NO336637B1 - Et apparat for å styre et avlangt produkt, og en fremgangsmåte for drift - Google Patents

Et apparat for å styre et avlangt produkt, og en fremgangsmåte for drift Download PDF

Info

Publication number
NO336637B1
NO336637B1 NO20120392A NO20120392A NO336637B1 NO 336637 B1 NO336637 B1 NO 336637B1 NO 20120392 A NO20120392 A NO 20120392A NO 20120392 A NO20120392 A NO 20120392A NO 336637 B1 NO336637 B1 NO 336637B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
drum
chain
capstan
elongated product
area
Prior art date
Application number
NO20120392A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20120392A1 (no
Inventor
Johan Peter Schwartz
Kjetil Høyer
Original Assignee
Kongsberg Oil & Gas Tech As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kongsberg Oil & Gas Tech As filed Critical Kongsberg Oil & Gas Tech As
Priority to NO20120392A priority Critical patent/NO336637B1/no
Priority to NO20120938A priority patent/NO337195B1/no
Priority to BR112014024095-7A priority patent/BR112014024095B1/pt
Priority to EA201491742A priority patent/EA026392B1/ru
Priority to PCT/IB2013/052363 priority patent/WO2013144819A1/en
Priority to JP2015502513A priority patent/JP2015519272A/ja
Priority to KR1020147030295A priority patent/KR101887346B1/ko
Priority to CN201380028570.5A priority patent/CN104334949B/zh
Priority to EP13723962.0A priority patent/EP2831477B1/en
Priority to CA2868701A priority patent/CA2868701C/en
Priority to DK13723962.0T priority patent/DK2831477T3/da
Priority to US14/389,241 priority patent/US9821979B2/en
Priority to AU2013239190A priority patent/AU2013239190B2/en
Priority to ES13723962.0T priority patent/ES2599821T3/es
Priority to PL13723962T priority patent/PL2831477T3/pl
Priority to AP2014008030A priority patent/AP4046A/en
Priority to MX2014011591A priority patent/MX350881B/es
Priority to SG11201406121VA priority patent/SG11201406121VA/en
Publication of NO20120392A1 publication Critical patent/NO20120392A1/no
Priority to ZA2014/07514A priority patent/ZA201407514B/en
Publication of NO336637B1 publication Critical patent/NO336637B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H51/00Forwarding filamentary material
    • B65H51/02Rotary devices, e.g. with helical forwarding surfaces
    • B65H51/04Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H51/00Forwarding filamentary material
    • B65H51/20Devices for temporarily storing filamentary material during forwarding, e.g. for buffer storage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/20Accessories therefor, e.g. floats, weights
    • F16L1/202Accessories therefor, e.g. floats, weights fixed on or to vessels
    • F16L1/203Accessories therefor, e.g. floats, weights fixed on or to vessels the pipes being wound spirally prior to laying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40Type of handling process
    • B65H2301/41Winding, unwinding
    • B65H2301/414Winding
    • B65H2301/4143Performing winding process
    • B65H2301/41432Performing winding process special features of winding process
    • B65H2301/414321Performing winding process special features of winding process helical winding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/16Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom
    • F16L1/18Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom the pipes being S- or J-shaped and under tension during laying

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Storing, Repeated Paying-Out, And Re-Storing Of Elongated Articles (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Wire Processing (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Description

