NO180245B

NO180245B - Device for facilitating and safe manual screwing of two adjacent pipe ends

Info

Publication number: NO180245B
Application number: NO943004A
Authority: NO
Inventors: Jarle Jonassen
Original assignee: Jarle Jonassen
Priority date: 1994-08-15
Filing date: 1994-08-15
Publication date: 1996-12-02
Also published as: NO943004L; NO943004D0; NO180245C

Description

ANORDNING FOR Å LETTE OG TRYGGE MANUELL DEVICE FOR MANUALLY LIGHTING AND SECURING

SAMMENSKRUING AV TO TILGRENSENDE RØRENDER JOINTING OF TWO ADJACENT PIPE ENDS

Denne oppfinnelse vedrører en anordning for å lette og This invention relates to a device for facilitating and

trygge manuell sammenskruing av to tilgrensende rørender av to vertikalt orienterte rørlengder, hvor den øvre rør-lengdes nedre ende omfatter en tapp som bærer en om samme omsluttende, fritt dreibar koplingsring, som er anordnet på tappen med begrenset aksialtrettet bevegelighet i ret- safe manual screwing together of two adjacent pipe ends of two vertically oriented pipe lengths, where the lower end of the upper pipe length comprises a pin which carries a self-enclosing, freely rotatable coupling ring, which is arranged on the pin with limited axially directed movement in the right-

ning nedover, og som har innvendige gjenger som er utformet til å samvirke med utvendige gjenger på en nedre rørlengdes muffeende, som er utformet til å ta imot nevnte tapp. ning downwardly, and having internal threads which are designed to cooperate with external threads on a lower length of pipe socket end, which is designed to receive said pin.

Manuell sammenskruing av rørlengder av den ovenfor angitte Manual screwing of pipe lengths of the above specified

art forekommer i forbindelse med bruk av spesialutstyr for brønnoperasjoner samt ved service og vedlikehold, samt ved perforering av rør og såkalt produksjonslogging. Ved bruk species occurs in connection with the use of special equipment for well operations as well as during service and maintenance, as well as when perforating pipes and so-called production logging. When using

av spesialutstyr etc. har man ikke drift på rørlengdene. Rørlengdene skjøtes derfor ved manuell sammenskruing. Den underliggende rørlengdes øvre rørkopling, muffeenden, er of special equipment etc. there is no operation on the pipe lengths. The pipe lengths are therefore joined by manual screwing. The underlying pipe length's upper pipe connection, the socket end, is

derved vendt opp, og den overliggende rørlengde med tapp og omsluttende koplingsring ved sin nedre ende senkes ved hjelp av heisespillet i boretårnet ned til den underliggende rør-lengdes oppadvendte muffe for å føres inn i henholdsvis skrues sammen med denne. Det er derved koplingsringen, som har en øvre utadrettet flens som hviler på toppen av et over spissenden utformet ringflensparti som skrues sammen med muffen. thereby facing upwards, and the overlying pipe length with pin and enclosing coupling ring at its lower end is lowered using the winch in the derrick down to the underlying pipe length's upwards-facing sleeve to be inserted into or screwed together with this. Thereby it is the coupling ring, which has an upper outward facing flange that rests on top of a ring flange part formed above the tip end which is screwed together with the sleeve.

Håndteringen av den nedre del av den opphengte rørlengde har hittil vært forbundet med klemskader og belastnings-skader. Særlig er området mellom tappende og muffe en risikosone for klemming av fingrene, og fett og olje på koplingsringen vanskeliggjør sammenskruingsoperasjonen. The handling of the lower part of the suspended length of pipe has so far been associated with crushing damage and strain damage. In particular, the area between the tapping and the sleeve is a risk zone for pinching fingers, and grease and oil on the coupling ring make the screwing operation difficult.

