NO157233B - Mekanisk koblingsanordning for neddykkede roerledninger innrettet for fjernstyring. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en mekanisk koblingsanord-

ning for neddykkede rørledninger innrettet for fjernstyring,

såvel som en fremgangsmåte for anordningens bruk.

Ved reparasjon av undervanns-rørledninger er det nødvendig

å forbinde røret som skal repareres med erstatningsrøret ved sveising eller mekanisk tilkobling utført av dykkere som be-

nytter spesielt utstyr.

I tilfellet av en sveiset forbindelse er det nødvendig med

et trykksatt sveisekammer når dybden er forenlig med sveisens metallurgiske kvalitet eller med dykkernes funksjonsmulig-

heter. På større dyp kan en sveiset forbindelse utføres i et undervanns-kammer med atmosfærisk trykk, men operasjonen avhenger da av det hydrostatiske trykk for så vidt operasjon-ene som utføres i sveisekammeret angår. Mekaniske forbindel-sesoperasjoner kan også utføres av dykkere ned til en viss dybde, og på større dyp ved hjelp av spesielt fjernstyrt ut-

styr.

Foreliggende oppfinnelse vedrører denne siste kategori ut-

styr og mere spesielt mekanisk kobling ved hjelp av forbind-

elser som er i stand til å opprettholde tetthet ved hjelp av en metalltetning mellom to ender som skal forbindes med hver-

andre, idet den ene ende er forsynt med en krave, idet metalltetningen hviler mot en konus som dannes av kraven.

Utformning av en krave på en neddykket rørledning ved hjelp

av en fjernstyrt anordning er gjenstand for søkerens norske patent nr. 153.479.

Anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter et rørformet legeme

sveiset i sin ene ende til det rør som skal kobles til det

rør som skal repareres, hvilket rørformet legeme bærer en låseinnretning, en bevegelig anordning som omfatter et avstandsstykke som ved en av sine ender samvirker med låseinnretningen og ved sin andre ende bærer knaster eller tenner, midler for å rotere den bevegelige anordning og midler for å bevege låsemidlene, samt en motflens■forsynt med knaster eller tenner og forbundet med enden av røret som skal repareres, idet det nye og karakteristiske er at enden av røret som skal repareres er forsynt med en krave mot hvilken den . tannforsynte motflens er anbragt, og at den bevegelige anordnings avstandsstykke danner et bevegelig jekklegeme som har en innvendig ringformet skulder som tjener som stempel og definerer i det minste ett jekk-kammer, hvilket avstandsstykke ved sin ende motsatt den som samvirker med låsemidlene, bærer en flens som er forsynt med tennene og som er tilordnet midler for å opprettholde en fjærende klemkraft.

Formålet med den bevegelige anordning er å tilveiebringe inngrep mellom tennene på flensen og motflensen og å spenne det rørformede legeme mot kraven på røret som skal repareres inntil metalltetningen mellom kraven og det rørformede legeme deformeres. Rollen til de fjærende organer forbundet med den bevegelige anordning er å opprettholde klemspenningen som utøves på tetningen for å kompensere for deformasjon av denne på grunn av kryp og mindre, funksjonsbetingede beveg-elser .

I et første utførelseseksempel er anordningen karakterisert ved at skulderen på avstandsstykket tjener som et dobbeltvirkende stempel og danner to jekk-kammere som er begrenset hhv. av låseskruer og av det ringformede anslag. De fjærende klemorganer omfatter bolter som er ført gjennom avstandsstykket og som er skrudd inn i flensen med tennene og hvis hoder hviler mot låsemutteren skrudd inn i det rørfor-mede legeme via et bærestykke som er festet til enden av avstandsstykket motsatt motflensen med tennene.

Boltene gir således systemet en mulighet til forlengelse for å kompensere for deformasjon av tetningen, slik at klemkraften opprettholdes av boltene når disse er strammet og låst på det rørformede legeme. Ifølge et annet utførelseseksempel inneholder avstandsstykket eller det bevegelige jekklegeme et jekk-kammer med en bevegelig vegg som befinner seg inntil et ringformet hus som inneholder en konisk skive som tjener som elastisk organ for å opprettholde klemkraften. Den bevegelige anordning omfatter, bortsett fra avstandsstykket og flensen med tennene, en låsering hvis utvendige gjenger er skrudd inn i en boring anordnet ved enden av avstands-

stykket motsatt enden som bærer flensen. Klemkraften opprettholdes således av den koniske skive under sammentrykning og låsing av avstandsstykket.

Andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av følgende beskriv-

else av de utførelseseksempler som er vist på vedføyede teg-

ninger .

Fig. 1 viser et aksialt snitt gjennom utførelseseksempelet som omfatter bolter før låsing av tennene (øvre del av figu-

ren) og etter låsing (nedre del av figuren).

Fig. 2 er et sideriss av flensene forsynt med tenner.

Fig. 3 er et snitt langs linjen A-A på fig. 1.

Fig. 4 viser et aksialt snitt av et utførelseseksempel som omfatter en konisk skive før sammentrykning av denne (øvre del av figuren) og etter sammentrykning av denne (nedre del av figuren).

I de to utførelseseksempler er røret som skal repareres be-

tegnet med 1 og har en motflens 3 med tenner eller haker 3a.

Rørets ende er utformet som en krave la som motflensen 3

hviler mot. Et rørformet legeme 2 er sveiset til et rør som skal tilkobles eller et erstatningsrør (ikke vist) og er forsynt med et ringformet anslag 4. En tetning 10 av metall er plassert i munningspartiet av kraven la for å gi tetning mot enden av det rørformede legeme 2, hvis form tilsvarer munningen av kraven.

I en utførelse av oppfinnelsen, vist på fig. 1 og 2, er en låsemutter 5 skrudd inn på det rørformede legeme 2. En bevegelig anordning som omgir det rørformede legeme 2, omfatter et avstandsstykke 6 som har en ringformet skulder 6a, som på hver side danner to jekk-kammere som på den ene side er begrenset av det ringformede anslag 4 og på den annen side av låsemutteren 5, som er skrudd inn på et parti av det rørfor-mede legeme 2. Funksjonen av denne indre skulder 6a er å virke som et dobbeltvirkende stempel, som sikrer aksial bevegelse av den bevegelige anordning. Tetninger er anordnet mellom den bevegelige anordning på den ene side og det rør-formede legeme 2 og mutteren 5 på den annen side.

Avstandsstykket 6 er forsynt med gjennomgående bolter 8 anbragt i en sirkel. Boltenes ender er skrudd inn i flensen. 7 med tennene 7a og holder flensen mot enden av avstandsstykket 6. Et bærestykke 9 er ved hjelp av bolter 21 festet til den motsatte ende av avstandsstykket, og hodene av boltene 8 hviler mot dette.

Ved begynnelsen av koblingsoperasjonen blir røret 1 og det rørformede legeme 2 sentrert i forhold til hverandre, idet boltene befinner seg under en mindre, jevn spenning som sikrer understøttelse for delene 7, 6 og 9.

Når hydraulisk trykk tilføres det nedre trykkammer som dannes av skulderen 6a og mutteren 5, vil den bevegelige anordning beveges i retning av kraven og innta en stilling med bærestykket 9 i anslag mot låsemutteren 5, som vist på øvre del av fig. 1. På grunn av profilen av tennene på de tannforsynte flenser vil den bevegelige anordning roteres under denne bevegelse, slik at tennene 7a på flensen 7 passerer gjennom mellomrommene som foreligger mellom tennene 3a på motflensen 3.

Tennene på flensen og motflensen befinner seg da forskjøvet

i forhold til hverandre.

For å bringe de sfæriske profiler på tennene overfor hverandre, roteres anordningen med l/N omdreining, idet N er antall tenner på flensene. På grunn av formen av tennenes innerflater vender de mot hverandre og låses hvilende mot hverandre. Ro-tasjonen og låsingen av anordningen for å bringe tennene i forønsket stilling kan utføres enten ved hjelp' av separat hjelpeutstyr, som bringes ned og hentes opp etter endt bruk,

eller ved hjelp av en pinjong plassert på enden av den tannforsynte motflens, hvis aktivisering eventuelt kan utføres ved hjelp av en forspent fjær som er selvutløsende etter l/N omdreining, vist ved 30.

Når tennene er i stilling, avlastes trykket i lavtrykkskam-

meret og trykk tilføres høytrykkskammeret på den andre side av skulderen 6a. Ved hjelp av avstandsstykket 6, som tjener som sylinderlegeme for jekken, klemmes de sfæriske flater på tennene mot hverandre og tetningen 10 deformeres mellom lager-flåtene. Det oppstår en mindre forlengelse av strekkboltene 8, som befinner seg i spent tilstand. Låsemutteren 5 skrues til, f.eks. ved hjelp av en hydraulisk skrunøkkel 40, slik at bærestykket 9 trykker mot det rørformede legeme 2 via låse-

mutteren 5. Deretter avlastes høytrykkskammeret. Strekk-

boltenes 8 forlengelse gir en fjærende kraft som garanterer at jevn klemspenning opprettholdes på tetningen uansett hvilke deformasjoner den er blitt utsatt for.

