СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК F16L1/26 E21B43/13 

Настоящее изобретение относится к соединительному устройству для стыковки и горизонтального соединения на морском дне первого и второго трубопроводов, содержащих в месте соединения соответственно концы первой трубы и второй трубы. Соединительное устройство содержит первую соединительную часть, поддерживающую или удерживающую первый конец первого трубопровода, причем первая соединительная часть и первый трубопровод выполнены с возможностью опускания и размещения на морском дне заранее, и первая соединительная часть содержит направляющую конструкцию, расположенную на расстоянии от указанного конца трубы; причем соединительное устройство также содержит вторую погружаемую соединительную часть, поддерживающую или удерживающую второй конец второго трубопровода, причем вторая соединительная часть и второй трубопровод выполнены с возможностью опускания с поверхности к первой соединительной части, и вторая соединительная часть содержит направляющие средства, расположенные на расстоянии от указанного конца трубы; также соединительное устройство содержит соединитель, расположенный между соединительными частями для окончательного соединения между собой указанных концов труб.

В данном контексте «соединительное устройство для горизонтального соединения» обозначает, что соединительные части стыкуются по существу в горизонтальном направлении.

В подводных конструкциях, например манифольдах и вентильных конструкциях, которые расположены на морском дне, трубопровод часто содержит по меньшей мере одну трубу, которая заканчивается открытыми трубными переводниками, или поверхностями, формирующими место соединения. Каждое место соединения содержит неподвижную соединительную часть. "Неподвижная" в этом контексте означает по отношению к подводной конструкции. Место соединения позже используют для подсоединения к внешней трубе.

Известны два принципа работы соединительных устройств: вертикальный или горизонтальный. Для соединительного устройства для горизонтального соединения место соединения выступает из конструкции горизонтально. В Северном море это техническое решение получило доминирующее применение. В других акваториях, например в Мексиканском заливе, более распространено вертикальное решение.

Один из примеров вертикального соединительного устройства приведен в заявке № 20092880.

Следует упомянуть, что, в принципе, известны три (или фактически два) различных типа внешних соединений для подводных конструкций:

Прямое соединение между двумя конструкциями. В этом случае обычно используют жесткую трубу, имеющую на каждом конце подвижную соединительную часть. Обычно ее именуют перемычкой. Перемычку изготавливают на основании замеров относительного расположения двух точек контакта.

Соединение между концом трубопровода (жесткой трубой) и конструкцией. Почти невозможно (по меньшей мере очень трудно) соединить жесткий трубопровод прямо с конструкцией, ранее установленной на морском дне. Поэтому между трубопроводом и конструкцией вставляют промежуточную часть трубы, часто именующуюся "катушка". Чтобы обеспечить возможность соединить катушку с трубопроводом, прямо к трубопроводу приваривают небольшую конструкцию, содержащую место соединения. Катушка, в принципе, походит на перемычку, описанную выше.

Прямое подсоединение к конструкции гибкого трубопровода, или составного шланга. В некоторых случаях этот вариант выбирают, чтобы использовать так называемые гибкие шланги вместо твердых стальных труб. Такие трубопроводы можно сравнить с большим садовым шлангом. В этом случае нет необходимости в использовании катушки или перемычки между концом такой трубы и указанной конструкцией. Труба выполнена настолько гибкой, что можно использовать подвижную соединительную часть непосредственно на конце трубы и соединить ее напрямую с неподвижной соединительной частью на указанной конструкции. Тогда нет необходимости производить точные замеры положения места соединения на указанной конструкции.

Именно с принципами последнего соединения связано предлагаемое изобретение.

Чтобы облегчить подводную стыковку концов труб, было разработано совершенно новое соединительное устройство. Как упоминалось выше, оно содержит неподвижную часть, размещенную на донной конструкции, такой как манифольд, подвижную часть, которую спускают с поверхности, и зажимный соединитель, который выполняет окончательную операцию соединения. Предлагаемое соединительное устройство обеспечивает новый подход к проблеме, которой ранее не было оказано должное внимание.

Одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить возможность извлечения всей подводной конструкции на поверхность, причем таким способом, который в этой связи окажется довольно легким. Это означает, что все внешние по отношению к подводной конструкции трубы и трубопроводы на морском дне должны быть разъемными и оставаться лежать на морском дне, когда сама подводная конструкция поднята на поверхность.

Еще одна задача данного изобретения состоит в том, чтобы сконструировать соединительные части со средствами, обеспечивающими возможность их выравнивания относительно друг друга так, чтобы расположить концы труб в линию прежде, чем само соединение будет завершено, и в то же самое время не позволить подвижной соединительной части, удерживающей присоединенный гибкий шланг, отклониться или уйти в сторону.

Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить такое решение, при котором на морском дне будет оставаться наименьшее количество оборудования. В этом новом решении направляющие конструкции и приспособления могут быть извлечены на поверхность после того, как соединительное устройство уже установлено. Таким путем обеспечены экономия в отношении "стали", оставляемой на морском дне и, естественно, повторное использование этих приспособлений и узлов, что, в свою очередь, обеспечивает ощутимую экономию.

Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить минимум количества подводных операций и участия аппарата дистанционного управления (ROV). Аппарат дистанционного управления разъединяет монтажные приспособления с использованием всего двух своих захватов. Таким образом, монтажное судно может покинуть место работ и продолжить следующие монтажные работы. Другое судно, меньшего размера и более подходящее для конкретной задачи, сможет продолжить операции с аппаратом дистанционного управления, необходимые для управления тянуще-толкающим приспособлением, чтобы совместить концы труб друг с другом перед окончательным соединением, совершаемым соединителем.

Вышеуказанные задачи решаются предлагаемым соединительным устройством, которое согласно данному изобретению отличается тем, что направляющие средства выполнены с возможностью ответного взаимодействия с направляющей конструкцией в процессе опускания второй соединительной части и поворота второй соединительной части с предварительным выравниванием конца второй трубы по направлению к концу первой трубы таким образом, что обеспечена возможность выравнивания первого и второго трубопроводов друг с другом на морском дне, и тем, что первая соединительная часть содержит смежную наклонную конструкцию, содержащую упорные поверхности и направляющие средства, которые выполнены с возможностью взаимодействия с ответными поверхностями и средствами, выполненными на второй соединительной части, при перемещении второй соединительной части к первой соединительной части для точного выравнивания указанных концов труб.

В предпочтительном варианте реализации изобретения смежная наклонная конструкция может быть физически отделена от первой соединительной части. Тогда обеспечена возможность оставления второй соединительной части на наклонной конструкции после операции разъединения между соединительными частями. Конструкция, частью которой является первая соединительная часть, выполнена с возможностью извлечения на поверхность при необходимости, в то время как указанные или другие соединительные части остаются на морском дне.

В практическом варианте осуществления изобретения направляющие средства наклонной конструкции могут содержать выступающие пластины, а ответные средства второй соединительной части могут быть выполнены в виде паза. Выступающая пластина и паз вступают в зацепление друг с другом при приближении указанных концов труб друг к другу с предотвращением возможного наклонного движения второй соединительной части. Кроме того, могут быть предусмотрены буфера или стопоры, которые предотвращают смещение в продольном направлении.

В некоторых случаях упорные поверхности наклонной конструкции содержат наклонные поверхности, на которые воздействуют ответные поверхности второй соединительной части для обеспечения точного выравнивания между концами труб, при приближении второй соединительной части к первой соединительной части.

В одном из вариантов реализации изобретения направляющая конструкция может представлять собой проходящую вверх рамную конструкцию, выполненную с возможностью приема соответствующих направляющих средств, размещенных на второй соединительной части.

Направляющие средства второй соединительной части могут содержать выступающую дугообразную конструкцию, выполненную с возможностью ответного подвижного взаимодействия в начальной фазе с проходящей вверх рамной конструкцией первой соединительной части. При полном введении дугообразной конструкции в часть проходящей вверх рамной конструкции до самого нижнего участка этой части обеспечена возможность поворота второй соединительной части до упора в наклонную конструкцию и предварительного выравнивания указанных концов труб относительно друг друга.

