NO337195B1

NO337195B1 - Kapstan-trommel

Info

Publication number: NO337195B1
Application number: NO20120938A
Authority: NO
Inventors: Gunnar Herø; Knut Tore Ljøsne; Kjetil Høyer; Johan Schwartz; Audun Sagen
Original assignee: Kongsberg Oil & Gas Tech As
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2016-02-08
Also published as: KR20140143814A; AP4046A; AU2013239190A1; SG11201406121VA; MX350881B; WO2013144819A1; BR112014024095A8; MX2014011591A; NO20120938A1; AP2014008030A0; JP2015519272A; BR112014024095A2; CA2868701A1; ZA201407514B; CN104334949A; CA2868701C; EA026392B1; BR112014024095B1; EP2831477A1; KR101887346B1

Description

Teknisk felt

Oppfinnelsen angår apparater og fremgangsmåter for å styre og henge et avlangt produkt som spesifisert i ingressen til de uavhengige krav. Oppfinnelsen er særlig anvendbar for legging av avlange produkter slik som stive rør, fleksible rør, stigerør, strømningsrør, rørledninger, navlestrenger eller kabler fra et fartøy på sjøen.

Bakgrunnsteknikk

Installasjon av eksempelvis strømningsrør ved større vanndybder medfører nye utfordringer som forårsakes av større vekt på produktet og korresponderende økt strekk i materialet i løpet av leggeoperasjonen. Dette vil ha innvirkning på risikoen for skade på produktet, på sikkerhetshåndteringen i løpet av operasjonen, og også på produktkostnaden og rørleggingsoperasjonen. Især nødvendiggjør de økte vanndybdene generelt oppgraderinger av de eksisterende driftsparametre og utstyr. Eksempler er økt sammentrykking rundt strømningsrør, økt antall strekkmaskiner, høyere vertikale leggesystem- (VLS) tårn og bredere skip på grunn av høyere stabilitetskrav.

Fremgangsmåter og apparater for legging av fleksible rør, kabler, etc, på en sjøbunn er kjent. For eksempel beskriver både WO 03/004915 (Stockstill) og US 5 346 333 (Maloberti et al.) konvensjonell VLS. I en tradisjonell VLS er det fleksible røret holdt ved strekkmaskiner, ofte i serie, og har synkroniserte bevegelser for å styre leggeprosessen. Imidlertid nødvendiggjør slik konvensjonell VLS håndtering av høye laster fra dypvannsstrømningsrør som involverer behov for et høyt antall strekkmaskiner, noe som gjør det totale systemet blant annet stort, uhåndterlig og kostbart, med store krav til kontinuerlig vedlikehold.

Den kjente teknikk inkluderer også WO 2012/044179 Al (Haugen, et al.) som beskriver et apparat for å mate et avlangt produkt fra et flytende fartøy og inn i et vannlegeme ved bruk av et roterbart sylindrisk legeme. En endeløs kjede av elementer er viklet et antall ganger rundt det sylindriske legemet, og elementene er konfigurert for å støtte det avlange produktet. Antall omdreininger må justeres avhengig av krav slik som last, tilgjengelig plass, kostnad, etc. I en typisk leggeoperasjon er antall omdreininger mer enn 2, fortrinnsvis mellom 2 og 5 ganger, for eksempel 3,75 ganger. Denne løsningen reduserer behovet vesentlig for en mengde strekkmaskiner ved at den kjente kapstaneffekten anvendes som frigjør det meste av lasten fra det avlange produktet. Den lider dog av den ulempe at en dedikert styreinnretning beliggende under det sylindriske legemet for å styre det i hovedsak parallelt arrangerte avlange produktet i den radielle retningen i løpet av viklingen. Som for VLS gjør dette tilleggsarrangementet at systemet blir noe komplekst, vedlikeholdskrevende og kostbart.

I tillegg beskriver ingen av de ovenfor nevnte publikasjonene en løsning for å håndtere sluttermineringsstøtter (end termination support, ETS) for strømningsrørene / avlange produktene som tillater en jevn leggeoperasjon uten manuell intervensjon.

Søkeren har utviklet og realisert denne oppfinnelsen for å overvinne ulemper med den kjente teknikk og for å oppnå videre fordeler.

Oppfinnelsen benytter den kjente kapstaneffekten som representerer holdekraften som er nødvendig for å motvirke en lastkraft når et fleksibelt rør er viklet rundt en sylinder (en påle, en vinsj eller en kapstan). På grunn av vekselvirkningen fra friksjonskrefter og strekk kan strekket på et rør som er viklet rundt en kapstan være forskjellig på hver side av kapstanen. En liten holdekraft utøvd på én side kan bære en større lastkraft på den andre siden. Dette er prinsippet som en innretning av kapstantype er driftet på.

Likningen som relaterer holdekraften til lastkraften kan i de fleste tilfeller forenkles til:

hvor Ti og To representerer hhv. det utgående og innkommende strekket,//er friksjonskoeffisienten mellom de faste legemene i innbyrdes kontakt, for eksempel en trommeloverflate og fleksibelt rør, og <f> er kontaktvinkelen eller den totale vinkelen som sveipes av alle omdreininger til tauet/røret, målt i radianer. Med andre ord, dersom det fleksible røret eller tauet utfører 3,75 ganger rundt trommelen er <j>

3,75-2jt= 7,5jt. For den spesielle anvendelsen beskrevet heri er typiske verdier på\i i området fra 0,1 til 0,3. Følgelig vil de fleksible rør som er viklet 3,75 ganger rundt trommelen oppleve en omtrentlig økning i strekk eller lastkraft på rundt 10 til 1200 ganger det innkommende strekket eller holdekraft.

Merk at patentpublikasjon WO 2012/044179 Al ble publisert etter effektiv innleveringsdato for gjeldende oppfinnelse og skal derfor ikke tas i betraktning ved vurdering av oppfinnelseshøyde.

Sammendrag av oppfinnelsen

Oppfinnelsen vil bli fremsatt ogkarakteriserti de uavhengige krav, mens de avhengige krav beskriver andre karakteristikker av oppfinnelsen.

Det er altså tilveiebrakt en kapstantrommel for transport av et avlangt produkt mellom et flytende fartøy og et vannlegeme som er beliggende under fartøyet, hvor kapstantrommelen omfatter et roterbart sylindrisk legeme for vikling av det avlange produktet rundt legemets aksiale akse, der nevnte legeme omfatter et sylindrisk kontaktflate for indirekte støtte av minst en del av det avlange produktet. Kapstantrommelen omfatter videre en endeløs kjede som er viklet minst delvis rundt det sylindriske legemet i en helisk retning relativt til den aksiale aksen av legemet, og som virker som et mellomliggende lag mellom den sylindriske kontaktflaten og det tilsiktede avlange produktet, samt en kjedeoverføringsguide som strekker seg tvers over den aksiale lengden av det sylindriske legemet for å styre den endeløse kjeden mellom et kjedeutgangsområde i et første aksialt endeområde av det sylindriske legemet og et kjedeinngangsområde i et andre aksialt endeområde, idet det andre aksiale endeområde er beliggende ved den motstående aksiale ende av det sylindriske legemet.

Uttrykket endeløst kjede er heretter definert som en kjede som er koplet i en ende-til-ende-sløyfe.

Ved bruk vil det endeløse kjedet entre og forlate det sylindriske legemet med hhv. en inngangsvinkel som er ulik null og en utgangsvinkel som er ulik null, idet inngangsvinkelen og utgangsvinkelen er definert relativt til den samlede rotasjonsretningen til det sylindriske legemet. Disse vinklene kan være identiske eller nær identiske til hverandre.

Kapstantrommelen kan i en fordelaktig utførelse videre omfatte en helisk bevirkende innretning som er konfigurert til å framtvinge den heliske retningen på den endeløse kjeden. Den minst ene helisk bevirkende innretning kan være beliggende ved eller nær kjedeinngangsområdet, dvs. området hvor den endeløse kjeden entrer det sylindriske legemet. Likeledes er kjedeutgangsområdet her definert som området hvor den endeløse kjeden forlater det sylindriske legemet. Nevnte helisk bevirkende innretning kan med fordel delvis følge den sylindriske kontaktflaten.

Fremtvingingen av den heliske retningen kan i alle fall delvis også være forårsaket av glidende kontakt mellom én eller begge av den endeløse kjedens laterale side og den minst ene heliske bevirkende innretning.

