NO151020B - Apparat for anvendelse ved anbringelse av et ytterligere roerformet element paa en roerformet konstruksjon - Google Patents

Abstract

Apparat for anvendelse ved anbringelse av et ytterligere rørformet element på en rørformet konstruksjon.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår innstillingen av et ytterligere rørformet element på en rørformet konstruksjon

som kan være utsatt for vilkårlige bevegelser, og hvor plan-ene for de overfor hverandre liggende endeflater av konstruksjonen og av det ytterligere element som skal bringes til kontakt, har små vinkelavvikelser i forhold til hverandre

og i forhold til de tilsvarende teoretiske plan vinkelrett på de respektive lengdeakser for konstruksjonen og det ytterligere element.

Da formålet er å få de to overfor hverandre liggende endeflater til å falle sammen, er der to vanskeligheter som skyldes de spesielle angjeldende betingelser.

Når det gjelder de nevnte vinkelavvikelser skal det forstås at disse kan utgjøre den vesentlige hindring for korrekt innstilling, dvs. for virkeliggjørelse samtidig av sammenfall av endeflatene og innstilling på linje av aksene for det ytterligere element med den for den originale konstruksjon.

Britisk patent 929997 beskriver en innretning som dan-ner en sentreringsinnretning såvel som en kompresjonskraft-påførende innretning. Denne kjente innretning eller dette apparat bevirker at kompresjonskraft og sentrering utøves eller frigjøres samtidig. I motsetning hertil er ved foreliggende oppfinnelse disse to funksjoner utøvet av separate inn-retninger som kan innrettes for å oppfylle hver funksjon på beste måte. Videre omfatter oppfinnelsen styrte siderettede organer som er istand til å opprettholde helning og retning av det ytterligere element.

De problemer som oppstår på grunn av vinkelavvikelser

i endeflatene kan i visse tilfelle avhjelpes, hvor endene av elementet og av konstruksjonen skal sveises sammen, etter innstilling. Hvis sveiseoperasjonen som anvendes, er sveising med høyfrekvensstrøm og hvis det ytterligere element påføres konstruksjonen med en stor trykkraft, har dette den virkning å gi stuking av materialet slik det forekommer ved smiing,

slik at de to endeflater bringes til å falle sammen under størst mulig hensyn til at det ytterligere element er koaksialt i forhold til konstruksjonen. En slik fremgangsmåte kan også anvendes i tilfeller hvor presise koaksiale forhold for elementet og konstruksjonen ikke er vesentlig. Det skal

imidlertid bemerkes at uansett den anvendte sveisemetode og nærmere bestemt hvor det benyttes elektronstrålesveising, vil første betingelse for god sammensetning fortsatt være virke-liggjørelsen av en perfekt sammenfallen mellom endeflatene som er i kontakt. Dette er også tilfellet for sammensetning ved skrueforbindelse.

Når det gjelder bevegelse som den opprinnelige konstruksjon kan bli utsatt for, er disse likeledes slike at de bestemmer suksessen av sammensetningsoperasjonen uten å ta i betraktning den skade som kunne være et resultat for de angjeldende komponenter. Ut fra dette synspunkt er det nødven-dig å sikre god fastholdelse av elementet i forhold til konstruksjonen for å gjøre det mulig å unngå risikomomenter forbundet med den relativt vilkårlige bevegelse.

Ifølge et trekk ved foreliggende oppfinnelse er der skaffet tilveie et apparat for anbringelse av et ytterligere rørformet element på en rørformet konstruksjon omfattende organer for påføring av en kompresjonskraft, innrettet for montering på det ytterligere element og konstruksjonen når en første ende av det ytterligere element allerede er i en posisjon, hvor det er nær en overfor liggende ende av konstruksjonen og i det vesentlige koaksial i forhold til denne, hvor organene for utøvelse av en kompresjonskraft på det ytterligere element og konstruksjonen bringer den første ende av det ytterligere element og den overfor liggende ende av konstruksjonen til anlegg mot hverandre og hvor apparatet har sentreringsorganer for sentrering av det ytterligere element i forhold til konstruksjonen, og oppfinnelsen er kjennetegnet ved at sentreringsorganene er adskilt fra og uavhengig av kompresjonskraft-påføringsorganene og istand til å bevirke inngrep av den første ende av det ytterligere element og den overfor liggende ende av konstruksjonen, og at apparatet også omfatter styrte føringsorganer innrettet for montering nær inntil det ytterligere element fjernt fra nevnte første ende av dette element og istand til å tillate siderettet bevegelse av det ytterligere element når dette ikke utsettes for en kompresjonskraft og å holde det ytterligere element mot siderettet bevegelse når dette utsettes for en kompresjonskraft.

