NO136287B - - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et fartøy til bruk ved

arbeid under -vann, omfattende et hovedsakelig kuleformet oppholdskammer som har innvendig atmosfæretrykk, og som er utført med nød-vendige kontrollutrustninger for styring av arbeidsredskaper og verktøy som befinner seg utenfor oppholdskammeret.

Undervannsfartøyer som benyttes til observasjon og utførelse

av visse arbeidsoperasjoner under vann, er tidligere kjent. Ved større dybder enn 300 m er slike fartøyer helt nødvendige, idet vanlig dykkerarbeide på slike dyp medfører meget tidkrevende om-stillingsprosesser for dykkerne, samtidig som varigheten av hver dykkeroperasjon blir meget kort.

Således er der kjent helt fjernstyrte fartøyer som tjener

til overvåkning og utførelse av små arbeidsoperasjoner under vann. Slike fartøyer kan som regel bare benyttes for fjernobservasjoner

av visse områder og opptak av prøver av sjøvannet på den dybde hvor fartøyet befinner seg, eller i enkelte tilfeller for opptak av prøver av havbunnen. Imidlertid er det meget vanskelig ved hjelp av slike fjernstyrte fartøyer å utføre f.eks. reparasjonsarbeider og in-stallasjonsarbeider, idet selv avanserte fjernstyrte mekanismer ikke kan kompensere den stedlige menneskelige orienteringsevne på arbeids-plassen. Foruten at et slikt arbeid er meget vanskelig å utføre fra moderskipet, er utstyret som trengs for å fullføre en fjernstyrt arbeidsoperasjon, meget komplisert og kostbart.

Således ex der også kjent undervannsfartøyer, f.eks. av mini-ubåttypen, hvor mannskapet oppholder seg i. et kammer med innvendig atmosfæretrykk og derfra styrer forskjellige redskaper anbragt utenpå fartøyet. Oppholdet under vann kan da, sammenlignet med dykkerarbeid, gjøres forholdsvis behagelig for mannskapet, samtidig som oppholdet under vann kan strekke seg over tidsrom som kan sam-menlignes med dem på vanlige ubåter. Videre oppnår man med slike fartøyer den fordel at operatøren direkte kan observere det arbeid som utføres, og på stedet avgjøre om det er tilfreds-stillende .

Den foreliggende oppfinnelse angår således et fartøy til bruk ved arbeid under vann og av den type som omfatter et oppholdskammer med innvendig atmosfæretrykk og med nødvendige kontrollutrustninger for styring av utvendige arbeidsredskaper og verktøy. Tidligere kjente fartøyer av denne art er imidlertid beheftet med den ulempe at der i tilfellet av at deler av fartøyet eller de utvendige redskaper på dette huker seg fast i bunnen eller annet utstyr på arbeidsstedet under vann, behøves et møysommelig og tidkrevende arbeid for å få løs selve fartøyet.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å gi anvisning på et fartøy av den ovennevnte art som ikke er behéftet med de nevnte ulemper. Undervannsfartøyet ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved at oppholdskammeret via en fra oppholdskammeret manøvrerbar, løsbar kobling er tilsluttet en service-seksjon som bærer servomekanismer og arbeidsredskaper, slik at oppholdskammeret kan løsgjøres fra service-seks jonen i tilfelle denne huker seg fast under arbeidet under vann, og at service-seksjonens arbeidsredskaper er slik konstruert at de i sine forskjellige arbeidsstillinger ikke stenger for oppholdskammerets unnslipningsvei. Herved oppnås et undervannsfartøy som reduserer risikoen for fasthuking av oppholdskammeret til bunnen eller til utstyr på arbeidsstedet under vann til et minimum. Den hovedsakelig kuleformede utformning av oppholdskammeret eller -seksjonen bør selvsagt utføres med så glatt overflate som mulig, slik at oppholdsseksjonen når den frigjøres fra service-seksjonen, kan unnvike fra arbeidsstedet uten. fare for selv å huke seg fast i undervannsutstyr.