Som en variant (fig. 4) utgjøres den fjærende kleminnretning

av en konisk skive 18 som er plassert mellom to ringer 19 i et ringformet hus som hviler mot et ringformet anslag 4. På

det ringformede legeme 2 glir den bevegelige anordning ut-

formet av avstandsstykket 6 som er forbundet med den tannfor-

synte flens 7 og med en låsering 15, hvis utvendige gjenger er skrudd inn i en boring anordnet i den ende av avstands-

stykket som befinner seg motsatt flensen. Et ringformet stem-

pel 20 er plassert i kontakt med en av ringene 19 og danner sammen med skulderen 6a på avstandsstykket et jekk-kammer,

hvis vegger er bevegelige.

Huset for den koniske skive 18 dannes på den ene side av det ringformede anslag 4 og på den annen side av en vegg av stemplet 20 som overfører trykket som utøves av jekken for å deformere skiven. I funksjon bringes den bevegelige anordning til å bevege seg aksialt i retning av kraven ved hjelp av en jekk som utgjøres av hjelpeutstyr (ikke vist) for å bevirke at tennene 7a"på flensen 7 beveger seg gjennom åpningene mellom tennene 3a på motflensen 3, inntil stemplet 20 via skiven 18 møter motstand fra det motstående ringformede anslag 4. Anordningen roteres deretter l/N omdreining slik at de sfæriske flater på tennene kommer i kontakt med hverandre. Trykk til- . føres deretter jekk-kammeret, noe som på den ene side resul-terer i at avstandsstykket med flensen beveger seg tilbake og klemmer og låser tennene, og på den annen side bevirker at et trykk utøves i motsatt retning på stemplet 20, hvilken kraft deformerer den koniske skive 18. Når skiven er defor-mert mellom ringene 19, skrues låseringen 15 frem slik at den kommer i kontakt med stemplet 20. Klemkraften opprettholdes således etter at jekk-kammeret er avlastet av den koniske skive 18, som holdes sammentrykket og fastlåst på avstandsstykket av ringen 15.

I utførelseseksemplet vist på fig.l og 2 er det kun de

spente strekkholter som opprettholder klemkraften, mens klemkraften i utførelseseksemplet ifølge fig. 4 opprettholdes av den koniske skive 18.

Hjelpeutstyret som benyttes for å bevege den bevegelige anordning i retning av kraven, kan gjenvinnes etter installa-sjonen og bringes opp til overflaten.

Koblingsanordningen ifølge oppfinnelsen, som ikke bare kan benyttes for nye anlegg, men også for reparasjoner, byr på flere fordeler. I tilfelle av rørledningsreparasjoner er motflensen ikke alltid perfekt sentrert på aksen av kravens konus. For å kompensere for denne sentreringsfeil maskineres motflensen med en sfærisk lagerflate hvis senter bringes så nær som mulig til skjæringspunktet for normalene på generatrisen til den klokkeformede konus i tetningssonen.

Midlene som ifølge oppfinnelsen benyttes til å opprettholde den fjærende klemkraft i en anordning hvor klemmingen av tetningen utøves ved hjelp av jekkpåvirkede tannflenser, kan innta andre former, enn strekkbolter og en konisk skive. Et-hvert middel som gir en fjærende klemkraft mot tetningen for å kompensere for deformasjoner forårsaket av varierende trykk og temperatur tilgjengelig for fagmannen kan i realiteten benyttes uten å avvike fra oppfinnelsens ramme og idé.

Claims (9)

1. Mekanisk koblingsanordning for neddykkede rørledning-er innrettet for fjernstyring, omfattende et rørformet legeme 1 (2) sveiset i sin ene ende til det rør som skal kobles til det rør som skal repareres (1), hvilket rørformet legeme bærer en låseinnretning (5, 15), en bevegelig anordning som omfatter et avstandsstykke (6) som ved en av sine ender samvirker med låseinnretningen og ved sin andre ende bærer knaster eller tenner (7a), midler (30) for å rotere den bevegelige anordning og midler for å bevege låsemidiene (5, 15), samt en motflens (3) forsynt med knaster eller tenner (3a) og forbundet med enden av røret (1) som skal repareres, karakterisert ved at enden av røret som skal repareres | (1) er forsynt med en krave (la) mot hvilken den tannforsynte motflens (3) er anbragt, og at den bevegelige anordnings avstandsstykke (6) danner et bevegelig jekklegeme som har en innvendig ringformet skulder (6a) som tjener som stempel og i definerer i det minste ett jekk-kammer, hvilket avstandsstykke

