NO173200B - Stengeventil - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en stengeventil til påsetting på utløps-endepartiet av et rør hvorfra det strømmer et fluid, omfattende et hus og et legeme som er anordnet dreibart om en dreieakse i huset, hvor huset har et innløp og et utløp, og legemet har et gjennomgående hull, og innløpet og utløpet og hullet, i åpen stilling av ventilen, sammen danner en sylindrisk strømningska-nal hvis tverrsnitt er minst like stort som det utvendige tverrsnitt av røret, og legemet, i lukket stilling av ventilen, er dreiet slik at hullet forløper på tvers av innløpets og utløpets lengdeakse,

Fra tidligere er det kjent å søke å stoppe utstrømning av fluider, f.eks. olje eller gass som strømmer fra et brønnrør av oljebrønner, ved at en ventil, f.eks. av den ovennevnte type blir ført ned på brønnrøret. Da trykket på fluidet i grunnen og dermed hastigheten av det utstrømmende fluid kan være stort, og brønnen i tillegg kan stå i brann, kan en slik montasje være meget vanskelig og tungvint, idet det kreves meget riggutstyr. Videre er montasjen tidkrevende, noe som medfører fare for stor skade på omgivelsene innen fluidstrømmen er stoppet.

Det vil forstås at forsøk på å føre en slik ventil gjennom det utstrømmende fluid i dette tilfelle vil være meget vanskelig i praksis.

Likeledes er vanskelig å få festet en slik ventil raskt på røret.

Videre er det fra tidligere kjent å søke å stoppe fluidstrømmen ved sammenklemming av brønnrøret, men selv om dette skulle være mulig gir det ingen sikker avstengning av fluidstrømmen.

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en ventil av den ovennevnte type som ikke er beheftet med de ovennevnte ulemper.

Det karakteristiske ved stengeventilen ifølge oppfinnelsen fremgår av de i kravene angitte, kjennetegnende trekk.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet under henvisning til tegningen som skjematisk viser et utførelseseksempel på en stengeventil ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 er et sideriss av en stengeventil anordnet på et brønnrør.

Fig. 2 viser et snitt etter linjen II-II på fig. 1.

Fig. 3 er et perspektivriss av en stengeventil hvis to hovedbe-standdeler er trukket fra hverandre og partier av ventilhuset er bortskåret.

På figurene er det vist et rør 1 som rager vertikalt opp fra grunnen, og som eksempelvis kan være et brønnrør, som er forbundet med et underjordisk olje- eller gassreservoar, og hvorpå det er anordnet en stengeventil ifølge oppfinnelsen.

På røret er det anordnet en stengeventil som omfatter et ventilhus 2 med et sylindrisk parti 3 med en sylindrisk boring 4 (fig. 2) til tettende opptagelse av et sylindrisk ventillegeme 5 som kan dreies om sin lengdeakse i boringen 4.

Ventilhuset 2 har et innløpsparti 11 og et utløpsparti 12, heretter kalt innløp resp. utløp, som utgjøres av respektive, diametralt motstående rørstusser som er anordnet ved midtom-rådet av det sylindriske parti 3 av ventilhuset 2, og som forløper radialt bort fra dette i motsatte retninger. Videre omfatter ventilhuset 2 to tversgående, sirkulære og platefor-mede endelokk 13,14 som er tettende påskrudd de respektive ender av det sylindriske parti 3 av huset 2.

Utløpet 12 kan være forsynt med en flens 21 for tilkobling av ventilen til et røropplegg til transport av brønnfluidet bort fra brønnen etter at ventilen har blitt montert og avstengt.

Som det best fremgår av fig. 2 er det i innløpet 11 anordnet to i tverrsnitt halvsirkelformede, skål- eller renneformede kilestykker 22,23 som forløper i lengderetningen av husets innløp 11 og i et lengdesnitt har en radialt innad vendende side, som forløper parallelt med innløpets 11 lengdeakse og en radialt utad vendende side som forløper samtidig mot innløpets lengdeakse og bort fra ventilen, idet kilestykkenes innvendige diameter tilsvarer rørets 1 ytterdiameter, og deres største utvendige diameter tilnærmet tilsvarer den innvendige diameter av det tilstøtende parti av husets innløp. Den konkave side av kilestykkene vender hver sin vei i husets lengderetning.