Ved et fartøy utformet ifølge den foreliggende oppfinnelse oppnår man også den fordel at samme oppholdskammer lett kan påsettes andre service-seksjoner som kan ha forskjellig størrelse og utformning alt -avhengig av det arbeid ^om skal utføres under vann. Ved at man kan løsgjøre service-seksjonen fra oppholdskammeret, vil også service og vedlikehold av service-seksjonen bli lettere, og for-andringer og ombygginger av de enkelte seksjoner kan lettere utføres i fravær av oppholdskammeret.

Ved en foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen kan koblingen omfatte et trykktett koblingskammer som under normal drift har atmosfæretrykk, og som er utstyrt med ventilorganer som ved tilstander som tilsier løsning av koblingen, tjener til utjevning av trykkforskjellen mellom koblingskammeret og det omgivende medium.

Ved å utnytte trykkforskjellen mellom koblingskammeret og det omgivende medium er det mulig å forbedre tettevirkningen for koblingskammeret under normal drift, samtidig som man først under løsgjtfringen foretar handlinger som medfører trykkutjevning for å lette fraskillelsen av oppholdsseksjonen fra service-seksjonen.

Hensiktsmessig kan koblingskammeret bestå av en fra oppholdskammerets bunn utragende rørformet stuss som i området for oppholdskammeret avgrenser et første gjennomføringsparti og i området for service-seksjonen trykktett fastholdes til denne under avgrensning av et annet gjennomføringsparti. Gjennom koblings-kammerets gjennomføringsparti kan der da trykktett være ført en dreibar koblingsaksel. Denne kan ved den ene ende, som rager inn i oppholdskammeret, være utført med et hodeparti hvor et verktøy til dreining av akselen kan settes på. Ved sin annen ende kan

<lreieakselen være utført med gjenger som griper inn i motsvarende gjenger anordnet i dét annet gjennomføringsparti på service-seksjonen.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 er en skisse som viser et system for arbeid under vann, hvor undervannsfartøyet ifølge oppfinnelsen inngår. Fig. 2 er i større målestokk et sideriss av en utførelses-form for undervannsfartøyet ifølge oppfinnelsen.

Fig^ 3 er et oppriss av fartøyet på fig. 2.

Fig. 4 viser i større målestokk et utsnitt av et snitt

etter linjen A-A på fig. 2.

Fig. 5 er i større målestokk et riss av et festestykke for en elektrisk kabel.

På fig. 1 betegner 1 et moderfartøy som befinner seg på overflaten 2, og som er utstyrt med heisedrganer 3 og vinsjer 4. Moderskipet 1 er via en vaier 5 forbundet med et undervannsfartøy 6 som befinner seg nær bunnen 7, og som hovedsakelig består av

en øvre kuleformet oppholdsseksjon eller -kammer 8 og en nedre service-seksjon 9. Mellom oppholdsseksjonen 8 og service-seksjonen 9 er der anordnet en løsbar kobling 10, og service-seksjonen 9

bærer foruten ikke viste-kraftkilder og kraftoverføringsmeka-nismer redskaper 11 som via overføringsmekanismene kan styres av mannskap som befinner seg i. oppholdsseksjonen 8.

Tilførsel av primærkraft til service-seksjonen 9 og kommunikasjonsformidling mellom oppholdsseksjon og moderskip ..finner sted via en elektrisk kabel 12 som er fastholdt til vaieren 5 ved festestykker 5' som. vil bli omtalt i detalj under henvisning til fig. 5.

I service-seksjonen 9 er der anordnet ikke viste vinsjer som kan styres fra oppholdsseksjonen 8, og som via en annen vaier 1.3 tjener til hevning og senkning av et lodd 14 . Dette tjener som anker for undervannsfartøyet 6 ved arbeid nær bunnen 7.

Til venstre på fig. 1 er 15 den generelle betegnelse på det utstyr som f.eks. inngår i et brønnområde, f .eks. på brønnhodet

på undervanns-brønner, for å styre produksjonen i slike brønner.

