JP2650748B2 - ボール弁の保守のための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ボール弁、特に、例えばノルウエー国特
許出願第860923号に記載されている種類のボール弁、の
保守のための装置に関する。

上述した出願によれば、ボール／スピンドル、ワツシ
ヤ、ワツシヤのための座、作動子、軸受などのようなボ
ール弁の内部の重要な構成要素は、弁を例えば大きな深
さに潜水させながら、弁を連結したパイプラインに海水
をしみ入らせることなしに、或いは流れ媒体をパイプラ
インから包囲媒体に漏出させることなしに、点検、調
査、修繕、取替えできる。正規の作動状態で弁が開かれ
ているときに、上述した内部の重要な構成要素は、密な
障壁によつてパイプラインの中の流れ媒体から分離さ
れ、かくして、流れ媒体およびこれに含まれるかも知れ
ない汚染物と粒子またはそのいずれかから、破損させる
影響を受けないように、有効に保護される。故に、弁の
重要な部分は、関連の目的のための他の知られているボ
ール弁の場合よりも、かなり良好な状況に保持され、重
要な部分は、複雑で高価な保護装置を使用することなし
に、保守のために容易に接近できる。

上述した出願によるボール弁は、弁を通つて延長す
る、すなわち弁ハウジングの１つの開口から弁を通つて
弁ハウジングの第２の開口まで延長する、内部スリーブ
を有し、このスリーブは、弁を開いたときに弁を通る密
な連続の通路を生成する。弁のボールは二等分され、密
閉部分は、スピンドル／作動子と共に、上方のボール部
分に取付けられ、内部スリーブは、下方のボール部分の
中に取付けられる。２つのボール部分は、解放可能に互
いに接合され、組立てられたときには、弁ハウジングお
よびボンネットを支える／に向けられるボール／スピン
ドル装置を形成する。

弁が開かれたときに、スピンドル／作動子と共に密閉
部分を備える上方のボール部分は、弁ハウジングから垂
直上向きに撤退させることによつて、取外しできるが、
内部スリーブを備える下方のボール部分は、弁ハウジン
グの内側にとどまつて、弁を通る密な連続した通路を形
成する。かかる取外しの方法では、弁の重要な部分の大
半は、点検、制御、調節、修繕および取替えのために接
近できる。

上述した出願に記載されているボール弁の場合には、
ボール弁を水中の管に配置したときに、パイプラインの
中に海水を流入させることなしに、またオイル／ガスを
囲りの媒体の中に流出させることなしに、スリーブにお
ける密閉リングを取替えることも、弁ハウジングの座を
磨くことも、いずれも不可能である。

この発明の目的は、上述した弁の可動のスリーブおよ
びそれに対応する支持面の保守を容易にする工具を提供
することにある。この目的は、後述する独立の請求項で
明らかにされる特色を特徴とする工具によつて、達成さ
れる。別の有利な特徴は、従属の請求項に開示される。

添付図面を参照しながら、この発明について、以下に
詳細に説明する。

第1a図は、装置を通る垂直断面を図示する。第1b図
は、装置の水平断面／輪郭を図示する。第2a図および第
2b図は、ホーニング工具を通る垂直断面を図示する。第
3a図から第3c図は、スリーブの密閉リングのための取外
し工具を図示する。第4a図から第4c図は、新しい密閉リ
ングのための取付け工具を図示する。第５図から第８図
は、保守手続における種種の段階を図示する。

介在工具は、第１図から第４図に詳細に図示され、外
部クランプ９を備えたボンネット７を有する。ボンネッ
トは、調子よくクランプ９によつて弁フランジ53（第５
図）に固定されるように、また密閉リング28によつてこ
れとの密な連結を形成するように、設計される。工具そ
れ自信は、ボンネット７の下側に固定され、 −ホーニング工具および管スリーブ52（第５図）の90度
回転のため回転機構、 −弁ハウジングにおける球状密閉面56および円錐状密閉
面51のホーニングのためのホーニング工具１、 −管スリーブ52における古い密閉リング26aを取外すた
めの装置、 −管スリーブ52に新しい密閉リングを取付けるための装
置、 を有する。

回転機構８の実施例は、第1a図に図示され、液圧で作
動される回転シリンダ８を有する。回転シリンダ８は、
後段に詳述するように管スリーブ52と共にホーニング工
具１を回転させるため、軸8aに連結される。