US patentskrift nr. 4 213 237 omhandler et sentrerende styreverktøy som skal unngå skader på tetningsflaten i sammenskruingsområdet for to rør. Dette sentrerende styre-verktøy er derved utformet med en trakt som skal lede et overliggende rørs nedre, gjengede endeparti ned i et underliggende rørs øvre gjengede ende. Så snart denne styre-funksjon er oppfylt, og således før det har funnet sted noen sammenskruende relativ dreining av rørene, fjernes det sentrerende styreverktøy. Dette kjente styreverktøy sørger riktignok for å lette og trygge de innledende opera-sjoner før sammenskruingen av de to rørs tilstøtender ender, men kan på grunn av sin utforming hverken lette eller trygge sammenskruingsoperasjonene. US Patent No. 4,213,237 deals with a centering control tool which is intended to avoid damage to the sealing surface in the area where two pipes are screwed together. This centering control tool is therefore designed with a funnel which should lead the lower, threaded end part of an overlying pipe down into the upper threaded end of an underlying pipe. As soon as this steering function is fulfilled, and thus before any twisting relative rotation of the pipes has taken place, the centering steering tool is removed. This known control tool does indeed facilitate and secure the initial operations before the screwing together of the two adjacent pipes ends, but due to its design, it can neither facilitate nor secure the screwing together operations.

US patentskrifter nr. 4 599 778 og 4 654 950 omhandler like-ledes sentrerende styreanordninger for bruk ved sammenkopling av to rørender ved skrueoperasjoner. Førstnevnte patent omhandler således en anordning for å lette innføring av ett rørs tapp i et annet rørs muffeende. Sistnevnte patent omhandler en traktforsynt styreanordning som er innrettet for fastgjøring utenpå rørmuffen, og ved hjelp av trakten styres så det annet rørs tappende inn i rørmuffen. Disse kjente sentrerende styreanordninger deltar ikke i sammenskruingen av de to rør og kan derfor ikke lette eller trygge forholdene under de manuelt utførte sammenskruingsopera-sj oner. Det samme gjelder for en innførings- og sentrerings-anordning for rør som er vist og beskrevet i DE 35 37 471. US Patent Nos. 4,599,778 and 4,654,950 also deal with centering control devices for use when connecting two pipe ends in screw operations. The first-mentioned patent thus deals with a device to facilitate the insertion of one tube's pin into the socket end of another tube. The latter patent deals with a control device equipped with a funnel which is designed to be attached to the outside of the pipe socket, and with the help of the funnel the other thing is controlled so that it taps into the pipe socket. These known centering control devices do not participate in the screwing together of the two pipes and therefore cannot facilitate or secure the conditions during the manually performed screwing operations. The same applies to an introduction and centering device for pipes which is shown and described in DE 35 37 471.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse har vært å skaffe tilveie en anordning som letter og trygger håndteringen av den nedre ende av en vertikalt opphengt rørlengde i forhold til den oppadvendte muffeende av et underliggende, vertikalt opprettstående rør, ikke minst under selve den manuelle sammenskruing av rørendene, slik at den øvre rørlengde blir lettere å styre og holde under sammenføringen og -skruingen ved den manuelle dreining av koplingsringen, slik at opera-tøren slipper å få fingrene i klemme i det potensielle klem-fareområde. The purpose of the present invention has been to provide a device that facilitates and ensures the handling of the lower end of a vertically suspended pipe length in relation to the upwardly facing socket end of an underlying, vertically upright pipe, not least during the actual manual screwing of the pipe ends, so that the upper pipe length becomes easier to control and hold during the joining and screwing by the manual turning of the coupling ring, so that the operator does not get his fingers pinched in the potential pinch hazard area.

Formålet er realisert ved å utforme og montere en anordning som er utformet ifølge innledningsavsnittet (som svarer til patentkrav 1 ingress), i overensstemmelse med den karakteri-serende del av etterfølgende patentkrav 1. The purpose is realized by designing and mounting a device which is designed according to the introductory section (which corresponds to patent claim 1 preamble), in accordance with the characterizing part of subsequent patent claim 1.

