NO325132B1 - Konnektor - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en marin konnektor for frigjørbar forbindelse mellom en forankring i form av en hunndel anordnet på en flyter og en hanndel utformet i enden av en inntrekkbar kabelstreng utstyrt med bøyestiver, der hanndelen omfatter et dorlegeme med et trekkhode for forbindelse til et trekkorgan i den ene enden og kabelstrengen i den andre enden, et hylseformet legeme som er fiksert til dorlegemet med avskj ærbare elementer og bøyestiveren er festet direkte til det hylseformete legemet, idet det hylseformete legemet er beregnet på anlegg mot og parkering sammen med bøyestiveren i hunndelen mens resten av hanndelen med kabelstrengen er beregnet på å bli trukket videre opp gjennom hunndelen for oppkopling og fluidkommunikasjon på flyter.

En konnektor av den ovenfor angitte type er kjent fra US 5.947.642. Ytterligere kjent teknikk er representert i US 4.808.034.

Konnektoren er utviklet for å kunne foreta dykkerløs til- og fråkopling mellom en bøyestiver og et forankringspunkt på en flyter, så som et fartøy eller rigg. Bøyestiveren er i utgangspunktet anordnet rundt kabelstrengen og følger med denne frem til forankringspunktet. Bøyestiveren blir parkert i forankringspunktet mens kabelstrengen, etter en bestemt prosedyre, blir frigjort fra bøyestiveren og trukket videre opp gjennom denne. Frem til i dag har det vært vanlig at dykkere har måttet gå ned for å foreta disse koplingsoperasj oner.

Bøyestiveren har den funksjon at den skal hindre for store sykliske bøyninger i kabelstrengen i overgangssonen mellom sjø og luft forårsaket av bevegelser i fartøyet fremkalt av bølger, vind og sfrømninger. Bøyestivere kan være opp til femten meter lange og skal som sagt hindre utmattingsskader på kabelstrengen.

Forankringspunktet har form av en hunndel og er vanligvis anordnet i den nedre enden av et hult J-formet rør som er festet utvendig på siden av flyteren. Hunndelen og den nedre delen av det J-formete rør ligger normalt neddykket i vannet og er følgelig stasjonært anordnet i forhold til fartøyet. Konnektoren kan brukes gjentatte ganger, men må forberedes for hver gang. Den nedre enden av det J-formete rør blir orientert i en bestemt retning som er tilpasset kabelstrengens inntrekkingsretning.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en konnektor av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at det hylseformete legemet i sin førende ende omfatter et antall ettergivende kravefingre for samvirke med hunndelen og aksial fastholdelse av det hylseformete legemet og bøyestiveren til hunndelen.

Med fordel omfatter dorlegemet en skulder som er løsbart festet til trekkhodet.

Den løsbare skulder kan være satt sammen av to halvdeler eller et antall segmenter.

Skulderen på dorlegemet er fortrinnsvis beregnet på samvirke med de ettergivende kravefingre ved en eventuell senere frigjøring av det hylseformede legeme og bøyestiveren fra hunndelen.

Det hylseformede legeme kan også omfatte en utvendig skulder for sentrering i hunndelen.

Dorlegemet kan i sin nedre ende omfatte sperrende organer som er i stand til å hindre at det hylseformede legeme med bøyestiveren raser ned kabelstrengen under en eventuell frigjøring som omtalt ovenfor.

Hvert sperrende organ kan være fjærbelastet anordnet og i stand til å passere en hindring i én retning, men ikke i motsatt retning.

Videre kan hvert avskjærbart element være anordnet radialt gjennom veggen til det hylseformede element.

Hvert avskjærbart element kan i en utførelse være radialt bevegbart gjennom nevnte vegg og hvert avskjærbart element kan ha et svekkelsessted som eksponeres for og utsettes for de avskjærende krefter når det hylseformede element har nådd forutbestemt sted i hunndelen.

Andre og ytterligere formål, særtrekk og fordeler vil fremgå av den følgende beskrivelse av en for tiden foretrukket utførelse av oppfinnelsen, som er gitt for beskrivelsesformål og gitt i forbindelse med de vedlagte tegninger, hvor: Fig. 1 viser det miljø som konnektoren ifølge oppfinnelsen befinner seg i under bruk, Fig. 2 viser i lengdesnitt konnektoren ifølge oppfinnelsen i en første inntrekkingsfase,

Fig. 3 A-3E viser konnektoren ifølge fig. 2 i videre trinn under en inntrekkingsfase,

Fig. 4A-4C viser konnektoren ifølge fig. 1 i forskjellige faser under frigjøring av konnektordelene.