В практическом варианте осуществления изобретения первая соединительная часть может содержать по меньшей мере один направляющий штифт, а вторая соединительная часть соответственно может содержать по меньшей мере ответную приемную часть, которые совместно образуют дополнительные направляющие средства.

Соединитель может быть выполнен заодно с соединительным устройством и в некоторых случаях закреплен на второй соединительной части. Вторая соединительная часть выполнена с возможностью смещения в направлении к первой соединительной части и от нее для размещения концов труб до завершения соединения концов труб указанным соединителем.

В качестве варианта соединитель может быть закреплен на первой соединительной части, а вторая соединительная часть выполнена с возможностью смещения в направлении к первой соединительной части и от нее. По-прежнему для размещения концов труб до завершения соединения концов труб указанным соединителем.

В качестве еще одного варианта соединитель может быть выполнен отдельным с возможностью быть размещенным между концами труб после того, как концы труб предварительно расположены и выровнены относительно друг друга.

Как правило, соединитель выполнен в виде зажимного соединителя, содержащего размещенные внутри круговые и скошенные поверхности, и с возможностью, при приведении в действие, поджатия краев двух труб в осевом направлении друг к другу, причем один из краев содержит уплотнительное кольцо, размещенное на этом крае и содержащее наружные круговые скошенные поверхности. В качестве рассматриваемой альтернативы соединитель может быть выполнен в виде цангового соединителя.

Дополнительно, возможно ввести такое дополнительное оборудование, чтобы по меньшей мере одна из соединительных частей содержала ориентирующие средства, выполненные с возможностью поворота другой соединительной части в горизонтальную плоскость для предварительного выравнивания второй соединительной части относительно первой соединительной части, так что концы труб таким образом оказываются размещены по существу в линию друг с другом перед последующим опусканием второй соединительной части по указанным направляющим средствам.

Как вариант, выступающая дугообразная конструкция второй соединительной части может быть выполнена в виде приспособления, размещенного с возможностью высвобождения и возвращения на поверхность после того, как соединение завершено.

Чтобы тянуть или толкать соединительные части вперед или назад друг от друга, используется тянуще-толкающее приспособление, которым управляет подводный аппарат дистанционного управления (ROV). Для того, чтобы подсоединить механизм, первая и вторая соединительная части должны содержать по меньшей мере одну согласованную державку для вставки тянуще-толкающего приспособления.

Другие и дополнительные цели, особенности и преимущества настоящего изобретения появятся из следующего описания предпочтительных вариантов реализации, которое дается для описания и приведено в контексте с прилагаемыми чертежами, на которых:

на фиг.1 показан вид сверху в наклонной перспективе горизонтального соединительного устройства, содержащего отдельные соединительные части, расположенные на расстоянии друг от друга,

на фиг.2 показан с противоположной стороны вид в перспективе горизонтального соединительного устройства, показанного на фиг.1, с отдельными соединительными частями, расположенными на расстоянии друг от друга,

на фиг.3 показан вид сбоку горизонтального соединительного устройства, показанного на фиг.1 и 2, с отдельными соединительными частями, все еще расположенными на расстоянии друг от друга,

на фиг.4 показан вид снизу в наклонной перспективе передвижной соединительной части отдельно от других соединительных частей,

на фиг.5 показан с противоположной стороны вид в перспективе передвижной соединительную части, показанной на фиг.4, и

на фиг.6А-6Н последовательно показано проведение операций соединения.

Обратимся сначала к Фиг.1, где полностью изображено соединительное устройство 10, которое разработано, чтобы выполнять стыковку и соединение трубопроводов на морском дне. Это устройство в сборе содержит первую соединительную часть 1, вторую соединительную часть 2 и наклонную конструкцию 6.

Первая соединительная часть 1 прикреплена к подводной конструкции (не показана), такой как манифольд или фонтанная елка. Первую соединительную часть 1 можно рассматривать как неподвижную относительно подводной конструкции. Первая соединительная часть 1 устроена так, что она поддерживает, или удерживает, конец Е1, который расположен в подводной конструкции. Следует понимать, что первая соединительная часть 1 и первый трубопровод заранее размещают на морском дне (совместно с подводной конструкцией). Первая соединительная часть 1 содержит направляющую конструкцию 4, расположенную на некотором расстоянии от конца Е1.

