легкое подъемное приспособление для подводного оборудования

Формула изобретения

1. Легкое подъемное приспособление (10) для опускания и извлечения подводного оборудования, включающее в себя верхнюю соединительную часть в виде соединительной трубной секции (15), имеющей по меньшей мере одну кольцевую канавку (16) по окружности для сцепления с подъемным приспособлением (10), причем указанное подъемное приспособление (10) содержит корпус (1), выполненный с возможностью окружать и принимать соединительную трубную секцию (15), отличающееся тем, что подъемное приспособление (10) дополнительно включает в себя несколько запорных сегментов (8), имеющих по меньшей мере один направленный радиально внутрь выступ (8'), предназначенный для сцепления с указанной по меньшей мере одной кольцевой канавкой (16), и активирующее устройство (6), выполненное с возможностью обеспечивать сцепление и расцепление указанных запорных сегментов (8) с по меньшей мере одной кольцевой канавкой (16) под действием активирующего устройства (6).

2. Легкое подъемное приспособление по п.1, отличающееся тем, что активирующий штырь (9) соединен с каждым отдельным запорным сегментом (8), а активирующий штырь (9) продолжается наружу через стенку корпуса (1).

3. Легкое подъемное приспособление по п.2, отличающееся тем, что активирующее устройство (6) содержит свободно соединенное активирующее кольцо, которое расположено вокруг корпуса (1), причем активирующее устройство (6) включает в себя несколько направляющих прорезей (7), которые принимают активирующие штыри (9), при этом каждая направляющая прорезь (7) продолжается, по существу, по окружности относительно корпуса (1), хотя расстояние от внешней стенки корпуса постепенно увеличивается в одном ее направлении, и каждая направляющая прорезь (7) совместно с активирующим штырем (9) вызывает перемещение соответствующих запорных сегментов (8) назад и вперед в радиальном направлении при повороте активирующего кольца вдоль окружности.

4. Легкое подъемное приспособление по п.3, отличающееся тем, что соответствующие запорные сегменты (8) входят во внутренние кольцевые канавки (13) в корпусе (1), который регулирует ограниченное перемещение запорных сегментов (8).

5. Легкое подъемное приспособление по п.1, отличающееся тем, что внутренняя кольцевая канавка (13) наклонена вверх относительно подъемного перемещения.

6. Легкое подъемное приспособление по п.1, отличающееся тем, что активирующее устройство (6) управляется посредством дистанционно управляемого подводного устройства (ДУПУ).

7. Легкое подъемное приспособление по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что включены три дугообразных запорных сегмента (8), охватывающие приблизительно 120°.

8. Легкое подъемное приспособление по п.7, отличающееся тем, что оно включает в себя устройство (5) для прикрепления к ДУПУ.

9. Легкое подъемное приспособление по п.8, отличающееся тем, что на нижнем конце корпуса (1) расположена воронкообразная деталь (2).

10. Легкое подъемное приспособление по п.9, отличающееся тем, что перемещения сегментов (8) осуществляют в том же направлении, что и направления обратной стороны кольцевых канавок (16) в соединительной трубной секции (15).

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к легкому подъемному приспособлению для опускания и извлечения подводного оборудования, включающее в себя верхнюю соединительную часть в виде соединительной трубной секции, имеющей по меньшей мере одну кольцевую канавку, используемую для сцепления с подъемным приспособлением, причем подъемное приспособление содержит корпус, выполненный с возможностью охватывать и принимать соединительную трубную секцию. Одним примером такого подводного оборудования служит устьевое оборудование скважины, которое расположено на морском дне и установлено на устье скважины.

Традиционные подъемные приспособления для подводного оборудования, в частности для устьевого фонтанного оборудования, относительно тяжелые, поскольку имеют встроенные гидравлические системы для работы с соединительной трубной секцией. Типичный вес для такого приспособления может составлять 15 тонн. Однако это обстоятельство может накладывать ограничения в отношении того, какие суда можно использовать для такой операции. Для максимального уменьшения веса подъемного приспособления желательно иметь в наличии простое и легкое подъемное приспособление. Такие простые приспособления изготавливались и ранее, но манипулирование соединительной трубной секцией, которая прикрепляет приспособление к устьевому оборудованию, было спроектировано таким образом, что требовало проведения нескольких манипуляций при помощи дистанционно управляемого подводного устройства (ДУПУ). И в типичном случае для этого требуется, чтобы ДУПУ привернуло несколько фиксирующих болтов по окружности соединительной трубной секции.

