NO179167B - Innretning for etablering av overföring av fluider fra og/eller til en beholder - Google Patents

Abstract

Det beskrives en innretning som er løsbart festbar på overflaten til en beholder (12) for etablering av overføring av fluider fra og/eller til beholderen. Innretningen Innbefatter et hus (1) med en åpning beregnet for retting mot beholderoverflaten, en hullsag (3) ved åpningen beregnet for utskjæring av et hull i beholderen, og en pakningsflens (7) rundt huset beregnet for tettende anlegg mot beholderoverflaten, rundt det utskårne hull. Innretningen er kjennetegnet ved at huset er hylseformet, med et hylseløp (2) med en første og andre endeåpning, hvorav den første endeåpning er beregnet for retting mot beholderoverflaten.Hullsagen (3) er fast tilordnet det hylseformede hus (I) , og pakningsflensen (7) er løs i forhold til huset og utgjør en del av en pakningshylse (8) som strekker seg mot hullsagen (3). Pakningshylsen (8) har en ytterdiameter lik eller mindre enn hullsagen, og midler (4,9) som ved aktivering påvirker pakningshylsen (8) for aksiell sammenpressing med tilhørende radiell utvidelse til tettende og fastspennende anlegg mot og rundt hullet inne i beholderen, og et stengeelement (II) . i. hylseløpet (2). Det beskrives også en nippel til bruk i innretningen.

Description

Oppfinnelsen gjelder en innretning som er løsbart festbar på overflaten til en beholder for etablering av overføring av fluider fra og/eller til beholderen, hvilken innretning innbefatter et hus med en åpning beregnet for retting mot beholderoverflaten, en hullsag ved åpningen og beregnet for utskjæring av et hull i beholderen, og en pakningsflens rundt huset og beregnet for tettende anlegg mot beholderoverflaten, rundt det utskårne hull. Oppfinnelsen vedrører også en nippel for bruk i en slik innretning.

Oppfinnelsen er utviklet i forbindelse med tømming av skipsvrak som inneholder olje, men er ikke begrenset til slik spesiell anvendelse, da oppfinnelsen også med fordel kan anvendes for andre formål hvor eksempelvis tilstedeværende armatur eller utstyr som normalt benyttes for fluidumover-føringen ikke er operative eller tilgjengelige. Oppfinnelsen kan eksempelvis også utnyttes i forbindelse med et eventuelt behov for innføring av luft i en beholder eller lignende, hvor det befinner seg personell, osv.

Som typisk eksempel på teknikkens stand skal det vises til US-PS 4.284.110, hvor det vises bruk av et hus med en åpning som rettes mot beholderoverflaten. Ved åpningen befinner det seg en hullsag som benyttes for utskjæring av et hull i beholderen. Etter utskjæringen av hullet trykkes huset mot beholderoverflaten slik at en pakningsflens rundt huset kommer til tettende anlegg mot beholderoverflaten, rundt det utskårne hull. På denne måten etableres det en fluidumover-føringsforbindelse i umiddelbar tilknytning til utboringen av hullet. Huset holdes på plass ved hjelp av klør som aktiveres og svinges utover til anlegg mot beholderens innervegg rundt hullet.

Fra det svenske utlegningsskrift nr. 374 191 er det kjent en anordning for fastholding og tetning av et radielt plassert grenrør fra en rørledning. Det benyttes en tetning som er gjenget innvendig slik at når grenrørtilkoplingen skrus ned i tetningen vil denne ekspandere på innsiden av røret og derved holde fast tilkoplingen samt sørge for tett overgang.

Det er en hensikt med oppfinnelsen å videreutvikle og for-enkle det kjente utstyr, med samtidig oppnåelse av et hedre avtettet og fastspennende anlegg. En særlig hensikt er å unngå at fluidum overføres, eksempelvis begynner å lekke ut fra beholderen gjennom det tilveiebragte hull, før man har fått rigget opp tilhørende eksternt utstyr for ivaretagelse av lekkasje og for uttak av innholdet i beholderen.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en innretning som nevnt innledningsvis, kjennetegnet ved at huset er hylseformet, med et hylseløp med en første og andre endeåpning, hvorav den første endeåpning er beregnet for retting mot beholderoverflaten,

at hullsagen er fast tilordnet det hylseformede hus,

at pakningsf lensen er løs i forhold til huset og utgjør en del av en pakningshylse som strekker seg mot hullsagen, hvilken pakningshylse har en ytterdiameter lik eller mindre enn hullsagen,

et utvendig gjengeparti på det hylseformede hus og en til pakningshylsen ved dens mot hullsagen vendte ende tilkoplet mutter som samvirker med gjengepartiet og ved tilskruing påvirker pakningshylsen for aksiell sammenpressing med tilhørende radiell utvidelse til tettende og fastspennende anlegg mot og rundt hullet inne i beholderen, og

ved at det i hylseløpet er anordnet et stengeelement.