Anordingen ifølge oppfinnelsen er utformet slik at den i det vesentlige omfatter et ringformet legeme som er delt i to sammenhengslede halvdeler, som ved deres frie motstående ender er forsynt med innbyrdes samvirkende låseorgan, for-trinnsvis med selvsperrevirkning, for stramming av det ringformede legemes indre omkrets rundt ytterflaten av koplingsringen for relativt udreibar sammenkopling av koplingsringen og det ringformede legeme, hvilket ringformede legeme i en første stilling, med passende klaring, kan tres inn utenpå nevnte koplingsring for montering, og i samme første stilling kan trekkes av fra koplingsringen ved demontering, og i en andre stilling kan spennes fast utenpå koplingsringen, hvilket ringformede legeme på i og for seg kjent måte er utstyrt med radialt utstående håndtaksorgan. The device according to the invention is designed so that it essentially comprises an annular body which is divided into two connected halves, which at their free opposite ends are provided with mutually interacting locking means, preferably with a self-locking effect, for tightening the inner circumference of the annular body around the outer surface of the coupling ring for relatively non-rotatable coupling of the coupling ring and the annular body, which annular body in a first position, with suitable clearance, can be threaded onto the outside of said coupling ring for assembly, and in the same first position can be pulled off from the coupling ring during disassembly, and in a second position can be clamped on the outside of the coupling ring, which annular body is equipped in a manner known per se with a radially protruding handle member.

Operatøren manøvrerer nå den nedre ende av den hengende rør-lengde ved hjelp nevnte håndtak og dreier også koplingsringen ved hjelp av disse håndtak ved rørendenes sammenskruing. Det kan hensiktsmessig være anordnet to eller fire, for eksempel bøyleformede håndtak, som letter og trygger nevnte opera-sjoner i betydelig grad. The operator now maneuvers the lower end of the hanging pipe length using said handles and also turns the coupling ring using these handles when the pipe ends are screwed together. Two or four, for example, hoop-shaped handles can be suitably arranged, which facilitate and secure said operations to a considerable extent.

Det ringformede legeme med håndtaksorganene - håndtaksringen - kan ha en i bruksstillingen øvre innadrettet ringflens hvormed den hviler på toppen av koplingsringens flens. Derved hindres nedadrettet forskyvning av håndtaksringen. Håndtaksringen kan med fordel omfatte to sammenhengslede ringhalvdeler som ved de frie motstående ender er forsynt med samvirkende fastholdelses- og strammeorganer som, etter de sammenhengslede ringhalvdelers anbringelse rundt nevnte koplingsring, bringes i inngrep med hverandre og låses for udreibar fastspenning av håndtaksringen rundt koplingsringen. Nevnte fastholdelses- og strammeorganer skal derved ved låsingen bevirke en omkretsreduksjon ved håndtaksringens indre periferi, som derved presses med stor friksjon mot den ytre periferi av koplingsringen for udreibar sammenkopling av de to ringer. The ring-shaped body with the handle members - the handle ring - can have an upper, inwardly directed ring flange in the use position with which it rests on top of the coupling ring flange. Thereby, downward displacement of the handle ring is prevented. The handle ring can advantageously comprise two connected ring halves which, at the free opposite ends, are provided with cooperating retaining and tightening means which, after the connected ring halves are positioned around said coupling ring, are brought into engagement with each other and locked for non-rotating clamping of the handle ring around the coupling ring. Said retaining and tightening means shall thereby cause a circumference reduction at the handle ring's inner periphery during locking, which is thereby pressed with great friction against the outer periphery of the coupling ring for non-rotating coupling of the two rings.

De samvirkende fastholdelses- og strammeorganer på de motstående frie ender av de to sammenhengslede håndtaksring-halvdeler kan hensiktsmessig omfatte svingbare trådbøyler som kan gripe inn i hverandre og bringes til en selvsperrende stilling. The cooperating retaining and tightening means on the opposite free ends of the two connected handle ring halves can suitably comprise pivotable wire hoops which can engage each other and be brought to a self-locking position.