Utstyret kan omfatte strømningsregulatorer som vanligvis innbe-fatter et antall spesielle ventiler, f.eks. som antydet ved 16,

17 og 18, som styrer den virkelige oljestrøm fra brønnen.gjennom

en strømningsledning 19 til en eller annen form for lagringsanord-hing på overflaten av vannet. På fig. 1 kan videre. 20 og 21 be-tegne ledevaiere for utstyr som skal senkes ned til området for borebrønnen, idet der både under monteringsperioden og under drift av brønnhodet er behov for inspeksjon, og. utførelse av ved-likeholdsarbeid for å sikre en minst mulig avbrutt drift av oljebrønnen.

Fig. 2 og 3 er i større målestokk henholdsvis sideriss og bppriss av en foretrukken utførelsesform for undervannsfartøyet 6 ifølge oppfinnelsen. Også her betegner 8 et tilnærmet kuLeformet oppholdskammer eller -seksjon som via en løsbar kobling 10 er tilsluttet service-seksjonen, som også her er generelt betegnet med 9. På service-seksjonen 9 er der som før anordnet et lodd 14 som via vaieren 13 (fig. IX kan tjene som anker ved nedfiring fra fartøyet når dette befinner seg under vann.

På toppen av oppholdskammeret er der anordnet et festeøre

22 med et hull 23 som vaieren 5 kan træs igjennom for å fastholdes til øret 22. Dette kan være løsbart festet til oppholdskammeret, idet løsgjøringen kan utføres fra oppholdskammeret ved hjelp av passende ikke viste organer. På fig. 2 og 3 betegner 24, 25 og 26 inspeksjonsluker anordnet på passende steder i oppholdskammeret. 27 betegner en større inspeksjonsluke som er dekket av en konkav plate 28 av gjennomsiktig materiale. Hensiktsmessig tjener luken

27 også som dør til oppholdskammeret 8, og luken 27 kan derfor

-være utstyrt med passende ikke viste lukkeorganer som holder luken på plass når fartøyet er i bruk.

På service-seksjonen 9 er der anordnet braketter 29 som bærer reversible trustere 30 og 31 til sideveis og vertikal forskyvning av fartøyet 6. Det skal forstås at antallet trustere og måten disse er montert på er valgt slik at det ved å kombinere virkningen fra de enkelte trustere er mulig å meddele fartøyet 6 en forskyvning i en hvilken som helst retning.

På brakettene 29 er der anordnet fortrinnsvis hydrauliske arbeidsarmer 32 som kan heves og senkes og forlenges til ønsket stilling ved styring fra oppholdskammeret 8. Arbeidsarmene 32 kan ved sine frie ender 33 være utført med verktøy som passer for den arbeidsoperasjon som skal utføres under vann. Som beskrevet i forbindelse med fig. 1 får service-seksjonen 9 tilført kraft fra moderfartøyet 1 via den elektriske kabel 12, som er tilsluttet service-seksjonen 9, f.eks. som vist pa fig. 1. Således rommer service-seksjonen 9 ikke bare det omformerutstyr som trengs for omform-ning av elektrisk energi til hydraulisk energi, men også nød-vendige kraftoverførings- og servomekanismer som tjener til drift av de hydrauliske arbeidsarmer 32, trusterne 30 og 31 og helse-apparatet for loddet 14.

Som vist på fig. 4 er der i oppholdskammeret 8 anordnet en styrepult 34 hvorfra de nødvendige arbeidsfunksjoner for arbeidsarmene 32 kan styres. Fra styrepulten 34 kan man også foreta manøvrering av fartøyet 6 ved hjelp av trusterne 30 og 31 og foreta senkning og hevning av loddet 14.

