NO141858B

NO141858B - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF INK SULFIT MASS

Info

Publication number: NO141858B
Application number: NO741270A
Authority: NO
Inventors: Taavi Paavali Siuko
Original assignee: Jaakko Poeyry & Co Oy
Priority date: 1973-04-09
Filing date: 1974-04-05
Publication date: 1980-02-11
Also published as: FR2224589B3; CA1025158A; CH609395A5; FI51604B; JPS5040801A; DE2417084A1; FR2224589A1; DE2417084C3; CS223859B2; DE2417084B2; ATA295574A; NO741270L

Description

Flenskopling. Flange coupling.

Oppfinnelsen vedrører tette flensforbindelser. Den angår også en fremgangs-måte for fjernstyrt kopling av slike for-bindelser. The invention relates to tight flange connections. It also relates to a procedure for remotely controlled connection of such connections.

Tetting av flensforbindelser mellom rørledninger og trykkbeholdere som skal inneholde farlige stoffer skaper en rekke problemer, særlig hvis flensdiameteren er stor. Det er viktig at en oppnår stor sik-kerhet mot lekkasje og, om mulig, at en blir tidlig oppmerksom på eventuell begynnende lekkasje. Derfor er det vanlig praksis at flensflaten utstyres med to forskjellige tetninger og at en innretter seg slik at en kan foreta målinger i rommet mellom tetningene. Den indre av tetningene bør da oppta belastningen fra boltene og være stiv i forhold til den ytre tetningen, som bør være tilstrekkelig fleksibel til å unngå store spenninger som kan oppstå i den når f lensforbindelsen er i bruk. Sealing of flange connections between pipelines and pressure vessels that are to contain dangerous substances creates a number of problems, particularly if the flange diameter is large. It is important that you achieve a high degree of security against leakage and, if possible, that you become aware of any incipient leakage at an early stage. It is therefore common practice that the flange surface is equipped with two different seals and that one aligns itself so that measurements can be taken in the space between the seals. The inner of the seals should then absorb the load from the bolts and be rigid in relation to the outer seal, which should be sufficiently flexible to avoid large stresses that may occur in it when the flange connection is in use.

Konvensjonelle tetninger lages van-ligvis ved å legge en ringformet tetnings-flate, som også kan innbefatte en mellom-liggende pakning, innenfor en ytre ringformet sveiset tetning. Hertil kommer festeinnretninger, som består av en rekke med bolter, anordnet i en sirkel utenfor den ytre tetningen. Conventional seals are usually made by placing an annular sealing surface, which may also include an intermediate gasket, within an outer annular welded seal. In addition, there are fastening devices, which consist of a series of bolts, arranged in a circle outside the outer seal.

Denne ordningen har imidlertid den ulempen at pakningen bare kan utsettes for boltbelastningen etter at den ytre tetningen er sveiset ferdig. Følgelig kan ikke den indre tetningen prøves og, om nødven-dig, justeres før den ytre tetningen sveises. Når så den ytre tetningen er laget ferdig, kan ikke lekkasje derfra stoppes ved lokal sveising mens flenskoplingen er i bruk for-di sveisestedet er utilgjengelig så lenge boltene ikke er fjernet. However, this arrangement has the disadvantage that the gasket can only be subjected to the bolt load after the outer seal has been welded. Consequently, the inner seal cannot be tested and, if necessary, adjusted before the outer seal is welded. When the outer seal is finished, leakage from there cannot be stopped by local welding while the flange coupling is in use because the welding point is inaccessible as long as the bolts are not removed.

Flenskoplingen ifølge oppfinnelsen omfatter en indre tetning, en ytre ringformet tetning og et antall gjengede festeinnretninger anbragt mellom den indre og den ytre tetningen, og er kjennetegnet ved at festeinnretningene omsluttes av hvert sitt lukkede, gasstette hus som er forbundet med et rom mellom tetningene og at hver festeinnretning belaster iden indre tetningen ved å oppta dreiemomenter fra utsiden av huset. The flange coupling according to the invention comprises an inner seal, an outer ring-shaped seal and a number of threaded fastening devices placed between the inner and outer seals, and is characterized by the fact that the fastening devices are each enclosed by a closed, gas-tight housing which is connected by a space between the seals and that each fastening device loads the inner seal by absorbing torques from the outside of the housing.