ホーニング工具１は、フレーム４に取付けられ、これ
は、回転シリンダ８の軸8aに直接連結される。第1a図に
おいて、ホーニング工具１は、工具の一端から見た輪郭
の中に図示されるが、第2a図および第2b図では、これ
は、横断面の中に大きな寸法で図示される。ホーニング
工具１は、２つの同様な形状の研磨ユニツトを各端に有
するが、ここでは、その１つだけが第2a図および第2b図
に図示される。各研磨ユニツトは、液圧駆動モータ17を
有し、これは、歯車リムおよび歯車ホイール16によつて
回転フレーム15を駆動する。研磨ユニツトはさらに、弁
ハウジングにおける球状密閉面56を研磨するための第１
研磨セグメント10と、弁スリーブの密閉面からなる円錐
状の座を研磨するための第２研磨セグメント11とを有す
る。第1a図から明らかなように、研磨セグメントは、ホ
ーニングの際に流れを通すための通路を開くリブに取付
けられる。球状密閉面のホーニングは、研磨セグメント
10の回転の際にこれを半径方向外向きに押す液圧シリン
ダ14によつて遂行される。ホーニングは、研磨セグメン
トが予め配置された止めに接するまで、行なわれる。次
いで、予め定められた研磨手段が、取除かれる。

弁スリーブの密閉面のホーニングは、スリーブ用ホー
ニング工具11を軸線方向前向きに座に向けて押す液圧シ
リンダ12によつて、遂行される。座および研磨要素は、
軽く円錐状であり、故に半径方向前進は、軸線方向運動
によつて自動的達成される。ホーニング工具の回転は、
液圧モータ17によつて遂行され、リブ13を介して伝達さ
れる。

円錐状密閉面51のホーニングは、ホーニング工具がそ
の止めに到達し、予め定められた研磨手段が取除かれる
まで、遂行される。ホーニングの際の位置決めは、部分
的には工具のハブによつて、部分的には研磨セグメント
の前方の円筒状部によつて、世話される。これ（円筒状
部分）は、スリーブ座の内側の対応する円筒状部分に向
つて動く。

介在工具はさらに、管スリーブにおける古い金属密閉
リング26aを取外すための取外し工具３と、ホーニング
された密閉面に適する新しい密閉リング26bを取付ける
ための取付け工具とを有する。

取外し工具は、第3a図から第3c図に詳細に図示され、
主フレーム18a、把持フレーム19a、スリーブの締付リン
グ27aを膨脹させるためのくさび20a、主フレーム18aと
把持フレーム19aの間のばね61aおよび案内ピン6a、１列
の爪形状の把持具21a、並びに把持具21aを包囲した把持
具21aの自由端の半径方向運動を容易にする変位可能の
スリーブ22a、を包含する。取外し工具３が適正な位置
（後述する）に動かされたのち、各管スリーブ52が、そ
れ自身のシリンダによつて外向きに動かされる。くさび
20aが、この運動によつて、締付けリング27aの下方に押
入れられ、これを、管スリーブ52におけるその溝から膨
脹させる。管スリーブ52が外向きに動かされるときに、
把持フレーム19aは、主フレーム18aに向つて、ばね61a
からの逆の力に抗して、押される。この運動の際に、主
フレーム18aにおけるしつかりと固定されたタツプは、
可動のスリーブ22aを把持具21aの上に押上げ、その自由
端を半径方向内向きに押し、それで、爪の形状の端面
が、密閉リング26a上を把持し、これを締付ける。望ま
しい実施例において、把持具の自由端は、スリーブ22a
によつて、例えば把持具21の直下に配置されたばねの力
に抗して、半径方向内向きに押される。各管スリーブ52
が、それ自身の液圧シリンダによつて後退したときに、
締付けリング27aを備えた密閉リング21aは、装置によつ
て締付けられる。第3b図および第3c図において、図の左
半分は、取外しの以前における装置を示すが、右半分
は、取外しが行なわれて密閉リング26aが締付けられた
のちの装置を示す。