Teknisk felt
Oppfinnelsen angår apparater og fremgangsmåter for å styre og å henge opp et avlangt produkt som spesifisert i ingressen til de uavhengige krav. Oppfinnelsen er særlig nyttig ved utlegging av avlange produkter slik som stive rør, fleksible rør, stigerør, brønnstrømsrør, rørledninger, navlestrenger eller kabler fra et fartøy på havet.
Oppfinnelsens bakgrunnsteknikk
Fremgangsmåter og apparater for utlegging av fleksible rør og kabler på sjøbunnen er kjent.
Kjent teknikk inkluderer WO 03/004915 (Stockstill) som beskriver en utleggingsskip for rørledning med et skrog og et dekkområde som understøtter rørtromler. Et lagerområde for rørlengder er tilveiebrakt for å romme flere rørlengder. En eller flere rørledningssveisestasjoner er tilveiebrakt på dekket nær tromlene, idet rørledningssveisestasjonene er satt for å kople rørlengdene sammen for å danne en avlang rørledning som kan vikles på en valgt trommel. Et tårn er tilveiebrakt for å styre rørledningen mens den vikles av fra trommelen, og tårnet inkluderer en bøyningsstyringsenhet, en oppretter og en strekkmaskin. Strekkmaskinen bærer vekten av rørledningen mellom sjøbunnen og fartøyet. Tårnet kan posisjoneres akterut for å sette ut rørledningen fra akterspeilskroget, og midtskips for å sette ut rørledningen gjennom en vertikal skrogåpning (såkalt «moonpool»).
Kjent teknikk inkluderer også US 5 346 333 (Maloberti, et al.) som beskriver et skip for utlegging av fleksible rør på en havbunn ved kontinuerlig utrulling av røret ved et utleggingsområde fra minst ett forsyningsskip til utleggingsskipet, hvor det fleksible røret gradvis overføres fra forsyningsskipet til en lagringsinnretning beliggende på utleggingsskipet. Utleggingsskipet og forsyningsskipet er utstyrt med innretning for å lagre fleksible rør. Utleggingsskipet omfatter dynamisk posisjoneringsinnretning, en lagringstrommel for fleksible rør og et tårn beliggende over en moonpool og som blant annet har en radiuskontrollenhet og strekkmaskin. Radiuskontrollheten (føringsmidler) omfatter en renne som gjør det mulig for fleksible rørledninger å finne en vertikal bane i tårnet mot strekkmaskinene. Strekkmaskinene er plassert under nedløpskanalen, eksempelvis er to strekkmaskiner montert i serie på tårnet med tilnærmet parallellepipedisk rektangulær form. Strekkmaskinene er plassert vertikalt «nedstrøms» fra nedløpskanalen og «oppstrøms» av et arbeidsplan. Strekkmaskinene støtter vekten av fleksible rør når det henger mellom skipet og sjøbunnen. Strekkmaskinene omfatter flere spor (caterpillar-spor) som utøver en strammingskraft på røret. Den simultane matingen av strekkmaskinsporene utøver en strammingskraft på røret, noe som gjør det mulig å senke røret til havbunnen.
De to ovenfor nevnte publikasjoner beskriver eksempler på konvensjonelle, vertikale utleggingssystemer (VLS). I en tradisjonell VLS er det fleksible røret holdt ved strekkmaskiner, oftest i serie, og har synkroniserte bevegelser for å styre utleggingsprosessen. Strekkmaskinene utøver svært høye (og lokalisere) klemkrefter på den fleksible linen. Utleggingsoperasjoner på store havdybder krever større og kraftigere strekkmaskiner, og noen ganger også et større antall strekkmaskiner, og alt dette nødvendiggjør større, tyngre og høyere tårn på utleggingsfartøyene. Slike ekstra vekter og forhøyet gravitasjonssenter er uønsket både fra operasjonelle og økonomiske synspunkter.
Av andre publikasjoner som angår utlegging av rør fra flytende fartøy kan det nevnes US 557'353 A og GB 2296956 A. Det skal også vises til WO 2012/044179.
Søkeren har utviklet og fremsatt denne oppfinnelsen for å overvinne ulempene med den kjente teknikk og for å oppnå videre fordeler.
Generell beskrivelse av oppfinnelsen
Oppfinnelsen er fremsatt ogkarakterisert vedhovedkravene, mens de avhengige krav beskriver andre karakteristikker av opprinnelsen.
Det er følgelig tilveiebrakt et apparat for å styre et avlangt produkt omfattende en trommel med drivinnretning konfigurert for å rotere trommelen,karakterisert vedet endeløst kjede med støtteområder for minst en del av det avlange produktet, idet kjedet er arrangert rundt trommelen og konfigurert for bevegelse med hensyn på en trommeloverflate som strekker seg rundt trommelen. Det endeløse / uendelige kjede er viklet minst én gang rundt trommeloverflaten, og der trommelen omfatter et kjedeavtakingsområde og et kjedeinngangsområde ved aksialt motstående ender av trommelen.
Trommelen kan omfatte en kjedeoverføringsguide som er konfigurert til å bringe kjedet mellom avtakingsområdet og inngangsområdet. Apparatet omfatter kjedestyringsdeler som har en støttedel som er konfigurert for å tildele en kraft mot kjedet i en aksial retning av trommelen. Styringsdelene er stasjonære med hensyn på et roterende kjede og/eller en roterende trommel, og er arrangert i henholdsvis avtakingsområdet og inngangsområdet, og omfatter videre ruller konfigurert til å vekselvirke med trommelen.
I én utførelse omfatter kjedet en andre støttedel som er konfigurert for vekselvirkning med støttedelen på styringsdelene, og hvor begge støttedeler omfatter friksjonsreduserende innretning.
I én utførelse omfatter apparatet radielle styringsdeler som er arrangert stasjonært med hensyn på trommelen og kjedet og er konfigurert for radielt å styre kjedet i avtakingsområdet og inngangsområdet.
Trommelen omfatter i én utførelse en glatt overflate som er konfigurert for glidende vekselvirkning med korresponderende kontaktdeler av kjedet. I én utførelse omfatter kontaktdelen friksjonsblokker.