En slik innretning benyttes på den måten at man ved etablering av overføring av fluider fra eller til en beholder setter det hylseformede hus med hullsagen mot beholder-overf laten og foretar utboringen, idet herunder huset inngår som en del av den roterende hullsag. Så snart hullet er ferdigskåret fortsetter man boreoperasjonen med aksial bevegelse og rotasjonsbevegelse av huset og hullboret, hvorunder pakningshylsen vil gå inn i hullet, helt til pakningsflensen får anlegg mot beholderoverflaten. Ved fortsatt rotasjonsbevegelse vil deretter mutteren klatre på gjengepartiet og derved påvirke pakningshylsen aksialt og radielt, slik at den får tettende og fastspennende anlegg mot og rundt hullet. For boringen benyttes det en tilpasset boremaskin, som nå kan løskoples og benyttes for boring av et nytt hull i beholderen. Ved eksempelvis tømming av et skipsvrak vil det være nødvendig å ha minst en uttaksåpning for uttak av olje, og en innføringsåpning for tilsvarende etterfylling av vann eller lignende.

Innretningen som nå sitter i hullet, er avtettet fastspent i hullet og dens hylseløp er også stengt, som følge av at stengeelementet i hylseløpet fremdeles er på plass. Dette stengeelement åpnes først når man bevisst går inn i beholderen med en nippel som føres inn i hylseløpet og som er tilknyttet eksternt utstyr for overføring av fluider.

Særlig fordelaktig kan mutteren være tilordnet en hylseforlengelse som strekker seg inn mellom pakningshylsen og gjengepartiet. Denne hylseforlengelse vil danne et støtte-element for pakningshylsen og hindre at den presses inn og setter seg fast i gjengepartiet.

På særlig fordelaktig måte kan stengeelementet i hylseløpet være et i hylseløpet innspent plateelement. Et slik plateelement kan da briste eller presses ut når en nippel eller en annen innsats føres inn i hylseløpet.

Det hylseformede hus utgjør som man vil forstå en del av et borlegeme og særlig fordelaktig kan derfor det hylseformede hus ved sin andre endeåpning være forsynt med midler for drivsamkopling med en drivanordning for rotasjon av huset og den tilordnede hullsag. Drivsamvirket kan derved tilveie-bringes ved at en bormaskin settes på huset.

Inne i hylseløpet utformes det fordelaktig et omløpende låsespor i hylseløpets vegg for låsesamvirke med en låsering eller fjærring på et element som innføres i hylseløpet.

Oppfinnelsen vedrører også en nippel for bruk i en innretning innbefattende et hylseformet hus med et hylseløp med en første og andre endeåpning, som angitt foran, og nippelen er ifølge oppfinnelsen kjennetegnet ved at den er utformet med et omkretsparti for tettende samvirke med hylseløpet i en deri innført stilling og ved at den har et gjennomgående løp med et utvidet løpsparti som danner en mot beholderen rettet, omløpende tetningsflate for en i det utvidede løpsparti anordnet, mot tetningsflaten fjærbelastet ventilplate.

Denne ventilplate kan fordelaktig være forskyvbart aksialt i løpspartiet ved hjelp av en aksial plassert spindel som har føring i et sentralt i løpet stagbåret nav.

Nippelen kan derved settes tettende inn i hylseløpet, idet dens innebygde ventil først åpnes ved behov.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et oppriss av en innretning ifølge

oppf innelsen,

fig. 2 viser to halvsnitt gjennom innretningen i

fig. 1,

fig. 3 viser etablering av en overføringsfor-bindelse under utnyttelse av en innretning

og en nippel ifølge oppfinnelsen,

fig. 4 viser en innretning ifølge oppfinnelsen under bruk, sammen med en nippel, delvis

gj ennomskåret,

fig. 5 viser en innretning ifølge oppfinnelsen i bruk sammen med en nippel ifølge oppfinnelsen, delvis gjennomskåret, og

fig. 6 viser et delvis gjennomskåret oppriss av en blindplugg som kan benyttes i forbindelse med innretningen ifølge oppfinnelsen.