После этого вторую соединительную часть 2 опускают с поверхности по направлению к подводной конструкции, более точно по направлению к первой соединительной части 1. Вследствие этого, вторую соединительную часть 2 можно рассматривать как подвижную относительно подводной конструкции. Вторая соединительная часть 2 устроена так, что она удерживает конец Е2 второй трубы. Вторая соединительная часть 2 содержит направляющую конструкцию 5, расположенную на некотором расстоянии от конца Е2.

Наклонная конструкция 6 расположена вблизи первой соединительной части 1 или примыкает к ней. Наклонная конструкция 6 выполняет свою основную функцию, когда соединительные части 1, 2 должны быть состыкованы и, возможно, при более поздних случаях, когда они должны быть разъединены. Наклонная конструкция 6 содержит упорные поверхности и направляющие средства, которые выполнены с возможностью взаимодействия с ответными поверхностями и средствами, выполненными на второй соединительной части 2, при перемещении второй соединительная части 2 к первой соединительной части 1. Когда это выполнено, обеспечено точное совмещение между концами E1, E2 труб.

Соединитель 3 размещен на одной из соединительных частей 1, 2, здесь показан на второй соединительной части 2. После того, как концы E1, E2 труб точно выровнены друг с другом и сдвинуты вместе до контакта край к краю, возможно с уплотнением между ними, соединитель 3 приводится в действие и производит окончательное долговременное соединение между концами Е1, E2 труб. Соединителем 3 управляет подводный аппарат дистанционного управления, который вращает резьбовой болт 3а на соединителе 3.

Как правило, соединитель 3 выполнен в виде зажимного соединителя, содержащего внутренние круговые скошенные поверхности, при этом соединитель при приведении в действие подталкивает два края труб в осевом направлении друг к другу. Один из краев содержит уплотнительное кольцо, размещенное на этом крае и содержащее наружные круговые скошенные поверхности. В качестве рассматриваемой альтернативы соединитель может быть выполнен в виде цангового соединителя.

Следует подчеркнуть, что наклонная конструкция 6 в предпочтительном варианте реализации физически отделена от первой соединительной части 1. Значит, вторая соединительная часть 2 может, при необходимости, быть оставлена на наклонной конструкции 6 после того, как будет впоследствии проведена операция разъединения между соединительными частями 1, 2. Тогда подводная конструкция, частью которой является первая соединительная часть 1, сможет быть поднята на поверхность. Обычно имеется много таких первых и вторых соединительных частей 1, 2 для каждой подводной конструкции и, как понятно специалисту, все вторые соединительные части 2 останутся на морском дне на наклонной конструкции 6, когда подводные конструкции должны будут быть подняты на поверхность для техобслуживания, изменений, ремонта и т.д. Описанное физическое разделение, однако, не является строго обязательным.

Обратимся теперь, в частности, к Фиг.3 для более подробного описания наклонной конструкции 6 и первой и второй соединительных частей 1, 2, даже если они также показаны на Фиг.1 и 2. Необходимо уточнить, что направляющие средства наклонной конструкции 6 сконструированы и показаны как выступающие пластины 6а в области, примыкающей к первой соединительной части 1, как это показано на чертежах. Необходимо также уточнить, что ответные средства второй соединительной части 2 сконструированы и показаны как паз 2а. Отсюда следует, что выступающая пластина 6а на наклонной конструкции 6 оказывается приведена в подвижное зацепление с пазом 2а, когда концы E1, E2 труб перемещают друг к другу на завершающей стадии операции стыковки. Когда такое зацепление полностью установлено, оно предотвращает любое наклонное движение второй соединительной части 2 относительно первой соединительной части 1.

Упорные, или контактные, поверхности наклонной конструкции 6 могут, в свою очередь, иметь наклонные поверхности 6b. Соответственно, вторая соединительная часть 2 содержит контактные поверхности 2b, взаимодействующие с наклонными поверхностями 6b, когда вторая соединительная часть 2 двигается к первой соединительной части 1. В то же самое время, когда пазы 2а уже находятся в зацеплении с пластинами 6а, контактные поверхности 2b приподнимаются наклонными поверхностями 6b за счет продвижения второй соединительной части 2 к первой соединительной части 1, и это движение обеспечивает точное выравнивание между концами Е1 и Е2 труб.

