NO177684B - Rörskjöt - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en rørskjøt som angitt i ingressen til det etterfølgende krav 1.

Ved reparasjon av undervanns-rørledninger under anvendel-se av mekaniske reparasjonssystemer i situasjoner der den normalt foretrukne sveising ikke er praktisk, blir skadete sek-sjoner vanligvis fjernet og en erstatningsseksjon så nedsenket i stilling og forbundet med rørledningens to åpne ender. Normalt er slike åpne ender utstyrt med passende koplingsinnret-ninger ved hjelp av hvilken erstatningsseksjonen kan koples til endene. Normalt vil en slik koplingsinnretning være en fjernmanøvrert kopling såsom en spennhylsekopling som er hyd-raulisk manøvrert og kan styres ved hjelp av en fjernmanøvrert farkost eller ved hjelp av dykkere på stedet. Nylig er det blitt mulig å fremskaffe et verktøy som innføres i rørlednin-gens åpne ende for å bringe enden utad til fast gripe- og tetningsinngrep med en flens eller annet koplingsmiddel som omgir enden. Det er også vanlig å innbefatte regulerbare skjøter for å kompensere for aksielle skjevheter samt tilpasse lengden av erstatningsrørseksjonen til avstanden mellom rør-ledningens to åpne ender. Slik utforming er vist og antydet US-patenter nr. 4 388 752 og 4 662 663. Som ytterligere eksempel på teknikkens stand skal vises til NO 158 435.

Det er blitt et problem å ha verktøyet i enden av rørled-ningen ettersom det ville være meget enklere dersom verktøyet kunne elimineres og den endelige utforming foretas fra utsiden med tilkoplet erstatningsseksjon. Derved ville man unngå problemet med å fjerne verktøyet etter at rørledningsenden er blitt smidd inn i den omgivende kopling særlig for "siste-ende"-forbindelser.

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en rørskjøt som er slik konstruert at det ikke opp-står noe slikt problem som ovenfor omtalt i forbindelse med kjent teknikk, og dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en rørskjøt av den innledningsvis angitte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i den karakteriserende del av det etterfølgende krav 1. Fordelaktige utføringsformer av oppfinnelsen fremgår av de øvrige etterfølgende krav.

Det blir således mulig å pressforme rørskjøten ifølge

oppfinnelsen i et undervannsområde, uten behov for anbringelse og fjerning av et formeverktøy ved enden av rørledningen, sam-tidig som skjøten er istand til å oppta lengdeforandringer som følge av variasjoner i avstanden mellom undervannsrørets ender forut for pressformingen.

Ovennevnte samt andre formål og fordeler er i det følgen-de angitt og forklart i tilknytning til tegningene hvor: Figur 1 er et delvis lengdesnitt gjennom de monterte bestanddeler av den forbedrete rørskjøt før den avsluttende pressforming av skjøten. Figur 2 er et annet lignende delvis snitt gjennom den ferdig formete skjøt. Figur 3 er et annet lignende delvis snitt gjennom en modifisert form av den forbedrete skjøt forut for pressforming. Figur 4 er et lignende delvis snitt gjennom en annen modifisert form av den forbedrete skjøt forut for pressforming. Figur 5 er et lignende delvis snitt av ytterligere en modifisert form av den forbedrete skjøt forut for pressforming. Figur 6 er et annet delvis snitt av en annen modifisert form av den forbedrete skjøt forut for pressforming. Figur 6A er et delvis detaljriss av den forbedrete tetningsinnretning som begrenser strømning ut av rommet mellom hylsen og den første rørdelens randparti forut for og under pressforming. Figur 6B er et delvis detaljriss av den forbedrete tetnings-innretningsposisjon under og etter innstrømning av fluider fra det indre av skjøten etter pressforming.