Fig. 5 viser fig. 4B i forstørret målestokk.

Det vises først til figur 1 som viser den omgivelse som konnektoren 10 ifølge oppfinnelsen vanligvis befinner seg i under bruk. Det er vist et fartøy 11 på havoverflaten og en kabelstreng 3 som går ned mot sjøbunnen og forløper langs denne frem til et valgt koplingspunkt 12. Sjødybden d kan være mer enn 1000 meter. Kabelstrengen 3 er ofte avhengt i en kjedelinjekonfigurasjon slik som illustrert på figuren. I den innringede del av figur 1 befinner konnektoren 10 seg. Konnektoren 10 er vist i større målestokk ved enden av pilen P fra nevnte innringning. Konnektoren 10 er satt sammen av bøyestiveren 4 og et avhengningspunkt 13 i toppen.

Det vises så til figur 2 som viser de respektive konnektordeler i nærmere detalj. Konnektoren 10 innbefatter en hunndel 1 og en hanndel 2. Hunndelen 1 er vanligvis anordnet i den nedre enden av et hult J-formet rør (ikke vist) som er festet utvendig på siden av en flyter eller et fartøy 11 og forløper i hovedsak vertikalt opp til flyterens dekksnivå. Hunndelen 1 og den nedre delen av det J-formete rør er normalt neddykket i vannet og kan betraktes som stasjonært anordnet i forhold til fartøyet 11. Konnektoren 10 kan brukes gjentatte ganger, men må forberedes for hver gang. Den nedre enden av det J-formete rør blir orientert i en bestemt retning som er tilpasset den retning som en kabelstreng 3 blir trukket inn i.

Hanndelen 2 er anordnet i enden av en inntrekkbar kabelstreng 3 som er utstyrt med bøyestiveren 4 som omslutter kabelstrengen 3 over en viss lengdeutstrekning. Hanndelen 2 omfatter et dorlegeme 5 med et trekkhode 6 for forbindelse til et trekkorgan (ikke vist), så som en wireline eller lignende, i den ene enden og kabelstrengen 3 i den andre enden.

Videre innbefatter hanndelen 2 et hylseformet legeme 7 som er fiksert til dorlegemet 5 med et antall avskj ærbare elementer 8. Bøyestiveren 4 er i sin tur festet direkte til det hylseformete legemet 7. Det hylseformete legeme 7 er beregnet på anlegg mot en innvendig stoppkant la i hunndelen 1 for parkering sammen med bøyestiveren 4 i hunndelen 1. Resten av hanndelen 2, dvs dorlegemet 5 med trekkhodet 6 og kabelstrengen 3, er beregnet på å bli trukket videre opp gjennom hunndelen 1 for oppkopling og fluidkommunikasjon på flyter eller fartøy 11.

Hanndelen 2 har en øvre stoppflate 2a som skal treffe og virke mot stoppkanten la i hunndelen 1.

Det hylseformete legemet 7 har i sin førende ende et antall ettergivende kravefingre 7a som er beregnet på å samvirke med en innvendig ringflens lb i hunndelen 1. Dermed kan det hylseformete legemet 7 og bøyestiveren 4 bli aksialt fastholdt til hunndelen 1.

Hvert avskjærbart element 8 er anordnet radialt gjennom veggen til det hylseformete legeme 7. Videre er hvert avskjærbart element 8 radialt bevegbart gjennom nevnte vegg. Hvert avskjærbart element 8 har et svekkelsessted som eksponeres for de avskjærende krefter når det hylseformete legemet 7 har nådd forutbestemt sted i hunndelen 1. Forutbestemt sted er i praksis når hanndelens 2 øvre stoppflate 2a støter mot stoppkanten la i hunndelen 1 tilnærmet samtidig som kravefingrene 7a låser seg til den innvendige ringflens lb i hunndelen 1 ved hjelp av sneppvirkning.

Dorlegemet S omfatter også en skulder Sa som er løsbart anordnet på trekkhodet 6. Den løsbare skulder 5a er vanligvis satt sammen av to halvdeler som blir skrudd fast til dorlegemet 5. Denne skulderen Sa trenger strengt tatt ikke monteres før man på et senere tidspunkt skal til med en operasjon for å frigjøre koplingen igjen.

Det hylseformede legeme 7 kan med fordel i sin nedre ende omfatte en utvendig skulder 7b eller utvidelse for sentrering i hunndelen 1 under sin parkeringsoperasjon.

