NO171928B - Kuleventil - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en kuleventil som omfatter et ventilhus med en innløpskanal som kommuniserer med et ventilkammer, et kulelegeme montert i ventilkammeret for dreining mellom en åpen og en lukket stilling, idet kulelegemet er innrettet til å monteres i ventilhuset gjennom en åpning på tvers av lengderetningen til kanalene, hvilken åpning i montert tilstand av kulelegemet er lukket av en løsbar dekkplate som er festet til ventilhuset, idet et tetteelement er montert nær hver kanal, med hver sin tetteflate i tettende anlegg mot kulelegemet, og idet en bevegelig seteenhet befinner seg mellom hvert tetteelement og kulelegemet, for å holde tetteelementet tettende mot kulelegemet, mens en fjær befinner seg mellom hver seteenhet og ventilhuset, for å trykke hver seteenhet og hvert tetteelement mot kulelegemet. Ventilen i henhold til oppfinnelsen er særlig beregnet til å benyttes i olje- og gassindustrien.

Hittil har forskjellige typer fjær-og seteenheter blitt benyttet for å trykke tetningselementene til tettende anlegg mot det tilhørende kulelegemet. I US-PS 4 266 566 er det illustrert kontinuerlige bølgefjærer som trykker en ventilseteenhet og en ettergivende tetningsring til tettende kontakt med et tilhørende kulelegeme.

I US-PS 4 477 055 er det vist en kuleventilkonstruksjon som har en ventilseteenhet som befinner seg i ringformede setelommer som befinner seg i en strømningskanal på motsatte sider av et kulelegeme. Hver ventilseteenhet er montert for begrenset langsgående bevegelse mot og bort fra det nærlig-gende kuleventilelement, og en fjæranordning er anbrakt inne i setelommene bak ventilseteenhetene, for å trykke enhetene mot og til tett kontakt med kulelegemet. Ventilseteenheten omfatter indre og ytre, ringformede, konsentriske seteringer, med en ettergivende tetningsring festet mellom disse. Den indre, ringformede seteringen har en utvidet ende som passer inn i den ytre seteringen og aktiverer eller deformerer tetningsringen som holdes mellom disse, slik at tetningsringen derved fastholdes på en sikker måte mellom seteringene, og det hindres at trykket i ledningen forplanter seg bak tetningsringen slik at tetningsringen eventuelt kan drives ut fra sin stilling innenfor seteringene.

I US-PS 4 175 577 er det vist en anordning og en frem-gangsmåte for rettlinjet fjernelse av seteringer i kuleven-tiler. En kuleventilkonstruksjon har en fjernbar, øvre dekkplate, for å muliggjøre at et kulelegeme kan fjernes fra ventilhuset. Et separat kamverktøy anbringes (etter fjernelse av dekkplaten) inne i boringen i kulelegemet, som delvis er dreid fra den helt åpne stilling, og etter en tilbakedreining av kulelegemet med kamverktøyet i denne, til helt åpen stilling, drives en fjærpåvirket setering bort fra kulelegemet til en tilbaketrukket stilling. En seteringholder aktiveres deretter for å holde seteringen i tilbaketrukket stilling. Kamverktøyet benyttes deretter på lignende måte for å drive den andre, motsatte seteringen til tilbaketrukket stilling. Kulelegemet kan deretter fjernes sammen med seteringene, for utskifting eller reparasjon. Seteringen og tetningene på disse kan fjernes og skiftes ut på en slik måte, uten fjernelse av ventilen fra ledningen som ventilen befinner seg i.

US-PS 4342330 viser en kuleventil som omfatter bevegelige seteenheter, idet to ventilseteholdere påvirkes av skrue-fjærer i retning mot hverandre. Det nevnes bruk av åtte slike fjærer, som festes til ventilseteholderne ved hjelp av tapper. Hver tapp fastholder den ene enden av fire fjærer. Dette betyr komplisert montering.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det kommet frem til en kuleventil med fjærer som blant annet er meget enkle å montere og demontere.

Kuleventilen i henhold til oppfinnelsen kjennetegnes ved at hver fjær generelt har form som en hestesko, med et buet midtparti og et par benpartier. Den foreliggende oppfinnelse er særlig tilpasset en kuleventil som muliggjør montering av kulelegemet gjennom en åpning på tvers av lengderetningen til kanalene. Tetningsringen trykkes normalt til anlegg mot kuleelementet, og den kan skiftes ut ved fjernelse av den øvre platen på ventilen.

