NO167321B - Roerkobling. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører rørkoblinger som angitt i den innledende delen av patentkrav 1.

En støter ofte på vansker ved sammenkobling av rørseksjoner etterhvert som rørstrengen senkes fra et flytende plattform mot et undersjøisk brønnhode. Koblinger av smekktypen såsom framstilt i U.S. patentskrift nr. 3.345.085 (James W.E. Hanes) har blitt benyttet til dette formålet. Disse tillater en viss grad av skjev innstilling når en skjøt stikkes inn i den andre og gir en hurtig sammenføyning, noe som er viktig på grunn av de høye driftskostnader ved flytende boreplattformer.

I nevnte patentskrift er det også beskrevet en framgangsmåte for bruk av skruer i en muffe for å klemme sammen låseringen og for å lette utkoblingen av skjøten når dette kreves. En har imidlertid støtt på vansker på grunn av de begrensninger med hensyn på innstikkingsvinkelen som skjøten setter, og det har også vist seg å kunne oppstå vansker ved forsøk på å koble ut skjøten.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å skaffe tilveie en kobling med forbedrede

innstillingsegenskaper og bedre utkoblingsegenskaper; dette under opprettholdelse av koblingens høye styrke og fasthet.

Oppfinnelsens formål oppnås med en anordning med trekk som angitt i den karakterisertende delen av patentkrav 1. Ytterligere trekk vil framgå av de tilhørende uselvstendige krav.

Ifølge oppfinnelsen har en kobling av tapp- og muffeutførelse med smekkvirkning et antall avtrappede sylindriske partier med innbyrdes avvikende diameter, slik at innstikkingen av koblingen lettes. Klaringen mellom partiene med ulik diameter er minimal ved et mellomliggende parti. Større klaring på hver side av dette mellomliggende partiet tillater en større innstikkingsvinkel.

Den tette pasning ved mellompartiet virker som et sentraliseringsorgan under demonteringen. Den begrenser forskyvning av tappen inne i muffa under påvirkningen fra utkoblingsskruene. Dette motvirket på sin side at låseringen henger seg opp på den tilstøtende flaten av muffa.

Kanten på muffas belastningsopptagende flate er litt avfaset, hvilket ytterligere letter utkoblingen ved å 5 motvirke at ringen henger seg opp. Dessuten er kanten på splittringen avskrådd i en begrenset avstand fra spalten.

Koblingen oppviser følgelig lett innstikkingsmulighet

og kan kobles ut på en lett og pålitelig måte.

I den følgende vil oppfinnelsen forklares nærmere ved 10 hjelp av eksempel på utførelse og med henvisning til vedlagte tegninger, der

fig. 1 viser i sideriss koblingens muffe- og

tappelement før sammenkobling;

fig. 2 er et detaljert snitt gjennom et parti av den

15 sammenkoblede skjøten; fig. 3 er et detaljert snitt gjennom tappelementet; fig. 4 er et planriss av låseringen; og fig. 5 er et snittriss av låseringen nær spalten og viser en spesiell skråkant. 20 Fig. 1 illustrerer generelt koblingens muffe 10 og tapp

12. Tappen bærer en låsering i form av en

splittring 14 og er også forsynt med en opprettingsstift 16. Opprettingsstiftens eneste oppgave er å hindre dreining av

koblingen etter sammenføyning.

25 Et større antall skruer 18 er anbragt i gjengede boringer i muffa for å presse sammen ringen 14 når det er ønskelig at koblingen utløses. Den beskrevne koblingen er beregnet for et rør med en diameter av ca. 76 cm (30"). Den kan generelt benyttes i 30 rørdiameterområdet fra ca. 51 cm til 122 cm (20-48") i forbindelse med de beskrevne diametrale klaringer som er ens innenfor nevnte dimensjonsområde.

