DE102006002293A1

DE102006002293A1 - Vorrichtung zur vertikalen Halterung von Rohren

Info

Publication number: DE102006002293A1
Application number: DE102006002293A
Authority: DE
Inventors: Jens Lutzhöft; Jörn GROTHERR
Original assignee: Blohm and Voss Repair GmbH
Current assignee: Forum B+V Oil Tools GmbH
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2007-07-19
Also published as: NO20083217L; US20070163807A1; WO2007082503A1; US7510033B2

Abstract

Die Vorrichtung dient zur vertikalen Halterung von Rohren bei Ölfördereinrichtungen. Die Vorrichtung weist einen Außenrahmen sowie eine Zentriereinrichtung auf. Im Bereich einer Innenseite des Außenrahmens ist mindestens eine Keileinrichtung zum Festklemmen des Rohres angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur vertikalen Halterung von Rohren bei Ölfördereinrichtungen, die einen Außenrahmen sowie eine Zentriereinrichtung aufweist.
Derartige Vorrichtungen werden insbesondere auf Offshore-Bohrplattformen eingesetzt, um bei der Durchführung von Bohrvorgängen die erforderlichen Rohre abzusenken. Es ist hierbei erforderlich, die Rohre zu bestimmten Zeitpunkten außenseitig festzuklemmen und zu fixieren und zu anderen Zeitpunkten zur Durchführung eines Absenkvorganges aus der Verklemmung zu lösen und abzusenken. Prinzipiell wird der gleiche Vorgang auch bei einem Anheben der Rohre durchgeführt.
Die bislang bekannten Vorrichtungen sind noch nicht in ausreichender Weise dafür geeignet, in einfacher Weise eine vertikale Halterung von Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern zu unterstützen sowie eine Halterung von langen und somit schweren Rohren durchzuführen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine universelle Verwendung unterstützt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich einer Innenseite des Außenrahmens mindestens eine Keileinrichtung zum Festklemmen des Rohres angeordnet ist.

Durch die Anordnung der Keileinrichtung im Bereich der Innenseite des Außenrahmens ist es möglich, durch eine Vertikalbewegung der Keileinrichtung in einfacher Weise ein Festklemmen und Lösen des Rohres durchzuführen. Die Keileinrichtung verspannt hierbei das Rohr relativ zum Außenrahmen. Insbesondere ist es möglich, in einfacher Weise unterschiedlich große Keileinrichtungen in den Außenrahmen einzusetzen und hierdurch eine Anpassung an unterschiedliche Außendurchmesser der Rohre mit geringem Zeit- und Materialaufwand durchzuführen. Es ist insbesondere kein Austausch großer und schwerer Bauteile erforderlich.

Ein seitliches Einsetzen eines zu halternden Rohres wird dadurch erleichtert, daß der Außenrahmen mehrteilig ausgebildet ist.

Insbesondere ist daran gedacht, daß der Außenrahmen zweiteilig ausgebildet ist.

Zur Bereitstellung einer hohen mechanischen Belastbarkeit in einer radialen Richtung wird vorgeschlagen, daß die Teile des Außenrahmens mechanisch miteinander verbunden sind.

Ein seitliches Einsetzen des Rohres in die Halterungseinrichtung bei gleichzeitig einfacher Handhabung wird dadurch unterstützt, daß der Außenrahmen eine Zugangstür aufweist.

Eine Ausrichtung des Rohres relativ zur Halteeinrichtung wird dadurch unterstützt, daß der Außenrahmen im Bereich seiner in lotrechter Richtung nach oben weisenden Ausdehnung mit der Zentriereinrichtung verbunden ist.

Ein Einsetzen des Rohres in die Halteeinrichtung wird ebenfalls dadurch erleichtert, daß die Zentriereinrichtung mehrteilig ausgebildet ist.

Insbesondere ist daran gedacht, daß die Zentriereinrichtung zweiteilig ausgebildet ist.