I én utførelse av oppfinnelsen kan det endeløse kjedet være sammensatt av flere støtteelementer som er arrangert i et ende-til-ende-forhold via koplinger, der koplingene tillater relativ bevegelse mellom tilgrensende støtteelementer. Hver av disse støtteelementene kan omfatte en støtteflate for å støtte opp det avlange produktet i løpet viklingen rundt det sylindriske legemet, idet geometrien til støtteflaten er utformet for å gi støtte og til å begrense relativ bevegelse mellom det tilsiktede avlange produktet og det korresponderende én eller flere støtteelementer, sideglidningsflater for å skape glidningskontakt mellom støtteelementet og minst ett tilgrensende støtteelement i den aksiale retningen av det sylindriske legemet, og glidningsblokker arrangert på siden motliggende støtteflaten for å gi friksjonskontakt mellom støtteelementet og den sylindriske kontaktflaten, hvor glidningsblokkene er konfigurert for å sikre en friksjonskontakt som både sikrer opprettholdelse av en kapstaneffekt på det avlange produktet i løpet av anvendelse og å tillate relativ, langsgående bevegelse mellom støtteelementene.

I enda en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen omfatter kapstantrommelen videre en første radiell trykkbom/-stang og en andre radiell trykkbom/-stang som er konfigurert for å sikre ønsket romlig posisjonering av den endeløse kjeden i løpet av utgang fra og inngang til det sylindriske legemet. Den ovenfor beskrevne helisk bevirkende innretningen kan koples på, eller være en integrert del av, enten eller både den første og den andre radielle trykkbommen.

I enda en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen kan kapstantrommelen videre omfatte en sluttermineringsstøtte (ETS) som kan bli understøttet av den endeløse kjeden, der ETS'en er arrangert ved eller nær et påviklingsområde eller ved eller nær et avviklingsområde for det avlange produktet, for mottak, støtte og frigjøring av en slutterminering arrangert på én ende av det avlange produktet. ETS'en kan bli frigjørbart festet på den første radielle trykkbommen og den andre radielle trykkbommen ved parkeringsinnretning. Slik parkeringsinnretning kan omfatte en ETS-sperre for frigjørbar festing av ETS'en i en parkert posisjon, samt en passerbar holdedel for å forhindre at ETS'en glir i én av dets to langsgående retninger på den respektive radielle trykkbommen mens den er i en parkert posisjon, idet den langsgående retningen er definert som retningen langs lengden av den radielle trykkbommen. Parkeringsinnretningen på den første radielle trykkbommen avviker fortrinnsvis fra parkeringsinnretningen på den andre radielle trykkbommen ved at parkeringsinnretningen på den første radielle trykkbommen videre omfatter en ikke-passerbar stopper som forhindrer ETS'en fra å gli i den andre av dets to langsgående retninger på den første radielle trykkbommen. Videre kan ETS'en og støtteelementene / kjeden konfigureres slik at ETS'en kan støttes på minst én ETS støtteflate til den endeløse kjeden. ETS'en kan også omfatte en andre sluttermineringskoplingsinnretning for mottak av en første sluttermineringskoplingsinnretning i løpet av operasjon, idet den første sluttermineringskoplingsinnretningen danner del av sluttermineringen.

I enda en foretrukket utførelse av oppfinnelsen kan kapstantrommelen videre omfatte et radielt trykkspor (radial pressure rack, RPT) som er arrangert på minst én av de aksiale endene til det sylindriske legemet, hvor nevnte RPT er konfigurert til å utøve et trykk / holdekraft på minst en del av det avlange produktet beliggende på det sylindriske legemet under anvendelse. Hovedformålet med RPT'en er å sikre et økt trykk på det avlange produktet på trommelens sylinderlegeme, for derved å oppnå den nødvendige friksjonen mellom kjeden som understøtter produktet og det underliggende sylindriske legemet. Dette tillagte RPT-induserte trykket er særlig viktig når den motvirkende kraften / strekket i forhold til strekket forårsaket av de ovenfor nevnte strekkmaskiner og/eller kapstaneffekten er generelt redusert. Det motvirkende strekket er normalt satt opp av den delen av det avlange produktet som har blitt frakoplet fra kjeden etter gjennomført omdreininger rundt det sylindriske legemet, eksempelvis den delen som er vertikalt suspendert fra legemet, hvor delens frie ende er rettet mot, eller senket ned i, vannet. Den normalt uønskede reduksjonen av det motvirkende strekket kan forårsakes av en særskilt operatørintervensjon slik som avkopling av sluttermineringen og forløpertauet. Forut for slik forutsett strekkreduksjon, og inntil tilfredsstillende motstrekk er satt opp ved eksempelvis senkning av en tilstrekkelig lang del av det avlange produktet i vannet i løpet av leggingen, kan anvendelsen av RPT vise seg å være effektivt for å sikre stabil operasjon. En fagmann i feltet kan tenke seg ytterligere eller alternativ bruk av en slik RPT, eksempelvis å benytte RPT som et verktøy for ytterligere å lette det krevne strekket fra strekkmaskinene.

Merk at den ovenfor gitte beskrivelse av oppfinnelsen gir ingen begrensning på overføringsguiden annet enn at den skal overføre den endeløse kjeden fra én aksial ende av det sylindriske legemet til den andre aksiale enden. Den kan derfor arrangeres på utsiden så vel som delvis på innsiden av legemet. Sistnevnte konfigurasjon kan være passende dersom kapstantrommelen er konstruert uten noen eller alle av de indre delene av legemet slik som en roterende senteraksling eller nav og/eller eiker.

Oppfinnelsen kan også benyttes for å heise opp avlange produkter fra vannet og inn på utleggingsskipet, dvs. en prosess som er reversert i forhold til utleggingsprosedyren.

Som et første alternativ til den ovenfor nevnte hovedoppfinnelse er det også tilveiebrakt en kapstantrommel av samme type som over, men hvor de oppfinneriske karakteristikkene er gitt ved den radielle trykkbommen som beskrevet i krav 9, og som følgelig i alle fall delvis erstatter de karakteristiske særtrekkene som omhandler den endeløse kjeden i krav 1. Mer spesifikt er en kapstantrommel i den alternative oppfinnelsen tilveiebragt for transport av et avlangt produkt mellom et flytende fartøy og et legeme av vann beliggende under fartøyet, hvor kapstantrommelen omfatter et roterbart sylindrisk legeme for vikling av det avlange produktet rundt legemets aksiale akse, idet nevnte legeme omfatter en sylindrisk kontaktflate for indirekte støtte til minst en del av det avlange produktet. Den alternative kapstantrommelen omfatter videre en kjede som er viklet i det minste delvis rundt det sylindriske legemet og virker som et mellomliggende lag mellom den sylindriske kontaktflaten og det tilsiktede avlange produktet, en kjedeoverføringsguide som strekker seg tvers over den aksiale lengden av det sylindriske legemet for styring av det endeløse kjedet mellom et kjedeutgangsområde (T) i et første aksiale endeområde av det sylindriske legemet og en kjedeinngangsområde (E) i et andre aksiale endeområde, idet det andre aksiale endeområdet er beliggende ved den motliggende aksiale ende av det sylindriske legemet, og en første radiell trykkbom og en andre radiell trykkbom koplet til det sylindriske legemet hhv. ved eller nær kjedeutgangsområdet (T) og kjedeinngangsområdet (E), idet de radielle trykkbommene er konfigurert for å sikre ønsket romlig posisjonering av kjeden i løpet av utgang fra, og inngang til, det sylindriske legemet.

Videre detaljer heri av radielle trykkbommer utgjør del av den første alternative oppfinnelsen.

