DK166841B1 - Stophane samt fremgangsmaade til aftapning og udskiftning af et lukkeorgan i stophanen - Google Patents

Description

i DK 166841 B1

Opfindelsen angår en stophane af den i krav 1 ’ s indledning angivne art.

Den omhandlede stophane kan især være en stophane monte-5 ret i en undersøisk rørledning eller en brøndafspærringsblok med kæbeorganer. Den angår også en fremgangsmåde til at fjerne og udskifte lukkeorganet i en sådan stophane.

I anordninger ifølge kendt teknik forudsætter en repara-10 tion eller aftagning af ventilorganet, at anlægget, i hvilket stophanen er installeret, sættes ud af drift.

Dette gælder især, når der er tale om stophaner monteret i undersøiske rørledninger og brøndafspærringsblokke for åbninger monteret i enden af borehullet, hvor funktions-15 afbrydelse af underjordiske rørledninger eller brønde er meget kostbare og derved inacceptable, bortset fra absolutte nødstilfælde, og reparationsprocessen forårsager betydelige indkomsttab eller høje afbrydelsesomkostninger som følge af, at den undersøiske rørledning eller afspær-20 ringsblok for et borehul skal lukkes.

Fra USA patent nr. 1 886 340 kendes en stophane, i hvilken der findes to kanaler på modstående sider af den centrale boring, i hvilke kanaler der findes bevægelige 25 stempler, som fungerer som lukkeorganer. Kun det ene lukkeorgan er delvis bevægeligt tværs over den centrale boring, og det kan kun strække sig delvis til den modsatte kanal. I lukkeorganerne findes tætningsbånd til at lukke den centrale boring. Da disse bånd ikke er tilpasset mod 30 hinanden, er tætningsdelene utilstrækkelige, hvis det ene lukkeorgan skulle blive placeret helt i den modsatte kanal, hvilket bestemt er umuligt i denne stophane.

Fra DE-585 380 kendes en stophane, i hvilken den centrale 35 boring kan sluttes alternativt til det ene af to lukkeorganer. De består af to kile- eller dobbeltskivetætninger, som tætner på hinandens sider, hvorved lukkeorganerne kan DK 166841 B1 2 bevæges uafhængigt af væskens bevægelsesretning. Lukkeorganerne kan ikke strække sig til den modsatte kanal.

Opfindelsen angår en forbedret stophane af den i krav l's 5 indledning angivne art, som er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del angivne.

Opfindelsen angår desuden en forbedret fremgangsmåde til at aftage og udskifte et lukkeorgan, som er monteret i 10 hætten på en stophane, som kan være en undersøisk stophane eller et lukkeorgan til et borehul, hvilken fremgangsmåde kan udføres, uden at trykket falder i den centrale kanal. Fremgangsmåde til at fjerne lukkeorganet omfatter de trin, som angives i krav 4, og fremgangsmåden til at 15 udskifte lukkeorganet omfatter de trin, som angives i krav 5.

Således opnås med opfindelsen en bedre stophanekonstruktion, som har to lukkeorganer, og som muliggør fjernelse 20 af det ene lukkeorgan, uden at det er nødvendigt at afbryde anlægget, i hvilken stophanen indgår.

Med opfindelsen opnås desuden et lukkeorgan af kæbetypen til et borehul, i hvilket kæbernes tværs over den centra-25 le boring tæt ved den modsatte styrekanal, hvorved den modsatte styrekanals hætte og kæbe kan fjernes.

Med opfindelsen opnås også et forbedret lukkeorgan af kæbetypen for et borehul, i hvilket den ene kæbe kan fjer-30 nes, når lukkeorganet er monteret under tryk i enden af borehullet, uden at trykket falder.

Med opfindelsen opnås en forbedret fremgangsmåde til fjernelse af lukkeorganet i en stophane i en ledning, som 35 er i funktion under vand, uden at funktionen behøver at afbrydes.

DK 166841 B1 3

Med opfindelsen opnås også en fremgangsmåde til opbytning af lukkeorganet i en stophane under vand, hvilken fremgangsmåde kan udføres enkelt og hurtigt.