Den nevnte konstruksjon kan som et rent eksempel ha

i det minste i sitt område tilstøtende nevnte endeflate, som er øverst, en nesten vertikal posisjon, idet det nevnte ytterligere element til å begynne med innstilles med sin nedre ende nær nevnte øvre ende av konstruksjonen og hovedsakelig i forlengelsen av denne. Konstruksjonen kan f.eks. være en rørledning i ferd med å bli lagt ned på havbunnen fra en flytende konstruksjon og nevnte ytterligere element kan være en ytterligere rørledningsseksjon som skal monteres til den førstnevnte.

Det nevnte ytterligere element bringes deretter i forlengelsen av nevnte konstruksjon med hvilken det skal monteres, idet den øvre ende av konstruksjonen og den nedre ende av elementet deretter befinner seg i en viss avstand fra hverandre og hovedsakelig koaksialt.

Det ytterligere element kan være opphengt i denne posisjon ved hjelp av hvilke som helst egnede kjente organer mens, som det skal beskrives, føringsorganer kan være anordnet i et område nær den øvre ende av elementet for å føre dette i sideretning mens dets aksiale bevegelse tillates. Elementet beveges deretter mot konstruksjonen inntil kontakt er opprettet mellom de nevnte endeflater av konstruksjonen og elementet. Det er på dette trinn at trykkraften påføres og på en slik måte at den tillater det ytterligere element å stille seg skrått i forhold til konstruksjonen. Den øvre ende av det ytterligere element føres ved hjelp av organer slik at den øvre ende kan stå skrått i forhold til den nedre ende og den nedre ende av det ytterligere element bibeholdes sentrert på den øvre ende av konstruksjonen. Trykkraften på-føres, i minst tre vinkelforskutte punkter.

Den ovennevnte anordning fører først og fremst til en vippebevegelse av det ytterligere element om en akse som går gjennom kontaktpunktet for de to endeflater og gir full-stendig sammenfall av nevnte flater med hverandre. Det kan også føre til en kraftig låsing av nevnte element til konstruksjonen, hvilket vil gjøre det mulig å unngå de uvel-komne følger som bevegelser som konstruksjonen kan bli utsatt for, kunne ha på rekkefølgen av operasjoner.

Korrekt sentrering av det ytterligere element i forhold til konstruksjonen er fortrinnsvis sikret fra det indre av både konstruksjonen og elementet og den nevnte sentrering kan opprettholdes inntil fullførelse av eventuelle monte-ringsoperasjoner som kan foretas etter innstillingsprosessen, er fullstendige.

Trykkreftene påføres fortrinnsvis i området nær endene av konstruksjonen og elementene.

Under elementets vippebevegelse følger føringsorga-nene fortrinnsvis de tilsvarende bevegelser av den øvre del av elementet og når de to endeflater av elementet og konstruksjonen er bragt til å falle sammen, låses førings-organene på plass, mens de fortsatt lar elementet være fritt til aksial bevegelse. Når dette er gjort kan trykkreftene som utøves på endeflatene, frigis.

Dette er spesielt antydet i tilfelle hvor det etter innstilling er foreslått å sette sammen elementet med konstruksjonen ved hjelp av høyfrekvent sveising. Det er i virke-ligheten fordelaktig i dette tilfelle å forsøke å øke skinn-effekten som skyldes den høyfrekvente strøm, idet denne strøm opptrer på overflatene ved endene av konstruksjonen og elementet. For dette formål og mens den høyfrekvente oppvarming fortsetter, kan det ytterligere element løftes en viss avstand parallelt med seg selv og denne bevegelse vil ikke for-andre balansen av de krefter som foreligger. Når så det ytterligere element har vært opprettholdt i denne løftede stilling et tilstrekkelig tidsintervall, senkes elementet igjen og en kraftig sammentrykning påføres igjen i høyde med de kontaktende endeflater for å bevirke stuking av materialet som allerede nevnt, idet denne stuking er i likhet med den som fås under en smioperasjon.

I forholdsvis gunstige tilfeller kan imidlertid høy-frekvent sveising foretas direkte uten forutgående løfting av elementet, men ved som tidligere å utøve en kraftigere trykk-kraft etter sveisingen med det samme resultat som beskrevet ovenfor.

Det vil i det følgende ikke bli gitt noen nærmere be-skrivelse av organene som er i og for seg kjente, ved hjelp av hvilke det ytterligere.element bringes til forlengelse av konstruksjonen. I denne posisjon er det ytterligere element

generelt anbragt i en viss avstand fra konstruksjonen.