При помощи описанного ниже устройства ДУПУ требуется только выполнить одну единственную операцию соединения или, возможно, разъединения соединительной трубной секции.

Согласно настоящему изобретению представлено легкое подъемное приспособление указанного во введении типа, которое отличается тем, что подъемное приспособление дополнительно включает в себя несколько запорных сегментов, имеющих по меньшей мере один радиально направленный внутрь выступ, предназначенный с сцепления с указанной по меньшей мере одной кольцевой канавкой, и активирующее устройство, выполненное с возможностью вводить указанные запорные сегменты в зацепление и выводить их из зацепления с указанной по меньшей мере одной кольцевой канавкой под действием активирующего устройства.

В одном подходящем варианте выполнения с каждым отдельным запорным сегментом соединен активирующий штырь, и активирующий штырь продолжается наружу сквозь стенку корпуса. Активирующий штырь направлен наружу в радиальном направлении, но при этом наклонен относительно плоскости поперечного сечения. Предпочтительно сегменты перемещаются в том же направлении, что и обратная сторона кольцевых канавок в соединительной трубной секции. Тем самым одновременно обеспечивается, что у сил, действующих на соединитель, отсутствует компонент в направлении перемещения сегментов и таким образом обеспечивается их непроизвольное перемещение, и перемещение сегментов не требует какого-либо относительного перемещения между подъемным приспособлением и поднимаемым объектом.

Активирующее устройство предпочтительно содержит свободно соединенное активирующее кольцо, окружающее корпус. Кроме того, активирующее устройство включает в себя несколько направляющих прорезей, в которые входит соответствующий активирующий штырь. Каждая направляющая прорезь продолжается по существу по окружности вокруг корпуса, хотя расстояние от нее до внешней стенки корпуса постепенно возрастает в одном направлении. Совместно с активирующим штырем направляющая прорезь вызывает перемещения соответствующих запорных сегментов назад и вперед в радиальном направлении во время поворота активирующего кольца по окружности.

Соответствующие запорные сегменты соответствующим образом входят во внутренние кольцевые канавки в корпусе и тем самым регулируется ограниченное перемещение запорных сегментов, по существу, в радиальном направлении.

Внутренняя кольцевая канавка предпочтительно продолжается вверх с наклоном относительно перемещения подъема.

В обычном случае управление активирующим устройством осуществляется при помощи ДУПУ.

В подходящем варианте выполнения легкого подъемного приспособления приспособление включает в себя три дугообразных запорных сегмента, каждый из которых охватывает дугу примерно в 120°.

Легкое подъемное приспособление предпочтительно имеет средство для крепления ДУПУ.

Кроме того, легкое подъемное приспособление обычно имеет воронкообразную часть, которая расположена в нижнем конце корпуса для направления приспособления вниз в место над трубной секцией или так называемым профилем Н4.

Целесообразно, чтобы легкое подъемное приспособление имело такую конструкцию, чтобы перемещения сегментов происходили в том же направлении, что и направление обратной стороны кольцевых канавок на соединительной трубной секции.

Другие и дополнительные задачи, признаки и преимущества станут ясны из нижеследующего описания изобретения, которое приводится с целью описания, а не ограничения и которое приводится в контексте прилагаемых чертежей.

На фиг.1 приведен вид в перспективе легкого подъемного приспособления согласно

изобретению для использования при подъеме подводного оборудования.

На фиг.2А приведен вид сверху подъемного приспособления согласно фиг.1.

На фиг.2В приведен подробный вид отмеченной кружком части фиг.2А.

На фиг.3 приведено осевое сечение подъемного приспособления, приведенного на фиг.1, и вдоль линии Х-Х на фиг.2А.