I én utførelse omfatter overføringsguiden kjededrivende innretning som er driftbart koplet til en del av det endeløse kjedet. Kjedet omfatter i én utførelse flere støtteelementer som er koplet i et ende-til-ende-forhold via koplingselementer.
I én utførelse er strekkmaskininnretning arrangert i forhold til trommelen og konfigurert for vekselvirkning med en del av det avlange produktet som ikke er på trommelen for å styre bevegelsen av det avlange produktet som støttes opp av kjedet.
Det er også tilveiebrakt et fartøy for å henge opp og manipulere et avlangt produkt, og som erkarakterisert vedat det omfatter apparatet i henhold til oppfinnelsen.
I én utførelse omfatter fartøyet en lagringsanordning for det avlange produktet, og én eller flere strekkmaskininnretninger er arrangert mellom lagringsanordningen og trommelen.
Det er også tilveiebrakt en fremgangsmåte for å styre bevegelsen av et avlangt produkt som er hengt opp ved apparatet i henhold til oppfinnelsen, og som erkarakterisert vedfølgende trinn: a) mate det avlange produktet på kapstantrommelen ved en første hastighet; og b) drifte kapstantrommelen ved en rotasjonshastighet som er avhengig av nevnte første hastighet på en slik måte at den styrer den dynamiske
friksjonen mellom kjedet og kapstantrommeloverflaten.
I én utførelse er trinn a) oppnådd ved drifting av en strekkmaskin.
I én utførelse er hastigheten ved hvilken det avlange produktet tillates å entre trommelen styrt for å opprettholde en relativ bevegelse mellom trommelen og kjedet.
Oppfinnelsen omfatter én eller flere strekkmaskiner i kombinasjon med en kapstantype vinsjtrommel. På grunn av den styrte friksjonseffekten mellom kapstantrommelen og støttekrybbene for det fleksible røret, samt vekselvirkningen mellom kapstantrommelen og strekkmaskinen, er kun en lett strekkmaskin nødvendig. Med oppfinnelsen er holdekraften som kreves for å henge den fleksible linen fra skipet fordelt langs en relativt lang lengde av fleksibel line (som korresponderer til antallet omdreininger av trommelen). Dette reduserer i stor grad risikoen for skade på den fleksible linen sammenlignet med strekkmaskiner i kjent teknikk VLS.
Oppfinnelsen eliminerer også behovet for høye tårn noe som er en nødvendighet i utleggingsfartøy i følge kjent teknikk. Dette ene kapstantrommelarrangementet er fordelaktig sammenlignet med høye tårn med dets flere strekkmaskiner av den kjente teknikk.
Oppfinnelsen kan også benyttes for å heve avlange produkt fra vannet og inn på utleggingsskipet, dvs. en prosess som er reversert i forhold til utleggingsprosedyren.
Kort beskrivelse av tegningene
Disse og andre karakteristikker av oppfinnelsen vil bli klare fra den følgende beskrivelsen av en foretrukket utførelsesform, som er gitt som et ikke-begrensende eksempel, og med henvisning til de tilknyttede tegninger, hvor: Figur 1 og 2 er henholdsvis et sideriss og et grunnriss av en utførelse av rørutleggingsskipet i henhold til oppfinnelsen; Figur 3 er et perspektivriss av en del av rørutleggingsskipet som illustrerer en del av kapstantrommelen nær moonpool-området; Figur 4a er et perspektivriss av en utførelse av kapstantrommelen som bærer et fleksibelt rør; Figur 4b er en forstørrelse av området merket «A» på figur 4a, og som illustrerer blant annet grensesnittet mellom returguiden og radialtrykkguiden; Figur 5a og 5b er perspektivriss av en utførelse av krybbene; Figur 6a er en plantegning av en utførelse av kapstantrommelen; Figur 6b er en forstørrelse av området merket «B» på figur 6a; Figur 7a er lignende figur 4a men viser kapstantrommelen uten et fleksibelt rør; og
Figur 7b er en forstørrelse av området merket «C» på figur 7a..
Detaljert beskrivelse av en foretrukket utførelse
En fagmann innenfor fagfeltet vil kjenne til forskjellen mellom fleksible rør og stive rør. Mens fleksible rør har en relativt kort minimum bøyeradius uten plastisk deformasjon (eksempelvis i størrelsesorden noen få meter) har stive rør en minimum bøyeradius som er relativt stor (eksempelvis i størrelsesorden noen titalls meter) men uten plastisk deformasjon. Mens denne beskrivelsen viser til det generelle uttrykket «fleksibelt rør» skal det forstås at slike uttrykk ikke bare dekker sanne fleksible rør, men også fleksible stigerør, navlestrenger og de fleksible kabler som et utleggingsfartøy kan ha for utlegging. En fagmann i feltet vil forstå at oppfinnelsen også er anvendbar for installasjon av stive rør, og at en reversibel bøyeoppretter kan være påkrevet i slike tilfeller.
Figur 1 og 2 viser et installasjonsfartøy, eller rørutleggingsskip 2, som støtter et fleksibelt rør 6 inn i et legeme av vann W. Fremdriftsenheter (thrustere) 1 styrer skipets bevegelse og er fortrinnsvis styrt av dynamiske posisjoneringsinnretninger som er kjent i feltet. Det fleksible røret 6 mates inn i vannet i en mer eller mindre vertikal orientering gjennom et moonpool 5 i skipets skrog 3. Den maksimale vekten av det opphengte fleksible røret 6a kan være vesentlig (avhengig blant annet av vanndybden), eksempelvis i størrelsesorden på 300 til 500 metriske tonn.
Om bord på skipet er det fleksible røret 6 i den illustrerte utførelsen lagret på en horisontal lagringsbeholder 22 og er bragt til en kapstantrommel 10 ved én eller flere strekkmaskiner 20. Strekkmaskinene 20 er av en type som er kjent i feltet, men de trenger kun å være relativt lette strekkmaskiner (sammenlignet med de på de kjente VLS'ene) av grunner som vil bli forklart senere. Selv om det ikke er illustrert skal det forstås at lagringsbeholderen kan erstattes av flere mindre ruller som eksempelvis er plassert på skipets lavere dekk.