Som vist på fig. 1 er det mellom det bort fra huset vendende endeparti av hvert kilestykke 22,23 og det mot dette vendende parti av det sylindriske parti 3 av huset anordnet en lineær aktuator 24, f.eks. en skruejekk eller en hydraulisk eller pneumatisk arbeidssylinder til bevegelse av kilestykkene 22,23 langs innløpets lengdeakse.

Når kilestykkene 22,23 innledningsvis er anordnet i innløpet 11 og nær husets midtparti som vist med stiplede linjer på fig. 2, kan røret bli innført i innløpet 11, hvoretter bevegelse av kilestykkene 22,23 langs røret 1 og bort fra husets midtparti bevirker innbyrdes fastkiling av innløpet 11 og røret 1.

Ved egnet anordning av en pakning 25 mellom f.eks. en radialt innadragende flens 26 av innløpet nær dettes ytre ende og en radialt utadragende flens 27 av kilestykkene, kan det oppnås en tettende forbindelse mellom kilestykkene og innløpet.

Etter fastkilingen kan kilestykkene om nødvendig fastsveises til brønnrøret, f.eks. ved at det anordnes et kar rundt brønnrøret (ikke vist), karet fylles med vann , og det under sveisingen anvendes undervannssveising for å forhindre antenning av brønnfluidet dersom dette er brennbart.

Ventillegemet har et gjennomgående sylindrisk hull 31 som sammen med husets diametralt forløpende innløp 11 og utløp 12 danner en sylindrisk strømningskanal, hvis tverrsnitt er minst like stort som det utvendige tverrsnitt av brønnrøret 1.

En betjeningsarm 32 er via en aksel 37 som forløper sentralt gjennom det ene lokk 14, fast forbundet med det ene endeparti av ventillegemet. Ved bevegelse av armen og dreining av ventillegemet, kan ventilen bringes til stengt stilling, idet ventillegemets boring da forløper på tvers av lengdeaksen for innløpet og utløpet.

For at ventilen skal kunne anbringes på brønnrøret 1 og dens bestanddeler føres på tvers av rørets lengdeakse uten at disse må føres gjennom et eventuelt fluid som strømmer ut fra brønnrøret, omfatter såvel ventilhuset 2 som ventillegemet 5 to deler 33,34 resp. 35,36 som kan sammenføyes, som vist på fig. 3. Ventilhuset 2 er herunder delt på tvers langs et plan som forløper diametralt i forhold til innløpet 11 og utløpet 12 og som tilsvarer diametralplanet mellom tilstøtende partier av de to kilestykker 22,23. De to hushalvdeler 33,34 har respektive flenser 41,42 som forløper langs dette plan, og som muliggjør tettende sammenføyning av hushalvdelene ved montasje av ventilen. Ved aksial bevegelse av de to hushalvdeler 33,34 mot brønnrørets lengdeakse, kan således hushalvdelene sammenføyes uten at noe randparti av innløpet 11 eller utløpet 12 kommer i berøring med fluidstrømmen fra brønnrøret.

Huset er således delt langs et plan som skjærer den sylindriske strømningskanal gjennom ventilen langs to innbyrdes diametralt forløpende generatriser, når ventilen er montert.

Ventillegemet er delt langs to plan som omfatter de respektive, ovennevnte generatriser, og som forløper i ventillegemets lengdeakse den ene vei bort fra det gjennomgående hull 31 som utgjør strømningskanalen i ventillegemet 5. I den ene, første ventillegemehalvdel 36 er det dermed tildannet et spor 44 med innbyrdes parallelle, mot hverandre vendende sideflater, og den annen ventilhalvdel 35 får en form som en skive med bredde tilsvarende bredden av sporet 44 i den første ventillegemehalvdel 36.

