NO174942B - Anordning for montering, hhv. demontering av sonder i prosessrör, tanker e.l. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for montering, hhv. demontering av sonder i prosessrør, tanker eller liknende, som angitt i den innledende delen av patentkrav 1.

Sonder, prober, og liknende anvendes ofte, særlig innenfor olje-, gass- og prosessindustri for å overvåke blant annet korrosjonsangrep innvendig i systemet. Eksempelvis kan dette være såkalte ER- eller LPR-sonder eller vekttapskuponger som er innskrudd i prosessrør, i brønnhoder, i vanninjeksjonssystemer osv. Ved hjelp av en kort rørnippel (såkalt "access fitting") med innvendige gjenger og tetningssystem kan en sonde skrues inn i røret slik at den er i direkte kontakt med prosessmediet.

Både når det gjelder forskjellige typer sonder samt vekttapskuponger må disse skiftes ut relativt hyppig. Dette kan f.eks. skyldes variabel og kort levetid ved sonder, og planlagt inspeksjon i forbindelse med vekttapskuponger.

For å gjennomføre slike utskiftninger er det kjent å anvende mekaniske verktøy, såkalte retrievere. Dette omfatter en kuleventil som kan skrus direkte på nippelen som sonden er innskrudd i. Videre tilkoples en mekanisk retriever, som omfatter en dobbel sylinder, og ei innvendig, aksialt bevegelig og roterbar stang som gjør det mulig å skru en gjenget plugg med sonde inn i eller ut av nippelen.

En betydelig ulempe med det tradisjonelle mekaniske systemet er det at sylinder med stang i praksis blir svært lang, typisk mellom 1,8 og 2,0 meter. Dette gir betydelige begrensninger ved praktisk bruk, slik at nipler som befinner seg i nærheten av andre rør, nær dekk/gulv eller tak osv., ofte ikke kan betjenes pga. plassmangel. Den bevegelige sylinder-delen med stang kan også representere et faremoment idet rask, aksial forskyvning som følge av manglende trykkutjevning i retrieveren kan påføre skader på operatøren. Relativt høy vekt representerer også en ulempe, da både transport og drift av verktøyet blir fysisk tungt.

Fra NO 162 832 er kjent en anordning som i stor grad løser problemene som er forbundet med kjente mekaniske retrievere. I dette skriftet er det vist en anordning der en unngår bruken av ei innvendig stang med mekanisk overføring inn i, eller ut av nippelen. I stedet festes pluggen i nippelen slik at rotasjon er unødvendig. Plugg med sonde er videre utformet med tetningsringer slik at en ved å utnytte en hydraulisk trykkdifferanse kan skyve sonde med plugg inn i, eller ut av nippelen.

Imidlertid kan den hydrauliske retrieveren som er kjent gjennom NO 162 832 bare anvendes ved overtrykk i røret eller tanken. Videre kan det i visse tilfeller forekom-me at sonden fester seg, slik at overtrykket i røret ikke er tilstrekkelig stort for å få den ut. I slike tilfeller må det fortsatt anvendes mekaniske retrievere. En har da den ulempen at en kan benytte den kjente hydrauliske retrieveren i de tilfeller der det er vanskelig å komme til, men i tillegg må ha for hånden en mekanisk retriever for de stedene der det er vakuum, undertrykk, ingen trykkforskjell eller et svakt overtrykk i røret eller tanken.

Fra EP-A 0 008 041 er kjent en hydraulisk retriever omfattende en sylinder med et stempel som deler sylinderen i i to sylinderrom. Begge sylinderrommene har til-koplinger for tilførsel/utløp av hydraulisk fluid. Ved hjelp av denne kjente anordningen kan en sonde også trekkes ut om det er undertrykk i røret. Det er imidlertid her anvendt kun et enkelt stempel. Dette medfører at det må bli en minst like stor fysisk lengde som det er slaglengde på anordningen. Dette er med på å begrense bruksegenskapene, idet det kan være vanskelig å få montert utstyret enkelte steder.