Den delen av det fleksible røret 6 som strekker seg inn i vannet og - når utleggingsprosessen skrider frem - på sjøbunnen (ikke vist), og som følgelig er opphengt av utleggingsskipet, er merket ved henvisningstall 6a. Den delen av det fleksible røret som til enhver tid er mellom lagringsbeholderen og kapstantrommelen er merket ved henvisningstall 6b.
Som vist på figurene 2 og 3 er det fleksible røret viklet et antall omdreininger rundt kapstantrommelen 10. Kapstantrommelen 10 er roterbart støttet opp av skroget via en støttestruktur 12. I den illustrerte utførelsen omfatter kapstantrommelen 10 et sylindrisk legeme. Oppfinnelsen skal imidlertid ikke være begrenset til et strengt sylindrisk legeme siden andre trommelformer (eksempel avkortet kjegle, motliggende koner) er mulig. Kapstantrommelen 10 er roterbart støttet opp via flere ruller (ikke vist) langs kapstantrommelens rand, og rotert ved én eller flere motorer 8 via et gir av tannstangstyringstype (ikke vist). Disse typer av drivinnretninger er godt kjent i feltet og behøver derfor ikke å bli forklart videre. Alternativt, og som en fagmann i feltet vil forstå, kan kapstantrommelen 10 være roterbart støttet opp av en konvensjonell senteraksling 11 (se eksempelvis figur 4a). Adgangsstiger og plattformer, styringsliner, hydrauliske reservoarer og liner, som er nødvendig for driften av kapstantrommelen og tilleggsutstyret, er godt kjent og derfor ikke illustrert og diskutert her.
I den illustrerte utførelsen av installasjonsfartøy et er kapstantrommelen 10 plassert i front av moonpool'en 5 slik at det fleksible røret 6 er viklet på trommelen (P) på samme side som den er viklet av (U). Dette arrangementet er praktisk fra et driftsmessig synspunkt ved at en operatør - som styrer driften av kapstantrommelen fra operatørens lugar 4 - har en visuell styring med det fleksible røret, både når det entrer kapstantrommelen og når det forlater den. Det skal imidlertid forstås dithen at oppfinnelsen også dekker utførelser hvor kapstantrommelen er plassert akterut for moonpool'en, som da følgelig medfører at det fleksible røret entrer og forlater kapstantrommelen på motliggende sider av trommelen.
Ved drift er det fleksible røret viklet et antall omdreininger rundt kapstantrommelen 10 og matet inn i (eller ut av) vannet på skipets underside ved en styrt og koordinert operasjon av kapstantrommelen 10 og strekkmaskinen(e) 20.
For å sikre at det fleksible røret entrer kapstantrommelen 10 på en rett, in-line måte kan en opplinjerings-og-radius-styringsenhet (ikke vist) tilveiebringes. En oppretter (ikke vist) kan også alternativt inkluderes i moonpool-området. Dette objektet er godt kjent i feltet og er anvendbart for stive rør slik som kveilerør.
Nå med henvisning til figur 4a er den oppfinneriske kapstantrommelen illustrert i større detalj. I denne utførelsen omfatter kapstantrommelen 10 et sylindrisk legeme med et antall eiker 15 som er koplet til en sentral aksling 11, og sidevegger - eller flenser - 14. Et endeløst kjede 18 er arrangert rundt kapstantrommel-legemet og er fremstilt av flere sko eller krybber 19, som igjen er sammenkoplet i et ende-til-ende-forholdt på en måte som er beskrevet under med henvisning til figurer 5a og 5b.
Det endeløse kjedet 18 er viklet flere omdreininger rundt trommelen og setter opp en helisk konfigurasjon i trommelens aksiale retning mellom trommelens endeflenser eller ender 7a,b. Det endeløse kjedet 18 overføres fra kjedeuttaksområdet T i det ene endeområdet 7a av trommelen til et kjedeinngangsområde E i endeområdet 7b ved hjelp av en kjedeoverføringsguide 17, som i denne utførelsen er en kanalsjakt som strekker seg tvers over trommelen (i den aksiale retningen) som vist på figur 4a.
Når kapstantrommelen 10 er benyttet i en utlegginsoperasjon vil trommelen, som illustrert ved figur 4a, roteres i en retning med klokka. Når man ser fra babord til styrbord på figur 4a er det endeløse kjedet 18 da drevet rundt trommelen ved en drivenhet 16 (eksempelvis en beltetraktorenhet) og er løftet av trommelen i uttakingsområdet T og returnert til trommeloverflaten i inngangsområdet E. I begge områder T,E er såkalte radielle støttebommer 23a,b tilveiebrakt, hvor hensikten er å styre og sikre den radielle posisjonen til kjedet når det forlater overføringsguiden 17 og entrer trommellegemet, eller omvendt. Som også vist på figur 4b har de radielle støttebommene 23a,b en krumning som er komplementær til trommelens og som strekker seg en avstand inn i kjedeoverføringsguiden, men med en klaring som er tilstrekkelig for kjedet 17 å passere gjennom. Fortrinnsvis er ruller (ikke vist) arrangert på siden av den radielle støttebommen som er vendt mot trommelen for å styre og sikre den radielle posisjonen til kjedet. De radielle støttebommene 23a,b har fortrinnsvis perifere lengder som korresponderer med området til kjedet som strekker seg fra hvor kjedet entrer / forlater trommelen til hvor det fleksible røret entrer / forlater trommelen. Dette er illustrert på figur 4a hvor den radielle støttebommen 23a strekker seg nesten til området hvor det opphengte røret 6a forlater kjeden.
I den illustrerte utførelsen har kjedeoverføringsguiden 17 en inngangstrakt 24, og den første radielle støttebommen 23a er koplet til en utgangstrakt 25. Et åpent område 26 er tilveiebrakt mellom traktene hvor operatørene kan utføre vedlikeholds- og reparasjonsarbeid.