Som allerede forklart er der anordnet siderettede føringsorganer, f.eks. hydrauliske stoppere, i området nær den øvre ende av det ytterligere element for å bibeholde dette i posisjon til tross for de eventuelle vilkårlige bevegelser, og også for å understøtte komponenten vinkelrett på elementets akse, av vekten av elementet, hvilket nødven-diggjør avvikelser fra vertikalen. Stopperne er imidlertid anordnet for å tillate bevegelse av elementet langs sin akse. De tillater også en viss siderettet bevegelse av den øvre del av elementet under dettes vippebevegelse. De kan imidlertid låses etter at elementet har inntatt sin sluttstilling, mens de fortsatt tillater elementet å bevege seg i retning av sin akse.

Organene for å utøve en trykkraft på det ytterligere element og på konstruksjonen kan omfatte to bjelker innrettet for å bli festet respektive til konstruksjonen og elementet nær de ender av samme som skal bringes til kontakt, hvilke bjelker er innbyrdes forbundet ved hjelp av et antall jekker anordnet regelmessig rundt omkretsen av bjelkene og festet på disse slik at de tillater helning av det ytterligere element i forhold til konstruksjonen. Jekkene er fortrinnsvis leddforbundet ved deres ender til de respektive bjelker.

Under bruken festes de nevnte tverrbjelker til de respektive ender av det ytterligere element og konstruksjonen og elementet beveges deretter mot konstruksjonen til der er fremstilt kontakt mellom de nærmeste punkter av de to overfor hverandre liggende endeflater. De to bjelker forenes deretter med hverandre ved hjelp av jekkene. Deretter blir jekkene aktivert og den samtidige virkning av alle disse gir vippebevegelse av det ytterligere element på konstruksjonen inntil de to endeflater er bragt til full kontakt og deretter, hvis ønsket, blir det ytterligere element trykket mot konstruksjonen som allerede beskrevet ovenfor.

De nevnte føringsorganer kan med hensyn til hver stopper omfatte organer for kontakt med det ytterligere element, f.eks. en tomgangsrulle, som er dreibar om en akse som er hovedsakelig rettvinklet på den for elementet, slik at aksial bevegelse av elementet kan finne sted hovedsakelig uten frik-sjon.

I det følgende skal beskrives en utførelse av apparatet i samsvar med foreliggende oppfinnelse som et rent eksempel under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et skjematisk vertikalsnitt av en utførelse av apparatet ifølge oppfinnelsen for anbringelse av et ytterligere rørlednings-element på en konstruksjon bestående av en rørledning under neddykking, fig. 2 viser et skjematisk snitt av de siderettede føringsorganer for bibehold av den øvre ende av det ytterligere element i stilling og fig. 3 viser i skjematisk vertikalsnitt et sentreringsorgan for anvendelse i samsvar med foreliggende oppfinnelse.

På fig. 1 er meget skjematisk vist den øvre ende av en rørformet konstruksjon 1 som i denne utførelse er en rør-ledning under neddykking fra en flytende plattform 5. Enden av konstruksjonen 1 er understøttet i en ramme 2 laget i ett stykke med plattformen 5. Vannflaten er vist ved 6.

Det ytterligere rørledningselement 3 skal anbringes på og eventuelt settes sammen med enden av konstruksjonen 1. Elementet 3 er vist i en posisjon nær ved innstilling på linje, med to bjelker 7 og 8 og en sentreringsinnretning 9 anbragt på plass. Bjelkene 7 og 8 er festet til elementet hhv. til konstruksjonen nær de ender som skal settes sammen og er innbyrdes forbundet ved hjelp av minst tre jekker 10 som er anordnet regelmessig rundt bjelkene med innbyrdes avstand og leddforbundet med bjelkene i punkter 11. Jekkene 10 forsynes med et felles trykkfluidum som bevirker at flaten av den nedre ende av elementet 3 kommer i kontakt med flaten av den øvre ende av konstruksjonen 1 og deretter svinger om sitt kontaktpunkt for å bringe endeflaten av elementet 3 til å falle sammen med endeflaten av konstruksjonen 1.

Apparatet omfatter også organer 4 for å fastholde og føre nær den øvre ende av elementet 3. En utførelse av disse organer er vist på fig. 2 og omfatter tomgangsruller 13 som hver hører til en stopper 15 som ligger an mot et element av rammen 2. Som vist er rullene 13 anordnet symmetrisk i forhold til elementet 3 og ligger an på fire punkter anordnet i et kors, av elementets 3 ytre overflate. Stopperne 15 kan f.eks. være jekker som kan forsynes med et felles trykkfluidum eller kan være kortsluttet sammen i motsatte par og ha motsatte virkninger for å følge bevegelsene ved helningen av elementet 3.

De innbyrdes motsatte par ruller og deres tilhørende stoppere kan tjene som organer for kompensering av vekten mens det annet par kan tjene som antirullende stoppere der hvor en neddykket rørledning er involvert.