Дополнительно следует заметить, что в самом заднем конце наклонной конструкции 6 расположены направленные вверх скошенные упоры 6с, которые вниз к наклонной конструкции 6 заканчиваются вертикальной кромкой 6d. Эта скошенная поверхность 6с предназначена для направления второй соединительной части 2, посредством контактных поверхностей 2b, вниз к опорной поверхности 6е на верхней стороне наклонной конструкции. Когда контактные поверхности 2b действительно достигают опорных поверхностей 6е и входят в контакт с ними, вторая соединительная часть 2 блокируется от самопроизвольного движения назад посредством прямой стопорной кромки 6d. Также заметьте, что у переднего конца опорной поверхности 6е имеется меньшего размера кромка 6f. У этой кромки 6f есть важная функция - предотвращать самопроизвольное движение соединительной части 2 к соединительной части 1, т.е. при отсутствии активного стыкования под действием тянуще-толкающего приспособления (не показано), обычно представляющего собой линейный двигатель подходящего и по сути известного типа. Благодаря наличию стопорных кромок 6d и 6f вторая соединительная часть 2 покоится на опорных поверхностях 6е благодаря собственному весу.

Дополнительные детали первой соединительной части 1 включают заднюю пластину 7 и переднюю пластину 8. Передняя пластина 8 является опорой для конца Е1 первой трубы. Между задней пластиной 7 и передней пластиной 8 известным по сути способом расположены распорки. Передняя пластина 8 содержит по меньшей мере одну согласованную державку 8а, выполненную в виде подковообразной выемки, которая предназначена для вставки тянуще-толкающего приспособления. Кроме того, передняя пластина 8 содержит по меньшей мере один направляющий штифт 8b, в этом случае показано два штифта, расположенных в нижней части передней пластины 8 и направленных в сторону второй соединительной части 2.

Дополнительные детали второй соединительной части 2 включают основную пластину 9, которая является опорой для конца Е2 второй трубы. Трубчатые распорки, расположенные перпендикулярно на основной пластине 9, и размещенные внизу пустотелые распорки 9b совместно составляют направляющие средства, выполненные в виде приемной части, которая выполнена с возможностью ответного взаимодействия с вышеописанным направляющим штифтом 8b во время завершающей фазы операции стыковки соединительных частей 1, 2. Основная пластина 9 также содержит по меньшей мере одну специальную согласованную державку 9а, выполненную в форме выемки в форме буквы «U» или выреза и обеспечивающую возможность вставки вышеуказанного тянуще-толкающего приспособления.

Дополнительно, между пустотелыми распорками 9b в конце, обращенном к первой соединительной части 1, жестко закреплена первая соединительная пластина 9с, а между пустотелыми распорками 9b в конце, обращенном от первой соединительной части 1, жестко закреплена вторая соединительная пластина 9d. Первая соединительная пластина 9с имеет ранее описанные пазы 2а, которые взаимодействуют с пластинами 6а на наклонной конструкции 6, т.е. точнее с теми пластинами 6а, которые обращены внутрь наклонной конструкции 6. Вторая соединительная пластина 9d имеет ранее описанные контактные поверхности 2b, которые последовательно взаимодействуют сначала со скошенными поверхностями 6с, затем с опорной поверхностью 6е и стопорными кромками 6d и 6f наклонной конструкции 6, прежде чем контактные поверхности 2b начнут движение по наклонным поверхностям 6b в процессе завершающей фазы операции стыковки.

