NO844213L - Fremgangsmaate ved skjoeting av korrosjonsbeskyttet roerledning og roerlengde til bruk ved utfoerelse av fremgangsmaaten. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelsen angår skjøting av rørledninger av den art som er forsynt med en varmeisolasjon og en korrosjonsbeskyttelse. Slike rørledninger omfatter lengder av metallrør med et korrosjonsbeskyttende belegg og utenpå dette et isolasjonslag samt en ytre kappe. I mange anvendelser foretrekkes det en ytre kappe av gummi. Ved bygging av en rørledning blir lengder av disse metallrør sveiset sammen og deretter blir hvert skjøteparti korrosjonsbeskyttet og isolert, f.eks. medPVC-skum. I enkelte tilfeller kan varmeisolasjon være unødvendig.

Rørledninger av den art kan ha forskjellige anvendelser.,

og en spesiell interessant anvendelse i denne forbindelse er for undersjøiske oljeledninger, hvor det ønskes varmeisolasjon og hvor det stilles høye krav til korrosjonsbeskyttelsen og kapslingen av rørledningen bl.a. med sikte på at den skal kunne motstå mekaniske påkjenninger under legging og drift.

De potensielt svake punkter på en slik rørledning er nettopp skjøtepartiene hvor det i tillegg til selve sveise-operasjonen må foretas en isolering og korrosjonsbeskyttelse som i det minste bør være likeverdig med det som er oppnådd på

den øvrige lengde av hvert rørstykke, slik dette er produsert på et fabrikkanlegg. Når det legges en undersjøisk rørledning fra et leggefartøy, vil skjøtingen måtte skje på meget kort tid, hvilket innebærer ytterligere strenge fordringer til skjøte-metoden. Det kan dreie seg om en tilgjengelig tid for hver skjøt på noen få minutter, hvoretter de enkelte rørlengder med skjøte-partier suksessivt føres ut i vannet for å legges ned på bunnen. Slike ledninger kan brukes på dybder ned til ca. 200 meter for transport av olje og/eller gass på sjøbunnen. Selve utlegningen eller nedføringen innebærer som nevnt også temmelige store påkjenninger på de nettopp utførte rørskjøter.

Eksempler på konstruksjoner av slike isolerte rør-ledninger er bl.a. å finne i publisert fransk patentsøknad nr. 8 221 175 og norsk søknad nr. 83.4757. Ingen av disse angir imidlertid noen tilfredsstillende løsning på de spesielle skjøte-problemer som er omtalt ovenfor.

Det er således formålet med denne oppfinnelse å angi

en fremgangsmåte ved skjøting av en rørledning av den innledningsvis angitte art, med sikte på en pålitelig beskyttelse mot korrosjon og andre påkjenninger samtidig som skjøtingen kan

Viktig informasjon

Av arkivmessige grunner har Patentstyret for denne allment tilgjengelige patentsøknad kun tilgjengelig dokumenter som inneholder håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, eller som kan være stemplet "Utgår" eller lignende. Vi har derfor måtte benytte disse dokumentene til skanning for å lage en elektronisk utgave.

Håndskrevne anmerkninger eller kommentarer har vært en del av saksbehandlingen, og skal ikke benyttes til å tolke innholdet i dokumentet.

Overstrykninger og stemplinger med "Utgår" e.l. indikerer at det under saksbehandlingen er kommet inn nyere dokumenter til erstatning for det tidligere dokumentet. Slik overstrykning eller stempling må ikke forstås slik at den aktuelle delen av dokumentet ikke gjelder.

Vennligst se bort fra håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, samt eventuelle stemplinger med "Utgår" e.l. som har samme betydning.

utføres på forholdsvis kort tid på det aktuelle arbeidssted, enten dette er på et leggefartøy til sjøs eller ved bygging av lignende rørledninger på land.

