholde klemmen lukket med en større åpning når bare én halvdel av koblingspinnen (6 eller 7) trekkes ut, slik at evt. rørflenser (4), der klemmen er montert over slike, kan passere gjennom, og samtidig kan klemmen brukes som støtte for andre funksjoner

4. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer ifølge krav 1-3,karakterisertved at den kan utstyres med sekundære utløsningsmekanisme, der låsepinne løper enten aksialt eller radialt med hensyn til klemmens akse, og kan dermed trekkes ut aksialt eller radialt etter tilgjengelig adgang

5. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer ifølge krav 1-4,karakterisertved at segmentene kan utstyres med stempler (10, 11) som skyver klemmesegmentene (la og lb) radialt

6. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer ifølge krav 1-5,karakterisertved at stemplene (10,11) kan utstyres med mekanisk aktivering som skruer (8), og/eller hydraulisk aktivering etter tilgjengelig adgang og behov

7. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer ifølge krav 1-6,karakterisertved at den kan utstyres med kileformet stempler (15) som skyver rørflenser (4) fra hverandre der klemmen er brukt for sammenkobling av rør, når disse presses inn i spalten mellom flensene

8. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer ifølge krav 7,karakterisertved at kilestemplene (15) kan være integrert i skyvestemplene (10,11) eller være en selvstendig mekanisme

9. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer ifølge krav 1-8,karakterisertved at kilestemplene (15) kan utstyres med mekanisk aktivering som skruer, og/eller hydraulisk aktivering tilsvarende løsningene for skyvestemplene (10, 11)

10. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer ifølge krav 1-9,karakterisertved at kilestempler (15) som er integrert i skyvestemplene (11), ikke aktiveres før klemmeåpningen er stor nok ved at låsekuler (16) eller tilsvarende, sikrer skyvestemplene og kilestemplene sammen inntil skyvestemplene når sin ytreposisjon

11. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer ifølge krav 1-10,karakterisert vedat stemplene (10,11, 15), om installert, er innkapslet i myk, vannavvisende substans som sikrer stemplenes funksjon etter lang tid under vann

12. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer ifølge krav 1-11,karakterisert vedat stemplene (10,11, 15) kan anvendes også når den primære utløsningsmekanismen virker, og brukes til å løsne klemmen fra underlaget om den sitter fast

13. Rørklemme for undervannsinstallasjoner og rørlinjer ifølge krav 1-12,karakterisert vedat den sekundære utløsningsmekanismen og stemplene kan anvendes/installeres både ved nye klemmer og modifisering av eksisterende klemmer