Betjeningsarmen 3 2 er forbundet med den første ventillegemehalvdel 36 via akselen 37. Denne ventilhalvdel er således dreibar, men bare i meget liten grad aksialt forskyvbar i sin lengderetning i forhold til den tilhørende ventilhushalvdel 34. For at også den annen ventillegemehalvdel 3 5 skal være festet til den tilhørende hushalvdel 3 3 på samme måte, slik at den er aksialt bevegbar ved bevegelse av huset 2, forløper det sentralt gjennom et hull i lokket 13 av denne en holdeskrue som er skrudd inn i ventilhalvdelen.

Dersom stengeventilens to deler skal forbindes med et brønnrør, blir de innledningsvis anordnet på hver sin side av brønnrørets lengdeakse, som vist på fig. 3, og gradvis ført mot denne, idet ventillegemehalvdelene er dreid til den posisjon de har når ventilen befinner seg i åpen stilling og lengdeaksene av ventilhull-, innløps- og utløpshalvdelene og brønnrøret ligger i det samme plan.

Deretter blir ventilhalvdelene ført mot hverandre inntil den annen ventillegemehalvdel 35 trer inn i sporet av den første ventillegemehalvdel 36. Ved fastholdelse av betjeningsarmen i den nevnte stilling av ventillegemedelene for å hindre rotasjon av den første ventillegemehalvdel, blir derved også den annen ventillegemehalvdel fastholdt slik at den ikke kan rotere utilsiktet.

Ventilhalvdelene blir deretter ført videre mot hverandre inntil de to kilestykker 22,23 befinner seg nær brønnrøret 1, husets flenser 41,42 ligger an mot hverandre og den strømningskanal som er dannet av de to ventilhalvdeler forløper koaksialt med brønnrørets lengdeakse. Deretter blir husets flenser 41,42 forbundet med hverandre ved hjelp av skruer og mutre (ikke vist), hvoretter kilestykkene 22,23 blir presset ut fra innløpet ved hjelp av aktuatorene 24 og fastkilt mellom dette og brønnrøret, hvoretter kilestykkene eventuelt blir fastsveiset til brønnrøret.

Ved dreining av betjeningsarmen 32 kan ventillegemet 5 nå bringes til stengt stilling.

Hvis stengeventilen ønskes erstattet med annet utstyr, kan boreslam først innføres i brønnrøret f.eks. via en ventil 46 som er vist skjematisk på fig. 1 mens ventilen holdes stengt, hvoretter stengeventilen kan fjernes.

Selv om det ovenfor er beskrevet et ventillegeme som er delt langs to parallelle plan, og ventilhuset er delt langs ett plan, kan disse bestanddeler istedenfor være delt annerledes, forutsatt at ventildelene likevel kan sammenføyes og festes til brønnrøret uten at noe parti av ventilen kommer i berøring med brønnfluidet under montasjon av ventilen. Således kan ventillegemet eksempelvis være delt langs to plan som forløper med en liten innbyrdes bøyningsvinkel. Derved oppnås det at de to ventillegemedeler er hovedsakelig dreiestivt forbundet med hverandre, men at de blir brakt til fullstendig innbyrdes anlegg først ved avslutningen av sammenføyningsbevegelsen, noe som letter sammenføyningen.

Videre kan ventillegemet være delt langs det samme plan som ventilhuset, idet de to ventillegemedeler kan ha aksialt forløpende tapper resp. hull tilpasset tappene for å sikre den innbyrdes dreiestive forbindelse under monteringen.

Istedet for bare to kilestykker kan det være anordnet flere. Alternativt kan hushalvdelene ha flenser som er tilpasset brønnrørets flens, og som straks etter sammenføyningen av ventilhalvdelene blir tettende fastsveiset til brønnrøret.

For å sikre riktig og stabil føring av ventilhalvdelene mot brønnrøret, kan disse være montert på skinner som innstilles korrekt i forhold til brønnrøret, hvorpå ventilhalvdelene styrt og eventuelt samtidig kan bli ført mot brønnrøret.