Som vist i figur 1 omfatter den forbedrete rørskjøt 10 en første rørformet del 12, en andre rørformet del 14 og en inn-satshylse 16. Den første rørdel 12 omfatter en rørformet hoveddel 18 med en gjennomgående boring 20. Hoveddelen 18 omfatter et rørformet parti 22 med en endebearbeidelse 24 som er egnet for sveising til en rørseksjon (ikke vist), og et opp-høyet parti 26 som har samme innvendige diameter som boringen 20, men en vesentlig større ytterdiameter i forhold til rør-partiet 22. En forsenkning 28 danner en skulder 30 som vender bort fra rørpartiet 22. Et randparti 32 strekker seg fra den ytre del av det opphøyde parti 26 i retning bort fra rørpar-tiet 22. Den indre del av randpartiet 32 nær skulderen 30 er en sylinderflate 34. En rygg- og rilleutsparing 36 strekker seg utad fra sylinderflaten 34 og randpartiets 32 ytre innside avsmalner aksielt og radielt utad for å ende i en sylinderflate 38 i hvilken er utformet et tetningsspor 40. Stort sett foretrekkes at konstruksjonen av rygg- og rilleutsparingen 36 omfatter rygger 42 som har forholdsvis skarpe hjørner med små mellomliggende fordypninger, og at et passende volum av kom-penseringsmateriale 43 er plassert i rillene 44 for å uteslut-te vann fra disse. Et passende volum av kompenseringsmateri-ale er mikrokuler i en epoksymatriks. Den andre rørdel 14 omfatter en hoveddel 46 med en sentral gjennomgående boring 48. Hoveddelen 46 omfatter et rørformet parti 50 med endebearbeidelse 52, egnet for sveising til en rørseksjon (ikke vist), et opphøyet parti 54 og et aksielt forløpende randparti 56. En forsenkning 58 danner en skulder 60 som vender bort fra hoveddelens 46 rørparti 50. Randpartiet 56 strekker seg fra hoveddelens 46 opphøyde parti 54 ved en posisjon mellom den innvendige skulder 60 og utvendige skulder 62 og er formet slik at det ligger i liten avstand fra innsiden av den første rørdelens 12 randparti 32 når de sammensettes. En tetning 64 som er plassert i sporet 40 for tetning mot utsiden av randpartiet 56. Den ytre ende av randpartiet 56 passer inn i forsenkningen 28. Randpartiet 56 er vesentlig tynnere enn randpartiet 32 på den første rørdel 12 da det skal formes utad ved hjelp av trykk, til fast gripe- og tetningsinngrep med rygg- og rilleutsparingen 36.

Hylsen 16 som har en sentral boring 68 som har stort sett samme diameter som boringene 20 og 48 er plassert i delene 12 og 14 mellom skuldrene 30 og 60 som vist. Et spor 70 strekker seg rundt utsiden av hylsen 16 nær skulderen 60 og opptar en tetningsring 72 for tetning mot innsiden av randpartiet 56 ved denne posisjon. Sporet 74 strekker seg rundt utsiden av hylsen 16 nær skulderen 30 og opptar en tetningsring 76 for tetning mot innsiden av randpartiet 56 ved denne posisjon.

Trykkfluid tilføres skjøten 10 gjennom en slange 78, fitting 80 og port 82 som kommuniserer med rommet mellom tetningsringene 72 og 76 rundt utsiden av hylsen 16. Det foreslås at hylsens 16 utside skal ha en noe mindre diameter i dette område som vist, slik at der ikke vil være noen begrens-ning av den jevne tilførsel av trykkfluid som leveres dit gjennom porten 82.

Det skal bemerkes at både randpartiet 32 og hylsen 16 er forholdsvis tykke i forhold til randpartiet 56 og det foreslås at randpartiet 32 og hylsen 16 kan fremstilles av materialer med større motstand mot deformering som reaksjon på trykket i fluidet som tilføres for forming av randpartiet 56 inn i rygg-og rilleutsparingen 36. Når tilstrekkelig trykkfluid er til-ført gjennom slangen 78 deformeres randpartiet 56 til fast gripe- og tetningsinngrep med ryggene 42 for å danne en metallisk tetning og sikre den første og andre rørdel 12 og 14 til fast inngrep med hverandre og med den forbedrete rørskjøt 10 ifølge foreliggende oppfinnelse.

Den forbedrete skjøt 110 vist i figur 3 er en modifisert rørskjøt ifølge foreliggende oppfinnelse og er i alt vesentlig av samme konstruksjon som skjøten 10 og alle bestanddeler som er de samme er gitt den samme tallhenvisning med prefikset "1" tilføyet. Forskjellen ved den modifiserte skjøt 110 er at ut-formingen av skuldrene 130 og 160 som innbefatter utsparinger eller riller 131 og 161 og endene av hylsen 116 innbefatter samvirkende utspring 116a, 116b som opptas i henholdsvis sporene 131 og 161. Det antas at et slikt innbyrdes inngrep av hylsen 116 i sporene 131 og 161 gir en sikker posisjonering og sentrering av hylsen 116 i dens ønskete posisjon. Denne sammenlåsende konstruksjon vil støtte hylsen 116 når smitrykk påføres. Dessuten gir tetningen 134b i sporet 134a i flaten 134 tetning mot randpartiets 156 utvendige ende.