Som et andre alternativ til den ovenfor nevnte oppfinnelse er det også tilveiebrakt en kapstantrommel av samme type som ovenfor, men hvor oppfinneriske karakteristikker er gitt ved sluttermineringsstøtte (ETS) som beskrevet i krav 11 og, dersom kapstantrommelen også omfatter radielle trykkbommer, fortrinnsvis inkluderer begrensningen(e) til ett av kravene 12-16, og følgelig i alle fall delvis erstatter de karakteristiske særtrekkene som omhandler den endeløse kjeden i krav 1. Mer spesifikt er en kapstantrommel i den andre alternative oppfinnelsen tilveiebrakt for transport av et avlangt produkt mellom et flytende fartøy og et legeme av vann beliggende under fartøyet, hvor kapstantrommelen omfatter et roterbart sylindrisk legeme for vikling av det avlange produktet rundt legemets aksiale akse, idet legemet omfatter en sylindrisk kontaktflate for indirekte understøtting av minst en del av det avlange produktet. Den alternative kapstantrommelen omfatter videre en kjede viklet minst delvis rundt det sylindriske legemet og som virker som et mellomliggende lag mellom den sylindriske kontaktflaten og det tilsiktede avlange produktet, og en sluttermineringsstøtte (ETS) som kan støttes på den endeløse kjeden, hvor ETS'en er arrangert ved eller nær et påviklingsområde (P) eller ved eller nær et avviklingsområde (U) for det avlange produktet for mottak, understøtting og frigjøring av en slutterminering arrangert ved én ende av det avlange produktet. I det foretrukne tilfellet at en første og andre radiell trykkbom utgjør del av den andre alternative oppfinnelsen er disse første og andre radielle trykkbommer som for hovedoppfinnelsen og den første alternative oppfinnelsen koplet til det sylindriske legemet hhv. ved eller nær kjedeutgangsområdet (T) og kjedeinngangs området (E), hvor de radielle trykkbommene er konfigurert for å sikre ønsket romlig posisjonering av kjeden i løpet av utgang fra, og inngang til, det sylindriske legemet. En kjedeoverføringsguide vil da strekke seg tvers over den aksiale lengden av det sylindriske legemet for styring av kjeden mellom et kjedeutgangsområde (T) i et første aksial endeområde av det sylindriske legemet og et kjedeinngangsområde (E) i et andre aksial endeområde, hvor det andre aksiale endeområdet er beliggende ved den motstående aksiale ende av det sylindriske legemet. Videre detaljer gjengitt her av ETS'en, og hvis aktuelt de radielle trykkbommene, kan utgjøre del av den andre alternative oppfinnelsen.

Som et tredje alternativ oppfinnelse til den ovenfor nevnte hovedoppfinnelse er det også tilveiebrakt en kapstantrommel av samme type som ovenfor, men hvor oppfinneriske karakteristikker er gitt ved radielle trykkspor som beskrevet i krav 17 eller 18, og følgelig i alle fall delvis erstatter de karakteristiske særtrekk som omhandler den endeløse kjeden i krav 1. Mer spesifikt er en kapstantrommel tilveiebrakt i den tredje alternative oppfinnelsen for transport av et avlangt produkt mellom et flytende fartøy og et legeme av vann beliggende under fartøyet, hvor kapstantrommelen omfatter et roterbart sylindrisk legeme for vikling av det avlange produktet rundt legemets aksiale akse, idet nevnte legeme omfatter en sylindrisk kontaktflate for indirekte understøtting av minst en del av det avlange produktet. Den alternative kapstantrommelen omfatter videre en kjede viklet i alle fall delvis rundt det sylindriske legemet som virker som et mellomliggende lag mellom den sylindriske kontaktflaten og det tilsiktede avlange produktet, og et radielt trykkspor (RPT) arrangert på minst én av de aksiale endene av det sylindriske legemet, hvor nevnte RPT er konfigurert for å utøve et trykk / holdekraft på minst en del av det avlange produktet som er beliggende på det sylindriske legemet ved anvendelse. Videre detaljer referert heri av RPT'en kan utgjøre del av tredje alternative oppfinnelse.

Felles for den første, andre og tredje alternative oppfinnelse beskrevet ovenfor er at de ikke krever en endeløs kjedekonfigurasjon.

For klarhetens skyld skal formuleringene ovenfor for samtlige oppfinnelser, samt for de tilknyttede krav, tolkes som om de involverer en eller flere kjeder, en eller flere kjedeoverføringsguider, en eller flere første og andre radielle trykkbommer, en eller flere ETS'er, en eller flere RPT'er, etc.

Oppfinnelsen angår også et fartøy som har et skrog og et dekk for legging og innhenting / heving av et avlangt produkt inn i eller ut fra et legeme av vann, og som omfatter en kapstantrommel i følge særtrekkene gitt i den ovenfor gitte beskrivelse.

Kort beskrivelse av tegningene

Disse og andre karakteristikker av oppfinnelsen vil bli klart fra den følgende beskrivelse av foretrukket for av utførelse, som er gitt som ikke-begrensende eksempler, og med henvisning til de tilknyttede tegninger, hvor: Figur 1 og 2 viser hhv. et sideriss og grunnriss av en utførelse av et rørleggende skip i henhold til oppfinnelsen; Figur 3 viser et perspektivriss av en del av det rørleggende skipet, og som illustrerer en del av kapstantrommelen og et fleksibelt rør arrangert nær skipets moonpool-område; Figur 4a og 4b viser hhv. et perspektivriss og riss sett forfra av en utførelse av kapstantrommelen i henhold til oppfinnelsen som understøtter et fleksibelt rør, og en endeløs kjede av krybber som er viklet et visst antall ganger rundt trommelens sylindriske legeme; Figur 5a og 5b viser perspektivriss av en første utførelse av en sammenstillet krybbe i henhold til oppfinnelsen; Figur 5c viser et perspektivriss av to krybber av typen vist på figurer 5a og 5b, hvor krybbekoplingsinnretningen er vist som splittegning; Figur 5d viser en splittegning av en krybbe av typen vist på figurer 5a og 5b; Figur 5e viser et sideriss av to sammenstilte krybber av typen vist på figurer 5a og 5b; Figur 5f og 5g viser perspektivriss av en andre utførelse av en sammenstillet krybbe i henhold til oppfinnelsen; Figur 6a viser en prinsippskisse av en utførelse av en første radiell trykkbom i henhold til oppfinnelsen; Figur 6b viser en prinsippskisse av en utførelse av en andre radiell trykkbom i henhold til oppfinnelsen; Figur 6c viser et perspektivriss av den andre radielle trykkbommens frie ende i henhold til oppfinnelsen; Figur 7a, 7b og 7c viser prinsippskisser av en utførelse av en sluttermingeringsstøtte i henhold til oppfinnelsen ved ulike stadier av understøtting for det fleksible rørets slutterminering samt dets tilknyttede komponenter; Figur 8a og 8b viser perspektivriss av en utførelse av sluttermineringsstøtten i henhold til oppfinnelsen, hvor figur 8a og 8b viser sluttermineringen av det fleksible røret i hhv. en understøttet og ikke-understøttet tilstand; Figur 9 viser en detaljriss i perspektiv av en utførelse av kapstantrommelen i henhold til oppfinnelsen, hvor det fleksible røret og en sluttermineringsstøtte er vist montert på trommelens sylindriske legeme; Figur 10a viser et perspektivriss av en splittegning av en sluttermineringsstøtte på en andre radiell trykkbom i henhold til oppfinnelsen; Figur 10b viser en detaljert snittegning av en del av figur 10a og illustrerer i videre detalj grensesnittet mellom sluttermineringsstøtten og den andre radielle trykkbommen; Figur lia viser et perspektivriss av en splittegning av en sluttermineringsstøtte beliggende på en første radiell trykkbom i henhold til oppfinnelsen; Figur 11b viser en detaljert snittegning av en del av figur lia og illustrerer i videre detalj grensesnittet mellom sluttermineringsstøtten og den første radielle trykkbommen; og Figur 12a og 12b viser perspektivriss av en utførelse av kapstantrommelen i henhold til oppfinnelsen som inkluderer et radielt trykkspor montert i hhv. en virksom og en ikke-virksom tilstand.

Detaljert beskrivelse av en foretrukket utførelse

Fagmannen i feltet vil vite forskjellen mellom fleksible rør og stive rør. Mens fleksible rør har en relativ kort minimum bøyeradius uten plastisk deformasjon

(eksempelvis i størrelsesorden noen få meter) har stive rør en minimum bøyeradius uten plastisk deformasjon som er relativ stor (eksempelvis i størrelsesorden på flere titalls meter). Mens denne beskrivelsen viser til det generelle uttrykket «fleksibelt rør» skal det forstås at slik uttrykk dekker ikke bare faktiske fleksible rør, men også fleksible stigerør, navlestrenger, fibertau og de fleksible kabler som en utleggingsfartøy må ha for utlegging. Fagmannen vil forstå at oppfinnelsen er anvendbar også for installasjonen av stive rør, og at en tilbakebøyningsoppretter kan være påkrevet i slike tilfeller.

Figur 1 og 2 viser et installasjonsfartøy, eller rørutleggingsskip 2, som holder et fleksibelt rør 6 i et legeme av vann W. Fremdriftsenheter (posisjoneringspropeller / thrustere) 1 styrer skipets bevegelse. Generelt er fartøyet fortrinnsvis styrt ved de nyeste dynamiske posisjoneringsinnretninger 1. Det fleksible røret 6 føres inn i vannet mer eller mindre vertikalt gjennom en dekksåpning / moonpool 5 i skipsskroget 3. Den maksimale vekten til det hengende fleksible røret 6a kan være betydelig (avhengig blant annet av vanndybden), eksempelvis i størrelsesordenen 300-500 tonn.