Figur 5a og 5b viser en utførelse av en krybbe 19. Som forklart over er det endeløse kjedet 18 fremstilt ved flere slike krybber som er koplet i et ende-til-ende-forhold via fleksible koplinger 27 koplet til korresponderende mottakere (ikke vist) på den andre enden av en tilgrensende krybbe. Hver kopling omfatter fjærer 28 som tillater relativ bevegelse mellom tilgrensende krybber.
Krybben 19 omfatter en V-formet støtteflate 29 på hvilken det fleksible røret hviler mens det er arrangert rundt trommelen. Geometrien av støtteflaten er utformet for å gi støtte og begrense relativ bevegelse mellom det fleksible røret og krybben.
Krybben omfatter også glidningsspor 30 hvor hver har en sideglidningsflate 32 og flere glidningsblokker 31. Sideglidningsflatene 32 gir glidningskontakt mellom krybben og tilgrensende strukturer. De flere glidningsblokker 31 gir kontakt mellom krybben og trommeloverflaten, og gir friksjon som er tilstrekkelig for å opprettholde kapstaneffekten. Hver glidningsblokk 31 kan erstattes og er koplet til krybben via holdere 31a, fortrinnsvis via en elastisk del (eksempelvis en fjær, ikke vist) i holderen.
I bruk, når de flere krybber danner det endeløse kjedet 18, tillater friksjonsblokkene 31 på hver krybbe kjedet 18 å gli lett på den jevne trommeloverflaten. Det fleksible røret glir ikke med hensyn på kjedet, unntatt for å sørge for lokal forlenging av det fleksible røret grunnet en økning i spenning.
På figur 6a er kapstantrommelen 10 vist med det endeløse kjedet på plass, og understøtter et fleksibelt rør 6 som har blitt viklet et antall omdreininger rundt trommelen (overføringsguiden og de radielle støttebommene er ikke vist på figur 6a). Med henvisning også til figur 6b er den nedre siden av kapstantrommelen utstyrt med styringsstrukturer 33a,b på begge aksiale ender av trommelen. Disse styringsstrukturene gir sideveis støtte for det endeløse kjedet og er også referert til som «forbigående guider». Hver forbigående guider 33a,b er festet til sokkelen 12 (ikke vist på figurer 6a,b) og er følgelig stasjonær med hensyn på den roterende trommelen og/eller kjeden. Hver forbigående guide 33a,b omfatter ruller (ikke vist) på innsiden som støtter mot trommelflensen 14 for ikke å forhindre rotasjonen av trommelen. På siden som vender mot det endeløse kjedet (og sideglidningsflatene 32) har de forbigående guidene en glatt, ikke-friksjonsflate 36.
Formålet med de forbigående guidene er å motvirke de aksiale kreftene som opprettes ved den heliske bevegelsen av kjedet i trommelens aksiale retning.
Figurer 6a og 6b er lignende henholdsvis figurer 4a og 4b.
Ved drift er det fleksible røret 6 viklet et antall omdreininger rundt kapstantrommelen 10 og støttet opp av krybbene 19 til det endeløse kjedet 18. Som forklart ovenfor er det endeløse kjedet - grunnet friksjonsblokkene 31 - tillatt å gli med hensyn på den jevne trommelflaten 35, mens det fleksible røret glir ikke vesentlig med hensyn på det endeløse kjedet. Strekkmaskinen 20 (en eller flere) tilfører et tilbakestrekk på det fleksible røret 6,6b.
Under en utleggingsoperasjon kan hastigheten som det fleksible røret fires ut fra installasjonsfartøy et følgelig styres ved å styre hastigheten av holdekraften til tilbakestrekkmaskinen(e) 20. Styringen av rotasjonshastigheten til kapstantrommelen 10 kan koordineres med den til tilbakestrekkmaskinen 20 for å opprettholde dynamisk friksjon mellom det endeløse kjedet 18 og trommelflaten 35. Med andre ord er tilbakestrekkmaskinen 20 i denne operasjonelle modusen hovedstyringsenheten mens kapstantrommelen er slaveenheten, hvor kapstantrommelen 10 kontinuerlig justerer sin rotasjonshastighet for å opprettholde dynamisk friksjon (dvs. unngå statisk friksjon - også referert til som «sticktion» - mellom trommel og kjede). Ved å styre strekkmaskinen og kapstantrommelen på denne måten kan kreftene som induseres ved det fleksible røret på den forbigående guiden holdes på et minimum, eller endog bli eliminert. Som et resultat kan de forbigående guidene utformes tynnere, lettere og med en redusert aksial forlengelse enn hva som ellers ville ha vært nødvendig.
Ved styring av hastighetene til strekkmaskinene og trommelen kan det fleksible rørs inngangsvinkel på trommelen, og det fleksible rørs utgangsvinkel når det forlater trommelen, samt de korresponderende krefter som settes opp på de forbigående guidene, styres.
Mens oppfinnelsen er beskrevet med referanse til et fleksibelt rør skal det forstås dithen at oppfinnelsen er like anvendbar for bruk ved håndtering av andre fleksible produkter slik som fibertau, wirer og kjeder, kabler og stive rør.
Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet med bakgrunn i å bringe et avlangt produkt inn i vannet, og uttrykkene «påviklingsområdet / påspolingsområdet» og «avviklingsområdet / avspolingsområdet» er benyttet i beskrivelsen vil fagmannen forstå at oppfinnelsen er like anvendbar for driften av å hente opp et avlangt produkt, dvs. reversering av rotasjonen til det sylindriske elementet.
Mens beskrivelsen referer til det fleksible røret som mates inn i vannet gjennom en moonpool 5 skal oppfinnelsene være like anvendbare for fartøykonfigurasjoner hvor røret mates inn i vannet over siden av fartøyet, eller dets akterspeil.
Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet med referanse til et utlegginsskip skal den ikke være begrenset til en slik anvendelse.