I fig. 1 er det vist en innretning ifølge oppfinnelsen, i form av et hus med en tilhørende hullsag. Den i fig. 1 viste innretning representerer således et element som kan benevnes som en borplugg, da hele innretningen som sådan er beregnet for tilkopling til en boremaskin og virker både som hullbor og plugg.

I fig. 2 er det vist to halvsnitt gjennom innretningen, idet høyre side viser borpluggen like etter foretatt boring, mens venstre side viser borpluggen i fastspent tilstand, like etter selve boringen.

Innretningen innbefatter et hylseformet legeme 1 med et gjennomgående hylseløp 2. Ved hylseløpets ene endeåpning er hylselegemet utformet som en hullsag 3. Hylselegemet 1 er forsynt med et utvendig gjengeparti 4. Ved hylselegemets andre endeåpning er det skrudd på en drivring 5, som således vil danne en anleggskrave for innretningen. På undersiden av anleggskraven sitter det en teflonring 6, som danner underlag for en pakningsflens 7 med tilhørende pakningshylse 8. På det utvendige gjengeparti 4 er det skrudd på en mutter 9. Denne mutter er som vist tilordnet pakningshylsen 8 og strekker seg Inn mellom pakningshylsen 8 og hylselegemet 1 med en forlengelseshylse 10, som strekker seg inn mellom pakningshylsen 8 og gjengepartiet 4.

I hylseløpet er det satt inn en stengeplate 11.

Den hittil beskrevne innretning eller borplugg benyttes på følgende måte: I utgangspunktet har den en tilstand som vist i fig. 1 og i høyre halvdel av fig. 2. En bormaskin settes an mot kraven 5, som har et tverrspor i sin endeflate for samvirke med motsvarende drivelementer i bormaskinen, og hullsagen 3 settes an mot den beholder hvis vegg 12 skal gjennombores. Ved hjelp av bormaskinen bringes hele innretningen til å rotere. Herunder vil hullsagen 3 bore seg gjennom beholderveggen 12 og skjære ut en sirkelformet veggplate. Denne veggplate trykkes inn etter utskjæringen, idet innretningen 5 fremdeles presses innover og roteres ved hjelp av bormaskinen. Dette skjer helt til pakningsf lensen 7 får det anlegg mot beholderveggen 12 som er vist i høyre halvdel av fig. 2. Ved fortsatt rotasjon vil pakningsf lensen 7 og dens tilhørende pakningshylse 8 holdes igjen av friksjonen mot beholderveggen 12. Derved holdes også mutteren 9 igjen, og den vil begynne å skru seg opp på det utvendige gjengeparti 4, slik det er vist til venstre i fig. 2. Under dette vil mutteren presse pakningshylsen 8 aksialt og komprimere den til den i fig. 2 venstre halvdel viste form. Som følge herav vil pakningshylsen og pakningsflensen få tettende og fastspennende anlegg mot og rundt hullet i beholderveggen 12, hvorved hele innretningen eller borpluggen spennes fast på avtettet måte i hullet. Boreoperasjonen avsluttes og boremaskinen kan så fjernes.

I beholderen sitter det nå en tett beholderplugg (stengeelementet 11 er fremdeles på plass).

Operasjonen kan så gjentas et annet egnet sted på beholderen, med fastsetting av en ny, tilsvarende borplugg, slik at man får to mulige adkomststeder til beholderen, et for uttak av innholdet og et for etterfylling av erstatningsfluidum (for å hindre beholderkollaps ).

Under utnyttelse av dykkere eller KOV'er, kan selve etabler-ingen av overføringsforbindelsen foretas, eksempelvis som vist i fig. 3, hvor en nippel 14 er vist klar for innføring i en innretning eller borplugg som er satt på plass i beholderveggen 12. Nippelen 14 er satt inn i et hus 15 som er tilknyttet en slange 16 vd hjelp av en stengeventil 17. Huset 15 har et håndtak 18 for betjening eksempelvis ved hjelp av en ROV.