Om bord på skipet er det fleksible røret 6 i den illustrerte utførelsen lagret på en horisontal lagringsbeholder 22 og er transportert 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 strekkmaskiner som er krevet i konvensjonelle vertikale leggesystemer, dvs. såkalte VLS). Selv om det ikke er illustrert skal det forstås at lagringsbeholderen 22 kan plasseres som flere mindre ruller som eksempelvis er plassert på skipets lavereliggende dekk.

Den delen av det fleksible røret 6 som strekker seg inn i vannet og - når leggeprosessen skrider frem - på sjøbunnen (ikke vist), og følgelig er opphengt av utleggingsskipet, er angitt med henvisningstall 6a. Den delen av det fleksible røret som til ethvert tidspunkt er mellom lagringsbeholderen og kapstantrommelen er angitt med henvisningstall 6b.

Som vist på figurene 2 og 3 er det fleksible røret 6 viklet et forhåndsbestemt antall ganger rundt kapstantrommelen 10. Kapstantrommelen 10 er roterbart støttet ved skroget via en støttestruktur 12. I den illustrerte utførelsen omfatter kapstantrommelen 10 et sylindrisk legeme 100. Oppfinnelsen skal imidlertid ikke være begrenset til et uttrykkelig sylindrisk legeme 100 siden andre trommelformer (eksempelvis frustum, motliggende koner) er tenkelige. Kapstantrommelen 10 er roterbart støttet via flere ruller (ikke vist) langs med randen av kapstantrommelen, og rotert ved én eller flere kapstantrommel-motorer 8 via et gir av type tannstang styring (ikke vist). Disse typer av drifts innretning 8 er godt kjent i feltet og trenger derfor ikke å bli beskrevet videre. Alternativt, og som en fagmann vil forstå, kan kapstantrommelen 10 bli roterbart støttet opp av en konvensjonell senteraksling 11 (se eksempelvis figur 4a). Adgangsstiger og plattformer, styreledninger, hydrauliske reservoarer og liner, som er nødvendig for operasjonen av kapstantrommelen, samt tilleggsutstyr, er kjent og er derfor ikke illustrert og diskutert her.

I den illustrerte utførelsen av installasjonsfartøyet 2 er kapstantrommelen 10 plassert foran moonpool 5 slik at det fleksible røret 6 vikles på trommelen (P) på den samme siden som den er viklet av (U). Dette arrangementet er passende fra et driftsmessig synspunkt siden en operatør - som styrer operasjonen av kapstantrommelen fra en operatørs lugar 4 - har visuell kontroll av det fleksible røret 6 både når den entrer kapstantrommelen 10 og når den forlater trommelen. Imidlertid skal det forstås at oppfinnelsen også dekker utførelser hvor kapstantrommelen 10 er plassert akterut fra moonpool 5, som følgelig medfører at det fleksible røret 6 entrer og forlater kapstantrommelen 10 på motliggende sider av trommelen 10.

Ved drift er det fleksible røret 6 viklet et antall ganger, eksempelvis mer enn 3 ganger, rundt kapstantrommelen 10 og ført inn i (eller ut av) vannet (W) under skipet 2 ved en styrt og koordinert operasjon av kapstantrommelen 10 og strekkmaskinen(e) 20.

For å sikre at det fleksible røret 6 entrer kapstantrommelen 10 på en rett, in-line måte kan en oppretting-og-radius-styringsenhet (ikke vist) benyttes. En oppretter (ikke vist) kan alternativt også inkluderes i moonpool-området. Slikt utstyr er kjent i feltet og er anvendbar for stive rør slik som kveilerør.

Nå med henvisning til figur 4a illustrerer tegningen kapstantrommelen 10 mer detaljert. I denne utførelsen av oppfinnelsen er perspektivtegningen av kapstantrommelen 10 vist å omfatte et sylindrisk legeme 100 med et antall eiker 15 koplet til en sentral aksling 11, samt sidevegger - eller flenser- 14. En endeløs kjede 18 er arrangert rundt kapstantrommelens 10 sylindriske legeme 100 og er fremstilt av flere sko eller krybber 19 som er sammenkoplet i et ende-til-ende-forhold. Videre er det fleksible røret 6 vist viklet et forhåndsbestemt antall ganger rundt det sylindriske legemet 100 i en helisk form, dvs. som har en vinkel relativt til den sentrale akslingen av det sylindriske legemet 100 som er forskjellig fra 90°, for eksempel mellom 75° og 89°.

På figur 4b er en del av kapstantrommelen 10 illustrert vinkelrett på den sentrale akslingen 11 til det sylindriske legemet 100. Den heliske formen til det fleksible røret 6 er i denne figuren tydeligere og er et resultat av både inngangsvinkelen til det endeløse kjedet 18 som understøtter det fleksible røret 6 og en kileformet struktur / helisk bevirkende innretning 110 som fortrinnsvis er arrangert ved én av sideveggene 14 av det sylindriske legemet 100. Ved den motliggende sideveggen 14 kan en korresponderende, speilvendt kileformet struktur 110 arrangeres for videre å sikre en stabil helisk bevegelse på det endeløse kjedet 18, og følgelig det fleksible røret 6. Sistnevnte kileformet struktur 110 utgjør i denne utførelsen av oppfinnelsen en integrert del av støtte- / kontaktflaten 35 for den endeløse kjeden 18.

Figur 5a til 5e viser en første utførelse av en sko eller krybbe 19 i henhold til oppfinnelsen. Ende-til-ende-forholdet mellom krybbene 19 som utgjør det endeløse kjedet 18 er oppnådd ved å kople én eller flere fleksible koplingsstykker 27 festet til én krybbe 19 til korresponderende mottakere 28 festet til den motliggende langsgående ende av en tilgrensende krybbe 19. For å tillate relativ bevegelse mellom tilgrensede krybber 19 er hvert fleksibelt koplingsstykke 27 i denne første utførelsen sammensatt av én eller flere elastiske koplingselementer 27a, eksempelvis laget av polyuretan. Videre er den eller de elastiske koplingselementene 27a rommet i tilpassede koplingselementholdere 27b, idet sistnevnte er festet til den korresponderende langsgående ende av krybben 19. En frigjørbar kopling til de korresponderende mottak 28 på den tilgrensende krybben 19 er oppnådd ved å sette en koplingsbolt 27c inn i elementet 27a og holder 27b, fulgt av festing med en første og andre koplingsbegrenser 27d,27d' og en første og en andre låsering 27e,27e' på de to endene til koplingsbolten 27c. Arrangementet stikker ut av minst én av de laterale sidene av det elastiske koplingselementet 27a og som forårsaker begrenserne 27d,27d' og/eller ringene 27e,27e' å støtte mot krybbens 19 langsgående flate 34 etter en viss langsgående forskyvning, og følgelig hindrer uønsket stress / slitasje på det elastiske materialet.

Hver krybbe 19 omfatter videre en generell V-formet støtteflate 29, på hvilken blant annet det fleksible røret 6 støttes når den er viklet rundt det sylindriske legemet 100. Geometrien til støtteflaten 29 er utformet for både å tilveiebringe støtte for det fleksible røret 6, i tillegg til å begrense uønskede relative bevegelser mellom det fleksible røret 6 og krybben 19.

Glideskinner 30 er beliggende på hver lateral side av den sentrale delen av krybben som inkluderer støtteflaten 29, hvor hver glideskinne 30 omfatter en sideglideflate 32, ETS-støtteflate 50 (se figurer 5a og 5c) og flere rektangulært formede glideblokker 31 (se figurer 5b, 5d og 5e), der sistnevnte fortrinnsvis er byttbar. I denne første utførelsen er det ikke nødvendig med elastisitet i glideblokkene 31. ETS-støtteflatene 50 vil bli forklart under. Formålet med sideglideflatene 32 er å tilveiebringe glidende kontakt mellom krybben 19 og tilgrensende laterale strukturer, eksempelvis tilgrensende krybber 19 som utgjør del av den endeløse kjeden 18 beliggende i et tilgrensende omløp rundt det sylindriske legemet 100, eller én av de kileformede strukturene 110. De flere glideblokkene 31 sikrer en direkte kontakt mellom krybben 19 og trommeloverflaten 35 og gir friksjon som er tilstrekkelig for å opprettholde den ønskede kapstaneffekten.

