DK176803B1 - System for etablering af sammenkobling af trykrör i stål - Google Patents

Description

DK 176803 B1

Benavnølse:

System for etablering af muffesamling på trykrør i stål.

Opfindelsens Anvendelsesområde: 5 Opfindelsen angår en muffesamling for trykrør i stål. Mekanismen er af den art, hvor en fri ende af trykrøret forsynes med et endestykke, hvorved der etableres en tryktæt muffesamling. Endestykket kan i den frie ende være forsynet med en vilkårlig sammenkoblingsmekanisme, som derefter kan 10 anvendes for at etablere en samling til en modpart af stålrøret.

Standpunkt:

Opfindelsen angår systemet for etablering af samlingen, 15 herunder den kombination og rækkefølge af eksisterende og nye virkemidler og værktøjer, som anvendes i processen for at etablere samlingen.

Systemet anvendes for at muliggøre samlinger mellem frie 20 rørender for rørledninger beliggende på havbunden. Idag findes der kun ganske få systemer, som kan anvendes til denne opgave, som typisk opstår i forbindelse med reparation af en rørledning som følge af korrosion eller fysisk beskadigelse.

25 Opfindelsen adskiller sig fra kendte teknikker som beskrevet i US Patent 4,608,739 Al, EP 0802002 Al og US patent 4,388,752A1, på følgende måder: 1

Efter radial expansion og plastisk deformation af den 30 indre rørvæg foretages en axial samraenspænding, hvorved de skærende anlægsflader i den bageste muffedel deformerer rørvæggen og der opnåes yderligere forsegling.

DK 176803 B1 • Der anvendes en permanent indvendig konisk dorn, som under den axiale sammenspænding indgår som foringselement for røret, og desuden danner en ny røroverflade, hvorved den endelige samling opnår en indre diameter som det 5 oprindelige rør.

Ved opfindelsen opnås:

Ved opfindelsen opnås, at det via et antal eksisterende og nye virkemidler samt ved brug af en kontrolleret og veldefineret 10 fremgangsmåde er muligt at forsyne en fri rørende af en rørledning, beliggende på havbunden, med en sammenkoblingsmekanisme for en modpart til trykrøret.

Midler: 15 Dette opnås ifølge opfindelsen ved brug af en midlertidig friktionsspændeanordning, placeret bagest på trykrøret, en støtte- og forseglingsring samt to sammenspændte muffedele, som føres ind over den frie rørende. Den bageste muffedels indre flader er forsynet med koncentrisk placerede skærende 20 tænder. Endvidere anvendes et hydraulisk ekspansionsværktøj (swaging tool), som indføres i røret fra den frie ende. Der anvendes endvidere en roterende skæremaskine, midlertidigt monteret på den bageste af muffedelene. Der anvendes desuden en konisk dorn med cylindrisk udboring som svarer til den 25 indre diameter i trykrøret. Dornen udgør sammen med den bageste muffedel de primære dele af endestykket.

For at etablere samlingen anvendes kraftige langsgående bolte samt værktøj for sammentrækning af flanger (flange 30 tensioners).

DK 176803 B1

Virkemåde:

Systemet anvendes på en fri rørende på følgende måde: En friktionsspændeanordning monteres på røret for at danne et modholdspunkt som anvendes under etablering af samlingen for 5 at optage kræfter i rørets axiale retning. Støtte- og forseglingsringen føres løst over røret og placeres i nærheden af friktionsspændeanordningen for senere anvendelse. Herefter føres de to sammenspændte muffedele henholdsvist benævnte bageste og forreste muffedel ind over røret og låses i den 10 ønskede position til friktionsspændeanordningen ved brug af et styr. Herefter indføres et hydraulisk ekspansionsværktøj (swaging tool) i den frie rørende og positioneres således, at forseglingsfladerne er placeret udfor muffedelenes tilsvarende kontaktflader. Swaging operationen udføres, hvorved trykrøret 15 deformeres plastisk i radial retning indtil der opnås anlæg mod muffedelenes anlægsflader og skærende tænder. Swaging værktøjet de-aktiveres og fjernes fra røret. Muffedelenes langsgående bolte løsnes og den forreste halvdel fjernes fra røret. Der monteres nu en roterende skæremaskine på den 20 bageste muffedel. Røret skæres af i den ønskede afstand fra den bageste muffedel og skæremaskinen fjernes. Herefter indføres den koniske dorn, hvis koniske yderside danner samlingens og dermed endestykkets anlægsflader mod rørets ekspanderede indvendige side. Dornen forbindes med 25 flangetrækkere eller tilsvarende trækkeudstyr til friktionsspændeanordningen og trækkes på plads i røret således, at der opnås kontakt mellem rørets afskårne endeflade og dornens modsvarende anlægsflade. Flangetrækkerne fjernes og styrforbindelsen mellem den bageste muffehalvdel og friktions-30 spændeanordningen frigøres, og de langsgående kraftige bolte monteres. Sammenspænding foretages nu med hydraulisk sammenspændingsudstyr (boltetrækkere), hvorved den bageste muffehalvdels skærende tænder bringes yderligere i indgreb med DK 176803 B1 den ydre rørvæg og der etableres flere uafhængige forseglinger af trykrøret. De ydre anlægsflader mellem bageste muffedel og dorn kan være forsynet med tætningsringe eller andre mekanismer til forsegling af disse flader (ikke vist på 5 figurer). Efter sammenspænding monteres støtte- og forseglingsringen ved indkiling mellem bageste muffedel og rørvæggen, idet der her anvendes flytbare donkrafte med modhold mod friktionsspændeanordningen. Til sidst fjernes friktions-spændeanordningen. Herved er endestykket monteret.