På fig. 4 betegner 35 gulvet i oppholdskammeret 8, og 36

og 37 elektriske gjennomføringer a<y> stikkontakt-typen. Disse er ført gjennom et gjennomføringsparti 38 i bunnen av oppholdskammeret 8. Koblingen 10 er her utført som et trykktett koblingskammer 39 bestående av en. fra bunnen av oppholdskammeret 8 utragende rørstuss 40 som i området for oppholdskammeret avgrenser gjennomføringspartiet 38. Rørstussen 40 ligger an mot service-seksjonen 9 ved et gjennomføringsparti 41 av denne, idet der mellom anleggsflaten 43 på rørstussen 40 og anleggsflaten 42 på gjennomfø-ringspartiet 41 er anordnet en ringformet pakning 44. I gjennomfø-ringspartiet 41 av service-seksjonen 9 er der også anordnet gjennom-føringer 45 og 46 av stikkontakttypen, idet der gjennom gjennomførin-gene 45 og 36 er ført en kraftkabel 47 og gjennom gjennomføringene 46 og 37 er ført en kommunikasjonskabel 48. Disse kabler inngår på sin side i kabelen 12 som står 1 forbindelse med moderfartøyet 1 på overflaten. Gjennom kobllngskammerets gjennomføringsparti 38 er der trykktett ført en dreibar koblingsaksel 49. Denne er ved den ende som rager inn i oppholdskammeret 8, utført med et kantet hodeparti 50, hvor der kan påsettes et passende verktøy til dreining av akselen 49. Ved sin annen ende er koblingsakselen 49 ut-ført med et utvendig gjengeavsnltt 51 som griper inn i motsvarende gjenger anordnet i et koblingsstykke 52 på gjennomføringspartiet 41 av service-seksjonen 9.

Oppholdsseksjonen 8 og service-seksjonen 9 monteres sammen på land, idet koblingen 1.0' utføres trykktett ved hjelp av koblings-.akselen 49 og pakningen 4 2.,I nedsenket stilling vil da trykkforskjellen mellom koblingskammeret 10 og det omgivende medium forsterke tettevirkningen mellom oppholdskammeret 8 og service-seksjonen 9. I oppholdskammeret 8 er der også anordnet en ventil 53 som er innkoblet mellom en første rørledning 54 som er ført utenfra og inn i oppholdskammeret 8, og en annen rørledning 54' som er ført fra oppholdskammeret 8 ned i det trykktette koblingskammer 10, som under normal drift har atmosfæretrykk. Ved åpning av ventilen 53 vil trykkforskjellen mellom det omgivende, medium og koblingskammeret 10 jevne seg ut, slik at løsgjøringen av oppholdskammeret 8 fra service-seksjonen 9 ved dreining av kolings-akselen 49 blir meget enkel...

Oppholdskammeret 8 bør være slik konstruert at det under drift med -full bemanning og ^nødvendig utstyr får en positiv oppdrift. Skallet som utgjør oppholdskammeret bør derfor være så tynt som mulig, uten at dette går utover det sikkerhetsmessige ved fartøys-konstruksjonen. Eventuelt kan der i oppholdskammeret 8 være anordnet ikke viste regulerbare oppdriftstanker. Også på service-seksjonen 9

er der anordnet oppdriftslegemer. På fig. 2-4 kan ^.eks. to opp-drif tstanker 55 og 56 være anordnet på service-seksjonen, men det skal forstås at man av plasshensyn kan la endel av tankene 55 og 56 romme det utstyr som er nødvendig for drift av service-seksjonen

9, og det utstyr som -er anordnet på denne. Imidlertid skal det forstås at det av sikkerhetsmessige grunner er fordelaktig at oppholdskammeret 8 under drift oppviser en positiv oppdrift, mens service-seksjonen 9 oppviser en negativ oppdrift, idet disse to oppdrifter under normale forhold og med loddet 14 senket ned på bunnen tilnærmet opphever hverandre. Fartøyet 6 lar seg da under normale arbeidsforhold lett manøvrere ved hjelp av trusterne 30 og 31, og ved frakoblet oppholdskammer 8 er det sikret at den positive oppdrift hos oppholdskammeret 8 vil bidra til at dette flyter opp til overflaten. Når oppholdskammeret 8 frigjøres fra service-seksjonen 9, vil kablene 47 og 48 frakobles enten ved stikkontaktene i gjennomføringene henholdsvis 45 og 46 i service-seksjonen 9, eller.i gjennomføringene henholdsvis 36 og 37 i oppholdskammeret 8.

Som nevnt ovenfor kan det kraftutstyr som er nødvendig for driften av service-seksjonen, være anordnet i tankene 55 og 56.