De nye og særegne trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremgår av patentkravene. Oppfinnelsen omfatter også den spesielle utførelsen av de enkelte rørlengder eller metallrør som brukes ved fremgangsmåten, for sammensetning til rørledninger av større eller mindre lengde, som kan være fra noen hundre meter til hundrevis av kilometer.

De fordeler som blir oppnådd ved hjelp av oppfinnelsen består først og fremst i at skjøtingen kan utføres raskt, og at rørskjøtene får en pålitelig korrosjonsbeskyttelse, isolasjon og mekanisk kapsling som tåler de forskjellige påkjenninger som slike ledninger utsettes for, så vel under bygging eller legging som gjennom rørledningens levetid under de varierende drifts-betingelser. Videre blir det på skjøtepartiene brukt de samme eller tilsvarende materialer som i rørlengden forøvrig, slik at det fremkommer en ensartet og sammenhengende eller gjennom-gående struktur hvor en ytre gummimuffe utgjør en sterk utvendig beskyttelse som er likeverdig med ytterkappen på hoved-delen av hver rørlengde. Denne ytre kappe blir.hensiktsmessig i likhet med gummimuffen fremstilt av polykloropren-gummi. Tykkelsen av muffen er fortrinnsvis den samme som tykkelsen av kappen, f.eks. 10 - 15 mm for aktuelle undersjøiske oljeledninger.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: fig. 1 viser et eksempel på konstruksjonen ved enden av en rørlengde, forberedt for skjøting i henhold til denne oppfinnelse,

fig. 2 viser en delvis utført rørskjøt,

fig. 3 viser i tverrsnitt isolasjonsskåler som kan brukes i rørskjøten og

fig. 4 viser i forstørret lengdesnitt nærmere enkelt-heter ved en rørskjøt utført i henhold til denne oppfinnelse.

På fig. 1 er vist et metallrør, fortrinnsvis stålrør

1, som fra fabrikk er forsynt med et indre korrosjonsbeskyttende belegg 2 som f.eks. kan bestå av polykloropren-gummi, og utenpå dette et isolasjonslag 3 som på i og for.seg kjent måte kan bestå av PVC-skum med lukkede celler, f.eks. i form av skåler, med en

ytre gummikappe 4 som tettsluttende omgir isolasjonslaget. Som nevnt innledningsvis er forskjellige slike rørkonstruksjoner tidligere kjent, og det kan anvendes forskjellige typer materialer og fremstillingsmetoder for korrosjonsbeskyttelse og isolering av rørene. Bl.a. vil det som regel være hensiktsmessig å sandblåse stålrøret først og eventuelt påføre en primer på dette før leggingen av belegget 2.

Med den viste utformning av endepartiet av røret på

fig. 1 er dette forberedt for sammenskjøting med enden av et tilsvarende rør ved sveising. Således er enden av røret 1 av-faset med sikte på en kilformet sveisefuge.

Videre viser fig. 1 en muffe 5 anbrakt utenpå kappen

4 nær endepartiet av rørlengden. Muffen 5 er laget av gummi, eventuelt samme gummimateriale som i kappen 4, og er montert utenpå denne på en slik måte at muffen klemmer omkring kappen med en forutbestemt forspenning. Monteringen av muffen 5 uten-

på kappen 4 kan f.eks. skje ved hjelp av et passende tang-lignende verktøy som først spenner ut muffen 5 og deretter fører denne inn over rørenden med kappen 4 og plasserer muffen på det viste sted. Denne gummimuffe kan med fordel være fremstilt ved formpressing slik at den får høyverdige egenskaper m.h.t. mekanisk styrke, levetid o.l. Graden av forspenning vil kunne variere etter de forskjellige dimensjoner som inngår i rørledningskonstruksjonen, herunder oppbygningen av selve skjøten. Det er imidlertid klart at det anvendte gummimateriale i muffen 5 tillater et vidt område av forspenningsgrad, slik at man på dette punkt har meget stor valgfrihet ved utførelsen.

I visse tilfeller kan en forspenningsgrad på ca. 15% være passende.