Eine Handhabung unter Verwendung von Hubgeräten wird dadurch unterstützt, daß die Zentriereinrichtung verschwenkbar mit dem Außenrahmen verbunden ist.

Eine Halterung der Rohre mit hohen Halterungskräften wird dadurch erreicht, daß die Keileinrichtung eine Positioniereinrichtung sowie mindestens einen mit mindestens einem Keil versehenen Träger aufweist.

Zur Anpassung an unterschiedlich große zu halternde Rohre ist insbesondere daran gedacht, daß der Außenrahmen wahlweise mit einer aus einem Satz unterschiedlich großer Keileinrichtungen ausgewählten Keileinrichtung versehen ist.

Ebenfalls trägt es zu einer universalen Gestaltung bei, daß der Träger aus einem Satz von unterschiedlich großen Trägern ausgewählt ist.

Eine Positionierung bei hohen Krafteinwirkungen wird dadurch erleichtert, daß die Positioniereinrichtung der Keileinrichtung mindestens einen Hydraulikzylinder zur Positionsfestlegung aufweist.

Eine Fixierung der Teile kann dadurch erfolgen, daß mindestens zwei Keile unter Verwendung mindestens eines Halteelementes am Träger befestigt sind.

Eine spielfreie Klemmung wird dadurch unterstützt, daß die Keileinrichtung drei Träger aufweist.

Eine wartungsarme langandauernde Betriebsfähigkeit wird dadurch erleichtert, daß die Keileinrichtung an eine zentrale Schmiermittelzuführung angeschlossen ist.

Eine weitere Steigerung einer universellen Einsetzbarkeit für unterschiedliche Rohrgrößen und unterschiedliche Rohrgewichte läßt sich dadurch erreichen, daß der Außenrahmen außenseitig mit mindestens einem Außenadapter zur Größenanpassung versehen ist.