Den korrugerte overflaten 33 vist på figur 5a-e øker friksjonskontakten mellom overflaten 33 og gripeflaten inne i en drivenhet 16 (se under), for derved å forenkle opprettholdelsen av kjedebevegelsene. For å unngå at slike korrugerte overflater 33 gir en uønsket økning i friksjonskontakten mellom tilgrensende krybber 19 som tilhører tilgrensende omløp rundt det sylindriske legemet 100 er det fordelaktig at de mest fremstikkende deler av hver overflate 33 ikke stikker frem lengre enn dens korresponderende sideglideflate 32.

Ved bruk, når krybbene 19 danner den endeløse kjeden 18, tillater den kombinerte effekten av de fleksible koplingsinnretningene 27,28 og friksjonsblokkene 31 krybbene 19 å foreta gjensidige omordninger, for derved å unngå, eller i alle fall å begrense, enhver uønsket økning i strekk inne i det typisk koaksialt arrangerte fleksible rør 6. Bortsett fra slike lokale forlengninger / sammentrekninger tillates normalt det fleksible røret 6 ikke å gli med hensyn på kjeden 18. Figur 5c viser to frakoplete krybber 19, hvor de ulike komponentene som utgjør det fleksible koplingsstykke 27 er vist som splittegning. Den foretrukne tilpassede konfigurasjonen mellom det elastiske koplingselementet 27a og koplingselementholderen 27b, så vel som mellom koplingselementholderen 27b og de tilgrensende koplingsmottak 28, er tydelig illustrert. Videre viser figur 5d en fullstendig splittegning av én krybbe 19. Hver av de i hovedsak rektangulære glideblokkene 31 er vist med korresponderende hylser 31a som er konfigurert for å motta blokkene 31. I en alternativ utførelse kan glideblokkene 31 være fremstilt som en integrert del av krybben 19. Figur 5e viser et sideriss av to sammensatte krybber 19 i henhold til den første utførelsen. Figur 5f og 5g viser en alternativ, andre utførelse av en sko eller krybbe 19 i henhold til oppfinnelsen. Også i denne andre utførelsen er ende-til-ende-forholdet mellom krybbene 19 som utgjør den endeløse kjeden 18 oppnådd ved å kople én eller flere fleksible koplingsstykker 27 på én krybbe 19 til korresponderende mottak 28 på den andre ende av en tilgrensende krybbe 19 (relativt til den langsgående retning av kjeden 18). For å oppnå den ønskede relative bevegelse mellom de tilgrensende krybbene inkluderer hvert koplingsstykke 27 én eller flere tilknyttede fjærer 27f.

Som for den første utførelsen omfatter krybben 19 videre en generelt V-formet støtteflate 29, på hvilken blant annet det fleksible røret 6 støtter seg på når den vikles rundt det sylindriske legemet 100, samt glidesporene 30 beliggende på hver lateral side av den sentrale del av krybben som inkluderer støtteflaten 29. Videre omfatter hvert glidespor 30 en sideglideflate 32, ETS-støtteflate 50, flere støtteutspring 51 festet til ETS-støtteflaten 50 og flere sirkulære glideblokker 31 (se figur 5g). Hver glideblokk 31 er fortrinnsvis byttbar og koplet til krybben 19 via glideblokkhylser 31a, fortrinnsvis via en elastisk del (eksempelvis en fjær, ikke vist).

Som nevnt ovenfor er den endeløse kjeden 18 som utgjør en integrert del av kapstantrommelen 10 viklet flere omdreininger rundt det sylindriske legemet 100, og antar en helisk konfigurasjon i legemets 100 aksiale retning, og strekker seg mellom legemets aksiale flenser 14. Det endeløse kjedet 18 er overført fra kjedeuttaksområdet T i en første aksial endeområde 7a av det sylindriske legemet 100 til en annen kjedeinntaksområde E i en andre aksial endeområde 7b ved bruk av en kjedeoverføringsguide 17. I figur 4a er denne kjedeoverføringsguiden 17 illustrert som en sklie som strekker seg tvers over det sylindriske legemet 100 relativt til den aksiale retningen. Merk at arrangementet til kjedeoverføringsguiden 17 kan være enten utenfor eller inne i det sylindriske legemet 100. I sistnevnte tilfelle bør kapstantrommelen 10 ikke rotere rundt sin sentrale akse 11 eller bli konfigurert med eiker 15. En kombinasjon er også mulig, dvs. en kapstantrommel 10 med et ikke-roterende sylindrisk legeme 100 og ingen eiker 15.

I en utleggingsprosess vil rotasjonen av trommelens 10 sylindriske legeme 100 i arrangementet vist på figur 4a være i en retning med klokka. Det endeløse kjedet 18, hvis bevegelser rundt det sylindriske legemet 100 er i alle fall hjulpet av en drivenhet 16 (eksempelvis en beltetraktorenhet), er løftet av legemet 100 i uttaksområde T og returnert til legemet 100 i inntaksområdet E. I begge områdene T,E er såkalte radielle trykkbommer (RPB'er) 23a,b tilveiebrakt, hvis hensikt er å styrke den romlige posisjonen av kjeden 18 når den forlater overføringsguiden 17 og entrer det sylindriske legemet, eller omvendt. Henvisningstall 23a benevner en første RPB, mens henvisningstall 23b benevner en andre RPB. Figur 6a og 6b viser skjematiske illustrasjoner på henholdsvis den første 23a og andre 23b RPB. Begge RPB'ene 23a,b har en krumming som er komplementær eller nær komplementær til den for det sylindriske legemet 100, men med en klarering som er tilstrekkelig for at kjeden 18 skal passere derimellom. Hver RPB 23a,b er utstyrt med løpehjul 37 som er konfigurert for å løpe i den V-formede støtteflaten 29 for hver krybbe 19 (se figur 5a-b). Løpehjulene 37 er posisjonert slik at det er alltid minst to, fortrinnsvis tre, hjul som er i direkte kontakt med hver relevant krybbe 19, for derved å sikre en jevn operasjon. Begge RPB'ene 23a,b er i alle fall delvis koplet til sideveggene 14 og kapabel til å håndtere både aksiale og radielle variasjoner for kjedebevegelsen. RPB'ene 23a,b vil derfor ikke utøve noe trykk på kjeden av krybber 19 mot det sylindriske legemet 100, men kun å sikre at kjeden 18 holdes i korrekt romlig posisjon på trommelen 10 for eksempelvis å gi rom for radielle kast. Videre er løpehjulene 37 fortrinnsvis koplet til RPB'ene 23a,b på en slik måte at minst noen av hjulene 37 kan bevege seg en smule sideveis på deres rotasjonsakser for å holde seg på støtteflaten 29 i fall krybben 19 beveger seg sideveis.

Fortsatt med henvisning til figur 6a kan den første RPB'en 23a koples til fartøyet 2 via et koplingselement 38. Den første RPB'en 23a strekker seg (og følgelig styrer kjedet 18) fra det åpne området 26 under det sylindriske legemet 100 og opp til hvor det fleksible røret 6 og kjedet 18 løper sammen i direkte kontakt. Som vist både på figur 4a og figur 6a styrer en styretrakt 25 kjedet 18 vekk fra det sylindriske legemet 100 for å gi nødvendig klaring for sluttermineringer 42,43 (som vil bli diskutert senere). Ved en langsgående ende 40 av den første RPB'en 23a, beliggende motliggende til enden som har styretrakten 25, er det tilveiebrakt tilstrekkelige klaring for et forløpertau 39.

I utleggingsprosessen indikert ved dobbelt-linjede piler på figur 4a er funksjonen for forløpertauet 39 å trekke det fleksible røret 6 fra lagringsbeholderen 22 og til en retning som peker mot vannlegemet (W), dvs. å styre røret 6b gjennom strekkmaskinen(e) 20 og eventuelle opprettingsinnretninger 9, å entre det sylindriske legemet 100 i påviklingsområdet (P) og til slutt å vikle røret 6 de nødvendige antall omdreininger forut for vikling av røret 6a av ved avviklingsområdet (U). Forløpertauet 39 kan være fremstilt av ethvert materiale som er i stand til å holde på strekket som settes opp i utleggings- og/eller tilbaketrekkingsprosessen. Imidlertid er forløpertauet 39 fortrinnsvis fremstilt av fibertau på grunn av den lette vekten sammenlignet med eksempelvis rustfritt stål med identisk lengde og tykkelse. Ved å redusere vektet kan de driftsmessige utstyrskrav slik som vinsjer bli nedskalert, for derved å redusere kostnad og å frigjøre plass på fartøyet 2.