Den forbedrete skjøt 210 som er vist i figur 4 er en annen modifisert rørskjøt ifølge foreliggende oppfinnelse og har stort sett samme konstruksjon som skjøtene 10 og 110. I figur 4 er like bestanddeler gitt samme tallhenvisninger med prefikset "2" tilføyd. Forskjellen ved den modifiserte skjøt 210 er at den har en utforming hvorved den kan forlenges eller forkortes forut for forming, for nøyaktig å oppta den lengde som skjøten skal fylle mellom de to ender av røret som de to rørdeler er festet til. Skjøten 210 omfatter en første rør-formet del 212 og en andre rørformet del 214 samt en hylse 216. Randpartiet 232 til den første rørdel 212 er vesentlig lengre og omfatter en rygg- og rilleutsparing 236 langs stort sett hele lengden av dens innvendige overflate. Den andre rørdel 214 omfatter en hoveddel 246 med en gjennomgående sentral boring 248. En forsenkning 258 danner skuldre 260 inne i randpartiet 256. Randpartiets 256 utside er stort sett rett over hele sin lengde. Hylsen 216 har en sentral boring 268 som er stort sett den samme som boringene 220 og 248. Hylsen 216 er anordnet i randpartiet 256 og er sveiset som ved 257 til innsiden av den andre rørdel 214 som vist. Hylsen 216 er også sveiset til enden av randpartiet 256 ved 255 som vist. Med denne konstruksjon er hylsen 216 festet i forsenkningen 258 og er avtettet i denne ved hjelp av sveisene 255 og 257. Trykkfluid leveres til rommet 261 mellom enden av hylsen 216 og skulderen 260 via porten 282. En slange 278 som leverer trykkfluid er forbundet med en fitting 280 som er festet i den ytre åpning av porten 282 i enden av den andre rørdels 214 hoveddel 246. Fluidet som leveres gjennom porten 282 ledes til utsiden av rommet 261 og ettersom hylsens 216 utside befinner seg i noen avstand fra innsiden av randpartiet 256, vil fluidtrykk utøves langs hele innsiden av randpartiet 256 slik at det deformeres jevnt til fast tetnings- og gripeinngrep med rygg- og rilleutsparingen 236 på innsiden av randpartiet 232.

Det skal bemerkes at ved den spesielle konstruksjon av skjøten 210 vil den aksielle plassering av den andre rørdel 214 i randpartiet 232 til den første rørdel 212 ikke komme i konflikt med pressformingen av bestanddelene for dannelse av en tett og fast skjøt. Ved at der foreligger mulighet for en slik aksiell bevegelse kan den forbedrete skjøt anvendes i situasjoner der det forekommer en liten lengdevariasjon mellom delene som sammenkoples.

Skjøten 510 vist i figur 5 er stort sett den samme som skjøten 10 vist i figur 1 og 2 og de samme deler har fått de samme tall i skjøten 510 med tilføyelse av prefikset "5<1*>. Det trekk som skiller disse to utføringsformer av oppfinnelsen er den kommunikasjon som er opprettet mellom rommet mellom utsiden av hylsen og innsiden av randpartiet til den andre rørdel. Dette trekk som vist i skjøten 510 er tilføyelsen av en kanal 584 gjennom rørdelen 514 fra kanalen 582 til boringen 548. En tilbakeslagsventil 586 er plassert i kanalen 584 for å hindre innadstrømning av trykkfluider til boringen 548, men tillater ikke strømning av trykkfluider fra innsiden av boringen 548 inn i kanalen 584 og således inn i rommet mellom innsatshylsen 516 og innsiden av randpartiet 556. Kanalen 588 er vist for-løpende gjennom innsatshylsen 516 og innbefatter tilbakeslagsventil 590 for å tillate strømning utad, men hindre strømning innad. Selv om to kanaler 584 og 588 er vist i figur 5, vil bare én slik kanal normalt bli benyttet.

Skjøten 610 som vist i figur 6 er lik skjøten 510 bort-sett fra at der ikke er anordnet noen kanaler eller ledning, men en tetningsring 692 er plassert i det utvendige spor 674 på utsiden av innsatshylsen 616. Et dypt spor 694 er utformet på utsiden av innsatshylsen 616 i en viss avstand fra sporet 674 ved en leppe 696. Leppen 696 har en redusert høyde som er spesielt konstruert for å understøtte tetningsringen 692 når den utsettes for fluidtrykk som virker mellom hylsen 616 og randpartiet 656, men når trykk på tetningsringen 692 utøves fra innsiden av skjøten 610 blir tetningsringen 692 positivt beveget fra sin plass i sporet 674 som vist i figur 6A til det dype spor 694 som vist i figur 6B. I denne stilling tetter ikke lenger tetningsringen 692 mellom utsiden av hylsen 616 og innsiden av randpartiet 656, slik at fluidtrykk fra boringen i skjøten 610 fritt kan passere tetningsringen 692 når det over-stiger trykket bak tetningsringen 692. På denne måte utlignes fluidtrykkene som virker på innsatshylsen etter fullføringen

av pressformingstrinnet. Det skal bemerkes at fittingene 580

og 680 fortrinnsvis er av en type som lett og hurtig kan fra-koples og tilkoples ved hjelp av en dykker og innbefatter også et ventilelement som hindrer gjennomstrømning etter at det er frakoplet. Videre foretrekkes plassering av en plugg i tet-tende forhold over åpningen til fittingen som en dobbelt sik-kerhet ved tetningen for å hindre lekkasje gjennom fittingen.