Fig. 2 viser to endepartier av rørlengder som er under skjøting. Et stålrør 1 er sveiset til et stålrør 1A med en sveis 10 på konvensjonell måte. Stålrøret 1A har korrosjonsbeskyttelse og isolasjon pålagt på en tilsvarende måte som beskrevet for røret 1 i tilknytning til fig. 1. Etter sveisingen og eventuell børsting og priming er det på det viste skjøteparti som om-

fatter de korte endepartier av hvert av rørene 1 og 1A påført et korrosjonsbeskyttende belegg 12 som kan bestå av i og for seg kjent materiale, f.eks. gummi som kan legges på ved hjelp av kjente metoder. Det er en stor fordel om belegget 12 består av et materiale som er selvherdende ved de temperaturer som

vil opptre under bygging av rørledningen, eventuelt også under den påfølgende drift av denne. Eksempelvis finnes det selv-vulkaniserende gummiblandinger som er meget hensiktsmessige

for dette belegg. Tykkelsen av belegget kan være 5-6 mm eventuelt mer eller mindre avhengig av anvendelsesområdet.

Utenpå belegget 12 er det lagt to isolasjonsskåler hvis tverrsnitt er vist forstørret på fig. 3. I praksis kan det utvendig og innvendig på isolasjonsskålene 13 påsmøres et tetningsmiddel, f.eks. uretan e.l. Som vist på fig. 3 kan isolasjonsskålene ha not og fjær 14,15 for lettvint og sikker sammensetning. Av tverrsnittet på fig. 3 fremgår det at isolasjonen i form av PVC-skum ligger i to lag 13A, 13B med et mellomliggende gummiskikt og dessuten tilsvarende gummiskikt innvendig og utvendig. Disse gummiskikt er betegnet 13C på fig. 3. Det ytre gummiskikt kan med fordel strekke seg noe ut fra kanten av PVC-skålene langs den ene lengdekant, med et tilsvarende udekket kantparti på den motsatte side, slik at man i den sammensatte isolasjon får en utvendig overlapning med dette ytre gummiskikt.

Betraktes igjen fig. 2 vil det der ses et verktøy 20

i form av et vakuumhode som gjennom en ledning 21 kan forbindes med en vakuumkilde med pumpe og vakuumtank. Vakuumhodet 20 er vist anbrakt omkring gummimuffen 5 og er innrettet til ved på-setting av vakuum gjennom slangen 21, å utøve en sugevirkning på<N>den ytre overflate av muffen 5 slik at denne blir utsatt for en ekspansjon og dermed løsgjøres fra overflaten av kappen 4. For å løsne muffen 5 på denne måten er det en fordel at vakuum-virkningen blir påsatt med en innledende sjokkartet trykksenkning.

Med den ekspanderte muffe 5 fastholdt i vakuumhode 20 blir dette beveget i lengderetningen av rørledningen mot høyre på fig. 2, slik at muffen forskyves inn over skjøtepartiet og isolasjonslaget 13 som på forhånd er anbrakt på dette. Lengden av muffen 5 tilsvarer den innbyrdes avstand mellom snittflatene på gummikappen utenpå de respektive rørender. Når vakuumhodet 20 har brakt muffen 5 i riktig stilling blir vakuumvirkningén opp-hevet ved hjelp av en passende ventil e.l., og gummimuffen 5

vil som følge av sin forspenning smekke seg fast omkring isolasjonslaget 13.

Den her omtalte monteringsmåte er ikke den eneste mulige, idet monteringen også vil kunne skje uten bruk av vakuum. En alternativ metode består i at det ved hjelp av et passende verk-tøy injiseres et smøremiddel mellom kappen 4 og muffen 5 forut for den nødvendige forskyvningsbevegelse. Et egnet smøremiddel, f.eks. polyuretan, vil gjøre at friksjonen mellom kappe og muffe blir vesentlig redusert slik at forskyvningen kan skje ved hjelp av en klave e.l. som virker mot den ende av muffen som ligger lengst fra skjøtepartiet. Som et annet alternativ til å løsne muffen og muliggjøre forskyvningsbevegelse av denne, kan det før og under forskyvningen tilføres komprimert luft mellom kappen og muffen. Bruk av komprimert luft kan eventuelt skje i kombinasjon med bruk av et smøremiddel som nevnt ovenfor.