Med henvisning til figur 6b kan den andre RPB'en 23b koples til fartøyet 2 via kapstantrommelens støttestruktur 12. Hensikten er å styre det endeløse kjedet 18 fra utgangssiden nedstrøms av kjedeoverføringsguiden 17 (se figur 4a) mens man tillater at kjedeelementene eller krybbene 19 stables i et mer eller mindre motstøtende forhold forut for posisjonering av det innkommende fleksible røret 6b på det endeløse kjedet 18 under en utleggingsoperasjon. Motstøtingen er oppnådd på grunn av den reduserte friksjonen fra de ovenfor nevnte friksjonsblokkene 31 og de fleksible koplingsstykkene 27. På denne måten viser kjedet 18 seg i dets minst langstrakte tilstand, dvs. uten noe form for nedhengning fra kjedeoverføringsguidens 17 uttaksside når kjedet 18 og det fleksible røret 6b løper sammen i direkte kontakt.

Løpehjulene 37 tjener til å videre redusere friksjonen mellom den andre RPB'en 23b og kjedet 18, for derved å tillate en mer effektiv stabling av krybbene 19 via det fleksible koplingsstykket 27. For at den andre RPB'en 23b skal støtte så mye av kjedet 18 som mulig er den langsgående frie enden 41 beliggende ved den langsgående enden av den andre RPB'en 23b som er motliggende til enden nærmest kjedeoverføringsguiden 17 relativ tynn og utstyrt med mindre løpehjul 37a (se figur 6c) sammenlignet med resten av den andre RPB'en 23b. Dette sikrer bedre klarering for det fleksible røret 6, forløpstauet 39 og bøyeavstiverne 43 (ikke vist på figur 6a-c).

Den radielle trykkbommen 23b har fortrinnsvis perifer / langsgående lengde som er

lik den lengden som korresponderer til området langs med omkretsen av det sylindriske legemet 100 fra der kjedet 18 entrer legemet 100 til der det fleksible røret 6 entrer legemet 100 under en utleggingsprosess. Likens har den radielle trykkbommen 23a fortrinnsvis perifer / langsgående lengde som er lik den lengden

som korresponderer til området langs omkretsen til det sylindriske legemet 100 fra der kjeden 18 forlater legemet 100 til der det fleksible røret 6 forlater legemet 100 ved en utleggingsprosess. Dette er tydelig illustrert på figur 4a.

I den illustrerte utførelsen på figur 4a har kjedeoverføringsguiden 17 en inngangstrakt 24 koplet til sin oppstrømsside. Som nevnt over er den første radielle trykkbommen 23a likens koplet til utgangstrakten 25. Det åpne området 26 beliggende mellom traktene 24,25 kan følgelig benyttes av operatørene for å utføre vedlikehold og reparasjonsarbeid.

Ved drift er det fleksible røret støttet på det krybbesammensatte endeløse kjedet 18 i løpet av viklingen av det forhåndsbestemte antallet omdreininger rundt det sylindriske legemet 100. Det endeløse kjedet 18 gir - på grunn av friksjonsblokkene 31 og de fleksible koplingsstykkene 27 - en begrenset glidning i forhold til den jevne trommeloverflaten 35, mens det fleksible røret 6 støttet av det endeløse kjedet 18 er ikke tillatt å oppvise stor grad av glidning i forhold til kjedet 18 i løpet av normal drift. De én eller flere strekkmaskiner 20 tilfører det nødvendige motstrekket på det fleksible røret 6,6b.

Nå med henvisning til figur 7a-c er det fleksible røret 6 og forløpstauet 39 normalt sammenkoplet ved en slutterminering 42 og en bøyeavstiver 43. En støttestruktur 44, heretter referert til som en sluttermineringsstøtte (End Termination Support, ETS) er tilveiebrakt for å sikre en stabil / forutsigbar støtte for sluttermineringen 42 og bøyeavstiveren 43 mens disse og relaterte komponenter mates rundt det sylindriske legemet 100. Figur 7c og figur 7b illustrerer to suksessive stadier av inngang (eller utgang) på (eller fra) det sylindriske legemet 100, mens figur 7a illustrerer sluttermineringen 42 og den tilkoplede bøyeavstiveren 43 som er støttet opp av legemet 100 via ETS'en 44 i løpet av vikingen. Når ETS'en 44 er i operasjon hviler den på ETS-støtteflatene 50 (se figur 5a) på én eller flere av krybbene 19. Disse flatene 50 kan tilveiebringes med én eller flere ETS-utspring 51, de kan fremstilles med en viss ujevnhet eller en kombinasjon av utspring og ujevnhet, eller på noen annen måte som sikrer en tilfredsstillende stabil kopling mellom ETS'en 44 og den korresponderende krybben 19.

Figur 8a og 8b viser en spesiell utførelse av sluttermineringen 42, bøyeavstiveren 43, forløpstauet 39, fleksible røret 6 og ETS'en 44 henholdsvis etter og før sammenkopling. I denne utførelsen omfatter sluttermineringen 42 en første termineringskopler 46a og en andre termineringskopler 46b som er henholdsvis koplet til bøyeavstiveren 43 og forløpstauet 39, en termineringskabel 47 som kopler sammen den første og andre termineringskopler 46a,b, og en første sluttermineringskoplingsinnretning 45a beliggende på termineringskabelen 47. Den første sluttermineringskoplingsinnretning 45a er konfigurert til å danne en stabil kopling med en korresponderende andre sluttermineringskoplingsinnretning 45b beliggende ved den sluttermineringens 42 koplingsgrenseflate 52 for ETS'en 44.

For å forenkle tilpasningen mellom sluttermineringen 42 og ETS'en 44 er denne koplingsgrenseflaten 52 fortrinnsvis U- eller V-formet. Figur 9 illustrerer hvordan ETS'en 44 er beliggende ved den første RPB'en 23a (heltrukne linjer) og ved den andre RPB'en 23b (stiplete linjer), og indikerer henholdsvis slutt- og startposisjoner ved senkning av det fleksible røret 6,6a i vannet (utleggingsoperasjon) som angitt ved de dobbel-linjede pilene. Ved en slik operasjon er ETS'en 44 til å begynne med, dvs. forut for utleggingsoperasjonen, arrangert i en senket, stand-by-posisjon på den andre RPB'en 23b, dvs. klar for å motta bøyeavstiveren 43 og sluttermineringen 42 til det fleksible røret 6b. Etter å ha utført en vellykket kopling av bøyeavstiveren 43 og sluttermineringen til ETS'en 44, og så styrt ETS'en 44 med det avlange produktet 6,6a,6b,39,42,43,45a,47 på det endeløse kjedet 18 de forhåndsbestemte antall omdreininger rundt det sylindriske legemet 100, eksempelvis 3,75, er ETS'en 44 låst i en parkert endeposisjon på den første RPB'en 23a. Som nevnt ovenfor (med henvisning til figur 8) er ETS'en 44 utformet til å bli tilpasset en slutterminering 42 når den entrer det sylindriske legemet 100, både for å gi støtte til sluttermineringen 42 og å løfte sluttermineringen 42 tilstrekkelig av det sylindriske legemet 100 (avhengig av bøyeavstivningsradiusen) mens det avlange produktet går rundt legemet 100 det forhåndsbestemte antall omdreininger mellom påviklingsområdet (P) og avviklingsområdet (U). Merk at det avlange produktet 6,6a,6b,39,42,43,45a,47 er her definert som å inkludere enhver komponent som skal vikles direkte eller indirekte på det endeløse kjedet 18. Figur 10a og 10b viser henholdsvis en splittegning og en sammenstilt tegning av en ETS 44 koplet i en parkert, ikke-virksom tilstand på den andre RPB'2n 23 b ved et par av andre ETS-sperrer 53b. De andre ETS-sperrene 53b kan være fjærbelastede og bevegbare slik det er indikert ved pilen «M» i den detaljerte tegningen vist i den sirkulære rammen på figur 10a. De andre ETS-sperrene 53b kan derfor kople seg til en ETS styringsspor 54 på ETS'en 44. I denne ikke-virksomme posisjonen er ETS'en 44 forhindret fra å gli nedover av en passerbar andre holdedel 48b på den andre RPB'en 23b ved nedstrømssiden av den ikke-virksomme ETS'en 44. Når ETS'en 44 skal beveges i posisjon for inngripen med sluttermineringen 42 dyttes ETS'en 44 mot det sylindriske legemet 100. Denne handlingen frigjør ETS'en 44 fra de fjærbelastede andre ETS-sperrer 53b og tillater ETS'en å styrbart gli nedover. Til å begynne med er den styrt langs med ETS styringsspor 54, og så, etter at den har gått over den andre holdedelen 48b på grunn av det innover-rettede trykket, er den styrt langs en andre RPB styringsspor 55b på den andre RPB'en 23 b, for til slutt å bli styrt rundt det sylindriske legemet 100 ved det endeløse kjedet 18 mens den støttes av ETS-støtteflatene 50 tilknyttet én eller flere av de respektive krybber 19. Likens viser figur lia og 11b henholdsvis en splittegning og en sammenstilt tegning av ETS'en 44 som er koplet og «parkert» på den første RPB'en 23a via et par av første ETS-sperrer 53a, eksempelvis etter å ha fullført det forhåndsbestemte antall av vinklinger rundt det sylindriske legemet 100 under en utleggingsoperasjon. Som for den andre RPB'en 23b er de fjærbelastede ETS-sperrene 53a konfigurert for å gripe inn i ETS-styringssporet 54 på ETS'en 44. I den parkerte posisjonen vist på figur 11b er ETS'en 44 forhindret fra å gli videre nedover ved den ikke-passerbare stopperen 49. Og på samme vis som for konfigurasjonen på den andre RPB'en 23b er en passerbar første holdedel 48a og en første RPB styringsspor 55a beliggende på RPB'en 23a ved oppstrømssiden av den parkerte ETS'en 44. Den første holdedelen 48a kan passeres på samme måte som forklart for den andre holdedelen 48b. Merk at oppstrøms- og nedstrømsside viser her til de bevegbare retningene til parkerte ikke-virksomme ETS'er 44.