На фиг.4 приведен вид сбоку спереди подъемного приспособления, на котором показаны положения подъема.

На фиг.5 приведен вид активирующего кольца.

На фиг.6 приведен вид дугообразного запорного сегмента, прикрепленного к активирующему штырю.

На фиг.7 приведен вид в перспективе подъемного приспособления согласно фиг.1, помещенного над соединительной трубной секцией.

На фиг.8 приведен разрез по ломаной линии А-А на фиг.9, который показывает подъемное приспособление в неактивированном положении.

На фиг.9 приведен вид приспособления сверху.

На фиг.10 приведен вид в сечении по линии В-В на фиг.11, который показывает подъемное приспособление в активированном запирающем положении между соединительной трубной секцией и подъемным приспособлением.

На фиг.11 приведен вид приспособления сверху.

На фиг.1 приведено подъемное приспособление 10 согласно изобретению, которое обладает особенно малым весом по сравнению с аналогичными приспособлениями, используемыми для аналогичных целей. Подъемное приспособление 10 включает в себя корпус 1 приспособления, который имеет полость, которую можно навинтить на соединительную часть в виде соединительной трубной секции или так называемого профиля Н4, который является частью подводного оборудования, которое требуется поднять с морского дна. К нижней части корпуса 1 приспособления прикреплена воронкообразная деталь 2. Воронкообразная деталь 2 предназначена для обеспечения направления приспособления 10 вниз на соединительную трубную секцию и выравнивания деталей относительно друг друга.

Кроме того, к подъемному приспособлению 10 прикреплен подъемный стержень 3, на верхнем конце которого имеется подъемная скоба 4. Подъемная скоба 4 в свою очередь соединена с обычным подъемным оборудованием (не показано) на морском дне. Кроме того, к корпусу 1 приспособления неподвижно прикреплено устройство 5 для прикрепления ДУПУ.

Снаружи вокруг корпуса 1 приспособления расположено активирующее устройство 6. Активирующее устройство 6 свободно прикреплено к внешней поверхности корпуса 1 приспособления. Активирующее устройство 6 может поворачиваться относительно корпуса 1 приспособления, но не может существенно перемещаться в осевом направлении относительно друг друга.

На фиг.2А приведен вид сверху подъемного приспособления и средства 5 прикрепления для ДУПУ имеют вид кольца с четырьмя спицами 5', что обеспечивает фиксированное соединение с корпусом 1 приспособления. Кроме того, как показано, активирующее устройство 6 имеет три образованные в нем направляющие прорези. У него также имеется соединительное ушко 6', которое предназначено для сцепления с рычагом (не показан) на ДУПУ (не показано), которое может приводить в движение соединительное ушко 6'. Когда соединительное ушко 6' приводится в движение, активирующее устройство 6 поворачивается относительно корпуса 1 приспособления.

При таком повороте активирующего устройства 6 приводится в действие ряд запорных или фиксирующих сегментов 8, приведенных на фиг.3. Количество запорных сегментов 8 составляет три сегмента в показанном варианте выполнения, но это количество может меняться в зависимости от желания/потребностей. Корпус 1 приспособления имеет канавки 13, которые управляют или направляют соответствующий запорный сегмент 8 при приведении их в действие. Активирующее устройство 6 соединено с соответствующими запорными сегментами 8 посредством активирующего штыря 9. Активирующий штырь 9 соединен с запорным сегментом 8 в его нижнем конце и продолжается через отверстие 11 в корпусе 1 приспособления и упирается в верхнюю сторону активирующего устройства 6. Штифт 12 выступает из активирующего штыря 9 и вниз в направляющую прорезь 7 и таким образом расположен так, что может выскользнуть из направляющей прорези 7. Штифт 12 фиксируется фиксирующим болтом 18, см. фиг.2В, 8 и 10.