De deler av tankene som rommer kraftutstyret, er hensiktsmessig fylt med et fluidum, f.eks. olje som ved hjelp av ikke viste trykkfrembringende organer holdes pa et trykknivå som ikke underskrider det utvendige trykk under vann. Passende trykk-følere som avføler det utvendige trykk, påvirker de trykkfrembringende organer, og hensiktsmessig innstilles trykkfølerne slik at der kan holdes et trykk i beholderne som ligger noe over det utvendige trykk. Det skal forstås at de fluidumførende ledninger som er koblet mellom den hydrauliske kraftkilde og de forskjellige drivanordninger på service-seksjonen, sammen med kraftkilden og den elektriske motor som meddeler kraftkilden den nødvendige effekt, er anordnet i et oljebad under trykk. Således vil en lekkasje i fluidumledningene føre til at fluidumet siver ut i det omgivende statiske fluidum uten å lekke ut av selve service-seksjonen. Dersom der skulle oppstå lekkasje i tankveggene, vil man.unngå at sjøvann trenger seg inn og forårsaker skade på kraftutstyret.

Som vist på flg. 1 og 2 er vaieren 5 fastholdt til oppholdskammeret 8, og den elektriske kraft- og kommunikasjonskabel 12 fastholdt til service-seksjonen 9. Ved fasthukning eller fast-kilin<g> av service-seksjonen 9 er det påkrevet at oppholdskammeret

8 ved frakobling kan skilles fra service-seksjonen 9 selv om kabelen 12 fortsatt er fastholdt til denne. Til dette formål ér 1festestykkene 5' som fastholder kabelen 12 til vaieren 5, hensiktsmessig utformet på den måte som er vist på fig. 5.*

På fig. 5 består.festestykket 5.' av et hovedparti 57 hvori der er uttatt et hull 58 som tjener til påtræing av festestykket 5' på kabelen 12. Festestykket 5' har et utragende sideparti bestående av to halvåpne kjevepartier 59 og 60, som delvis omslutter vaieren 5. Festestykket 5' er .utført av et ettergivende materiale, f.eks. gummi, og kjevepartiene 59 og .60 er utformet slik at de under normale forhold ettergivende presser rundt vaieren 5, mens de når oppholdskammeret 8 er løsgjort fra service-seksjonen 9 og flyter ppp mot overflaten, lett lar seg utvide for å frigjøre vaieren 5 -fra den til service-seksjonen 9 fastholdte kabel 12. Det. skal forstås at det under normal drift når fartøyet 6 befinner seg på bunnen eller nær.bunnen med ankeret 14 lagt, også må sørges for at vaieren 5 holdes passe stram så man unngår at den hekter seg.fast i utstyr på arbeidsstedet. Dette kan f.eks. ordnes ved passende avfølingsorganer som avleses enten på moderfartøyet eller i oppholdskammeret. Det skal også forstås at dersom vaieren 5 også skulle huke seg fast, kan denne løsgjøres fra oppholdskammeret 8 ved løsgjøring av festeøret 22 på toppen av oppholdskammeret 8.

Den foreliggende oppfinnelse kan selvsagt utføres på mange andre måter enn den på tegningen illustrerte. Således kan f.eks. loddet 14 sløyfes dersom fartøyet skal arbeide i områder under vann som er langt fra vannbunnen, og som gir liten mulighet for forankring av fartøyet. Videre behøver koblingen 10 selvsagt ikke å være av trykktett utførelseI Konstruksjonen kan da utføres på omtrent samme måte som beskrevet ovenfor, og man kan oppnå en hurtigere frakobling, idet man ikke behøver å vente på en trykk-utjevnxng.

Oppholdskammeret kan selvsagt avvike fra den hovedsakelig sfæriske utformning, men det bør da stadig påses at det får en så glatt utvendig overflate som mulig, slik at denne ikke danner noen hindring når oppholdskammeret unnviker fra service-seksjonen. Videre skal det forstås at der ved konstruksjonen av fartøyet ifølge oppfinnelsen må tas hensyn til de stillinger som arbeidsredskapene kan innta, idet disse stillinger ikke må hindre oppflytning av oppholdskammeret når det er nødvendig å løsgjøre dette og bringe det til overflaten adskilt fra service-seksjonen. Videre skal det forstås at der i oppholdskammeret 8 er anordnet nødvendig utstyr som over kortere eller lengre tidsrom gjør oppholdet her uavhengig av krafttilførsel og kommunikasjon via kabelen 12.