Med henvisning til figur S har dorlegemet S i sin nedre ende et antall sperrende organer 9 som i likhet med skulderen Sa strengt tatt ikke behøver å bli montert før man på et senere tidspunkt skal til med en operasjon for å frigjøre koplingen igjen. De sperrende organer 9 virker slik at de hindrer at det hylseformede legeme 7 med bøyestiveren 4 raser ned kabelstrengen 3 under en eventuell senere frigjøringsoperasjon.

Hvert sperrende organ 9 er fjærbelastet anordnet og er i stand til å passere en hindring i én retning, men ikke i motsatt retning.

Figur 3B-3E viser ytterligere trinn i en inntrekkingsoperasjon som nå vil bli beskrevet i korthet. Figur 3 A er den samme som figur 2, men i mindre målestokk, og er med for å illustrere en inntrekkingsprosedyre. Som vist i figur 3B og 3C kan hanndelen 2 treffe hunndelen 1 med et vinkelawik mellom deres respektive lengdeakser på om lag 5 grader. Hunndelen 1 har en trompetform i sin nedre ende for å lette entringen mellom delene. Etter hvert som hanndelen 2 blir trukket opp gjennom hunndelen 1 bringes de på linje eller i flukt med hverandre som illustrert i figur 3C og 3D.

Når hanndelen 2 er fullstendig innført i hunndelen 1 støter den øvre stoppflaten 2a på hanndelen 2 mot stoppkanten la i hunndelen 1. Omtrent samtidig låser kraveflngrene 7a seg til den innvendige ringflens lb i hunndelen 1. Dette er illustrert i figur 3E. Kraveflngrene 7a er fjærende eller ettergivende i radiell retning som innebærer at de er i stand til å flekse eller bøye seg innover. Tuppen av kraveflngrene 7a har en utvendig pilespissform. Når tuppen når den innvendige ringflens lb vil de tvinges radielt innad helt til en hake 7c på tuppen smetter forbi ringflensen lb og flekser tilbake i en retning utad. Dermed skjer låsingen ved hjelp av en form for sneppvirkning. Det skal dermed forstås at hanndelen 2 i dette øyeblikk blir holdt fast til hunndelen 1 ved hjelp av haken 7c og den øvre stoppflate 2a som virker på hver sin side av ringflensen lb.

Hanndelen 2 skal imidlertid trekkes videre opp til dekksnivået på fartøyet. Hanndelen 2 frigjør seg nå med sitt hylseformete legeme 7 som blir stående parkert i hunndelen. Dette skjer ved at strekket i trekkorganet (ikke vist) økes, mens det hylseformede legemet 7 er fastlåst til hunndelen 1, inntil de avskjærende elementer 8 blir avskåret, som illustrert i den innringede og forstørrede del av figur 3E. Når elementene 8 er avskåret fortsetter resten av hanndelen 2, dvs. dorlegemet S med trekkhodet 6 og kabelstrengen 3, opp gjennom det J-formede rør til fartøyets dekksnivå. Der blir trekkhodet 6 tatt av for å få adkomst til selve enden av kabelstrengen 3 med sine respektive rørfittinger for viderekopling til respektive fluidrør ombord.

Dersom det ved en senere anledning blir nødvendig å frakople konnektoren vil man følge en prosedyre som er illustrert i figur 4A-4D og som vil bli beskrevet i det etterfølgende.

Etter fråkopling mellom rørene i dorlegemet 5 og de respektive fluidrør om bord blir trekkhodet 6 satt på og trekkorganet, så som en wireline, festet til trekkhodet 6. Nedfiring av dorlegemet 5, med trekkhodet 6 og kabelstrengen 3, kan så starte ved å slippe dette ned gjennom det J-formede rør og ned mot den i forhold til fartøyet stasjonære hunndelen 1, som vist i figur 4A.

Ved den videre nedfiring skal dorlegemet 5 løsgjøre det hylseformete legeme 7 fra hunndelen 1. Dette skjer påfølgende måte. Nå kommer den løsbart anordnete skulder Sa på trekkhodet 6 til anvendelse. Skulderen Sa har en innvendig konusform som avsmalner oppad. Som vist i figur 4B treffer den nedre kant Sb på skulderen 5a de respektive tupper på kravefingre 7a og på en slik måte at kanten 5b styrer kravefingrene 7a inn i konusforrnen som igjen medfører at kravefingrene 7a tvinges radielt innad som igjen fører til at haken 7c på kravefingrene 7a mister grepet med ringflensen lb. Dermed er det hylseformede legemet 7 frigjort fra sitt inngrep med hunndelen 1 og kan sammen med bøyestiveren 4 følge med kabelstrengen 3, som vist i første fase i figur 4C og i siste fase før utføring fra hunndelen 1 i figur 4D.