Если смотреть вдоль окружности и против часовой стрелки, то каждая направляющая прорезь 7 идет таким образом, что расстояние до корпуса 1 приспособления слегка увеличивается. При повороте активирующего устройства 6 против часовой стрелки каждый штифт 12 приводится в движение соответствующей направляющей прорезью 7. Направляющая прорезь 7 тянет штифт 12 в наружном направлении относительно корпуса 1 приспособления и таким образом втягивает связанный с ним активирующий штырь 9 в отверстие 11 в корпусе 1 приспособления. Следовательно, также связанный с ним запорный сегмент 8 тянут в том же направлении, то есть выводят из возможного сцепления с соединительной трубной секцией 15, см. фиг.7-11.

На фиг.4 приведен вид сбоку подъемного приспособления 10 и показаны два указателя А и В для положений "Соединено" и "Разъединено", которые обеспечивает приспособление. Эти положения можно устанавливать и проверять при помощи ДУПУ.

На фиг.5 активирующее кольцо 6 приведено более подробно в виде отдельной детали, где хорошо видны направляющие прорези 7. Хорошо видна соединительная труба (ушко) 6' для ДУПУ, которая может, возможно, быть покрыта маркировочной краской. Хотя, строго говоря, это необязательно, но активирующее устройство 6 имеет форму очень короткой, усеченной под прямым углом воронки, имеющей поверхности F, которые наклонены относительно внешней поверхности корпуса приспособления 10. Поверхности F предпочтительно наклонены с тем же наклоном, что и кольцевая канавка 13 и активирующий штырь 9 в корпусе 1, так что часть активирующего штыря 9, выступающая из корпуса 1, упирается во внутреннюю поверхность F на активирующем кольце 6.

На фиг.6 более подробно приведен фиксирующий сегмент 8 вместе с прикрепленным активирующим штырем 9. Обычно, как упомянуто выше, вдоль внутренней окружности расположены три фиксирующих сегмента, но возможно и другое их количество. Располагаясь по окружности, фиксирующие сегменты 8 могут прилегать друг к другу или располагаться на расстоянии друг от друга. Сегменты 8 имеют один или несколько выступов 8', которые выполнены с возможностью надежно сцепляться по меньшей мере с одной кольцевой канавкой на соединительной трубной секции 15, см. фиг.8 и 10. Перемещение сегментов 8 предпочтительно происходит в том же направлении, что и направление обратной стороны кольцевых канавок 16 в соединительной трубной секции 15.

На фиг.7 приведено легкое подъемное приспособление 10, установленное на соединительной трубной секции 15, которая является частью объекта (не показан), поднимаемого с морского дна.

На фиг.8 приведен вид в продольном сечении корпуса 1 приспособления по линии А-А, показанной на фиг.9. Заметим, что линия А-А образует угол с вершиной вдоль продольной оси приспособления 10. Разрез выполнен таким образом, чтобы можно было показать в разрезе активирующие штыри 9 и штифты 12 и их взаимодействие с направляющими прорезями 7. Приведенные здесь фиксирующие сегменты 8 полностью втягиваются в направляющую дорожку 13, которая направляет фиксирующие сегменты 8 при их перемещении для сцепления и расцепления с кольцевой канавкой 16, имеющейся на соединительной трубной секции 15. Таким образом, подъемное приспособление 10 оказывается несоединенным с соединительной трубной секцией 15.

На фиг.10 также приведен вид в продольном сечении через корпус 1 приспособления, но на этот раз для случая соединения подъемного приспособления 10 с соединительной трубной секцией 15. Продольный разрез сделан по линии В-В, отмеченной на фиг.11, и также образует угол с вершиной на продольной оси приспособления 10. Следует заметить, что преимуществом является то, что запорные сегменты 8 перемещаются в том же направлении, что и обратная сторона кольцевых канавок 16 в соединительной трубной секции 15. Таким образом, одновременно обеспечивается, что силы, действующие на соединительную трубную секцию 15, не имеют компонентов в направлении движения фиксирующих сегментов 8 и таким образом обеспечивают отсутствие непроизвольного перемещения и что перемещение запорных сегментов 8 не требует никакого относительного движения между подъемным оборудованием 10 и объектом, который требуется поднять при помощи соединительной трубной секции 15.