Claims (16)

1. Et apparat for å styre et avlangt produkt (6) under en utleggings operasjon fra et fartøy, omfattende en kapstantrommel (10) som har drivinnretning (8) som er konfigurert for å rotere kapstantrommelen,karakterisert vedet endeløst kjede (18) som har støtteområder (29) for minst en del av det avlange produktet og som er arrangert rundt trommelen med en helisk konfigurasjon i trommelens aksiale retning og som videre er konfigurert for bevegelser med hensyn på en trommelflate (35) som strekker seg rundt trommelen, idet den endeløse kjeden (18) er viklet minst én gang rundt trommelflaten, hvilken trommel (10) omfatter et kjedeuttaksområde (T) og et kjedeinntaksområde (E) beliggende ved aksielle, motliggende ender av trommelen.
2. Apparat ifølge krav 1, hvor trommelen omfatter en kjedeoverføringsguide (17) som er konfigurert for å bringe kjedet mellom uttaksområdet (T) og inntaksområdet (E).
3. Apparat ifølge ethvert av de foregående krav som videre omfatter kjedestyringsdeler (33a,b) med en støttedel (36) som er konfigurert for å tildele en kraft mot kjedet (18) i en aksial retning av trommelen.
4. Apparat ifølge krav 3, hvor styringsdelene (33a,b) er stasjonære med hensyn på en roterende kjede og/eller en roterende trommel, og er arrangert i henholdsvis i uttaksområdet (T) og inntaksområdet (E), og omfatter videre ruller (34) som er konfigurert for vekselvirkning med trommelen.
5. Apparat ifølge krav 3 eller krav 4, hvor kjedet omfatter en andre støttedel (32) som er konfigurert for vekselvirkning med støttedelen (36) på styringsdelene, og hvor begge støttedeler omfatter friksjonsreduserende innretning.
6. Apparat ifølge ethvert av de foregående krav, som videre omfatter radielle styringsdeler (23a,b) som er arrangert stasjonært med hensyn på trommelen og kjedet og er konfigurert for radiell styring av kjedet i uttaksområdet (T) og inntaksområdet (E).
7. Apparat ifølge ethvert av de foregående krav, hvor trommelflaten (35) omfatter en jevn overflate som er konfigurert for glidende vekselvirkning med korresponderende kontaktdeler (31) av kjedet.
8. Apparat ifølge krav 7, hvor kontaktdelen omfatter glidningsblokker.
9. Apparat ifølge ethvert av kravene 2-8, hvor overføringsguiden (17) omfatter kjededrivende innretning (16) som er driftsmessig koplet til en del av det endeløse kjedet.
10. Apparat ifølge ethvert av de foregående krav, hvor kjedet (18) omfatter flere støtteelementer (19) som er koplet i et ende-til-ende-forhold via koplingselementer (27).
11. Apparat ifølge ethvert av de foregående krav, som videre omfatter strekkmaskininnretning (20) arrangert i relasjon til trommelen (10) og konfigurert for vekselvirkning med en del av det avlange produktet (6b) som ikke er på trommelen, for å styre bevegelsen av det avlange produktet (6) som er støttet opp av kjedet (18).
12. Et fartøy (2) for opphenging og manipulering av et avlangt produkt (6),karakterisert vedat det omfatter et apparat ifølge ethvert av kravene 1-11.
13. Fartøy ifølge krav 12 som videre omfatter en lagringsinstallasjon (22) for det avlange produktet, og én eller flere strekkmaskininnretninger (20) arrangert mellom lagringsinstallasjonen (22) og trommelen (10)
14. En fremgangsmåte for å styre bevegelsen av et avlangt produkt (6) som er opphengt ved apparatet ifølge ethvert av kravene 1-11,karakterisert vedfølgende trinn: a) å mate det avlange produktet inn på kapstantrommelen (10) ved en første hastighet; og b) å drifte kapstantrommelen ved en rotasjonshastighet som er avhengig av nevnte første hastighet for å styre den dynamiske friksjonen mellom kjedet og kapstantrommelflaten.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor trinnet a) er oppnådd ved å betjene en strekkmaskin (20).
16. Fremgangsmåte ifølge krav 14 eller 15, hvor hastigheten med hvilken det avlange produktet (6) tillates å entre trommelen styres for å opprettholde en relativ bevegelse mellom trommelen og kjedet.
NO20120392A 2012-03-29 2012-03-29 Et apparat for å styre et avlangt produkt, og en fremgangsmåte for drift NO336637B1 (no)