Bøssingen 10 har en belastningsopptagende skulder 20 for å gjøre det mulig å heve koblingen, samt rørstrengen som 35 den er festet til. Ved sin øvre ende har den åpning 22 som vider seg ut i retning oppover idet det veggpartiet som avgrenser åpningen danner ca. 20° med vertikalplanet. I nærheten av sin øvre ende har den et første sylindrisk innvendig omkretsparti 24 som strekker seg ned til låseringsporet 26. Dette omkretspartiet etterfølges deretter av et mellomliggende, sylindrisk omkretsparti 28 med mindre diameter enn det første omkretspartiet. Etter dette følger et mot den nedre enden forløpende, konisk parti 30, som danner ca. 10° med vertikalplanet, og deretter et siste sylindrisk omkretsparti 32, som strekker seg til en oppadvendt innvendig stoppeskulder 34.

Tappen 12 har minst tre, men fortrinnsvis fem ulike sylindriske omkretspartier. Det første, det mellomliggende og det siste omkretspartiet er de viktigste, men det fjerde og det femte i tillegg er å foretrekke. Det første omkretspartiet 36 med størst diameter strekker seg ovenfra ned til et låseringspor 38. Like under dette låseringsporet finnes det et fjerde sylindrisk omkretsparti 40 med mindre diameter.

Et 20° konisk parti 42 forbinder partiet 40 med et mellomliggende sylindrisk omkretsparti 44 med mindre diameter og som strekker seg til et O-ringspor 46. Umiddelbart under dette O-ringsporet finnes det et femte sylindrisk omkretsparti 48, som over et 10° konisk parti 50 er forbundet med et siste sylindrisk omkretsparti 52, som strekker seg til tappens 12 neseparti.

Dimensjonen A er forskjellen i radial dimensjon mellom diameteren for flaten 44 innenfor (over) O-ringsporet og flaten 48 utenfor (nedenfor) O-ringsporet 46. Denne forskjell er på ca. 0,51 mm (0,02") og på omkretsen bør klaringen være mellom ca. 0,76 mm og ca. 2,29 mm (0,03-0,09"). Dette vil gi tilstrekkelig tett pasning for at O-ringen skal fungere tilfredsstillende og minsker faren for at koblingen skal henge seg opp på denne kanten under innstikkingsoperasjonen. Forskjellen mellom flaten 48 og flaten 50 som er illustrert ved dimensjonen B er på ca. 7,62 mm (0,3") og på omkretsen bør klaringen være på mellom ca. 12,7mm og 25,4 mm (0,5-1,0").

Det finnes altså et konisk trinn mellom flaten 40 og flaten 44, hvilket er illustrert ved dimensjonen C, som utgjør ca. 2,29 mm, og som på omkretsen bær være mellom ca. 3,81 og 6,35 mm (0,15-0,25"). Dette bevirker at koblingen som helhet får en forsterket konisk form, slik at innstikkingsoperasjonen lettes under en vinkel, samtidig som det er opprettholdt maksimal belastningsopptagende flate mot låseringen 14. Ringen 14 er en splittet, utover forspent låsering, slik at den ifølge sin natur søker å fjære ut til den i fig. 2 visete stillingen. Under innstikkingsoperasjonen presses den innover ved hjelp av den koniske flaten 52, som dannet 30° med vertikalplanet og samvirker med flaten 22. Dette forårsaker at ringen trykkes sammen inne i tappens spor 38. Når den kommer fram til stedet for muffas låseringspor 26, springer den automatisk ut.

For demontering trykkes ringen sammen igjen i sporet ved å påvirke skruene 18, som har en diameter på ca. 19,05 mm (3/4"). Dette bevirker at splittringen 14 trykkes sammen i sporet 38, slik at tappen kan fjernes. For å lette dette er det utformet en skråkant 54 som danner 15° med vertikalplanet og som strekker seg rundt den indre omkretsen av muffa nær den belastningsopptagende flaten 56. Denne skråkanten bær være mellom ca. 1,02 og 2,03 mm (01, 04-0, 08" ), slik at den letter glidningen av låseringen ved demonteringen men uten å ta bort for stor belastningsopptagende flate.