5 Med opfindelsen opnås endnu en forbedret fremgangsmåde til omskiftning af det ene lukkeorgan i en stophane, når denne er i funktion.

Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives med 10 henvisning til tegningen, hvorpå: fig. 1 er en perspektivisk afbildning af en undersøisk hovedhane installeret i en stikledning eller afgrenings-ledning mellem to undersøiske rørledninger, 15 fig. 2 er et aksialt snit gennem en stophane ifølge opfindelsen med de to lukkeorganer vist i indtrukket stilling, 20 fig. 3 er et aksialt snit svarende til fig. 2, men med lukkeorganerne vist i deres lukkestilling, og fig. 4 omfatter et antal skematiske afbildninger af stophanen ifølge opfindelsen i en positionsrækkefølge til il-25 lustration af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, idet fig. 4A viser stophanen med de to lukkeorganer helt åbne, fig. 4B viser stophanen med det højre lukkeorgan helt fremført til tætsluttende indgreb med den venstre styrekanal, fig. 4C viser stophanen med den venstre hætte og 30 lukkeorgan adskilt fra hanehuset, fig. 4D viser stophanen med dette lukkeorgan udtaget fra hætten og med organets forbindelsesspindel ragende ud fra hætten, fig. 4E viser stophanen med et nyt lukkeorgan fastgjort til enden af den fra den udtagne hætte udragende forbindelsesspindel, 35 fig. 4F viser stophanen med det nye lukkeorgan indtrukket i hætten, fig. 4G viser stophanen med den venstre hætte fastgjort igen på hanehuset, og fig. 4H viser stophanen DK 166841 B1 4 med de to lukkeorganer i helt indtrukne stillinger.

Som vist på fig. 1 installeres stophanen 10 i en stikledning B mellem underjordiske rørledninger Fa og Fb. Stop-5 hanen 10 er vist i den forbedrede udførelsesform ifølge opfindelsen. Den forbedrede fremgangsmåde ifølge opfindelsen er navnlig anvendelig for en undersøisk stophane eller en brøndafspærringsblok anvendt på borehoveder til at kunne beherske boretrykkene.

10

Denne stophane 10 er vist detaljeret på fig. 2 i sin åbne stilling. Stophanen 10 omfatter et hus 12 med en aksialt forløbende central kanal eller boring 14 og med modstående og sammenflugtende styrekanaler 16, der strækker sig 15 på tværs mod omverdenen ud fra den centrale boring 14. Hætter 18 er på passende måde fastgjort på hanehuset 12 ved styrekanalernes ydre åbninger ved hjælp af bolte 20 eller lignende fastspændingsorganer. Lukkeorganer eller kæber 22 med frontale tætslutningsorganer 24 og med side-20 vendende fuger 26 tætsluttende med styrekanalerne 16 er anbragt i disse som vist på figuren. Det bemærkes, at styrekanalernes mundinger i den centrale boring 14 omfatter læber 28, med hvilke fugerne 26 indgriber på tætsluttende måde, når lukkeorganerne 22 befinder sig i den ne-25 denfor beskrevne lukkestilling.

Der er tilvejebragt forskydningsorganer 30 for hver af kæberne 22, anbragt i mod-boringer 32 i hætterne 18. En forbindelsesspindel 34 forbinder lukkeorganet 22 med et 30 stempel 36, der kan glideforskydes tætsluttende i et rørlegeme 38. Rørlegemet 38 er anbragt imellem indvendige skuldre 40 og 42 på et primært stempel 44, der omfatter:

En ydre flange 46, der tætsluttende kan glideforskydes i mod-boringen 32, et rørlegeme 48 og en indre flange 50, 35 som danner skulderen 42 og er i berøring med den yderste ende af kæben 22 i dennes fuldt indtrukne stilling. Den indvendige boring i flangen 50 er i tætsluttende berøring DK 166841 B1 5 med ydersiden af forbindelsesspindelen 34 via en ring 52. Mod-boringerne 32 afsluttes med flanger 54, der strækker sig indad og adskiller mod-boringerne 32 fra boringer 56 i forlængelse af styrekanalerne 16 i hanehuset 12. Åbnin-5 ger 58 i det ydre parti af hætterne 18 danner forbindelse med en passende trykfluidumkilde til fremføring af lukkeorganet 22 til lukkestillingen. Andre åbninger 60 i hætterne 18 forløber gennem flangen 54 og indmunder i et ringformet kammer 62 imellem mod-boringen 32, rørlegemet 10 48, stemplet 44 og flangen 54. En åbning 64 er udformet i hvert rørlegeme 48 tæt ved flangen 46 og rørlegemet 38 og er ikke i tætsluttende berøring med det primære stempel 44 ved sin inderste ende. Dette danner en kanal til overføring af et fluidumtryk som nærmere beskrevet nedenfor.

15 I den på fig. 2 og fig. 4A viste stilling er kæberne 22 helt tilbagetrukket og befinder sig i boringerne 56 således, at de ikke kan indgribe forstyrrende med de materialer, der forskydes i den centrale boring 14. Dette er 20 især vigtigt, når stophanen ifølge opfindelsen anvendes som undersøisk hovedhane og som brøndafspærringsblok.

Kæberne 22 forskydes mod deres lukkestillinger ved at indføre et fluidum under tryk gennem åbningerne 58. Dette 25 tryk udøves på stemplernes 44 yderste ender således, at forskydningsorganerne 30 bevæges indefter, indtil kæberne 22 møder hinanden og danner en tætlukning tværs over den centrale boring 14 og imellem toppunkterne for hver af kæberne 22 og det indre af styrekanalerne 16 som vist på 30 fig. 3. I denne stilling er den centrale boring 14 helt lukket, hvilket standser fluidumstrømmen gennem denne kanal. Kæberne 22 føres tilbage til deres indtrukne stillinger ved at tilføre et fluidum under tryk gennem åbningerne 60 således, at trykket udøves på indersiden af 35 flangen 46 og stemplet 36 til at føre forskydningsorganerne 30 til deres yderste stilling i mod-boringerne 32 i hætterne 18.

DK 166841 B1 6 Når der skal foretages en vedligeholdelse eller udskiftning af den ene kæbe 22 eller af det ene forskydningsorgan 30, aktiveres det modstående forskydningsorgan 30 ved at tilføre et fluidum under tryk gennem det modstående 5 forskydningsorgans åbning 58, men ikke igennem den modsatte åbning 58. Trykfluidet vil da presse det primære stempel 44 og stemplet 36 indefter. Når stemplet 44 når sin inderste forskydningsgrænse, fortsætter kæben 22 sin indadgående forskydning under påvirkning fra stemplet 36 10 og indføres i den modsatte styrekanal 16 til indtagelse af den på fig. 4B viste stilling. I denne stilling indgriber de sidevendende tætslutningsfuger 26 af kæben 22 med det indre af styrekanalen 16 og med dennes læbe 28 og anlægges på tætsluttende måde således, at fluidum ikke 15 kan sive ud forbi kæben 22. Man kan da fjerne boltene 20 og udtage hætten 18 og foretage et vedligeholdelsesarbejde på hætten, dennes forskydningsorgan 30 eller dens kæbe 22.

20 Når hætten 18 er gjort til genstand for en reparation eller en udskiftning, føres der et trykfluidum gennem åbningen 60 i forskydningsorganet 30, der før blev sat i fremrykket stilling. Dette tilfører tryk i ringkammeret 62 og bringer det primære stempel 44 i tilbagetrukket 25 stilling. Trykfluidet strømmer også igennem åbningerne 64, omkring den indvendige ende af rørlegemet 38 i det ringformede rum 69 mellem forbindelsesspindelen 34 og det indre af rørlegemet 38 til at føre stemplet 36 i fuldt tilbagetrukket stilling. Dette bringer de forskellige 30 komponenter til den på fig. 4C viste stilling. Hætten 18 med dens kæbe 22 fastgjort til forbindelsesspindelen 34 fastgøres igen på hanehuset 12 ved hjælp af boltene 20 og anlægges på tætsluttende måde mod den yderste ende af sin styrekanal 16. Dette bringer komponenterne for denne hæt-35 te til den på fig. 2 viste stilling.