Videre er retrieveren som beskrives i EP-A 0 008 04 len fastmontert anordning som ikke er beregnet for lett å kunne flyttes fra en sondetilkopling til neste.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å framskaffe en anordning som omtalt, som kan benyttes i de tilfeller der det ikke er tilstrekkelig overtrykk for å få ut en sonde eller liknende, og som har en redusert fysisk lengde i forhold til slaglengden.

Oppfinnelsens formål oppnås med en anordning med trekk som angitt i den karakteriserende delen av patentkrav 1. Ytterligere trekk går fram av de uselvstendige kravene.

I det følgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere ved hjelp av eksempel på utførelse og med referanse til vedlagte tegninger, der

fig. 1 viser en skissemessig framstilling av en hydraulisk retriever av kjent teknikk,

fig. 2 viser en skissemessig framstilling av en første utførelse av en hydraulisk retriever i samsvar med foreliggende oppfinnelse,

fig. 3 viser en framstilling av en andre utførelse av en hydraulisk retriever i samsvar med foreliggende oppfinnelse,

fig. 4 viser en nippel for bruk sammen med en hydraulisk retriever i samsvar med foreliggende oppfinnelse,

fig. 5 viser en kuleventil for bruk sammen med en hydraulisk retriever i samsvar med foreliggende oppfinnelse,

fig. 6 viser en tredje utførelse av en hydraulisk retriever i samsvar med foreliggende oppfinnelse i en første stilling,

fig. 7 viser den hydrauliske retrieveren fra fig. 6 i en andre stilling, og fig. 8 viser den hydrauliske retrieveren fra fig. 6 i en tredje stilling.

I fig. 1 viser en i og for seg kjent hydraulisk retriever. Den er generelt benevnt med referansenummer 1, og omfatter en sylinder 2 hvori er anbrakt et stempel 3 med ei stempelstang 5. I sylinderen 2 er det satt en tilkopling 19 for hydraulisk væske via et rør 20. Stempelstanga 5 er i figuren vist påkoplet en sonde 31, som i dette tilfellet er trukket ut av, henholdsvis skal settes inn i et rør eller tank 34. Det som her omtales som sonde 31, omfatter både selve følerdelen, el.l., og organ som er forbundet med føleren for å holde den på plass, f.eks. en pluggdel. Til røret eller tanken 34 er det koplet en nippel 25. I denne nippelen blir sonden 31 festet ved hjelp av plugger 27, f.eks. fire rundt omkretsen. Til nippelen 25 er det igjen koplet en kuleventil, generelt benevnt 24. Bruken av denne kjente hydrauliske retrieveren er tidligere beskrevet i norsk utlegningsskrift 162 832.

I fig. 2 vises i prinsippet en utførelse av en hydraulisk retriever i samsvar med

foreliggende oppfinnelse. Den omfatter en dobbeltvirkende sylinder, generelt benevt 2. To rom 2a, hhv. 2b er avgrenset mellom sylinderveggen og de to sidene av stemplet 3. I tillegg til tilkoplingen 19 og røret 20 for tilførsel av hydraulisk fluid finnes en ytterligere tilførsel 21 med tilhørende rør 22 for hydraulisk fluid. Dette dobbeltvirkende stemplet virker på den måten at når hydraulisk fluid tilføres gjennom tilkoplingen 19 vil det tilbakeføres gjennom tilkopling 21, og omvendt. Når nå en

sonde 31 skal innføres i et rør eller tank 34, settes stemplet 3 i virkning slik at hydraulisk fluid tilføres gjennom tilkoplingen 19. Stemplet blir da presset mot røret eller tanken 34, slik at sonden 31 føres mot røret eller tanken 34. Ved tilbaketrekning fra røret eller tanken 34 vil sylinderrommet 2b aktiveres ved at hydraulisk fluid tilføres gjennom tilkoplingen 21 og den hydrauliske fluid som finnes i sylinderrommet 2a føres ut gjennom tilkoplingen 19. Stempelstanga 5 er anordnet for å kunne festes til

ei kopling 32 på sonden 31. Dette kan f.eks. skje ved gjenger 32. Den drakrafta som oppstår i sylinderen virker på sonden 31, og den kan trekkes ut fra røret eller tanken 34 selv om det er undertrykk, eller sonden 31 sitter fast av andre årsaker.