Seteenheten er bevegelig og holder tetningselementet. Fjæren er ført inn mellom den bevegelige seteenhet og en flate på ventilhuset. Når fjæren beveges til sin aktive stilling, bevirker den en belastning mot seteenheten, tetningsringen, kulelegemet og flaten på ventilhuset.

Tetningsringene kan fjernes og skiftes ut mens ventilen er på plass i en ledning. Fjærene kan enkelt monteres på nytt etter at nye tetningsringer er satt på plass.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av eksempler, under henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser et snitt gjennom en kuleventil i henhold til oppfinnelsen, med bevegelige seteenheter. Ventilen er vist i stengt tilstand Fig. 2 viser et snitt gjennom kuleventilen vist i fig. 1. Ventilen er vist i åpen tilstand. Fig. 3 viser i perspektiv en fjær som er vist fjernet fra ventilen vist i fig. 1 og 2.

Fig. 4 viser en endeprojeksjon av fjæren vist i fig. 3.

Fig. 5 er en sideprojeksjon av fjæren vist i fig. 3 og 4. Fig. 6 viser et forstørret utsnitt av ventilen i området ved den ene fjæren.

Med henvisning til tegningene, og særlig til fig. 1, 2 og 6, er det vist en kuleventil 10 i henhold til oppfinnelsen. Ventilen 10 omfatter et ventilhus som har strømningskanaler 14A og 14B. Et ventilkammer 16 befinner seg mellom strøm-ningskanalene 14A og 14B. Et kulelegeme 18 er montert i ventilkammeret, for bevegelse mellom den stengte stilling vist i fig. 1 og den åpne stilling vist i fig. 2. En spindel 20 som er festet til kulelegemet 18 har et håndtak 22 som kan gripes for å bevege kulelegemet 18 mellom den åpne og stengte stilling i forhold til strømningskanalene 14A og 14B. En nedre tapp 24 er montert på det nedre parti av kulelegemet 18. En øvre dekkplate 26 er løsbart festet til ventilhuset 12 ved hjelp av bolter 28. Kulelegemet 18 omfatter en gjennom-gående strømningskanal 30 som er beregnet til å innrettes etter strømningskanalene 14A og 14B når kulelegemet 18 beveges til den åpne stilling vist i fig. 2.

Beliggende i overgangen mellom strømningskanalene 14A og 14B og ventilkammeret 16 er et par utvidede boringspartier. De utvidede boringspartier omfatter rette boringsseksjoner 32A og 32B. Flaten mellom de rette boringsseksjoner 32A og 32B og strømningskanalene 14A og 14B danner avskrådde skuldre eller anslag 36A og 3 6B.

Flatene mellom ventilkammeret 16 og de rette boringer 32A og 3 2B danner skuldre eller anleggsflater 3 8A og 3 8B som vender mot ventilkammeret 16. Et par tetningsringer 40A og 40B er montert i tettende anlegg mot kulelegemet 18, for å bevirke fluidtett tetning og dessuten å muliggjøre bevegelse av kulelegemet 18.

Bevegelige seteenheter befinner seg inne i ventilkammeret 16 i rette boringsseksjoner, for flytende, langsgående bevegelse i forhold til kulelegemet 18. Seteenhetene omfatter ytre seteringer 42A og 42B og indre seteringer 34A og 34B. Tetningsringer 40A og 40B befinner seg inne i holdespor 44A og 44B på den indre flaten til de ytre seteringer 42A og 42B. Tetningsringene 40A og 40B holdes i tettende kontakt med kulelegemet 18 av de indre seteringene 34A og 34B. Primære tetningsringer 46A og 46B er montert i sporene 47A og 47B i den ytre omkretsflaten av de ytre seteringer 42A og 42B. Sekundære tetningsringer 48A og 48B med grafitt-filament-tråder befinner seg i sporene 49A og 49B.