Når en slutterminering 42 skal vikles på det sylindriske legemet 100 under en reversert operasjon, eksempelvis under heving av det fleksible røret 6,6a ut fra vannlegemet (heveoperasjon) vil ETS'en 44, som initialt er parkert på den første RPB'en 23a, dyttes mot det sylindriske legemet 100, og dermed frigjøre ETS'en 44 fra den fjærbelastede sperren 53a, og igjen tillater at ETS'en 44 glir på styrbar måte oppover, først styrt langs ETS-styringssporet 54, så, etter å ha passert den første holdedelen 48a, styrt langs det første RPB-styringssporet 55a, for til slutt å bevege seg rundt det sylindriske legemet 100 mens den hviler på ETS-støtteflatene 50 for dets respektive krybbe 19.

For begge prosessene (legging og heving), når ETS'en 44 har fullført oppgaven med å støtte bøyeavstiveren 43 og sluttermineringen 42 rundt det sylindriske legemet 100, og har blitt satt i den parkerte posisjonen på enten den første eller den andre RPB'en 23a,b, kan brukeren demontere ETS'en 44 og remontere den på den motsatt beliggende RPB'en 23a,b for senere mottak av en slutterminering 42 som er koplet til et nytt fleksibelt rør 6 og/eller en slutterminering 42 arrangert på den motsatt beliggende ende av det samme fleksible røret 6. Alternativt kan ETS'en 44 demonteres fra én av RPB'ene 23a,b og lagres, mens en annen ETS 44 monteres på den motsatt beliggende RPB 23a,b.

For å sikre at stabil operasjon opprettholdes selv i en situasjon med redusert motvirkende strekk relativt til strekket som settes opp blant annet av strekkmaskinene og/eller kapstaneffekten kan et radielt trykkspor (RPT) 120 fordelaktig anordnes på kapstantrommelen 10 som er i stand til å gi et konstant eller nær konstant trykk og/eller holdekraft på forløpertauet 39 og/eller fleksible rør 6 under vikling, og følgelig gi noe av det ønskede motvirkende strekket / kraften som ellers skulle ha blitt satt opp på grunn av vekten av den hengende delen av eksempelvis det fleksible røret 6a. Figur 12 a og b viser kapstantrommelen 10 med en RPT 120 i henhold til en utførelse av oppfinnelsen. RPT'en 120 er på figur 12 a og 12 b vist koplet til sideveggen 14 i h.h.v. en virksom / nedlagt posisjon og en uvirksom / ikke-nedlagt posisjon. En slik nedleggbar RPT 120 kan omfatte rørtrykkinnretning 121 slik som roterbare hjul, dedikerte RPT-hengsler 122 som sikrer veksling av rørtrykkinnretningen 121 mellom en posisjon med (figur 12a) og uten (figur 12b) direkte kontakt med forløpertauet 39 og/eller det fleksible røret 6, og en RPT vekslingsinnretning 123 slik som en eller flere hydrauliske sylindre for å sørge for en brukerstyrt vekslingsoperasjon.

Mens oppfinnelsen har blitt beskrevet med henvisning til et fleksibelt rør skal man forstå oppfinnelsen slik at den også er anvendbar når andre produkter benyttes slik som fibertau, vaiere og kjettinger, kabler og stive rør.

Selv om oppfinnelsen er beskrevet med bakgrunn i å bringe et avlangt produkt i vannet, og at uttrykkene «påviklingsområde» (P) og «avviklingsområde» (U) er benyttet i beskrivelsen vil en fagmenn i feltet forstå at oppfinnelsen også kan benyttes for å motta et avlangt produkt, dvs. å reversere rotasjonen av det sylindriske elementet.

Mens det i beskrivelsen er referert til fleksibelt rør som mates inn i vannet gjennomen moonpool 5 kan oppfinnelsene også benyttes for fartøy konfigurasjoner hvor røret mates inn i vannet over siden av fartøyet, eller akterut.

Selv om oppfinnelsen er beskrevet med henvisning til et rørutleggingsskip skal oppfinnelsen ikke begrenses til en slik anvendelse.

Liste med henvisningstall / bokstaver:

P Påviklingsområde

U Avviklingsområde

T Kjedeutgangsområde

E Kjedeinngangsområde

W Vann, vannlegeme

M Bevegelse av ETS-sperre

1 Fremdriftsenhet/posisjoneringspropell/thruster/dynamisk posisjoneringsinnretning

2 Installasjonsfartøy / rørutleggingsskip

3 Skrog

4 Operatørs lugar

5 Moonpool

6 Fleksibelt rør / fleksibelt stigerør / navlestreng / fibertau/ fleksibel kabel 6a Opphengt fleksibelt rør / del av rør som strekker seg inn i vann 6b Del av rør mellom lagringstrommel og kapstantrommel 7a Første aksiale endeområde til sylindrisk legemet 7b Andre aksiale endeområde til sylindrisk legemet 8 Kapstantrommel-motor / drifts innretning

9 Opprettingsinnretning

10 Kapstantrommel

11 Senteraksling for kapstantrommel

12 Støttestruktur for kapstantrommel

14 Sidevegg / flens til kapstantrommel

15 Eike

16 Drivenhet / beltetraktorenhet

17 Kjedeoverføringsguide

18 Endeløs kjede

19 Sko, krybbe, støtteelement, kjedeelement

20 Strekkmaskin

22 Lagringstrommel, horisontal lagringstrommel 23a Første radielle trykkbom, første RPB

23b Andre radielle trykkbom, andre RPB

24 Inngangstrakt

25 Utgangstrakt / styretrakt

26 Åpent område

27 Koplingsstykke / -element

27a Elastisk koplingselement

27b Koplingselementholder

27c Koplingsbolt

27d Første koplingsbegrenser

27d' Andre koplingsbegrenser

27e Første låsering

27e' Andre låsering

27f Koplingsfjær

28 Koplingsmottak

29 V-formet støtteflate / støtteflate

30 Glidespor

31 Glideblokk

31a Hylse / glidblokkhylse

32 Sideglideflate

33 Korrugert overflate

35 Trommeloverflate / Sylindrisk kontaktflate / Støtte for endeløs kjede

37 Løpehjul

37a Mindre løpehjul

38 Koplingselement

39 Forløpertau

40 Langsgående ende av første RPB

41 Langsgående ende av andre RPB

42 Slutterminering

43 Bøyeavstiver

44 Støttestruktur / sluttermineringsstøtte / ETS

45a Første sluttermineringskoplingsinnretning 45b Andre sluttermineringskoplingsinnretning 46a Første termineringskopler 46b Andre termineringskopler 47 Termineringskabel

48a Første holdedel

48b Andre holdedel

49 Ikke-passerbar stopper

50 ETS-støtteflate

51 Støtteutspring / ETS-utspring

52 Koplingsgrenseflate for ETS

53a Første ETS-sperre

53b Andre ETS - sperre

54 ETS styringsspor

55a Første RPB styringsspor 55b Andre RPB styringsspor 100 Sylindrisk legeme / Kapstantrommel-legeme 110 Heliskbevirkende innretning / kileformet struktur 120 Radielt trykkspor / RPT / Nedleggbart RPT