I fig. 3 er vist en ytterligere utførelse av en hydraul-isk retriever i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Her er sylinderen avtrappet ved ei skulder 17, til dannelse av en første sylindervegg 15 som har en større innerdiameter enn en andre sylindervegg 16 som ligger nærmere sonden 31. Videre er stempelet 3 delt i to stempel-legemer 3, 4. Det første stempelet 3 er anbrakt innenfor det andre stempelet 4, som er hult. Stempelet 4 er utformet med en utragende del 6 i den ene enden, hvilken del ligger an mot sylinderveggen 15. En O-ring 7 tetter mellom den utragende delen 6 og sylinderveggen 15. På den motsatte enden av stempelet 4 er det utformet med en bevegelig, tettende del 10 som tetter ved en O-ring 12 inn mot stempelstanga 5 forbundet med stempelet 3. Den innragende delen 10 tetter videre mot sylinderveggen 16 ved en O-ring 11. Det oppstår et hulrom når stemplets deler 3 og 4 beveger seg fremover, dvs. når hydraulisk fluid tilføres gjennom tilkopling 19. Det er dette hulrom som forårsaker den "inndragende" bevegelsen. Stempelet 3 har en utragende del 8 som tetter mot innerveggen av stempelet 4. På den måten dannes et første hulrom 13 mellom det første stemplet 3 og det andre stemplet 4, og det dannes et andre hulrom 14 mellom det andre stemplet 4 og sylinderveggen 15. I stempelet 4 er det i nærheten av den tettende delen 10 anordnet en eller flere åpninger 18, slik at hulrommet 13 kommuniserer med hulrommet 14. Stemplene 3, 4 vil med andre ord virke som et teleskop. Dette gjør at retrieveren har en lang slaglengde, selv om den ikke er lang rent fysisk.

I fig. 4 er vist en i og for seg kjent nippel 25 for bruk sammen med foreliggende oppfinnelse. Nippelen er festet til røret eller tanken 34. Nippelen 25 har et sylindrisk hull 35 som rommer sonden 31. Både hullet 35 i nippelen og sonden 31 med plugg har en avtrapping slik at ytterste del har større diameter enn indre del. Ved innføring vil dermed sonden 31 stoppe mot en konisk avtrapping, som også anvendes som tet-ningsflate. Sonden 31 er fastgjort ved fire tapper 27, som er plassert rundt omkretsen, i 90° avstand fra hverandre. Tappene 27 er utstyrt med gjenger, og kan skrus inn i spor i sonden, eller mer korrekt i dennes festepluggdel. Sonden holdes dermed i posisjon.

I fig. 5 er vist en kuleventil 24 beregnet på å anvendes i forbindelse med foreliggende oppfinnelse. Den er av et i og for seg kjent slag, med et ventillegeme 26 som har form av ei kule med en gjennomgående sylindrisk åpning. Ventil-legemet, eller kula 26 kan reguleres mellom lukket og åpen stilling ved hjelp av en ytre hendel 23.

I det følgende skal bruken av den dobbeltvirkende sylinderen forklares med referanse til fig. 6-8. Ved utskifting av en sonde 31 starter operasjonen ved at dekselet på nippelen 25 skrues av, og kuleventilen 24 monteres til nippelen 25. Kuleventilen 24 er åpen. Deretter monteres den hydrauliske retrieveren 1 til øvre del av kuleventilen 24. De hydrauliske tilkoplingene 19, 21 tilkoples ei dobbeltvirkende pumpe, f.eks. ei håndpumpe som kan omstilles mellom ei første stilling der hydraulisk væske strømmer ut fra en tilkopling og inn i en tilkopling, og en andre stilling som er mot-satt. Pumpa settes i den første stillingen, slik at hydraulisk fluid går inn gjennom koplingen 19 og ut gjennom koplingen 21. En fyller deretter hulrommet bak stemplene 3 og 4 med olje og pumper til trykket er det samme, eller noe mer enn trykket inne i prossesrøret 34. En er nå kommet fram til situasjonen som er vist i fig. 6.