Ifølge oppfinnelsen består den ytre tetningen fortrinnsvis av et fleksibelt tetningslegeme som helt eller delvis ligger mellom flensene og omslutter et rom som står i forbindelse med rommet mellom tetningene, men den kan for eksempel også bestå av en sveis som er lagt rett på flensene. According to the invention, the outer seal preferably consists of a flexible sealing body which lies wholly or partly between the flanges and encloses a space which is in connection with the space between the seals, but it can, for example, also consist of a weld which is placed directly on the flanges.

Oppfinnelsen skal nå beskrives ved et utførelseseksempel med henvisninger til tegningen som viser et snitt gjennom en del av en flenskopling. Et antall gjengede festeinnretninger ligger på en sirkel om f lensens sentrum, og snittet er lagt gjennom en av disse festeinnretningene. The invention will now be described by means of an embodiment with references to the drawing which shows a section through part of a flange coupling. A number of threaded fasteners lie on a circle around the center of the flange, and the cut is laid through one of these fasteners.

Figuren viser to utvendige, tilpassede flenser 1 og 2 som skal forbindes for å kople sammen to rørledninger. Hver flens og tilsvarende rørledning er formet i ett stykke, og den indre veggen 3, dannet av rørene, er vist på figuren. De motstående flensfiatene la og 2a er utstyrt med be-arbeidede tetningsflater 4 og 5 som tilsam-men danner en indre tetning. Radialt utenfor denne tetningen danner flensfiatene la og 2a en trappetrinnformet profil 6. Sammen med flensfiatene danner denne pro-filen et ringformet rom 7 som strekker seg radielt utover mot flensperiferiene. Flen- \ sene 1 og 2 har periferiske utspring 8. Sammen med sveisede tetninger 9a danner et. fleksibelt, metallisk tetndngsiegeme 9 den ytre tetning for flenskoplingen. The figure shows two external, adapted flanges 1 and 2 to be connected to connect two pipelines. Each flange and corresponding pipe is formed in one piece, and the inner wall 3, formed by the pipes, is shown in the figure. The opposing flanges 1a and 2a are equipped with machined sealing surfaces 4 and 5 which together form an internal seal. Radially outside this seal, the flange flanges 1a and 2a form a step-shaped profile 6. Together with the flange flanges, this profile forms an annular space 7 which extends radially outwards towards the flange peripheries. Flanges 1 and 2 have circumferential protrusions 8. Together with welded seals 9a form a flexible, metallic sealing material 9 the outer seal for the flange coupling.

Gjengede bolter er anordnet i en sirkel mellom den indre og ytre tetningen. Hver av boltene er lik den som er vist ved 10. Bolten 10 har en gjenget ende 10a som står skrudd inn i et gjenget hull 12 i flensen 1. Den andre enden av bolten er også gjenget og tilpasset en mutter 10b. Threaded bolts are arranged in a circle between the inner and outer seals. Each of the bolts is similar to that shown at 10. The bolt 10 has a threaded end 10a which is screwed into a threaded hole 12 in the flange 1. The other end of the bolt is also threaded and adapted to a nut 10b.

Hver bolt 10 har en aksial blindboring 12a for en oppvarmingshylse 12b, som gir plass for et varmeelement. Denne hylsen går gjennom et hull i flensen 1, og en sveiset tetning er lagt der hylsen stikker ut fra flensen. Each bolt 10 has an axial blind bore 12a for a heating sleeve 12b, which provides space for a heating element. This sleeve passes through a hole in the flange 1, and a welded seal is placed where the sleeve protrudes from the flange.

Varmeelementet varmer opp bolten når denne skal festes. Oppvarmingen bevirker termisk utvidelse av bolten og re-duserer dreiemomentet på festeanordnin-gen som blir beskrevet nedenfor. Som føl-ge av utvidelsen av bolten kan en betraktelig mindre festeanordning benyttes enn om bolten ikke ble oppvarmet. The heating element heats up the bolt when it is to be fixed. The heating causes thermal expansion of the bolt and reduces the torque on the fastening device which will be described below. As a result of the expansion of the bolt, a considerably smaller fastening device can be used than if the bolt was not heated.