De ytre seteringer 42A og 42B har en sylindrisk hoveddel og utragende, ringformede flenser som, rager utover fra den sy-lindriske hoveddel. Montert mellom de ringformede flenser på de ytre seteringer 42A og 42B og flatene 38A og 38B på ventilhuset er fjærelementer 50A og 50B. Fjærelementene 50A og 5OB befinner seg i det ringformede rom som er dannet mellom flensene på de ytre seteringer 42A og 42B og de motstående flater 3 8A og 38B som vender mot ventilkammeret 16. Anleggspartier på fjærene 5OA og 5OB holder fjærene trykket mot de ytre seteringer 42A og 42B, de indre seteringer 34A og 34B, tetningsringene 4OA og 4OB, kulelegemet 18 og ventilhuset 12.

De ytre setringer 42A og 42B har et par spor 47A og 47B og 49A og 49B. Montert inne i sporene 47A og 47B er O-ringer 46A og 46B som danner den primære fluidtetning. Tetningsringer 48A og 48B av grafittfilamenter er montert i sporene 49A og 49B. Tetningsringene 48A og 48B av grafittfilamenter er dannet ved dobbeltvikling av grafittfilament-trådlengder rundt de ytre seteringer 42A og .42B og skjøting av deres ender. Tetningsringene av grafittfilamenter danner en sekundær tetning, og muliggjør at ventilen 10 kan arbeide sikkert under operasjoner med høy temperatur. Dersom O-ringene 46A og 46B skulle bli ødelagt av varme, vil tetningsringene 48A og 48B av grafitt bevirke den nødvendige tetningsfunksjon.

Fjærene 5OA og 5OB kan enkelt skiftes ut. Den øvre dekkplaten 26 fjernes. Tetningsringene 40A og 40B kan fjernes fra ventilhuset og erstattes mens ventilen er på plass i en ledning. Fjærene 5OA og 5OB kan monteres på nytt etter at nye tetningsringer er satt på plass.

Med henvisning til fig. 3, 4 og 5, er en av fjærene 50A vist fjernet fra ventilen 10. Fjæren 50A har generelt hestesko-form, med en åpen ende. Fjæren omfatter et buet midtparti 52 og utragende benpartier 55 og 56. Midtpartiet 52 befinner seg i et første plan. Anleggspartier 53 og 54 på benpartiene 55 og 56 befinner seg utenfor planet til midtpartiet 52.

Med henvisning til fig. 1 til 5, skal det beskrives fjernelse av slitte tetningsringer og erstatning med nye tetningsringer. Fjærene 50A og 50B av den utførelse som er vist i fig. 3-5 kan enkelt fjernes fra ventilen. Dekkplaten 26 fjernes. En skrutrekker benyttes for å drive fjærene 5OA og 5OB bort fra flensene på de ytre seteringer 42A og 42B. Fjærene 50A og 50B fjernes. Når fjærene 50A og 50B er fjernet, beveges seteenhetene 42A og 42B utover. Tetningsringene 40A og 40B fjernes og kan erstattes av nye tetningsringer. Den bevegelige seteenhet 42A er vist anbrakt nær flaten 38A i fig. 2. Nye tetningsringer settes på plass, og fjærene 50A og 50B monteres, slik at den bevegelige seteenhet 42A bringes tilbake på plass.

Claims (2)

1. Kuleventil (10) som omfatter et ventilhus (12) med en innløpskanal (14A,14B) som kommuniserer med et ventilkammer (16) , et kulelegeme (18) montert i ventilkammeret for dreining mellom en åpen og en lukket stilling, idet kulelegemet er innrettet til å monteres i ventilhuset gjennom en åpning på tvers av lengderetningen til kanalene (14A,14B), hvilken åpning i montert tilstand av kulelegemet er lukket av en løsbar dekkplate (26) som er festet til ventilhuset (12), idet et tetteelement (40A,40B) er montert nær hver kanal, med hver sin tetteflate i tettende anlegg mot kulelegemet (18), og idet en bevegelig seteenhet (42A,42B,34A,34B) befinner seg mellom hvert tetteelement (40A,40B) og kulelegemet, for å holde tetteelementet tettende mot kulelegemet, mens en fjær (50A,50B) befinner seg mellom hver seteenhet og ventilhuset (12), for å trykke hver seteenhet og hvert tetteelement mot kulelegemet, karakterisert ved at hver fjær (50A,50B) generelt har form som en hestesko, med et buet midtparti (52) og et par benpartier (55,56).

2. Kuleventil som angitt i krav 1, karakterisert, ved at hvert av benpartiene (55,5 6) har i det minste én utbuktning fra hesteskoplanet.