При более детальном описании, направляющая конструкция 4 содержит проходящую вверх рамную конструкцию 4а, которая выполнена из двух частей, выступающих наподобие буквы "Y" относительно друг друга и выполненных с возможностью принять соответствующие направляющие средства 5, расположенные на второй соединительной части 2 и выполненные в виде съемного приспособления. Направляющие средства 5 второй соединительной части 2 содержат выступающую дугообразную конструкцию 5а, которая в начальной фазе подвижно взаимодействует с проходящей вверх рамной конструкцией 4а первой соединительной части 1. Когда дугообразная конструкция 5а полностью введена в часть 4b проходящей вверх рамной конструкции 4а до самого нижнего участка этой части 4d, вторая соединительная часть 2 вынуждена будет поворачиваться, пока не упрется в наклонную конструкцию 6. На этой фазе концы E1, E2 труб оказываются предварительно выровнены относительно друг друга. Выступающая дугообразная конструкция 5а второй соединительной части 2 предпочтительно может быть выполнена в виде высвобождаемого приспособления, которое сможет быть поднято на поверхность после того, как соединение окончательно завершено.

Рассмотрены три варианта расположения непосредственно соединителя 3. Соединитель 3 может быть, как показано здесь, выполнен заодно с соединительным устройством 10. Как вариант, соединитель 3 может быть выполнен заодно со второй соединительной частью 2, как это показано на чертежах.

В качестве варианта можно предположить, что соединитель 3 выполнен заодно с первой соединительной частью 1, а вторая соединительная часть 2, как и прежде, выполнена с возможностью смещения в направлении к первой соединительной части 1 и от нее.

В качестве третьего варианта можно предположить, что соединитель 3 выполнен отдельным и может быть размещен между концами E1, E2 труб после того, как концы E1, E2 труб предварительно размещены и выровнены относительно друг друга.

Также желательно ввести в состав хотя бы одной из соединительных частей ориентирующие средства, выполненные с возможностью поворота второй из соединительных частей 2 в горизонтальной плоскости таким образом, что обеспечена возможность предварительного выравнивания второй соединительной части 2 относительно первой соединительной части 1 так, чтобы концы El, E2 труб были по сути выровнены до завершающего опускания второй соединительной части 2 к первой соединительной части 1.

На фиг 4 и 5 просто показаны другие виды в перспективе второй соединительной части так, чтобы показать ее целиком.

На фиг.6А-6Н показана последовательность проведения операции стыковки между соединительными частями 1, 2 с использованием наклонных конструкций 6 в качестве вспомогательных средств. Фиг.6А показывает, как вторую соединительную часть 2 опускают с поверхности, например с надводного судна. Вторая соединительная часть 2 сконструирована так, чтобы опуститься на наклонные конструкции 6, как это описано выше.

Фиг.6В показывает момент, когда вторая соединительная часть 2 достигает первой соединительной части 1, а дугообразная конструкция 5а попадает в Y-образное, расширенное кверху устье рамной конструкции 4а.

Фиг.6С показывает момент, когда дугообразная конструкция 5а достигает низа рамной конструкции 4а и начинает поворачиваться к наклонной конструкции 6 вокруг точки поворота, точно расположенной внизу рамной конструкции 4а.

Фиг.6D показывает момент, когда вторая соединительная часть 2 достигает наклонной конструкции 6 и направляется по ней посредством скошенных поверхностей 6с. Это также та ситуация, когда пазы 2а направляются к пластинам 6а и через них, для вхождения в зацепление друг с другом.

Фиг.6Е показывает первое промежуточное положение перед выполнением окончательного соединения. Здесь контактные поверхности 2b стоят на опорных поверхностях 6е, а их перемещению назад препятствуют стопорные кромки 6d. Пазы 2а продвинуты вперед до зацепления с пластинами 6а и, как ранее описано, предотвращают наклон.

Фиг.6F показывает ту же самую ситуацию для соединительного устройства 10 как фиг.6Е, но монтажное приспособление 11 уже удалено и извлечено на поверхность для последующего использования. Когда приспособление удалено, кромка 6f препятствует движению устройства вперед.

Фиг.6G показывает ситуацию, когда вторую соединительную часть 2 притянули к первой соединительной части 1 посредством тянуще-толкающего приспособления (не показано). Контактные поверхности 2b начали при этом подниматься по наклонным поверхностям 6b и наклонять верх конец Е2 второй трубы.