Et trappetriwnformet hull 11 i flensen 2 står i forbindelse med det gjengede hullet 12. En trappetrininsformet hylse 13, som danner et hermetisk lukket hus for boltene 10, er skrudd inn i hullet 11. Hylsen 13 fort-setter 1 boltens retning med en forlengelse 14 som ender i en halvkuleformet del 14a. En hylse 15, som ligger mellom mutteren 10b og den trinnformede delen av hylsen 13, er festet til hylsen 13 med en splint 16. Splinten fester også en ende av et rør 17 som ligger mellom hylsene 13 og 15. A step-triwn-shaped hole 11 in the flange 2 is in connection with the threaded hole 12. A step-triwn-shaped sleeve 13, which forms a hermetically closed housing for the bolts 10, is screwed into the hole 11. The sleeve 13 continues 1 the direction of the bolt with an extension 14 which ends in a hemispherical part 14a. A sleeve 15, which lies between the nut 10b and the step-shaped part of the sleeve 13, is attached to the sleeve 13 with a cotter pin 16. The cotter pin also attaches one end of a pipe 17 which lies between the sleeves 13 and 15.

For å kunne lede enden av bolten 10 inn i den gjengede delen av mutteren 10b, er denne utboret. Mutteren er sylindrisk utvendig og er utstyrt med V-formede tenner. Disse tennene griper inn i tilsvarende formede tenner på den tilstøtende, indre flaten av røret 17. Endeflaten på mutteren 10b ligger mot en skive 18 som bæres av et trykklager 19 ved hjelp av den ene enden av en skrufjær 20. Den andre enden av fjæra 20 er festet til en skive 21. Skiven 21 har en tapp 21a som går gjennom den halvkuleformede delen 14a og ligger i en lagerflate 22 i et deksel 23. Dekslet luk-ker enden av et drivrør 24. Drivrøret er utstyrt med utvendige tenner 24a og kan rotere i lagerflaten 22 og et nållager 25 som bæres av hylseforlengelsen 14. In order to guide the end of the bolt 10 into the threaded part of the nut 10b, this is drilled out. The nut is cylindrical on the outside and is equipped with V-shaped teeth. These teeth engage correspondingly shaped teeth on the adjacent inner surface of the tube 17. The end surface of the nut 10b lies against a disk 18 which is supported by a thrust bearing 19 by means of one end of a coil spring 20. The other end of the spring 20 is attached to a disc 21. The disc 21 has a pin 21a which passes through the hemispherical part 14a and lies in a bearing surface 22 in a cover 23. The cover closes the end of a drive tube 24. The drive tube is equipped with external teeth 24a and can rotate in the bearing surface 22 and a needle bearing 25 which is carried by the sleeve extension 14.

Den indre lagerringen i lageret 25 er sirkulær oe konsentrisk med hvlseforlen- The inner bearing ring in the bearing 25 is circular and concentric with the

gelsen 14 som lagerringen ligger på. Den ytre lagerringen er elliptisk, slik at perife-rien til hylseforlengelsen 14 og røret 17 skiftevis deformeres radialt på forskjellige steder når drivrøret 24 roterer. Deformer in-gen av periferiene foregår på en slik måte at et antall V-formede tenner på den indre flaten av røret 17 griper inn i tilstøt-ende V-formede tenner på mutteren 10b og roterer denne. Det hele virker da som en drivanordning i likhet med den som er nærmere beskrevet i engelsk patent nr. 790 171. En liten forskjell i tannantallet på mutteren 10b og røret 17 bevirker en stor reduksjon av omdreiningshastigheten. the gelsen 14 on which the bearing ring rests. The outer bearing ring is elliptical, so that the periphery of the sleeve extension 14 and the tube 17 is alternately deformed radially in different places when the drive tube 24 rotates. Deformation of the peripheries takes place in such a way that a number of V-shaped teeth on the inner surface of the tube 17 engages adjacent V-shaped teeth on the nut 10b and rotates this. The whole thing then acts as a drive device similar to that which is described in more detail in English patent no. 790 171. A small difference in the number of teeth on the nut 10b and the tube 17 causes a large reduction in the rotational speed.

Drivrøret 24 drives av en luftmotor 26 gjennom en kompound-episyklisk-moment-forsterker som består av en ring 27 med kompounddrev 27a og 27b og et solhjul 28 som virker som motorens stator. The drive tube 24 is driven by an air motor 26 through a compound epicyclic torque amplifier which consists of a ring 27 with compound drives 27a and 27b and a sun gear 28 which acts as the motor's stator.

Motoren 26 har en rotor 29 med skov-ler 29a som stikker inn i et arbeidskammer der trykkluft tilføres fra et av rørene 30, avhengig av ønsket rotasjonsretning, gjennom kanaler (ikke vist) i statoren 28. Rør-formede lagerdeler 31 strekker seg ut fra rotoren i aksial retning. The motor 26 has a rotor 29 with vanes 29a which protrudes into a working chamber where compressed air is supplied from one of the pipes 30, depending on the desired direction of rotation, through channels (not shown) in the stator 28. Tubular bearing parts 31 extend from the rotor in the axial direction.