Ebenfalls trägt es zu einer vereinfachten Handhabung bei, daß Führungsausnehmungen zur Aufnahme von die Zugangstür mit dem Außenrahmen verbindenden Scharnierbolzen eine größere Länge als Breite aufweisen.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Außenrahmens mit geschlossener Zugangstür sowie geschlossener Zentriereinrichtung,
2 die Vorrichtung gemäß 1 mit abgenommener Zentriereinrichtung sowie geöffneter Zugangstür,
3 eine perspektivische Darstellung des Außenrahmens gemäß 1,
4 eine perspektivische Darstellung der Zugangstür gemäß 1 mit herausgenommenen Scharnierbolzen,
5 eine vergrößerte teilweise Draufsicht auf den Außenrahmen mit Zugangstür zur Veranschaulichung von Halterungsbuchsen für die Scharnierbolzen,
6 die Anordnung gemäß 5 nach einem Einsetzen der Zugangstür sowie der Scharnierbolzen in einem unverspannten Zustand,
7 die Anordnung gemäß 6 nach einem Verspannen durch Verkeilen eines zu halternden Rohres,
8 eine perspektivische Darstellung eines Außenrahmens mit hochgeklappter Zentriereinrichtung und geöffneter Zugangstür,
9 eine teilweise Darstellung der Anordnung gemäß 8 mit geschlossener Zugangstür bei einem Einsetzen eines Trägers der Keileinrichtung,
10 eine perspektivische Darstellung des Außenrahmens zur Veranschaulichung der Verwendung von außenseitigen Adapterstücken,
11 eine Darstellung ähnlich zu 10 zur Veranschaulichung einer Verwendung von außenseitigen Adapterringsegmenten,
12 eine Seitenansicht eines Außenrahmens mit geschlossener Zugangstür sowie aufgesetzter zentriereinrichtung,
13 eine Draufsicht entsprechend Blickrichtung XIII in 12,
14 eine Darstellung ähnlich zu 13 bei geöffneter Zugangstür,
15 eine weitere perspektivische Darstellung eines Außenrahmens mit abgenommener Zugangstür und Verwendung von einem außenseitigen Adapterring,
16 eine schematische Draufsicht auf einen Außenrahmen mit geschlossener Zugangstür sowie einer Keileinrichtung mit drei Trägern,
17 eine perspektivische Darstellung eines Trägers der Keileinrichtung mit zugeordneten Keilen und Adaptersegmenten,
18 eine Darstellung des Trägers gemäß 17 nach einem Einsetzen der Keile sowie der Adaptersegmente,
19 eine Explosionsdarstellung eines Außenrahmens mit zugeordneter Zugangstür, Zentriereinrichtung sowie Trägern der Keileinrichtung,
20 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung mit teilbarem Außenrahmen,
21 eine perspektivische Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 20 und
22 eine perspektivische Darstellung eines teilbaren Außenrahmens.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur vertikalen Halterung eines nicht dargestellten Rohres, die einen Außenrahmen (1) sowie eine Zentriereinrichtung (2) aufweist. Die Zentriereinrichtung (2) ist in lotrechter Richtung oberhalb des Außenrahmens (1) angeordnet. Der Außenrahmen (1) ist im wesentlichen u-förmig konstruiert und begrenzt eine Zugangsöffnung (3). Die Zugangsöffnung (3) ist von einer Zugangstür (4) verschließbar.
2 zeigt die Anordnung gemäß 1 nach einem Abnehmen der Zentriereinrichtung (2) sowie einem Öffnen der Zugangstür (4). Zu erkennen sind insbesondere ein Scharnierbolzen (5) der Zugangstür (4), der in Vorsprüngen (6) der Zugangstür (4) geführt ist, die mit Führungsausnehmungen (7) versehen sind. Die Vorsprunge (6) der Zugangstür (4) fügen sich in einem geschlossenem Zustand der Zugangstür (4) kammartig in Vorsprünge (8) des Außenrahmens (1) ein. Die Vorsprünge (8) weisen ebenfalls Führungsausnehmungen (9) auf.
Zur Durchführung eines Schließvorganges der Zugangstür (4) wird der Scharnierbolzen (5) aus den Führungsausnehmungen (7) der Vorsprünge (6) herausgezogen und nach einem Schließen der Zugangstür (4) durch alle Führungsausnehmungen (7, 9) der Vorsprünge (6, 8) gemeinsam hindurchgeschoben. Ein zweiter Scharnierbolzen (5) bleibt bei einer Durchführung von Öffnungs- und Schließbewegungen der Zugangstür (4) vorteilhafterweise im Bereich der ihm zugeordneten Führungsausnehmungen (7, 9) und stellt hierdurch ein Drehscharnier bereit.
Zu erkennen sind in 2 Träger (10) einer Keileinrichtung (11). Die Keileinrichtung (11) weist zusätzlich eine die Träger (10) halternde Positioniereinrichtung (12) auf, die relativ zum Außenrahmen (1) in einer vertikalen Richtung beweglich angeordnet ist.
3 zeigt eine perspektivische Darstellung des Außenrahmens (1) mit abgenommener Zugangstür (4). Es ist insbesondere zu erkennen, daß der Außenrahmen (1) entsprechend eines Umfangssegmentes eines Zylinders ausgebildet ist und ein Querschnittprofil ähnlich zu einem U mit gebogenen Schenkeln aufweist.
4 zeigt die Zugangstür (4) mit herausgezogenen Scharnierbolzen (5). Es sind hierdurch Vorsprünge (13) mit Führungsausnehmungen (14) für die Scharnierbolzen (5) zu erkennen. In einem geschlossenem Zustand kämmen die Vorsprünge (13) der Zugangstür (4) mit den Vorsprüngen (8) des Auflenrahmens (1).