Det vil imidlertid være innlysende at antallet og an-ordningen av rullene og stopperne kan varieres alt etter be-hov.

En utførelse av sentreringsinnretningen 9 er vist på fig. 3 og omfatter et legeme 16 f.eks. av stål, hvis nedre del 17 som befinner seg under skjøteplanet 18, er sylindrisk med en noe mindre diameter enn den for enden av konstruksjonen 11. Delen 19 av legemet 16 anordnet over skjøteplanet 18 har et redusert tverrsnitt og er noe kjegleformet i det minste ved sin forbindelse med delen 17 for å tillate helning av det ytterligere element 3 på enden av konstruksjonen 1. Som et alternativ kan anvendes en utvendig sentreringsinnretning, idet innretningen er trumpetformet ved sin øvre del som omgir elementet 3.

Sentreringsinnretningen er utstyrt med sektorformede kontaktsko 20 med torusformede tetningselementer 21 som f.eks. kan være av den oppblåsbare type, og ruller 22. Skoene, tetningene og hjulene er bevegelige mellom virksomme posisjoner og uvirksomme posisjoner, hvori de er trukket til-bake inn i deres respektive kapslinger i legemet 16.

Sentreringsinnretningen er opphengt ved hjelp av en kabel 23, hvormed rørledningene for tilførsel og fjernstyr-ing av skoene, tetningene og hjulene beskrevet ovenfor kan være tilhørende.

Hvis det er ønskelig å bevirke en forbindelse ved hjelp av skruer eller friksjonssveising, kan ytterligere organer for dreining av det ytterligere element være anordnet. I tilfellet av sammensetning ved hjelp av skruer, fjernes sammentrykkingen under dreiningen mens i tilfellet av friksjonssveising bibeholdes sammentrykkingen under dreiningen .

De ytterligere dreibare organer kan være en dreibar gripeinnretning som griper og dreier det ytterligere element. Gripeinnretningen kunne f.eks. være festet i delen 25 av bjelken 7. En slik dreibar gripeinnretning er kjent for boring og vil bare avvike i diameteren av den rørledning som skal settes inn. Gripeinnretningen kunne dessuten tjene til å lede den elektriske sveisestrøm.

Friksjonssveising krever innvendige og utvendige skraperinnretninger for å fjerne ujevnheter dannet under sveisingen. Den innvendige skraperinnretning kan være festet på sentreringsinnretningen 16 og den utvendige skraperinnretning kan drives ved hjelp av en jekk som ligger an mot bjel-

ken 8.

Det vil være klart at selv om oppfinnelsen i det fore-gående er beskrevet for en konstruksjon med en vertikal øvre ende og et hovedsakelig vertikalt ytterligere element, kan orienteringen av konstruksjonen og elementet varieres.

Claims (2)

1. Apparat for anvendelse ved anbringelse av et ytter-

ligere rørformet element (3) på en rørformet konstruksjon (1) omfattende organer (8, 10, 11) for påføring av en kompresjonskraft, innrettet for montering på det ytterligere element (3) og konstruksjonen (1) når en første ende av det ytterligere element (3) allerede er i en posisjon, hvor det er nær en overfor liggende ende av konstruksjonen (1) og i det vesentlige koaksial i forhold til denne, hvor organene (8, 10, 11) for utøvelse av en kompresjonskraft på det ytterligere element (3) og konstruksjonen (1) bringer den første ende av det ytterligere element (3) og den overfor liggende ende av konstruksjonen (1) til anlegg mot hverandre og hvor apparatet har sentreringsorganer (9) for sentrering av det ytterligere element (3) i forhold til konstruksjonen (1), karakterisert ved at sentreringsorganene (9) er adskilt fra og uavhengig av kompresjonskraft-påføringsorganene (8, 10, 11) og istand til å bevirke inngrep av den første ende av det ytterligere element (3) og den overfor liggende ende av konstruksjonen (1), og at apparatet også omfatter styrte føringsorganer (4) innrettet for montering nær inntil det ytterligere element (3) fjernt fra nevnte første ende av dette element (3) og istand til å tillate siderettet bevegelse av det ytterligere element (3) når dette ikke utsettes for en kompresjonskraft og å holde det ytterligere element (3) mot siderettet bevegelse når dette utsettes for en kompresjonskraft.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at de nevnte sentreringsorganer (9) omfatter et legeme (16) med en sylindrisk del (17) for innføring i nevnte overfor liggende ende av konstruksjonen (1) og en redusert del (19) for innføring i nevnte første ende av det ytterligere element (3) og som er konisk i det minste ved sin skjøt med den sylindriske del, mens organene for utøvelse av en sammen-trykkende kraft (8, 10, 11) er innrettet for montering om-kring de mot hverandre liggende ender av det ytterligere element (3) og konstruksjonen (1).