取付け工具は、取外し工具の設計と殆んど同一の設計
を有し、主フレーム18b、把持フレーム19b、くさび20
b、１列の爪状に形成されて、基本的に新しい密閉リン
グ26bを締付リング27bで締付ける把持具21b、並びに把
持具21bを包囲する可動のスリーブ22bを備える。取付け
工具が適正な位置（後述する）に動かされたのちに、各
管スリーブ52が、それ自身のシリンダによつて外向きに
駆動される。取付け工具のくさび20bによつて形成され
る円は、管スリーブ52の内径よりやや小さい直径を有す
る。これは、管スリーブ52aを、前向きに動かされたと
きに、新しい締付リング27bの中にはいるようにして、
これを膨脹させるようにする。締付リング2bが環状スリ
ーブ52における環状溝に対して平らになるような地点
に、管スリーブ52が到着したときに、締付リング27b
が、環状溝の中に滑りおろされ、これが軸線方向に締付
けられる。取外しの場合のように、スリーブは、把持フ
レーム19bを、運動の際に、主フレーム18bに向けて、ば
ね61bからの作用に抗して押す。運動がスリーブの最前
方位置で中止されたときに、主フレームに座着するばね
負荷のフツクは、新しい密閉リング26bに係合する把持
具21bを締付ける可動のスリーブ2bに滑り上がる。管ス
リーブ52が戻るときに、ばねは膨脹し、フツク23は、把
持具21bから遠ざかるように可動のスリーブ22bを押す。
管スリーブ52の運動の最終段階の際に、把持具21bの自
由端は、新しい密閉リング26bから離れるように押され
る。管スリーブがまださらに戻るから、そのときに、各
締付リング27bは、管スリーブ52の環状溝の底の位置ま
で来て、スリーブの終端における位置に密閉リング26b
を締付ける。かくして、新しい密閉リングは取付けられ
る。

介在工具の作動の様式について、以下に詳細に説明す
る。ここにおいて、工具によるボール弁のスリーブおよ
び接触面のための正規の保守手続が、説明される。

手続の第１部分では、弁のスリーブ52が、開位置にさ
れて、弁を通る正規の流過が達成できる状態で、弁のボ
ンネットおよびボンネットに締付けられたボールの上方
部分が、取除かれる（第５図参照）。スリーブ52のシリ
ンダ室58のための液圧制御系は、まだ、スリーブ52の直
下に位置する。

手続における次の段階は、第1a図に図示されている介
在工具の、弁フランジ55への取付けである。弁フランジ
55に対して介在工具を締付けるため、望ましくはあり形
案内（図示なし）が配置される。

第６図は、弁に取付けられた介在工具を図示し、ここ
で、ボンネット７は、ボンネットにおける締付けクラン
プ９によつて、弁フランジ53に締付けられる。

手続における第３段階（第７図）は、管スリーブ52を
引込めることである。これは、環状空間58からの逃しと
同時に、環状空間57を加圧することによつて達成され
る。かくして、パイプラインにおける圧力は、内方弁ハ
ウジングの全体まで広がる。

圧力が平衡にされたのちに、手続の第４段階（第８
図）が遂行でき、これは、関連の部分を備えたホーニン
グ工具１および管スリーブ52を、回転シリンダ８によつ
て、90゜回転させることを包含する。かくして、研磨工
具は、その適正位置に到着して、弁座の研磨のための準
備が整い、管スリーブ52は、案内レール５、32に向けら
れる。

手続の第５段階は、前述したような球状面および円錐
状弁座の研磨である。各側における面は、同時にホーニ
ングされる。

手続における第６段階は、古い密閉リング26の取外し
である。取外し工具３は、使用に先立つて、位置Ａにお
いてボンネット７の下側に駐留する。取外しが行なわれ
るときに、工具３は、駆動モータ６およびチエーン伝動
機構によつて、位置Ｂに下向きに駆動される。取外し工
具３の案内キヤスタ25aは、大なり小なり垂直な案内レ
ール32に沿つて走る。下方位置において、工具は、かじ
取ピン（図示なし）によつて、案内レール32に締付けら
れる。前述したように、古い密閉リング26aおよび締付
リング27aの取外しが行なわれたのちに、取外し工具
は、駐留位置に戻し駆動される。

保守手続の第７段階を構成する、締付けリング27と共
に新しい密閉リング26bを取付ける場合に、取付け工具
２は、案内キヤスタ25bがレール５に接しているから、
第1a図における駐留位置Ｃから、位置Ｄまで下向きに駆
動される。同時かつ前述したように、双方の密閉リング
26bの取付けが行なわれる。取付けが完了したときに、
取付け工具２は、駐留位置Ｃに戻し駆動される。