Nå er sonden 31 avlastet mot trykket i røret eller tanken 34, og låsepinnene 27 kan tas så langt ut at de ikke lenger er i inngrep med sporet i pluggen. Deretter omstilles pumpa til sin andre stilling, og ved drift av pumpa vil nå stemplene 3, 4 trekkes tilbake i sylinderen 2. Dersom det er tilstrekkelig overtrykk i røret eller tanken 34, vil sonden 31 skyves ut ved hjelp av dette. Hvis derimot det er undertrykk i røret eller tanken 34, eller sonden 31 sitter fast på en eller annen måte, vil draget fra stemplene 3, 4 trekke ut sonden 31. Vi har nå situasjonen som er vist i fig. 7. Etter at sonden 31 har passert kuleventilen 24 kan hendelen 23 slås over, og kuleventilen 24 stenges. Når kuleventilen 24 er stengt, frigjøres retrieveren 1 med sonden 31, hvoretter sonden kan inspiseres, eventuelt erstattes med en ny før den settes inn igjen.

Innsetting av sonden 31 skjer ved den motsatte prosessen som den som er beskrevet ovenfor. Retrieveren 1 med sonden 31 skrues på kuleventilen 24. Ved å åpne kuleventilen 24, fylles sylinderkammeret foran sonden med hydraulisk fluid. Pumpa settes i sin første stilling, og hydraulisk væske pumpes inn bak sonden 31. Sonden 31 kan igjen pumpes inn i posisjon. Når sonden 31 kommer i posisjon i nippelen 25, skrues låsetappene 27 inn, slik at sonden 31 låses.

Deretter fjernes retieveren 1 og kuleventilen 24, og som ekstra sikkerhet og som avlastning for låsetappene 27 skrues dekselet på. Man er dermed tilbake til samme situasjon som vist i fig. 4.

Den dobbeltvirkende hydrauliske retrieveren i samsvar med foreliggende oppfinnelse har mange fordeler. Den er konstruert spesielt for å få liten størrelse og lav vekt. Dette gjør den sikrere og lettere å operere, og kan også gjøre det mulig å overvåke steder der det ellers ville være umulig å komme til på grunn av størrelsen på tradisjonelle mekaniske uttrekksverktøy. Dersom dette verktøyet anvendes på trykk-satte system på mer en ca. 5 bar, vil trykket i røret eller tanken 34 kunne anvendes for å skyve sonden ut av røret eller tanken og inn i retriveren.

Claims (2)

1. Anordning for montering, hhv. demontering av sonder (31) i prosessrør, tanker (34) eller liknende, omfattende en nippel (25) montert i veggen på røret eller tanken (34,36), en kuleventil (24) montert på nippelen (25) og en sylinder (2) som er montert på kuleventilen (24); idet det i sylinderen (2) er anbrakt et første stempel (3) med ei stempelstang (5), hvilket stempel (3) deler sylinderen (2) i to sylinderrom (2a, 2b), idet det første sylinderrommet (2a) har en en første tilkopling (19) for tilførsel, hhv. utløp av hydraulisk fluidum fra/til ei pumpe el.l. for å regulere trykket i sylinderrommet (2a) for å kunne bringe sonden (31) ut fra sylinderen (2), gjennom kuleventilen (24) og inn i nippelen (25),og det andre sylinderrommet (2b) har en en andre tilkopling (21) for utløp, hhv. tilførsel av hydraulisk fluid, for også å kunne trekke sonden (31) ut av nippelen (25), gjennom kuleventilen (24) og til sylinderen (2), idet stempelstanga (5) er anordnet for å kunne festes til en kopling (32) på sonden (31), karakterisert ved at det første stempelet (3) er anbrakt innenfor et andre stempel (4), slik at det dannes et første hulrom (13) mellom det første stemplet (3) og det andre stemplet (4), og det dannes et andre hulrom (14) mellom det andre stemplet (4) og sylinderveggen (15), hvilke hulrom (13, 14) kommuniserer ved en åpning (18), og at sylinderens innervegg (15, 16) er avtrappet ved ei skulder (17) med en innerdiameter som er mindre enn ytterdiameteren til det andre stempelet (4).

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at stempelstanga (5) er utstyrt med gjenger (33) som passer med gjenger på koplingen (32).