Den forbedrete rørskjøt ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en skjøt som er konstruert for montering i et undervannsområde og kan være den siste skjøt i en undervanns rørledningsreparasjon og -utskiftning, ved at den fullføres som en pressformet skjøt med metallisk gripe- og tetningsinngrep uten noe innvendig verktøy som blir igjen i rørledningen.

Claims (11)

1. Rørskjøt omfattende en første rørformet del (12) som har en første hoveddel

(18) med en gjennomgående sentral boring (20), et første randparti (32) som strekker seg aksielt derfra og med en første innvendig skulder (30) som vender i den retning som det første randparti strekker seg, en andre rørformet del (14) som har en andre hoveddel (46) med en sentral gjennomgående boring (48), et andre randparti (56) som strekker seg aksielt derfra og med en andre innvendig skulder (60) som vender i den retning som det andre randpartiet strekker seg, hvilket andre randparti har en ytterdiameter som er mindre enn innerdiameteren til det første randparti slik at det passer i dette, hvilket første randparti har en innvendig rygg- og rilleutsparing (36), en hylse (16) som er plassert i de første og andre rand-partier og mellom skuldrene og som har en sentral gjennomgående boring av stort sett samme diameter som diametrene til de sentrale boringer i den første og andre hoveddel, tetningsmidler (70, 76) som omgir hylsen (16) nær dens ender for tetning mot innsiden av det andre randparti (56), karakterisert ved midler (82) som danner fluidkommunikasjon fra utsiden av de rørformete deler (12, 14) til en stilling mellom tetningsmidlene på utsiden av hylsen (16) og innsiden av det andre randparti (56), for deformering av det andre randparti (56) inn i rygg- og rilleutsparingen (36) .

2. Rørskjøt ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter en fitting (80) som er festet til det ene av de rørfor-mete deler (12, 14) i nevnte fluidkommunikasjon og har midler for løsbar tilkopling av en trykkfluidslange (38).

3. Rørskjøt ifølge krav l, karakterisert ved at fluidkommunikasjonen omfatter en port (82) gjennom den andre rørformete hoveddel (46).

4. Rørskjøt ifølge krav 1, karakterisert ved at det andre randparti (56) er innrettet til å bringes i tett og fast gripe- og tetningsinngrep mot innsiden av det første randparti (32).

5. Rørskjøt ifølge krav 1, karakterisert ved at skuldrene (130, 160) omfatter et spor (131, 161) og at hylsen (16) omfatter endeutspring (116a, 116b) som sam-virker med sporene i skuldrene.

6. Rørskjøt ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter midler for tetning mellom den utvendige bunn av det andre randparti (56) og den indre ende av det første randparti (32).

7. Rørskjøt ifølge krav l, karakterisert ved at det første randparti (232) er vesentlig lenger enn det andre randparti (256), og at hylsen (216) er festet og avtettet i det andre randparti (256).

8. Rørskjøt ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter en fluidkommunikasjonsinnretning (584, 588) mellom utsiden av hylsen (516) og innsiden av hylsen, og midler (586, 590) for å begrense strømningen gjennom fluidkommunikasjonsinnretningen i retning mot innsiden av hylsen.

9. Rørskjøt ifølge krav 8, karakterisert ved at fluidkommunikasjonsinnretningen og strømnings-begrensningsmidlene omfatter en kanal (588) gjennom hylsen (516), og en tilbakeslagsventil (590) i kanalen for å hindre strøm-ning til innsiden av hylsen.

10. Rørskjøt ifølge krav 8, karakterisert ved at fluidkommunikasjonsinnretningen og strømnings-begrensningsmidlene omfatter en kanal (584) som kommuniserer mellom innsiden av de rørformete deler (512, 514) og fluidkommunikasjonsinnretningen fra utsiden av de rørformete deler til en stilling mellom tetningsmidlene på utsiden av hylsen, og en tilbakeslagsventil (586)i kanalen for å hindre strøm-ning til innsiden av de rørformete deler.

11. Rørskjøt ifølge krav 8, karakterisert ved at tetningsmidlene (692) er anordnet i et primært spor (674) rundt utsiden av hylsen og med et større sekundært spor (694) nær dette og adskilt fra det primære spor ved en kort leppe (696) slik at når tetningen (692) utsettes for fluidtrykk fra innsiden av skjøten vil den beveges inn i det større sekundære spor (694) for å tillate fri strømning av fluid til utsiden av hylsen.