5 zeigt eine teilweise Darstellung einer stark vergrößerten Draufsicht auf eine Zugangstür (4), die im Bereich der Zugangsöffnung (3) angeordnet ist. Es ist ein Montagezustand vor einem Einfügen der Vorsprünge (13) der Zugangstür (4) in die Vorsprünge (8) des Außenrahmens (1) dargestellt. Es ist insbesondere zu erkennen, daß die Führungsausnehmungen (9, 14) eine ovalartige Querschnittgestaltung haben. Die im wesentlichen mit einer kreisförmigen Quer schnittkontur versehenen Scharnierbolzen (5) können hierdurch spielbehaftet in die Führungsausnehmungen (9, 14) eingeführt werden und eine mechanische Verspannung erfolgt erst bei einer Aktivierung der Keileinrichtung (11) durch ein vertikales Verfahren der Positioniereinrichtung (12).
6 zeigt den Außenrahmen (1) mit eingesetzter Zugangstür (4) vor der Durchführung einer Verspannung der in dieser Figur nicht dargestellten Keileinrichtung (11). Es ist zu erkennen, daß der Scharnierbolzen (5) spielbehaftet geführt ist.
7 zeigt die Anordnung aus 6 nach der Durchführung eines Verspannens. Die Scharnierbolzen (5) legen sich hierbei im Bereich der einander gegenüberliegenden Begrenzungsflächen der Führungsausnehmung (9, 14) an.
8 zeigt eine perspektivische Darstellung ähnlich zu 2 mit aufgesetzter und geöffneter Zentriereinrichtung (2). Die Zentriereinrichtung (2) ist gemäß dieser Ausführungsform aus zwei Halbkreissegmenten ausgebildet, die jeweils verschwenkbar mit dem Außenrahmen (1) verbunden sind. Die Zugangstür (4) ist geöffnet und ermöglicht hierdurch einen Blick auf die Positioniereinrichtung (12).
9 zeigt eine teilweise Darstellung der Vorrichtung gemäß 8 nach einer teilweisen Demontage eines von der Positioniereinrichtung (12) gehalterten Trägers (10) unter Verwendung eines Werkzeuges (16). Der Träger (10) wird in lotrechter Richtung nach oben unter Verwendung des Werkzeuges (6) aus der Positioniereinrichtung (12) herausgezogen.
10 zeigt eine Darstellung des Außenrahmens (1) ähnlich zu 3, jedoch mit demontierten Außenadaptern (17). Un ter Verwendung der Außenadapter (17) können unterschiedlich groß dimensionierte Außenrahmen (1) in einheitlich dimensionierte Aufnahmeeinrichtungen eingesetzt werden, die im Bereich von Bohrplattformen installiert sind.
11 zeigt eine gegenüber 10 abgewandelte Ausführungsform, bei der die Außenadapter (17) nicht wie in 10 blockartig, sondern kreissegmentartig ausgebildet sind. Vorteilhafterweise werden sowohl die Außenadapter (17) gemäß 10 als auch gemäß 11 unter Verwendung von Bolzen (18) am Außenrahmen (1) befestigt.
12 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 4 bei einer frontalen Blickrichtung auf die Zugangstür (4). Es wird hierdurch im wesentlichen der symmetrische Aufbau der Gesamtvorrichtung veranschaulicht.
Aus der Draufsicht in 13 ist die Anordnung von drei Trägern (10) innerhalb der Positioniereinrichtung (12) zu erkennen. 14 veranschaulicht eine Draufsicht bei geöffneter Zugangstür (4).
15 veranschaulicht eine weitere Darstellung des Außenrahmens (1) ohne eingesetzte Zugangstür (4) und bei Verwendung eines außenseitigen Adaptierringes und 16 veranschaulicht nochmals in einer Draufsicht den Außenrahmen (1) bei geschlossener Zugangstür (4) und drei verwendeten Trägern (10). Jeder der Träger (10) haltert eine Mehrzahl von Keilen (19), die zur Fixierung eines Rohres (20) dienen.
17 veranschaulicht in einer Explosionsdarstellung einen Träger (10) mit zugeordneten Keilen (19) sowie Halteelementen (21). Die Keile (19) sind in Vertiefungen (22) des Trägers (10) eingesetzt und werden von den Halteelemen ten (21) fixiert. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Keile (19) paarweise übereinander angeordnet. Ebenfalls werden eine Reihe von Keilen (19) nebeneinander angeordnet. Es entstehen hierdurch zwei übereinander angeordnete Reihen von Keilen (19), die von einem Halteelement (21) voneinander getrennt sind. Weitere Halteelemente (21) sind im Bereich der einander abgewandten Enden der Keile (19) angeordnet und dienen zur weiteren Fixierung der Keile (19) am Träger (10).
18 zeigt die Anordnung gemäß 17 nach einem Zusammenfügen der Bauteile. Die Halteelemente (21) werden hierbei unter Verwendung von Bolzen (23) am Träger (10) fixiert.
19 zeigt eine Explosionsdarstellung der Gesamteinrichtung zur Veranschaulichung der geometrischen Zuordnung der einzelnen Bauteile.
20 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Außenrahmen (1) aus zwei im wesentlichen gleichgroßen Rahmensegmenten ausgebildet ist, die beispielsweise miteinander verschraubt werden. Die Rahmensegmente (24, 25) grenzen im Bereich einer Trennebene (26) gegeneinander. Diese Ausführungsform vermeidet die Verwendung einer separaten Zugangstür (4). Es werden vier Abfangkeile verwendet.
21 zeigt eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß 20.
Die perspektivische Darstellung in 22 zeigt eine weitere Ausführungsform unter Verwendung von zwei Rahmensegmenten (24, 25). Hier erfolgt eine Verbindung der Rahmensegmente (24, 25) ähnlich zum Verbindungsprinzip entspre chend 1. Die Rahmensegmente (24, 25) weisen Vorsprünge (27) auf, die mit Führungsausnehmungen (28) für nicht dargestellte Verriegelungsbolzen versehen sind.