Uansett hvordan gummimuffen 5 bringes fra sin ut-gangsstilling til den monterte stilling over sluttpartiet, vil muffen i sin monterte stilling ha en gjenværende forspenning som gjør at den klemmer seg fast omkring isolasjonen og mest mulig tettsluttende mot de tilstøtende ende- eller snittflater på gummikappene 4 og 4A. En formpresset gummimuffe kan f.eks.

ha en gjenværende forspenningsgrad på 3 - 4%. Dette gir en meget solid og pålitelig kapsling av skjøtepartiet. Eventuelt kan en tetningsmasse eller et klebemiddel påføres de forskjellige overflater ved oppbygningen av beskyttelse og isolasjon på skjøtepartiet, før muffen 5 monteres.

Ytterligere detaljer ved den resulterende skjøte-konstruksjon fremgår av fig. 4. Her gjenfinnes stålrørene 1

og 1A med sveisefuge 10 samt korrosjonsbeskyttende belegg 2, isolasjonslag 3 og kappe 4. Belegget 12 i skjøtepartiet er vist overlappende med korrosjonsbelegget på de tilstøtende rørender. Videre er isolasjonslaget 13A, B oppbygget slik det fremgår av tverrsnittet på fig. 3. Utenpå isolasjonslaget 13A, B, C ligger så gummimuffen 5 som har samme tykkelse som kappen 4. Ved. ende- eller snittflatene på begge sider av skjøtepartiet er det vist en tetningsmasse eller et klebemiddel 7 som omtalt ovenfor. Dette er fortrinnsvis herdbart og kan f.eks. bestå av polyuretan. De tilsvarende fuger på overflaten og rundt omkretsen av den sammensatte rørledning kan med fordel dekkes med en asfalt-masse, et klebebånd eller et gummibånd påsatt med en viss forspenning på i prinsippet samme måte som muffen 5. Et slikt gummibånd 9 bestående av en sammenhengende ring som på forhånd er anbrakt på rørendene før sammensveisingen, bidrar til en rask og

sikker skjøteprosess.