Den radiale tykkelsen D av låseringen, slik trykkes, sammen i sporet med dimensjonen E, er slik at den ytre omkretsen av den sammentrykkede tingen et mindre enn muffas indre diameter ved- 24. Dybden D av ringen er imidlertid større enn dimensjoneni F, som er dybden av sporet med hensyn på det andre omkretspartiet 40. Når utkoblings- eller frigjøringsskruene 18 trykker ringen sammen i full utstrekning, er det følgelig ikke noen mulighet for at disse ringene skal henge seg opp på flaten 40 under demontering.

Dimensjonen G representerer størrelsen på låseringens spalte, som i ringens sammentrykkede tilstand overskrider 19,05 mm (3/4") som er f rigjøringsskruenes diameter. Det foreligger følgelig ikke noen mulighet for at en frigjøringsskrue skal bevege seg inn i åpningen og derved blokkere sammentrykkingen av splittringen.

Når en splittring trykkes sammen, opptrer det maksimale bøyningsmomentet ved det punkt i ringen som ligger diagonalt overfor spalten. Ettersom bøyningsmomentet deretter varierer mens det beveger seg rundt ringen mot denne splaten, foreligger det sannsynlighet for at ringen, selvom den er trykket sammen, ikke er fullstendig sirkulær, men strekker seg utover nær spalten. For å unngå forstyrrende inngrep ved demontering som følge av dette fenomen, er det utformet en skråkant 60 på den ytre kanten av splittringen, nemlig under en vinkel H på 15° og med en maksimal dybde J på

ca. 2,03 mm (0,08"). Det er benyttet full dybde for skråkanten ved avskjæringen, som fortsetter rundt ringen idet skråkanten minsker til 0 gjennnom dimensjonen K, som utgjør en bue på 20-40° omkring ringens omkrets. Dette representerer den maksimale dimensjonen mellom frigjøringsskruene i muffa.

For å hindre dreining av koblingene etter montering, har det tidligere vært benyttet en stift 16 som samvirker med en V-formet utsparing gjennom enden av muffa. Ettersom enden av muffa ved bøyning imidlertid er et høyst belastet element, er spenningskonsentrasjonen i den gjennomgående utsparingen skadelig. Det har derfor blitt benyttet en utsparing med redusert dybde, slik at den ikke strekker seg gjennom hele overflaten av muffa. Det har imidlertid vist seg å være svært vanskelig å rette tappen og muffa korrekt inn i forhold til hverandre, ettersom dette ikke er så lett å se. I tillegg til den V-formede delutsparingen 62 er det følgelig utformet et rundt hus 64 på dette stedet. Dette gjør det mulig å lokalisere V-spalten og gir også adgang til visuelt å konstatere om skjøten er helt montert og således låst.

Claims (11)

1. Rørkobling med tapp og muffe av smekktypen, beregnet for rør med stor diameter omfattende: et muffeelement (10) med et første sylindrisk innvendig omkretsparti (24) nær ytterenden, et mellomliggende sylindrisk innvendig omkretsparti (28) med mindre diameter enn det første omkretspartiet (24), og et siste sylindrisk innvendig omkretsparti med enda mindre diameter ved innerrenden, en innvendig stoppeskulder (34) ved innerenden, hvilken muffe har et innvendig periferisk låseringspor (26) utenfor det mellomliggende omkretspartiet (28) og utformet for å ta imot en låsering (14); et tappelement (12) utformet for å passe inn i muffeelementet (10) og forsynt med et første sylindrisk utvendig omkretsparti (36) nær innerenden, et mellomliggende sylindrisk utvendig omkretsparti (44) med mindre diameter, et siste sylindrisk utvendig omkretsparti (50) med enda mindre diameter nær ytterenden, karakterisert ved at den videre omfatter ei endeflate for anlegg mot muffas stoppeskulder (34) anordnet på tappelementet (12); et utvendig periferisk låseringspor (38) i tappen mellom det første (36) og mellomliggende omkretsparti (44); en utover forspent spaltet låsering (14) dimensjonert for å passe inn i låseringsporene (26,38); organ (18) for å bringe låseringen (14) til å trekke seg. sammen, for derved å tillate utkobling eller frigjøring; idet det finnes en første, en mellomliggende og en siste; klaring mellom motsvarende sylindriske partier av tappen (12)) og muffa (10) når nevnte endeflate ligger an mot stoppeskulderen (34); og hvor diametrene for nevnte partier er dimensjonert slik at den mellomliggende klaringen er mindre enn både den første og den siste klaringen.