Фиг.6Н показывает ситуацию, когда вторая соединительная часть 2 полностью состыкована с первой соединительной частью 1 и готова к приведению в действие зажимного соединителя 3 для выполнения окончательного соединения. Пазы 2а прошли за пластины 6а и, расцепившись с ними, теперь остаются в свободном состоянии. После того как окончательное соединение будет завершено, контактные поверхности 2b также поднимают от наклонных поверхностей 6b. Таким образом вся вторая соединительная часть 2 оказывается освобождена от наклонной конструкции 6.

Далее следует понимать, что вышеописанное решение функционирует также и для гибкого трубопровода, такого как составной шланг. Вся операция соединения функционирует таким же образом, но с увеличением количества труб на конце Е2, в добавление к соединительной коробке (конечной станции) позади конца Е2, имеющего электрические/оптические соединители.

Изобретение относится к устройствам для стыковки и соединения на морском дне первого и второго трубопроводов, содержащих в месте соединения концы (E1, E2) первой трубы и второй трубы. Соединительное устройство (10) содержит первую соединительную часть (1), удерживающую конец (Е1) первого трубопровода; вторую погружаемую соединительную часть (2), удерживающую конец (E2) второго трубопровода и соединитель (3), расположенный между соединительными частями (1, 2) для окончательного соединения между собой концов (E1; E2) труб. Направляющее устройство (5) взаимодействует с направляющей конструкцией (4) в процессе опускания второй соединительной части (2) к первой соединительной части (1) и поворачивает вторую соединительную часть (2) для предварительного выравнивания конца (E2) второго трубопровода по направлению к концу (Е1) первого трубопровода, таким образом, что первый и второй трубопроводы доводятся до выравнивания друг с другом на морском дне. Вспомогательная наклонная конструкция (6) с упорными поверхностями и направляющими средствами взаимодействуют со второй соединительной частью (2) и способствуют точному выравниванию концов (E1, E2) труб. 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Соединительное устройство для стыковки и соединения на морском дне первого и второго трубопроводов, содержащих в месте соединения соответственно концы (E1; E2) первой трубы и второй трубы, содержащее:
первую соединительную часть (1), удерживающую первый конец (Е1) первого трубопровода, причем первая соединительная часть (1) и первый трубопровод выполнены с возможностью опускания и размещения на морском дне заранее, и первая соединительная часть (1) содержит направляющую конструкцию (4), расположенную на расстоянии от указанного конца (Е1) трубы;
вторую погружаемую соединительную часть (2), удерживающую второй конец (E2) второго трубопровода, причем вторая соединительная часть (2) и второй трубопровод выполнены с возможностью опускания с поверхности к первой соединительной части (1), и вторая соединительная часть (2) содержит направляющие средства (5), расположенные на расстоянии от указанного конца (E2) трубы, и
соединитель (3), расположенный между соединительными частями (1, 2) для окончательного соединения между собой указанных концов (Е1; Е2) труб,
отличающийся тем, что
направляющие средства (5) выполнены с возможностью ответного взаимодействия с направляющей конструкцией (4) в процессе опускания второй соединительной части (2) и поворота второй соединительной части (2) с предварительным выравниванием конца (E2) второй трубы по направлению к концу (Е1) первой трубы таким образом, что обеспечена возможность выравнивания первого и второго трубопроводов друг с другом на морском дне, и тем, что
первая соединительная часть (1) содержит смежную наклонную конструкцию (6), содержащую упорные поверхности и направляющие средства, которые выполнены с возможностью взаимодействия с ответными поверхностями и средствами, выполненными на второй соединительной части (2), при перемещении второй соединительной части (2) к первой соединительной части (1) для точного выравнивания указанных концов (E1, E2) труб.

2. Соединительное устройство по п.1, отличающееся тем, что смежная наклонная конструкция (6) физически отделена от первой соединительной части (1), так что обеспечена возможность оставления второй соединительной части (2) на наклонной конструкции (6) после операции разъединения между соединительными частями (1, 2),
причем конструкция, частью которой является первая соединительная часть (1), выполнена с возможностью извлечения на поверхность при необходимости, в то время как указанные или другие соединительные части (2) остаются в соответствующих наклонных конструкциях (6) на морском дне.