DK 166841 B1 7

De forskellige fremgangsmådetrin ifølge opfindelsen er vist detaljeret på fig. 4A-4H, hvor komponenterne på venstre side er angivet ved bogstavet "a" og komponenterne på højre side med bogstavet "b".

5

Fig. 4A viser stophanen 10 med helt indtrukne lukkeorganer 22 i deres respektive hætter 18. I denne stilling er strømningen gennem den centrale boring 14 ikke forhindret.

10 På fig. 4B er det højre lukkeorgan 22b sat i bevægelse til tætsluttende indgreb i den venstre styrekanal 16a, medens det venstre lukkeorgan 22a er helt indtrukket i sin hætte 18a. i denne stilling er styrekanalen 16a tæt-15 sluttende isoleret fra den centrale boring 14 via det højre lukkeorgan 22b, og den venstre hætte 18a kan da fjernes som vist på fig. 4C.

Denne fjernelse kan ske manuelt eller på afstand, hvis 20 der er indført fjernbetjeningsstik i stedet for boltene 20. Når først hætten 18a er fjernet, aktiveres det venstre forskydningsorgan 30a til fremføring af lukkeorganet 22a og bringer det i en position uden for boringen 56a i , hætten 18a.

25

Fig. 4D viser den udskudte stilling af forbindelsesspindelen 34a efter fjernelsen af lukkeorganet 22a. Ved fjernbetjening tilvejebringes der også et organ til gen-opfangning af den fra hanehuset 12 adskilte venstre hætte 30 18a, så at dennes lukkeorgan 22a kan rekonditioneres, ek sempelvis ved fjernelse og udskiftning af tætslutningsor-ganerne 24a og 26a, eller ved indsætning af et nyt lukkeorgan 22a.

35 Fig. 4E-4H viser de på hinanden følgende arbejdstrin til komplettering af udskiftningsoperationen for lukkeorganet 22a.

8 DK 166841 B1

Fig. 4E viser indsætningen af det fornyede lukkeorgan 22a ved enden af forbindelsesspindelen 34a. Når dette lukkeorgan 22a er stift fastgjort til enden af forbindelsesspindelen 34a, forsynes lukkeorganet 30a med et passende 5 trykfluidum gennem åbningen 60a til fuldstændig indtrækning af lukkeorganet 22a i hætten 18a som vist på fig.

4F.

Derefter fastgøres hætten 18a igen på hanehuset 12 enten 10 manuelt eller fjernbetjent, alt efter det anvendte system, som vist på fig. 4G.

Når hætten 18a først er tætsluttende fastgjort på hanehuset 12, indtrækkes det højre lukkeorgan 22b i dens hætte 15 18b til indtagelse af den på fig. 4H viste stilling.

Det ses, at under udtagningen og udskiftningen af det ene lukkeorgan 22 ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen afspærres strømmen gennem stophanen 10 ikke, 20 men begrænses kun i let grad ved fremskyndningen af forbindelsesspindelen 34 i den centrale boring 14. Man kan således foretage reparationer eller udskiftninger i stophaner med modstående lukkeorganer uden at skulle isolere stophanen for at undgå trykfluidumtab fra den rørledning, 25 i hvilken stophanen er installeret.