Priority Applications (19)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20120392A NO336637B1 (no) 2012-03-29 2012-03-29 Et apparat for å styre et avlangt produkt, og en fremgangsmåte for drift
NO20120938A NO337195B1 (no) 2012-03-29 2012-08-22 Kapstan-trommel
CA2868701A CA2868701C (en) 2012-03-29 2013-03-25 A support device for an elongate article
US14/389,241 US9821979B2 (en) 2012-03-29 2013-03-25 Support device for an elongate article
PCT/IB2013/052363 WO2013144819A1 (en) 2012-03-29 2013-03-25 A support device for an elongate article
JP2015502513A JP2015519272A (ja) 2012-03-29 2013-03-25 長尺物用の支持装置
KR1020147030295A KR101887346B1 (ko) 2012-03-29 2013-03-25 세장형 물품에 대한 지지 장치
CN201380028570.5A CN104334949B (zh) 2012-03-29 2013-03-25 用于细长物件的支撑设备
EP13723962.0A EP2831477B1 (en) 2012-03-29 2013-03-25 A support device for an elongate article
BR112014024095-7A BR112014024095B1 (pt) 2012-03-29 2013-03-25 bobina de cabrestante para transportar um artigo alongado, método de controlar o movimento de um artigo alongado e embarcação para assentamento e recuperação de um artigo alongado
DK13723962.0T DK2831477T3 (da) 2012-03-29 2013-03-25 Støtteanordning til aflang genstand
EA201491742A EA026392B1 (ru) 2012-03-29 2013-03-25 Опорное устройство для удлиненного предмета
AU2013239190A AU2013239190B2 (en) 2012-03-29 2013-03-25 A support device for an elongate article
ES13723962.0T ES2599821T3 (es) 2012-03-29 2013-03-25 Un dispositivo de soporte para un artículo alargado
PL13723962T PL2831477T3 (pl) 2012-03-29 2013-03-25 Podtrzymujące urządzenie dla podłużnego przedmiotu
AP2014008030A AP4046A (en) 2012-03-29 2013-03-25 A support device for an elongate article
MX2014011591A MX350881B (es) 2012-03-29 2013-03-25 Un dispositivo de soporte para un artículo alargado.
SG11201406121VA SG11201406121VA (en) 2012-03-29 2013-03-25 A support device for an elongate article
ZA2014/07514A ZA201407514B (en) 2012-03-29 2014-10-16 A support device for an elongate article