Claims (9)

1. Stengeventil til påsetting på utløpsendepartiet av et rør (1) hvorfra det strømmer et fluid, omfattende et hus (2) og et legeme (5) som er anordnet dreibart om en dreieak.se i huset (2) , hvor huset har et innløp (11) og et utløp (12), og legemet (5) har et gjennomgående hull, og innløpet, utløpet og hullet, i åpen stilling av ventilen, sammen danner en sylindrisk strøm-ningskanal hvis tverrsnitt er minst like stort som det utvendige tverrsnitt av røret (1), og legemet (5), i lukket stilling av ventilen, er dreiet bort fra den åpne stilling, slik at hullet (31) forløper på tvers av innløpets og utløpets, lengdeakse, karakterisert ved at huset (2) og legemet (5) er sammenføybart delt i to deler (33,34 resp. 35,36) langs minst ett plan som omfatter de samme innbyrdes diametrale generatriser av kanalen, slik at ingen randpartier ved innløpet (11) og utløpet (12) eller hullet (31) av de to deler av huset (2) resp. legemet (5), sett i en projeksjon langs åpningenes lengdeakse, blir brakt inn i det område som utgjør kanaltverr-snittet for den monterte ventil, når hus- og kanaldelene blir sammenføyet, at de to deler (35,36) av legemet (5) er festet til de respektive husdeler (33,34) slik at de er hindret i forskyvning langs dreieaksen i forhold til disse, at de to legemedeler (35,36) er innrettet til innbyrdes dreiefast forbindelse i det minste etter sammenføyningen, og at huset (2) har en innretning (22,23) til befestigelse av sitt innløp til rørets endeparti.

2. Stengeventil ifølge krav 1, karakterisert ved at huset (2) og legemet (5) er delt langs ett og samme plan.

3. Stengeventil ifølge krav 1, karakterisert ved at huset (2) er delt langs ett plan og legemet (5) er delt langs to plan som forløper symmetrisk i forhold til et plan, som forløper gjennom hullets (31) lengdeakse, og som står vinkelrett på et plan som forløper gjennom de diametrale generatriser.

4. Stengeventil ifølge krav 3, karakterisert ved at de to delingsplan for legemet (5) er innbyrdes parallelle.

5. Stengeventil ifølge krav 3, karakterisert ved at de to delingsplan for legemet (5) forløper med en innbyrdes bøyningsvinkel.

6. Stengeventil ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at innretningen til befestigelse av huset (2) til røret omfatter sylinderflateformede skål- eller renneformede kilestykker (22,23) som forløper i lengderetningen av husets (2) innløp, og i et lengdesnitt har en radialt innad vendende side som forløper parallelt med innløpets (11) lengdeakse og en radialt utad vendende side som forløper samtidig mot innløpets (11) lengdeakse og bort fra ventilen, idet kilestykkenes (22,23) innvendige diameter tilsvarer rørets (1) ytterdiameter, og deres største utvendige diameter tilnærmet tilsvarer den innvendige diameter av det tilstøtende parti av husets (2) innløp, slik at innledningsvis anordning av kilestykkene (22,23) i innløpet og nær husets (2) midtparti tillater anbringelse av innløpet utenpå røret, hvoretter bevegelse av kilestykkene (22,23) langs røret (1) og bort fra huset (2)s midtparti bevirker innbyrdes fastkiling av innløpet (11) og røret (1).

7. Stengeventil ifølge krav 6, karakterisert ved at det mellom kilestykkene (22,23) og huset (2) er anordnet lineære aktuatorer (24) innrettet til bevegelse av kilestykkene langs innløpets lengdeakse.

8. Stengeventil ifølge krav 7, karakterisert ved at aktuatorene (24) er skruej ekker.

9. Stengeventil ifølge krav 8, karakterisert ved at aktuatorene (24) er pneumatiske arbeidssylindre.