かくして、弁座の研磨と、管スリーブ52における金属
密閉リングの取替えとが、完了する。

次いで、介在工具が弁ハウジングから取除かれる。こ
れを達成できるようになる以前に、次の作動が遂行され
なければならない。

ボールの下半分および研磨工具は、旋回シリンダ８に
よつて、基本位置（第５図）に90度旋回されなければな
らない。管スリーブ52は、前方に駆動され、管系を密閉
する。かくして、管開口が、弁ハウジングに対して絶縁
される。

弁ハウジングの中の圧力が放出され、それで、ハウジ
ングの中の圧力および外部圧力が平衡する。

かくして、介在工具が、締付クランプ９を撤退させ、
工具を取付けたボンネットを弁ハウジングから後退させ
ることによつて、弁ハウジングから解放できる。

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボール弁の可動の管スリーブ（52）、その
   支持面およびシールを保守するための装置において、こ
   の装置が、弁フランジ（53）に締付けられてこれと密な
   連結を形成するように設計された、ボンネット（７）を
   有し、ボンネット（７）の下側に、 −弁ハウジングにおける球状密閉面（56）および円錐状
   密閉面（51）の研磨のための研磨工具（１）、 −管スリーブ（52）における古い密閉リング（26a）の
   取外しのための取外し工具（３）、 −管スリーブ（52）における新しい密閉リング（26b）
   の取付けのための取付け工具（２）、 −研磨工具（１）および管スリーブ（52）の90度旋回の
   ための旋回機構、 が締付けられていること、を特徴とする装置。
2. 【請求項２】ボンネット（７）が、弁フランジ（53）に
   締付けるべき外部クランプ（９）と、密な連結を形成す
   るための密閉リング（28）とを有する、請求項１に記載
   の装置。
3. 【請求項３】研磨工具（１）が、２つの同等な回転する
   研磨要素を有し、ここで、各研磨要素が、歯車リムおよ
   び歯車ホイール（16）を介して回転フレーム（15）を駆
   動する液圧駆動モータ（17）、弁ハウジングにおける球
   状密閉面（56）のホーニングのための第１研磨セグメン
   ト（10）、および管スリーブの密閉面を構成する円錐状
   の座のホーニングのための第２研磨セグメント（11）を
   有し、ここで、球状密閉面のホーニングが、研磨セグメ
   ント（10）を半径方向外向きに押す液圧シリンダ（14）
   によつて遂行され、これと同時に、研磨セグメント（1
   0）が、駆動モータ（17）によつて回転させられ、管ス
   リーブ（52）の密閉面のホーニングが、回転するスリー
   ブ研磨工具（11）を軸線方向前方に座の中に押す液圧シ
   リンダ（12）によつて遂行される、請求項１に記載の装
   置。
4. 【請求項４】ホーニング工具（１）が、回転機構（８）
   の軸（8a）に直接連結されたフレーム（４）に取付けら
   れる、請求項１および３に記載の装置。
5. 【請求項５】研磨要素（10）およびスリーブ研磨工具
   （11）が、ホーニングの際にも流過の管開孔を開かせる
   リブに配置される、請求項３に記載の装置。
6. 【請求項６】取外し工具（３）が、主フレーム（18
   a）、把持フレーム（19a）、管スリーブの締付リング
   （27a）を延長するためのくさび（20a）、主フレーム
   （18a）と把持フレーム（19a）の間のばね（61a）およ
   び案内ピン（62a）、１列の、爪で形成された把持具（2
   1a）、並びに把持具（21a）を包囲し把持具（21a）の自
   由端の半径方向運動を容易にする可動のスリーブ（22
   a）を備える、請求項１に記載の装置。
7. 【請求項７】取外し工具（３）が、案内レール（32）に
   配置された案内キヤスタ（25a）を有する、請求項６に
   記載の装置。
8. 【請求項８】取付け工具（２）が、主フレーム（18
   b）、把持フレーム（19b）、基本的に締付リング（27
   b）と共に新しい密閉リング（26b）を締付ける１列の、
   爪で形成された把持具（21b）、および把持具（21b）を
   包囲する可動のスリーブ（2b,2b）を有する、請求項１
   に記載の装置。
9. 【請求項９】取付け工具（２）が、案内レール（５）に
   配置された案内キヤスタ（25b）を有する、請求項８に
   記載の装置。
10. 【請求項１０】旋回機構（８）が、軸（8a）に連結され
    た液圧的に作動できる旋回シリンダを有する、請求項１
    に記載の装置。