Huset 15 med deri innsatt nippel 14 manøvreres på plass utenfor borpluggen og stikkes så inn i borpluggens hylseløp 2, til den stilling som er vist i fig. 4. Man vil forstå at under innføringen av nippelen vil stengeplaten 11 trykkes ut.

Nippelen 14 har som vist et omkretsparti 19 med et omløpende spor hvori det er lagt inn en 0-ring 20, som tetter mot hylselløpet i borpluggen. Nippelen har også et omløpende spor hvori det er innlagt en fjærring 21, som går inn i låsesporet 22 i hylseløpet 2, se fig. 2. Fjærringen 21 definerer nippelens innføring i hylseløpet.

Nippelen har som vist i fig. 4 et utvidet løpsparti 23 som danner en mot beholderen rettet, omløpende tetningsflate 24 for en i det utvidede løpsparti anordnet, mot tetningsflaten 24 fjærbelastet ventilplate 25. Ventilplaten 25 sitter på en aksial spindel 26 som har føring i et sentralt i løpet ved hjelp av stag 27 plassert nav 28. Spindelen har også føring i et tilsvarende overliggende nav 29. Ventilplaten 25 fjær-belastes mot setet 24 ved hjelp av en trykkfjær 30, som spenner mellom ventilplaten 25 og navet 28.

Nippelen er som vist i fig. 4 satt inn i et hus 15, som er tilknyttet slangen 16 via stengeventilen 17. Inne i huset er det en spindelanordning 32 som, når nippelen er satt inn i huset, påvirker spindelen 26 og holder den av ventilplaten 25 dannede ventil i den viste åpne stilling. I huset er det dessuten også en sikkerhetsventil 33. Det dreier seg her om i og for seg kjente tekniske ventilelementer. Hensikten med sikkerhetsventilen 34 er å gi direkte forbindelse med omgivelsene for derved å hindre at undertrykket i tanken blir for stort slik at det kan oppstå risiko for sammenbrudd av tanken.

Nippelen og huset holdes sammen ved hjelp av egnede kule-sperrer 34.

I den i fig. 4 viste stilling, hvor nippelen er ført inn gjennom borpluggen og satt på plass der, er det etablert en overføringsforbindelse, slik at eksempelvis olje i beholderen nå kan suges ut gjennom nippelen, forbi ventilen 24,25 og videre ut gjennom huset 15, ventilen 17 og slangen 16.

Et annet sted på beholderen vil det som regel være ønskelig å ha en etterfyllingsmulighet, for å unngå beholderkollaps, og dette kan realiseres ved at en modifisert nippel er ført inn i borpluggen og kan benyttes for eksempelvis etterfylling av vann i takt med utsugingen av olje fra beholderen.

Den i fig. 5 viste nippel 34 er utformet meget lik nippelen 14, og har således et omkretsparti som er tettende innført i borpluggen, samt en innvendig ventil, som er forspent til lukking. Det er derfor i fig. 5 benyttet de samme hen-visningstall som i fig. 4 hva angår like eller tilsvarende deler eller komponenter.

Øverst eller ytterst har nippelen 34 en noe annen utforming enn nippelen 14, idet den er utformet med et deksel 35, med et tilhørende, bare delvis vist håndtak 36 for manipulering ved hjelp av en ROV. Øverst har nippelen en rekke åpninger 37, beregnet for tilføring av f.eks. vann, fra en omliggende manifold eller et hus hvori nippelen 34 er opptatt når vann skal innføres. I innføringsstillingen er ventilen 24,25 lukket, på grunn av fjærbelastningen. I fig. 5 er ventilen vist åpen, i det man kan tenke seg vanntilførselen påsatt gjennom det ikke nærmere viste eksterne utstyr, idet vann således strømmer inn gjennom åpningene 37 og ned forbi ventilen og inn i beholderen gjennom nippelen 34.

Det kan bli nødvendig å forlate borpluggen, dvs. fjerne nippelen mens det ennå er behov for å ha beholderen stengt, og man kan da med fordel ta ut nippelen fra borpluggen og sette inn en blindplugg, som vist i fig. 6. Denne blindplugg er bare et enkelt plugglegeme 38 med en O-ring 40, beregnet for tetning mot hylseløpet i borpluggen, og en fjærring 41, beregnet for samvirke med låsesporet 22 i borpluggen. Blindpluggen har en blindboring 42, med en deri anordnet tverrstang 43, egnet for manipulering ved hjelp av en ROV.