Samtidig med det ovenfor beskrevne blir de sperrende organer 9 engasjert. Når de sperrende organer 9 blir ført ned gjennom det hylseformete legeme 7 vil de etter hver treffe en innvendig innsnevring 7d i den nedre enden av det hylseformete legeme 7, se fig 4A. Innsnevringen 7c tvinger de sperrende organer 9 fjærende innad. Innsnevringen 7d avslutter i en innvendig skulder 7e. Når de sperrende organer 9 passerer den innvendige skulder 7e spretter de sperrende organer 9 ut igjen. Dette skjer omtrent samtidig, dog litt før, med at kravefingrene 7a blir frigjort fra den innvendige ringflens lb ved hjelp av nevnte skuldre 5a på dorlegemet 5 som ovenfor beskrevet.

Som tidligere nevnt vil de sperrende organer 9 virke slik at de hindrer at det hylseformede legeme 7 med bøyestiveren 4 raser på ukontrollert måte ned kabelstrengen 3 under denne frigjøringsoperasjon.

Claims (9)

1. Konnektor for frigjørbar forbindelse mellom en forankring i form av en hunndel (1) anordnet på en flyter og en hanndel (2) utformet i enden av en inntrekkbar kabelstreng (3) utstyrt med bøyestiver (4), hvilken hanndel (2) omfatter et dorlegeme (5) med et trekkhode (6) for forbindelse til et trekkorgan i den ene enden og kabelstrengen (3) i den andre enden, et hylseformet legeme (7) som er fiksert til dorlegemet (5) med avskj ærbare elementer (8) og bøyestiveren (4) er festet direkte til det hylseformete legemet (7), idet det hylseformete legemet (7) er beregnet på anlegg mot og parkering sammen med bøyestiveren (4) i hunndelen (1) mens resten av hanndelen (2) med kabelstrengen (3) er beregnet på å bli trukket videre opp gjennom hunndelen (1) for oppkopling og fluidkommunikasjon på flyter, karakterisert ved at det hylseformete legemet (7) i sin førende ende omfatter et antall ettergivende kravefingre (7a) for samvirke med hunndelen (1) og aksial fastholdelse av det hylseformete legemet (7) og bøyestiveren (4) til hunndelen (1).

2. Konnektor som angitt i krav 1, karakterisert ved at dorlegemet (5) omfatter en skulder (5a) løsbart anordnet på trekkhodet (6).

3. Konnektor som angitt i krav 2, karakterisert ved at den løsbare skulder (5 a) er satt sammen av to halvdeler, alternativt et antall segmenter.

4. Konnektor som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at nevnte skulder (5a) på dorlegemet (5) er beregnet på samvirke med de ettergivende kravefingre (7a) ved en eventuell senere frigjøring av det hylseformede legeme (7) og bøyestiveren (4) fra hunndelen (1).

5. Konnektor som angitt i ett av kravene 1-4, karakterisert ved at det hylseformede legeme (7) omfatter en utvendig skulder (7b) for sentrering i hunndelen (1).

6. Konnektor som angitt i ett av kravene 1-5, karakterisert ved at dorlegemet (5) i sin nedre ende omfatter sperrende organer (9), hvilke sperrende organer (9) er i stand til å hindre at det hylseformede legeme (7) med bøyestiveren (4) raser ned kabelstrengen (3) under en eventuell frigjøring ifølge krav 5.

7. Konnektor som angitt i krav 6, karakterisert ved at hvert sperrende organ (9) er fjærbelastet og i stand til å passere en hindring i én retning, men ikke i motsatt retning.

8. Konnektor som angitt i ett av kravene 1-7, karakterisert ved at hvert avskjærbart element (8) er anordnet radialt gjennom veggen til det hylseformete legeme (7).

9. Konnektor som angitt i krav 8, karakterisert ved at hvert avskjærbart element (8) er radialt bevegbart gjennom nevnte vegg og at hvert avskjærbart element (8) har et svekkelsessted som eksponeres for å utsettes for de avskjærende krefter når det hylseformete legeme (7) har nådd forutbestemt sted i hunndelen (1).