Ved at oppholdskammeret er løsbart forbundet med service-seksjonen vil man ikke bare oppnå den fordel at oppholdskammeret kan unnvike fra service-seksjonen dersom denne huker seg fast under vann, men man oppnår også den fordel at oppholdskammeret lett kan benyttes i fprbindelse med andre service-seksjoner•som er utstyrt med andre varianter av arbeidsredskaper. Således kan man ved å skifte ut en service-seksjon med en annen utføre ulike arbeidsoperasjoner med det samme oppholdskammer. Hensiktsmessig kan styringssystemene for styring av drivorganene på serviceseksjonen være oppbygget etter modul-prinsippet for enkel tilkobling til styrepulten i oppholdskammeret.

Claims (6)

1. Fartøy til bruk ved arbeid under vann, omfattende et hovedsakelig kuleformet oppholdskammer som har innvendig atmosfæretrykk, og som er utført med nødvendige kontrollutrustninger for styring av arbeidsredskaper og verktøy som befinner seg utenfor oppholdskammeret, karakterisert ved at oppholdskammeret (8) via en fra oppholdskammeret manøvrerbar, løsbar kobling (10) er tilsluttet en service-seksjon (9) som bærer servomekanismer og arbeidsredskaper, slik at oppholdskammeret kan løsgjøres fra service-seksjonen i tilfelle denne huker seg fast under arbeidet under vann, og at service-seksjonens arbeidsredskaper er slik konstruert at de i sine forskjellige- arbeidsstillinger ikke stenger for oppholdskammerets unnslipningsvei.

2. Fartøy som angitt i krav 1, karakterisert v e d _at koblingen (10) omfatter et trykktett koblingskammer som under normal drift har atmosfæretrykk, og som er tilsluttet det omgivende medium via ventilorganer (53) som ved tilstander som tilsier løsning ^v koblingen, tjener til utjevning av trykkfor-skjellen mellom koblingskammeret (10) og det omgivende medium.

3. Fartøy som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at koblingskammeret (10) består av en fra bunnen av oppholdskammeret (8) utragende rørstuss (40) som i området for oppholdskammeret avgrenser et første gjennomføringsparti (38) og i området for service-seksjonenen (9) trykktett fastholdes til denne under avgrensning av et annet fjennomføringsparti (41).

4. Fartøy som angitt i krav 3,karakterisert ved at der gjennom oppholdskammerets (8) gjennomføringsparti (38) er trykktett ført en dreibar koblingsaksel (49) som ved sin ene ende (50),som rager inn i oppholdskammeret (8), er utført med et hodeparti "hvorpå der kan settes et verktøy som tjener til dreining av akselen <4S) , og ved sin annen ende (51) er utført med gjenger som griper inn i motsvarende gjenger anordnet i det annet gjennomføringsparti (41) på service-seksjonen.

5. Fartøy som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert ved at der i gjennomføringspartiene (38, 41) er anord net par av gjennomføringer (36, 45 resp. 37, 46) for elektriske kraft- og styrekabler, idet der i hver av gjennomføringene er anordnet han- og hunplugger.

6. Fartøy som angitt i et av de foregående krav, hvor der mellom service-plattformen (9) og et moderfartøy (1) på overflaten er anordnet en heisevaier (5) og en eller flere elektriske kabler (12) for kraftoverføring og kommunikasjonsformidling, karakterisert ved at. den elektriske kabel (12) er løsbart festet til vaieren (5) ved hjelp av langs kabelen (12) påtrædde festestykker (5') av ettergivende materiale, som i feste-området for vaieren (5) er utført med kjevepartier (59, 60) som bare delvis omslutter vaieren (5), og som lar seg løse fra denne når oppholdskammeret (8) føres mot overflaten adskilt fra service-seksjonen (9) .