Nippelen 14, se fig. 3, kan løsgjøres fra huset 15, for å etterlates i borpluggen. Med henvisning til fig. 4 kan dette foregå ved at låsemekanismen 34 åpnes og tillater huset 15 å løftes av slik at nippelen 14 blir stående igjen i den posisjon som er vist på fig. 4. Ventilen 25 vil dermed stenge. Nippelen 14 holdes på plass ved hjelp av låsemekanismen 21.

Låsemekanismen 34 på fig. 4 er normalt fjærbelastet og holdes låst av fjærkraft. I denne posisjonen kan huset 15 løftes av.

Låsemekanismen 34 på fig. 4 kan også låses mekanisk ved hjelp av en hendel som kan opereres av ROV. Når den således er mekanisk låst vil det være uløsbar forbindelse mellom nippel 14 og hus 15. I denne situasjonen kan en, ved å løfte i huset 15, frigjøre nippelen 14 fra borpluggen. Dette vil være situasjonen når nippelen 14 skal fjernes for å erstattes med blindplugg.

De forskjellige funksjoner til låsen 34 muliggjør gjentatte sammenkoplinger og fråkoplinger dersom det er ønskelig i en operasjonell sekvens. Ventilen 25 vil hindre utstrømming av beholderens innhold til omgivelsene ved slike på/av-kolinger.

Claims (7)

1. Innretning som er løsbart festbar på overflaten til en beholder (12) for etablering av overføring av fluider fra og/eller til beholderen, hvilken innretning innbefatter et hus (1) med en åpning beregnet for retting mot beholderoverflaten, en hullsag (3) ved åpningen og beregnet for utskjæring av et hull i beholderen, og en pakningsf lens (7) rundt huset og beregnet for tettende anlegg mot beholderoverflaten, rundt det utskårne hull, karakterisert ved at huset er hylseformet, med et hylseløp (2) med en første og andre endeåpning, hvorav den første endeåpning er beregnet for retting mot beholderoverflaten, at hullsagen (3) er fast tilordnet det hylseformede hus (1), at pakningsf lensen (7) er løs i forhold til huset og utgjør en del av en pakningshylse (8) som strekker seg mot hullsagen (3) , hvilken pakningshylse (8) har en ytterdiameter lik eller mindre enn hullsagen, et utvendig gjengeparti (4) på det hylseformede hus (1) og en til pakningshylsen (8) ved dens mot hullsagen (3) vendte ende tilkoplet mutter (9) som samvirker med gjengepartiet og ved tilskruing påvirker pakningshylsen (8) for aksiell sammenpressing med tilhørende radiell utvidelse til tettende og fastspennende anlegg mot og rundt hullet inne i beholderen, og ved et stengeelement (11) i hylseløpet (2).

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at mutteren (9) er tilordnet en hylseforlengelse (10) som strekker seg inn mellom pakningshylsene (8) og gjengepartiet (4) .

3. Innretning ifølge et av kravene 1-2, karakter i-sert ved at stengeelementet er et i hylseløpet innspent plateelement (11).

4. Innretning ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det hylseformede hus (1) ved den andre endeåpning er forsynt med midler (5) for drivsammenkopling med en drivanordning for rotasjon av huset og den tilordnede hullsag.

5. Innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved et omløpende låsespor (22) i hylseløpets vegg for låsesamvirke med en låsering (21) på et element som innføres i hylseløpet.

6. Nippel for bruk i en innretning innbefattende et hylseformet hus med et hylseløp med en første og andre endeåpning, som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den er utformet med et omkretsparti (19) for tettende samvirke med hylseløpet (2) i en deri innført stilling og har et gjennomgående løp med et utvidet løpsparti (23) som danner en mot beholderen rettet, omløpende tetningsflate (24) for en i det utvidede løpsparti (23) anordnet, mot tetningsflaten (24) fjærbelastet (30) ventilplate (25).

7. Nippel ifølge krav 6,karakterisert ved at ventilplaten (25) er forskyvbart aksialt i løpspartiet (23) ved hjelp av en aksial plassert spindel (26) som har føring i et sentralt i løpet stagbåret nav (28,29).