30 35

Claims (5)

1. Stophane (10), som omfatter et hus (12) med en central 5 boring (14) og med flugtende, modstående styrekanaler (16), der strækker sig udad fra den centrale boring (14), et lukkeorgan (22) i hver af disse styrekanaler (16), en hætte (18) fastgjort aftagelig på nævnte hus (12) ved en ydre åbning af hver styrekanal, hvilken åbning ligger i 10 modsat retning i forhold til den centrale boring (14), tilslutningsorganer (26, 24) i hvert lukkeorgan (22), hvilke tilslutningsorganer (26, 24) kan bevæge sig til en første stilling bort fra hinanden til tætslutning af disse i styrekanalerne (16) og til en anden stilling imod 15 hinanden til spærring af den centrale boring (14), og forskydningsorganer (30) til at forskyde disse lukkeorganer (22) i nævnte styrekanaler (16), kendetegnet ved, at forskydningsorganerne (30) for hvert lukkeorgan (22) har en tilstrækkelig udstrækning til at kun-20 ne bevæge dets lukkeorgan (22b) tværs igennem nævnte centrale boring (14) og ind i den modstående styrekanal (16a), idet det tilsvarende tætslutningsorgan (26b) bevirker en tætlukning omkring lukkeorganet (22b) i forhold til væggene af den modstående styrekanal (16a), og at 25 nævnte tætslutningsorgan (26b, 24b) for hvert og et (22b) af lukkeorganerne (22) passer til at sikre tætning på den ene side i deres egen styrekanal (16b), når dette lukkeorgan (22b) ligger an imod det andet lukkeorgan (22a) i den nævnte centrale boring (14), når ventilen (10) er 30 lukket, og på den anden side i den modstående styrekanal (16a) for at spærre denne tæt mod det modstående lukkeorgan (22a) og ved aftagning af hætten (18a).

2. Stophane ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 35 nævnte forskydningsargan (30) omfatter et teleskopisk stempel (36, 44) til forskydning af hvert af lukkeorganerne (22). DK 166841 B1

3. Stophane ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forskydningsorganet (30a) for hvert og et (22a) af lukkeorganerne (22) fungerer uafhængigt af forskydningsorganet (30b) for det andet lukkeorgan (22b). 5

4. Fremgangsmåde til aftagning af et lukkeorgan i en stophane ifølge krav 1, kendetegnet ved følgende trin: 10 tilførsel af et trykfluidum fra lukkeorganerne (22) til det første forskydningsorgan (22b) for at bevæge dette gennem den centrale boring (14) og for at bringe dette i tæt indgreb med styrekanalen (16a) i det andet lukkeorgan (22a), og 15 aftagning af hætten (18a) for det andet lukkeorgan (22a) samtidig med aftagning af det andet lukkeorgan (22a) fra huset (12).

5. Fremgangsmåde til udskiftning af lukkeorganer i en stophane ifølge krav 1, kendetegnet ved følgende trin: tilførsel af et trykfluidum fra lukkeorganerne (22) til 25 det første forskydningsorgan (22b) for at bevæge dette gennem den central boring (14) og for at bringe dette i tæt indgreb med styrekanalen (16a) i det andet lukkeorgan (22a), 30 aftagning af hætten (18a) for det andet lukkeorgan (22a) samtidig med aftagning af det andet lukkeorgan (22a) fra huset (12), aftagning af det andet lukkeorgan (22a) fra sin hætte 35 (18a), DK 166841 B1 fastgørelse af et nyt lukkeorgan ved denne hætte (18a), påsætning af denne hætte (18a) igen på nævnte hus (12), tilbagetrækning af det første lukkeorgan (22b) i sin sty-5 rekanal (16b), tilførsel af trykfluidum fra lukkeorganerne (22) til det andet forskydningsorgan (22a) for at forskyde dette gennem den centrale boring (14) og bringe dette i tæt ind-10 greb med styrekanalen (16b) i det første lukkeorgan (22), aftagning af hætten (18b) for det første lukkeorgan (22b) samtidig med dette første lukkeorgan (22b) fra huset (12), 15 aftagning af det første lukkeorgan (22b) fra sin hætte (18b), fastgørelse af det nye lukkeorgan ved sidstnævnte hætte 20 (18b), påsætning af den sidstnævnte hætte (18b) tilbage på nævnte hus (12), og 25 tilbagetrækning af det andet lukkeorgan (22a) i sin styrekanal (16a). 30 35