Claims

Vorrichtung zur vertikalen Halterung von Rohren bei Ölfördereinrichtungen, die einen Außenrahmen sowie eine Zentriereinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer Innenseite des Außenrahmens (1) mindestens eine Keileinrichtung (11) zum Festklemmen des Rohres (20) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrahmen (1) mehrteilig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrahmen (1) zweiteilig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Außenrahmens (1) mechanisch miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrahmen (1) eine Zugangstür (4) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrahmen (1) im Bereich seiner in lotrechter Richtung nach oben weisenden Ausdehnung mit einer Zentriereinrichtung (2) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung (2) mehrteilig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung (2) zweiteilig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung (2) verschwenkbar mit dem Außenrahmen (1) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Keileinrichtung (11) eine Positioniereinrichtung (12) sowie mindestens einen mit mindestens einem Keil (19) versehenen Träger (10) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrahmen (1) wahlweise mit einer aus einem Satz unterschiedlich großer Keileinrichtungen (11) ausgewählten Keileinrichtung (11) versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) aus einem Satz von unterschiedlich großen Trägern (10) ausgewählt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (12) der Keileinrichtung (11) mindestens einen Hydraulikzylinder zur Positionsfestlegung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Keile (19) unter Verwendung mindestens eines Halteelementes (21) am Träger (10) befestigt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Keileinrichtung (11) mindestens drei Träger (10) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Keileinrichtung (11) an eine zentrale Schmiermittelzuführung angeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrahmen (1) außenseitig mit mindestens einem Außenadapter (17) zur Größenanpassung versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsausnehmungen (9, 14) zur Aufnahme von die Zugangstür (4) mit dem Außenrahmen (1) verbindenden Scharnierbolzen (5) eine größere Länge als Breite aufweisen.