2. Rørkobling i samsvar med krav 1, karakterisert ved at låseringens (14) ytterdiameter i sammentrykket tilstand er større enn tappens (12) ytterdiameter like utenfor låseringsporet (38).

3. Rørkobling i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at tappen (12) har et fjerde sylindrisk utvendig omkretsparti (40) mellom låseringsporet (38) og det mellomliggende omkretspartiet (44), hvilket fjerde parti har en diameter som ligger mellom diameteren for det første (36) og mellomliggende omkretspartiet (44), men som er mindre enn låseringens (14) ytterdiameter i sammentrykket tilstand.

4. Rørkobling i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at muffas ringspor (26) har en innover vendt belastningsopptagende skulder (56), idet den indre omkretsen ,(54) av muffa (10) like utenfor sporet (26) er avskåret ca. 15° med hensyn på muffas (10) akse til en maksimal dybde på ca. 1,02 til 2.03 mm (0,04-0,08 tommer).

5. Rørkobling i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved et utvendig O-ringspor (46) i tappen mellom det mellomliggende (44) og det siste omkretspartiet (50), idet det inne i O-ringsporet finnes en O-ring.

6. Rørkobling i samsvar med krav 5, karakterisert ved at tappen har et femte sylindrisk utvendig omkretsparti (48) mellom O-ringsporet (46) og nevnte siste omkretsparti (50), hvilket femte parti har en diameter som ligger mellom diameteren for det mellomliggende (44) og siste omkretsparti (50).

7. Rørkobling i samsvar med krav 1-3, karakterisert ved at organet (18) for iverk-settelse av låseringens (14) sammentrekking omfatter et antall utkoblings- eller frigjøringsskruer (18) anbrakt rundt muffas (10) periferi, idet spalten (G) i låseringen i sammentrykket tilstand er større enn diameteren av frigjøringsskruene.

8. Rørkobling i samsvar med krav 7, karakterisert ved at låseringen (14) har en skråkant (60) i umiddelbar nærhet av spalten (G), hvilken skråkant (60) har en maksimal dybde fra ytterkanten på ca. 2,54 mm (0,10") og omtrent en 15° stigning vertikalt langs ytterkanten, hvilken skråkant (60) fortsetter fra spalten (G) ved en reduserende dybde over en periferistrekning som på begge sider av spalten (G) svarer til den maksimale avstanden mellom f rigjøringsskruene (18) i muffa (10).

9. Rørkobling i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den har en radialt framskytende opprettingsstift (16) anbrakt på tappens (12) første omkretsparti (36) idet muffa (10) har en V-formet utsparing (62) fra sin ytterende og som er utformet bare i dens innerflate, hvilken u.tsparing tjener til å ta imot stiften (16) og iverksette oppretting sammen med denne, hvilken muffe (10) også har et radialt, sirkulært hull (64) gjennom resten av muffegodset på stedet for V-utsparingen.

10. Rørkobling i samsvar med krav 3 , karakterisert ved at tappens fjerde omkretsparti (40) har en diameter som er mellom ca. 0,76 og 2,29 mm (0,030-0,090 tomme) mindre enn diameteren av tappens første omkretsparti (36).

11. Rørkobling i samsvar med krav 6, karakterisert ved at forskjellen i diameter mellom det mellomliggende (44) og det femte omkretspartiet (48) utgjør mellom ca. 0,51 og 1,52 mm (0,02-0,06 tomme).