121 Rørtrykkinnretning / roterbare hjul 122 RPT-hengsel

123 RPT vekslingsinnretning

Claims

1. En kapstantrommel (10) for transport av et avlangt produkt (6,6a,6b,39,42,43,45a,47) mellom et flytende fartøy (2) og et legeme av vann beliggende under fartøyet, hvor kapstantrommelen (10) omfatter - et roterbart sylindrisk legeme (100) for vikling av det avlange produktet (6,6a,6b,39,42,43,45a,47) rundt legemets (100) aksiale akse (11), idet nevnte legeme (100) omfatter en sylindrisk kontaktflate (35) for indirekte understøtting av minst en del av det avlange produktet (6,6a,6b,39,42,43,45a,47) hvor kapstantrommelen (10) videre omfatter - et endeløst kjede (18) som er viklet i det minste delvis rundt det sylindriske legemet (100) i en helisk retning relativt til den aksiale aksen (11) av legemet (100), og som virker som et mellomliggende lag mellom den sylindriske kontaktflaten (35) og det tilsiktede avlange produktet (6,6a,6b,39,42,43,45a,47), og - en kjedeoverføringsguide (17) som strekker seg tvers over den aksiale lengden av det sylindriske legemet (100) for å styre det endeløse kjedet (18) mellom et kjedeutgangsområde (T) i et første aksiale endeområde (7a) av det sylindriske legemet (100) og et kjedeinngangsområde (E) i en andre aksiale endeområde (7b), idet det andre aksiale endeområde (7b) er beliggende ved den motsatt beliggende aksiale ende av det sylindriske legemet (100), og der, ved bruk, det endeløse kjedet (18) vil henholdsvis entre og forlate det sylindriske legemet (100) med en inngangsvinkel som er ulik null og en utgangsvinkel som er ulik null, idet inngangsvinkelen og utgangsvinkelen er definert som vinkelen relativt til den resulterende rotasjonsretning til det sylindriske legemet (100).

2. Kapstantrommel (10) ifølge krav 1, idet vinklene er identiske eller nær identiske med hverandre.

3. Kapstantrommel (100) ifølge ett av de foregående krav, idetkapstantrommelen (10) videre omfatter heliskbevirkende innretning (110) ved eller nær enten det første aksiale endeområde (7a) eller det andre aksiale endeområde (7b) eller begge endeområder (7a,7b), hvor heliskbevirkende innretning (110) er konfigurert til å fremtvinge den heliske retningen på det endeløse kjedet (18).

4. Kapstantrommel (10) ifølge krav 3, idet minst én av den eller de heliskbevirkende innretning(er) (110) er beliggende ved eller nær kjedeinngangsområdet (E).

5. Kapstantrommel (10) ifølge krav 3 eller 4, idet heliskbevirkende innretning (110) delvis følger den sylindriske kontaktflaten (35).

6. Kapstantrommelen (10) ifølge ett av kravene til 5, idetfremtvingelsen av den heliske retningen er i alle fall delvis forårsaket ved glidende kontakt mellom én eller begge av den laterale siden av det endeløse kjedet (18) og den minst ene heliskbevirkende innretning (110).

7. Kapstantrommel (10) ifølge ett av de foregående krav, idet det endeløse kjedet (18) er fremstilt av flere støtteelementer (19) som er arrangert i et ende-til-ende-forhold via fleksible koplingsinnretninger (27,28), hvor koplingsinnretningene (27,28) tillater relativ bevegelse mellom tilgrensende støtteelementer (19).

8. Kapstantrommel (10) ifølge ett av de foregående krav, idet hvert støtteelement (19) omfatter en støtteflate (29) for å understøtte det avlange produktet (6,6a,6b,39,42,43,45a,47) under vikling rundt det sylindriske legemet (100), idet geometrien av støtteflaten (29) er utformet for å gi støtte og for å begrense relativ bevegelse mellom det tilsiktede avlange produktet (6,6a,6b,39,42,43,45a,47) og de korresponderende én eller flere støtteelementer (19), - sideglideflater (32) for å sikre glidende kontakt mellom støtteelementet (19) og minst ett tilgrensende støtteelement (19) i den aksiale retningen av det sylindriske legemet (100), og - glideblokker (31) arrangert på siden motliggende den av støtteflaten (29) for å gi friksjonskontakt mellom støtteelementet (19) og den sylindriske kontaktflaten (35), hvor glideblokkene (31) er konfigurert for å sikre en friksjonskontakt som både sikrer opprettholdelse av en kapstaneffekt på det avlange produktet (6,6a,6b,39,42,43,45a,47) ved bruk og som tillater relativ langsgående bevegelse mellom støtteelementene (19).

9. Kapstantrommel (10) ifølge ett av de foregående krav, idet kapstantrommelen (10) videre omfatter en første radiell trykkbom (23a) og en andre radiell trykkbom (23b) som er koplet til henholdsvis det sylindriske legemet (100) ved eller nær kjedeutgangsområdet (T) og kjedeinngangsområdet (E), idet de radielle trykkbommene (23a,b) er konfigurert til å sikre ønsket romlig posisjonering av det endeløse kjedet (18) under utgang fra, og gjeninntreden til, det sylindriske legemet (100).

10. Kapstantrommel (10) ifølge krav 9, idet heliskbevirkende innretning (110) er koplet til, eller danner en integrert del av, enten eller både den første og den andre radielle trykkbom (23a,b).

11. Kapstantrommel (10) ifølge ett av de foregående krav, idet kapstantrommelen (10) videre omfatter en sluttermineringsstøtte (ETS) (44) som kan støttes på det endeløse kjedet (18), hvor ETS'en (44) er arrangert ved eller nær et påviklingsområde (P) eller ved eller nær et avviklingsområde (U) for det avlange produktet (6,6a,6b,39,42,43,45a,47) for mottak, støtte og frigjøring av en slutterminering (42) arrangert ved én ende av det avlange produktet (6,6a,6b,39,42,43,45a,47).

12. Kapstantrommel (10) ifølge krav 11, idet ETS'en (44) er frigjørbart festet på den første radielle trykkbom (23a) og den andre radielle trykkbom (23b) ved parkeringsinnretning (53a,b,54,48a,b,49).

13. Kapstantrommel (10) ifølge krav 12, idet parkeringsinnretningen (53a,b,54,48a,b,49) omfatter en ETS-sperre (53a,b) for frigjørbar festing av ETS'en (44) i en parkert posisjon og en passerbar holdedel (48a,b) for å unngå at ETS'en (44) glir i én av dets to langsgående retninger på den respektive radielle trykkbommen (23a,b) mens den er i en parkert posisjon, idet den langsgående retningen er definert som retningen langs lengden av de radielle trykkbommene (23a,b).

14. Kapstantrommel (10) ifølge krav 13, idet parkeringsinnretningen (53a,54,48a,49) på den første radielle trykkbommen (23a) avviker fra parkeringsinnretningen (53b,54,48b,49) på den andre radielle trykkbommen (23b) i at parkeringsinnretningen (53a,54,48a,49) på den første radielle trykkbommen (23a) videre omfatter en ikke-passerbar stopper (49) som forhindrer ETS'en (44) å gli i den andre av dens to langsgående retninger på den første radielle trykkbommen (23a).

15. Kapstantrommelen (10) ifølge ett av kravene 10 til 14, idet ETS'en (44) kan støttes opp på minst én ETS-støtteflate (50) av det endeløse kjedet (18).

16. Kapstantrommel (10) ifølge ett av kravene 10 til 15, idet ETS'en (44) omfatter en andre sluttermineringskoplingsinnretning (45b) for mottak av en første sluttermineringskoplingsinnretning (45a) ved drift, idet den første sluttermineringskoplingsinnretning (45a) utgjør del av sluttermineringen (42).

17. Kapstantrommel (10) ifølge ett av de foregående krav, idet kapstantrommelen (10) videre omfatter et radielt trykkspor (RPT) (120) arrangert på minst én av det sylindriske legemets (100) aksiale ender, hvor nevnte RPT (120) er konfigurert til å utøve en trykk-/holdekraft på minst en del av det avlange produktet (6,6a,6b,39,42,43,45a,47) beliggende på det sylindriske legemet (100) ved anvendelse.

18. Kapstantrommel (10) ifølge krav 17, idet, ved anvendelse, utøver RPT'en (120) trykk-/holdekraften kun når de antall omdreininger av det avlange produktet (6,6a,6b,39,42,43,45a,47) rundt det sylindriske legemet (100) er mindre enn det forhåndsbestemte antall omdreininger.