De indre flatene 31a på delene 31 er konsentriske med rotorens akse. Flatene står i forbindelse med lager 32 og 33 som bæres av statoren 28. De ytre flatene 31b av delene 31 er eksentriske i forhold til rotoren og bærer eksentriske lager 34 og 35 for ringen 27. Ringen er utstyrt med langs-gående spor (ikke vist) for å tilveiebringe en viss grad av torsjonsfleksibilitet. Den har drivteniner 27a som griper inn i tennene 24a på drivrøret 24, samt drivtenner 27b som griper i tennene på solhjulet 28. Drivtennene 27a og 27b ligger på sirkler med forskjellige diametrer. Virkemåten av luftmotoren som drivanordntag for mutteren 10b skal nå forklares i den følgende be-skrivelse av koplingen av flensene. The inner surfaces 31a of the parts 31 are concentric with the axis of the rotor. The surfaces are connected to bearings 32 and 33 which are carried by the stator 28. The outer surfaces 31b of the parts 31 are eccentric in relation to the rotor and carry eccentric bearings 34 and 35 for the ring 27. The ring is equipped with longitudinal grooves (not shown ) to provide some degree of torsional flexibility. It has drive teeth 27a which engage the teeth 24a of the drive tube 24, as well as drive teeth 27b which engage the teeth of the sun gear 28. The drive teeth 27a and 27b lie on circles of different diameters. The operation of the air motor as a drive device for the nut 10b will now be explained in the following description of the coupling of the flanges.

Flensen 1 er en del av en fast installa-sjon og bærer boltene 10 og oppvarmings-hylsene. Flensen 1 kan også bære et fjernstyrt sveisehode for sveising av tetningen 9a mellom tetningsringen og flensen 1. Den løse flensen 2, som står méd flensflaten horisontalt ovenfor den faste flensflaten, bærer den hermetisk lukkede motoren og mutteren 10b. Tetningslegemet 9 bæres av den ene sveisede tetningen 9a. The flange 1 is part of a fixed installation and carries the bolts 10 and the heating sleeves. The flange 1 can also carry a remote-controlled welding head for welding the seal 9a between the sealing ring and the flange 1. The loose flange 2, which stands with the flange surface horizontally above the fixed flange surface, carries the hermetically sealed motor and nut 10b. The sealing body 9 is carried by the one welded seal 9a.

Flensen 2 senkes ned på flensen 1 slik at de frie endene av boltene 10 går inn i boringen til mutteren 10b og når gjengene i denne. Videre senkning av flensen 2 vil resultere i at mutteren presser fjæra 20 sammen til tetningsflatene 4 og 5 griper inn i hverandre. The flange 2 is lowered onto the flange 1 so that the free ends of the bolts 10 enter the bore of the nut 10b and reach the threads therein. Further lowering of the flange 2 will result in the nut pressing the spring 20 together until the sealing surfaces 4 and 5 engage each other.

Komprimert luft slippes så gjennom rø-ret 30 for å akselerere rotoren 29 opp i full omidretølngshastjigrset. I begynnelsen av akse Heras jonsperioden vil rotasjonen av rotoren overføre drivmomentet via de eksentriske lagrene 34 og 35 til ringen 27. Drelemomentreaksj onene overføres fra ringen til drevet på solhjulet 28.1 en viss grad overføres reaksjonen av dreiemomentene også til drevet 24a, som til å begynne med hindres i å rotere på grunn av sin treghet og friksjonen i drivanordningen. Langs-gående spor i ringen 27 vil gi denne delen en viss grad av torsjonsfleksibilitet slik at en oppnår differensiell rotasjon av drivtennene 27a og 27b. Så snart torsjonskref-tene overvinner tregheten og friksjonen, vil drivrøret 24 akselerere. På den måten min-ker kreftene til drivrøret, og torsjonsdefor-masjonen av ringen 27 vil også minke. Deretter opptar statoren hele dreiemomentre-aksjonen. Det er fordelaktig at svært be-grensede torsjonsdeformasjoner av ringen 27 tillater en betraktelig omdreiningisvin-kel for rotoren mens drevene som griper inn i solhjulet og drivrøret står stille. Compressed air is then released through the pipe 30 to accelerate the rotor 29 up to the full omidriding speed jig. At the beginning of the axis Heras ion period, the rotation of the rotor will transmit the drive torque via the eccentric bearings 34 and 35 to the ring 27. The torque reactions are transmitted from the ring to the drive on the sun gear 28.1 to a certain extent, the reaction of the torques is also transmitted to the drive 24a, which initially is prevented from rotating due to its inertia and the friction of the drive device. Longitudinal grooves in the ring 27 will give this part a certain degree of torsional flexibility so that differential rotation of the drive teeth 27a and 27b is achieved. As soon as the torsional forces overcome the inertia and friction, the drive pipe 24 will accelerate. In this way, the forces on the drive tube are reduced, and the torsional deformation of the ring 27 will also be reduced. The stator then takes up the entire torque reaction. It is advantageous that very limited torsional deformations of the ring 27 allow a considerable angle of rotation for the rotor while the drives which engage the sun wheel and the drive tube stand still.