3. Соединительное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что направляющие средства наклонной конструкции (6) содержат выступающую пластину (6а), а ответные средства второй соединительной части (2) содержат паз (2а),
причем выступающая пластина (6а) и указанный паз (2а) выполнены с возможностью приведения в зацепление друг с другом при приближении концов (E1, E2) труб друг к другу с предотвращением возможного наклонного движения второй соединительной части (2).

4. Соединительное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что упорные поверхности наклонной конструкции (6) содержат наклонные поверхности (6b), на которые воздействуют ответные поверхности (2b) второй соединительной части (2) для обеспечения точного выравнивания между концами (Е1, Е2) труб при приближении второй соединительной части 2 к первой соединительной части (1).

5. Соединительное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что направляющая конструкция (4) представляет собой проходящую вверх рамную конструкцию (4а), выполненную с возможностью приема соответствующих направляющих средств (5), размещенных на второй соединительной части (2).

6. Соединительное устройство по п.5, отличающееся тем, что
направляющие средства (5) второй соединительной части (2) содержат выступающую дугообразную конструкцию (5а), выполненную с возможностью ответного подвижного взаимодействия в начальной фазе с проходящей вверх рамной конструкцией (4а) первой соединительной части (1), а
при полном введении дугообразной конструкции (5а) в часть (4b) проходящей вверх рамной конструкции (4а) до самого нижнего участка этой части (4b) обеспечена возможность поворота второй соединительной части (2) до упора в наклонную конструкцию (6) и предварительного выравнивания концов (E1, E2) труб относительно друг друга.

7. Соединительное устройство по любому из пп.1-2, 6, отличающееся тем, что первая соединительная часть (1) содержит по меньшей мере один направляющий штифт (1а), а вторая соединительная часть (2) соответственно содержит по меньшей мере ответную приемную часть (2с), которые совместно образуют дополнительные направляющие средства.

8. Соединительное устройство по любому из пп.1-2, 6, отличающееся тем, что соединитель (3) выполнен заодно с соединительным устройством (10) и закреплен на второй соединительной части (2), которая выполнена с возможностью смещения в направлении к первой соединительной части (1) и от нее, причем концы (E1, E2) труб таким образом оказываются размещены перед их завершающим соединением соединителем (3).

9. Соединительное устройство по любому из пп.1-2, 6, отличающееся тем, что соединитель (3) выполнен заодно с соединительным устройством (10) и закреплен на первой соединительной части (1), а вторая соединительная часть (2) выполнена с возможностью смещения в направлении к первой соединительной части (1) и от нее, причем концы (E1, E2) труб таким образом оказываются размещены перед их завершающим соединением соединителем (3).

10. Соединительное устройство по любому из пп.1-2, 6, отличающееся тем, что соединитель (3) выполнен отдельным блоком с возможностью размещения между концами (E1, E2) труб после их предварительного размещения и выравнивания друг относительно друга.

11. Соединительное устройство по любому из пп.1-2, 6, отличающееся тем, что соединитель (3) выполнен в виде зажимного соединителя, содержащего размещенные внутри круговые и скошенные поверхности, и с возможностью, при приведении в действие, поджатия краев двух труб в осевом направлении друг к другу, причем один из краев содержит уплотнительное кольцо, размещенное на нем и содержащее наружные круговые и скошенные поверхности, или в виде цангового соединителя.

12. Соединительное устройство по любому из пп.1-2, 6, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из соединительных частей содержит ориентирующие средства, выполненные с возможностью поворота другой соединительной части (2) в горизонтальную плоскость для предварительного выравнивания второй соединительной части (2) относительно первой соединительной части (1), так что концы (E1, E2) труб таким образом оказываются размещены по существу в линию друг с другом перед последующим опусканием второй соединительной части (2) по указанным направляющим средствам (4).

13. Соединительное устройство по п.6, отличающееся тем, что выступающая дугообразная конструкция (5а) второй соединительной части (2) выполнена в виде приспособления, размещенного с возможностью высвобождения и возвращения на поверхность после того, как соединение завершено.

14. Соединительное устройство по любому из пп.1-2, 6, отличающееся тем, что первая и вторая соединительные части (1, 2) содержат по меньшей мере одну согласованную державку для вставки тянуще-толкающего приспособления.