10

Figurer:

Opfindelsen forklares i det følgende under henvisning til tegningerne.

15 Figur 0:

Principtegning, som viser systemets enkeltdele samt de enkelte trin for etablering af samlingen.

Figur 1-6 viser et mere detaljeret eksempel hvor mulige 20 udformninger er vist for nogle af systemets enkeltdele.

Figur 1:

Friktionsspændeanordning, støtte- og forseglingsring, bageste og forreste muffedel monteret, og låst til friktions-25 spændeanordningen. Låsnings- og friktionsspændeanordning er vist i princip. Swaging værktøjet indført.

Φ Trykrør med fri ende (D Bageste muffedel 30 ® Forreste muffedel ® Kraftige langsgående bolte DK 176803 B1 © Friktionsspændeanordning med styr, boltesamlinger for etablering af friktion ikke vist © Hydraulisk ekspansionsværktøj (swaging tool), hvormed der etableres et indre hydraulisk overtryk i røret i 5 området mellem værktøjets forseglinger mod rørvæggen ® Støtte- og forseglingsring

Figur 2: 10 Swaging af trykrør udført.

Figur 3:

Skæremaskine monteret på bageste muffedel. Et rørstykke skåret af.

15 ® Roterende skæreværktøj monteret på bageste muffedel 20 Figur 4:

Dorn indført. Flangetrækkere monterede.Dorn trukket ind på plads.

© Flangetrækkere for indtrækning af dorn ® Konisk dorn med cylindrisk udboring som svarer til 25 indre diameter af trykrøret © Flange af vilkårlig type for sammenspænding med tilsvarende modpart

Figur 5: DK 176803 B1

Hydraulisk donkraft anbragt for montering af støtte- og forseglingsring, idet der anvendes reaktion mod friktions-spændeanordningen.

5 © Hydraulisk donkraft for montering af støtte- og forseglingsring.

10 Figur 6:

Samlingen er færdiggjort. Samlingsflader mellem bageste muffedel og dornen kan være forsynet med tætningsanordninger (ikke vist).

Claims (1)

15 Patentkrav: Etablering af trykbærende samlinger af frie rørender beliggende på havbunden er en opgave, som typisk opstår i forbindelse med reparation som følge af korrosion eller anden beskadigelse af rørledningen. Traditionelt anvendes 20 hyperbarisk svejsning. Mekaniske connectors baseret på elastomér forseglinger har inden for de senere år fundet anvendelse. Herudover er metoder baseret på hydraulisk expansion (swaging) af rørvæggen mod en yderpart, hvorved der opnåes metal-metal forsegling, blevet taget i anvendelse. Den 25 beskrevne opfindelse er en videreudvikling af disse sidstnævnte metoder, baseret på den kendte swaging teknologi. Opfindelsen er kendetegnet ved, at der etableres en trykbærende samling på et trykrørs frie ende φ og er baseret på anvendelse af en friktions-spændeanordning ©, en støtte- og 30 forseglingsring φ, to muffedele @ og ®, som kan sammenspændes til en enhed ved brug af langsgående kraftige bolte ©, hydraulisk swaging værktøj ©, som deformerer rørvæggen © DK 176803 B1 plastisk i radial retning, en skæremaskine ®, som monteres på bageste muffedel (2) for afskæring af røret, samt en konisk dorn med cirkulær cylindrisk udboring ® for montering indvendigt i røret © og efterfølgende sammenspænding med den bageste 5 muffedel © ved brug af kraftige langsgående bolte ©. Trykrørets frie ende © forsynes ved metoden med en flangehalvpart ® af ønsket type.