Ved slutten av den begynnende aksele-rasjonsperioden vil motoren 26 drive ringen 27 omkring solhjulet idet den gir en vesentlig dreiemomentforsterkning i drevet til drivrøret. Omdreiningen av driv-røret blir overført til mutteren som dermed dreies. På den måten skrus mutteren inn på bolten til den når hylsen 15. Når mutteren er stoppet, verner torsjonsdeformerin-gen av ringen 27 anordningen mot over-belastning. At the end of the initial acceleration period, the motor 26 will drive the ring 27 around the sun gear, providing a substantial torque boost in the drive to the drive tube. The revolution of the drive tube is transferred to the nut, which is thus turned. In this way, the nut is screwed onto the bolt until it reaches the sleeve 15. When the nut is stopped, the torsional deformation of the ring 27 protects the device against overload.

Hvis mutteren skal festes bedre, blir varmeelementet tilsluttet en strømkilde for oppvarming av bolten. Når bolten har fått en ønsket termisk forlengelse, blir trykkluft igjen tilført motoren for å skru mutteren til. Etter at bolten er avkjølt, er mutteren helt tiisikrudd. If the nut is to be fastened better, the heating element is connected to a power source for heating the bolt. When the bolt has obtained a desired thermal elongation, compressed air is again supplied to the motor to tighten the nut. After the bolt has cooled, the nut is fully hardened.

Når alle mutrene på tilsvarende måte er festet, blir den indre tetningen 5 pro-vet for lekkasje. Dersom en oppdager noen utetthet, blir mutrene i nærheten av iek-kasjestedet festet bedre. Og når den indre tetningen er lekkasjefri, blir den ringfor-mede, sveisede tetningen laget. When all the nuts are similarly fixed, the inner seal 5 is tested for leakage. If a leak is detected, the nuts close to the iek casing location are fixed better. And when the inner seal is leak-free, the ring-shaped, welded seal is made.

For å løse mutrene blir boltene opp- To loosen the nuts, the bolts are

varmet. Trykkluft tilføres så motorene for å løse mutrene. Deretter kan den ene sveisede tetningen 9a skjæres opp og flensene tas fra hverandre. heated. Compressed air is then supplied to the motors to loosen the nuts. The one welded seal 9a can then be cut open and the flanges taken apart.

Claims

1. Flange connection with an inner and an outer seal and a number of fastening devices which are arranged between the seals to load the inner seal, characterized in that each fastening device (10, 10b) is enclosed by its own closed, gas-tight housing (13, 14, 14a ) with a connection to a space (7) between the seals (4, 5 and 9, 9a) and that the fastening devices load the inner seal (4, 5) by absorbing torques which are supplied through each fastening device's closed housing from a drive device on the outside of the house.

2. Flanged connection according to claim 1 where the outer seal comprises a flexible sealing body, characterized in that the flexible sealing body (9) is at least partially located between the flanges (1 and 2) and encloses a space that is connected to the space (7) between the seals (4, 5 and 9, 9a).

3. Flange connection according to claim 1 or 2, where the flange connection includes an annular series of threaded bolts, each of which enters its blind hole in one flange and through a hole in the other flange, characterized in that the closed housing (13, 14, 14a) is in the form of a pressure-fluid container that encloses them through part of each bolt and its nut (10b) and only communicates with the space (7) between the seals (4, 5 and 9, 9a) and that torques can be supplied the nut from a fluid driven device (26) on the outside of the pressurized fluid container.

4. Device according to claim 1-3, characterized in that each fastening device (10) can be heated by means of a heating element in a heating sleeve (12b) which is placed in the fastening device.