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20120392A NO336637B1 (no) 2012-03-29 2012-03-29 Et apparat for å styre et avlangt produkt, og en fremgangsmåte for drift

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20120392A1 NO20120392A1 (no) 2013-09-30
NO336637B1 true NO336637B1 (no) 2015-10-12

Family

ID=46229904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20120392A NO336637B1 (no) 2012-03-29 2012-03-29 Et apparat for å styre et avlangt produkt, og en fremgangsmåte for drift

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9821979B2 (no)
NO (1) NO336637B1 (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107000957B (zh) * 2014-07-30 2019-07-05 欧达尔医疗***有限责任公司 用于支架装置的容许移动的配线装置
WO2017019027A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 Halliburton Energy Services, Inc. Curved links for wiring conduit
WO2020037138A1 (en) * 2018-08-16 2020-02-20 J. Ray Mcdermott, S.A. Systems and methods for pipe reeling and laying with mechanically lined pipe

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2296956A (en) * 1995-01-13 1996-07-17 Stolt Comex Seaway Ltd Pipeline laying wiyh bending and straightening
US5573353A (en) * 1994-05-24 1996-11-12 J. Ray Mcdermott, S.A. Vertical reel pipe laying vessel
WO2012044179A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Kongsberg Oil & Gas Technologies As Apparatus and method of laying an elongate article from a vessel

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1744779A (en) * 1926-10-30 1930-01-28 Western Electric Co Material-feeding apparatus
US3116050A (en) * 1961-01-26 1963-12-31 Breeze Corp Capstan for faired cable
DE3440282C1 (de) * 1984-11-03 1986-02-20 Max Refflinghaus Maschinen- u. Werkzeugfabrik GmbH & Co KG, 5657 Haan Ablaufhaspel
CN1006569B (zh) 1985-07-02 1990-01-24 麦克德莫特公司 卷筒式海底管线连续敷设***
GB2178129B (en) 1985-07-22 1990-03-28 Santa Fe Int Corp Pipeline laying system and vessel
FR2660401B1 (fr) 1990-03-30 1992-07-10 Coflexip Procede de pose de conduites tubulaires flexibles utilisant une pluralite de bateaux.
US5971666A (en) * 1994-03-16 1999-10-26 Coflexip Stena Offshore Limited Pipe laying vessel
US6761506B2 (en) * 1999-11-29 2004-07-13 Ihc Gusto Engineering B.V. Pipe lay system with tension compensator
US6554538B2 (en) 2001-07-03 2003-04-29 Torch Offshore, Inc. Reel type pipeline laying ship and method
EP2432721A1 (en) 2009-05-22 2012-03-28 Wellstream International Limited Transporting and installing flexible pipe
CN102020003B (zh) 2009-09-16 2013-05-15 上海利策科技股份有限公司 卷筒式海底管道铺设作业船及其作业方法
CN102039988B (zh) 2009-10-15 2013-08-14 上海利策科技股份有限公司 卷筒自安装深水海底管道铺设作业船及其作业方法
CN201801246U (zh) 2010-09-17 2011-04-20 河南海力特机电制造有限公司 一种消防车用旋转绞盘

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5573353A (en) * 1994-05-24 1996-11-12 J. Ray Mcdermott, S.A. Vertical reel pipe laying vessel
GB2296956A (en) * 1995-01-13 1996-07-17 Stolt Comex Seaway Ltd Pipeline laying wiyh bending and straightening
WO2012044179A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Kongsberg Oil & Gas Technologies As Apparatus and method of laying an elongate article from a vessel

Also Published As

Publication number Publication date
US9821979B2 (en) 2017-11-21
US20150086274A1 (en) 2015-03-26
NO20120392A1 (no) 2013-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2622248T3 (en) DEVICE AND PROCEDURE FOR SELECTING AN OBJECTS OF A VESSEL
US5527134A (en) Pipelaying vessel
EP2951478B1 (en) Marine pipeline installation system and method
EP1705413B1 (en) Pipe tensioner machine
NO316541B1 (no) Rorleggingsfartoy og fremgangsmate
NO177834B (no) Fremgangsmåte og anordning for å legge en fleksibel rörledning
WO1993006401A1 (en) Pipelay stinger
US7806628B2 (en) Apparatus and methods for laying of elongate articles from a vessel
NO333088B1 (no) Anordning og fremgangsmate for bruk til handtering av langstrakte elementer
NO20100662A1 (no) Strammingsregulator for et ankerlinetau
NO336637B1 (no) Et apparat for å styre et avlangt produkt, og en fremgangsmåte for drift
NO20120938A1 (no) Kapstantrommel for transport av et avlangt produkt
AU2008288223B2 (en) Method and apparatus for laying offshore pipeline from a vessel
KR20130098616A (ko) 부유지지체 및 이를 갖는 파이프라인 부설선
EP3500783B1 (en) A pipe-laying vessel
EP3307615B1 (en) Flexible cable delivery system for two sided cable laying
KR20130098636A (ko) 해저 파이프라인 부설용 부력장치
AU701870B2 (en) Apparatus for handling elongate members
NO20101505A1 (no) Anordning og fremgansmate for legging av et langstrakt element fra et fartoy
NO339403B1 (no) Stinger for et rørleggingsfartøy
US20060151768A1 (en) Method and apparatus for deploying articles in deep waters
GB2283297A (en) Reel pipelaying vessel

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: PARKBURN PRECISION HANDLING SYSTEM LIMITED, GB