(6) ved sin ende motsatt den som samvirker med låsemidiene, bærer en flens (7) som er forsynt med tennene (7a) og som er tilordnet midler (8, 18) for å opprettholde en fjærende klemkraft.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at skulderen (6a) på avstandsstykket (6) tjener som et dobbeltvirkende stempel og definerer to jekk-kammere begrenset hhv. av en låsemutter (5) og et ringformet anslag (4) .

3. Anordning ifølge krav 1 og 2, karakteri- i sert ved at midlene for å opprettholde .en fjærende klemkraft omfatter strekkbolter (8) som er ført gjennom avstandsstykket (6) og er skrudd inn i den tannforsynte flens (7) , og hvis hoder utøver trykk mot låsemutteren (5) , som er skrudd; inn på det rørformede legeme (2), via et bærestykke (9) festet til den ende av avstandsstykket som befinner seg motsatt enden som bærer den tannforsynte flens (7). i

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at avstandsstykket (6) som danner det bevegelige jekk-legeme inneholder et jekk-kammer hvor én vegg utgjøres av den ringformede innvendige skulder (6a) i avstandsstykket og den andre vegg befinner seg ved et ringformet hus som inneholder en konisk skive (18) som hviler mot det ringformede anslag (4) og tjener som et middel for å opprettholde den fjærende klemkraft.

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at den bevegelige anordning, i tillegg til avstandsstykket (6) og den tannforsynte flens (7), omfatter en låsering (15) hvis utvendige gjenger er skrudd inn i en boring i den ende av avstandsstykket som befinner seg motsatt flensen .

6. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at veggen i jekk-kammeret ved huset som inneholder. den koniske skive (18) er utformet som et ringformet stempel (20) for å overføre trykk til den koniske skive.

7. Anordning ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at midlene (30) for å rotere den bevegelige anordning omfatter en pinjong som står i inngrep med flensen og er aktiverbar av en på forhånd spent fjær som er selvutløsende etter l/N omdreininger, idet N representerer antall tenner eller knaster på flensene.

8. Fremgangsmåte for bruk av en koblingsanordning ifølge krav 3, karakterisert ved, med røret (1) som bærer kraven (la) sentrert med røret som skal forbindes, til hvilket det rørformede legeme (2) forsynt med den bevegelige anordning er sveiset, at strekkboltene (8) forspennes, at trykk tilføres jekk-kammeret som defineres av låsemutteren (5) for å bevirke at tennene eller knastene (7a) på flensen (7) beveger seg i retning av kraven (la) og passerer gjennom mellomrommene mellom tennene eller knastene (3a) på motflensen (3) inntil bærestykket (9) støter mot låsemutteren (5), at den bevegelige anordning roteres inntil l/N omdreining er tilbakelagt, at nevnte kammer avlastes og trykk tilføres det kammer som defineres av det ringformede anslag (4) slik at flatene på tennene eller knastene på flensen (7) og på motflensen (3) kommer i kontakt med hverandre, hvorved tetningen (10) klemmes og strekkboltene (8) utsettes for spenning, og at låsemutteren (5) bringes til å bevege seg ved hjelp av en hydraulisk skrunøkkel (40) inntil den kommer i kontakt med i bærestykket (9).

9. Fremgangsmåte for bruk av koblingsanordningen ifølge kravene 4-7, karakterisert ved, med røret (1) som bærer kraven (la) sentrert med det rør som skal for- : bindes og til hvilket er sveiset det rørformede legeme (2) som er forsynt med den bevegelige anordning, at den bevege-<1>ige anordning bringes til å bevege seg, ved hjelp av en jekk som inngår i hjelpeutstyr, i retning av kraven (la) for å be- virke at tennene eller knastene (7a) på flensen (7) passerer' i gjennom mellomrommene mellom tennene eller knastene (3a) på ' motflensen (3) inntil det ringformede stempel (20), via den koniske skive (18), møter motstand fra det ringformede anslag (4), at anordningen roteres l/N omdreininger slik at de{ sfæriske flater på tennene eller knastene kommer i kontakt med hverandre, at trykk tilføres jekk-kammeret, og at låse- i ringen (15) bringes i kontakt med stemplet (20). i