Av ovenstående turde det fremgå at de fabrikkfremstilte rørlengder med korrosjonsbeskyttelse og isolasjon samt en for-spent gummimuffe anbrakt på forhånd, i høy grad muliggjør en bekvem og pålitelig skjøting på byggeplassen eller arbeids-stedet så som et leggefartøy for en undersjøisk oljeledning. Rørlengdene kan hensiktsmessig leveres fra fabrikk med en gummimuffe nær den ene ende, slik at hvert skjøteparti har sin til-hørende muffe. Imidlertid kan det også tenkes den variant at annenhver rørlengde har to muffer påsatt, nemlig en ved hver ende, mens annenhver eller mellomliggende rørlengder ikke har slike muffer. På vanlig måte kan et betonglag være anbrakt utenpå gummikappen 4 og et belegg av betong kan likeledes påføresover skjøtepartiet utenpå muffen. Endelig vil det innses at visse anvendelser av slike rørledninger ikke krever varmeisolasjon. Også når rørledningen er uten isolasjonslag vil imidlertid den her angitte skjøtemetode være av stor interesse og innebærer de samme fordeler som nevnt ovenfor vedrørende isolerte rørledninger. Det vesentlige er i begge tilfeller at et indre metall- eller stålrør skal ha en pålitelig beskyttelse mot korrosjon og andre påkjenninger som konstruksjonen utsettes for under installasjon og særlig gjennom langvarig drift under forskjellige påvirkninger.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte ved skjøting av^korrosjonsbesk<y>tte<n>de<1>rør-ledning, omfattende et metallrør (1) med et korrosjonsbeskyttende belegg (2) og utenpå dette eventuelt et isolasjonslag (3) samt en ytre kappe (4), fortrinnsvis av gummi, hvor lengder av metall-røret (1, 1A) sveises sammen (10) i hvert skjøteparti, så korro-sjonsbeskyttes og eventuelt isoleres, f.eks. med PVC-skum (13, 13A, B), karakterisert vedat det nær en ende av metall-røret (1) utenpå den ytre kappe (4) anbringes en gummimuffe (5) under radiell forspenning, at gummimuffen etter sveising av metallrøret (1) til et tilstøtende rør (1A) samt påføring av korrosjonsbeskyttende belegg (12) og eventuelt isolasjonslag (13, 13A, B) på skjøtepartiet, forskyves i lengderetningen inn over skjøtepartiet og tillates under radiell elastisk sammentrekning å legge seg tettsluttende og med en gjenværende forspenning omkring skjøtepartiet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat anbringelsen av gummimuffen (5) nær en ende av metallrøret (1) foretas i tilknytning til på-føringen av det korrosjonsbeskyttende belegg (2), eventuelt isolasjonslag (3) og den ytre kappe (4) over lengden av metall-røret (1), i et fabrikkanlegg, samt at forskyvningen og den endelige montering av muffen (5) over skjøtepartiet utføres på det aktuelle arbeidssted under legging av rørledningen, etter sveising (10), påføring av korrosjonsbeskyttende belegg (12) og eventuelt isolasjonslag (13, 13A, B) på skjøtepartiet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat det anvendes vakum-virkning tilveiebrakt med et vakumhode (20) innrettet til å legges omkring gummimuffen (5) for å ekspandere denne og å forskyve den ved bevegelse av vakumhodet (20) inn over skjøtepartiet, hvoretter vakumvirkningen oppheves ©gVmuffen (5)'Vtrekker seg sammen omkring skjøtepartiet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert vedat våkum-virkningen (21) på-settes med en sjokkartet trykksenkning.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat det før forskyvningen av gummimuffen (5) injiseres et smøremiddel, f.eks. polyuretan, mellom kappen (4) og muffen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 5,karakterisert vedat det før og under forskyvningen av gummimuffen (5) tilføres komprimert luft mellom kappen (4) og muffen.

7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-6,karakterisert vedat det anvendes en gummimuffe (5) med veggtykkelse i det vesentlige lik tykkelsen av den ytre kappe (4), og fortrinnsvis innrettet til i montert stilling å ligge med sin ytre overflate i flukt med yttersiden av kappen (4).

8. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-7,karakterisert vedat et fortrinnsvis herdbart tetnings- og klebemiddel (7), så som polyuretan, påføres isolasjonslaget (13A, B) og snittflatene på rør-isolasjon (3) og kappe (4) under skjøtingen.

9. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-8,karakterisert vedat fugene mellom den monterte gummimuffe (5) og kappen (4) dekkes med et ringformet gummibånd (9) som anbringes og holdes på plass ved radiell elastisk forspenning analogt med muffen.

10. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-9,karakterisert vedat det som korrosjonsbeskyttende belegg (12) på skjøtepartiet påføres et selvherdende eller selv-vulkaniserende materiale som herdes eller vulkaniseres ved forholdsvis lav temperatur.

11. Rørlengde for korrosjonsbeskyttet rørledning og til bruk ved fremgangsmåten ifølge et av kravene 1-10, omfattende et metallrør (1) med et korrosjonsbeskyttende belegg (2) og utenpå dette eventuelt et isolasjonslag (3) samt en ytre kappe (4), fortrinnsvis av gummi, hvor korte endepartier av røret med sikte på skjøting er uten korrosjonsbeskyttende belegg (2), eventuelt isolasjonslag (3) og kappe (4),karakterisert vedat det nær i det minste ett endeparti er anbrakt en gummimuffe (5) som med en radiell forspenning ligger utenpå den ytre kappe (4).