Oppfinnelsen forklares nærmere i det etterfølgende under henvisning til vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 er et oversiktsbilde i form av et skjematisk sideriss som viser en vertikal rørstreng med innkoplede ventilaggregater, uten håndtaksbøyler ved skjøtstedene; Fig. 2 viser, i betydelig større målestokk enn i fig. 1, et vertikalt aksialsnitt igjennom et skjøtsted, hvor en hånd-taksr ing ifølge oppfinnelsen er montert utenpå koplingsringen; Fig. 3 er et sideriss av skjøtstedet ifølge fig. 2; Fig. 4 viser håndtaksringen separat, sett i planriss ovenfra, i åpen beredskapsstilling før anbringelse rundt koplingsringen. The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings, where: Fig. 1 is an overview in the form of a schematic side view showing a vertical pipe string with connected valve assemblies, without handle brackets at the joints; Fig. 2 shows, on a significantly larger scale than in fig. 1, a vertical axial section through a joint, where a handle ring according to the invention is mounted on the outside of the coupling ring; Fig. 3 is a side view of the joint according to fig. 2; Fig. 4 shows the handle ring separately, seen in plan view from above, in the open standby position before placement around the coupling ring.

Det henvises først til fig. 1 som viser en vertikal rør-streng med innkoplede ventilaggregater, hvor den foreliggende oppfinnelse kan tillempes for å lette og trygge manuell manøvrering og sammenskruing av tilgrensende rørender. Reference is first made to fig. 1 which shows a vertical pipe string with connected valve assemblies, where the present invention can be applied to facilitate and safe manual maneuvering and screwing together of adjacent pipe ends.

Den i fig. 1 viste rørstreng har fire skjøtsteder la, lb, The one in fig. 1 pipe string shown has four joints la, lb,

lc og ld, hvor ett - for eksempel lb - er detaljert illu- lc and ld, where one - for example lb - is detailed illus-

strert i fig. 2 og 3 i henholdsvis et aksialsnitt og et sideriss. Ventilaggregatene er betegnet med 2a og 2b, mens de ulike rørlengder er angitt ved 3a, 3b, 3c, 3d, 3e og 3f. shown in fig. 2 and 3 in an axial section and a side view, respectively. The valve assemblies are designated by 2a and 2b, while the various pipe lengths are indicated by 3a, 3b, 3c, 3d, 3e and 3f.

Oppfinnelsen fremgår av fig. 2-4. The invention appears from fig. 2-4.

Det henvises til disse figurer, særlig til fig. 2, hvor den Reference is made to these figures, in particular to fig. 2, where the

øvre rørlengdes 3b nedre ende er utformet som en tappende 4, upper pipe length 3b's lower end is designed as a tapping 4,

som er utformet til å passes sentrisk inn i en nedre rør-lengdes 3c muffeende 5, som har gjenger 6 på utsiden. Ved sin frie ende har tappenden et utvendig omkretsspor 7 for en pakningsring 8. which is designed to fit centrically into a lower pipe length 3c socket end 5, which has threads 6 on the outside. At its free end, the spigot end has an external circumferential groove 7 for a sealing ring 8.

Tappenden 4 avgrenses utvendig og oventil av et radialt utadrettet ringflensparti 9, som begrenser en koplingsrings 10 nedadrettede forskyvningsbevegelse, idet en innadrettet ringflens 11 ligger an mot toppen av ringflenspartiet 9. Koplingsringen 10 som er utformet med innvendige gjenger 12 for samvirke med muffeendens 5 utvendige gjenger 6, er så- The pin end 4 is delimited externally and upwards by a radially outwardly directed annular flange portion 9, which limits the downward displacement movement of a coupling ring 10, with an inwardly directed annular flange 11 abutting against the top of the annular flange portion 9. The coupling ring 10, which is designed with internal threads 12 for cooperation with the external threads 5 of the socket end 6, is so-

ledes dreibar om tappenden 4 og rørlengden 3b samt begren- is led rotatably around the pin end 4 and the pipe length 3b as well as limit-

set aksialt forskyvbar i forhold til samme (i oppadgående retning virker det normalt ikke noen krefter på koplings- seen axially displaceable in relation to the same (in the upward direction, no forces normally act on the coupling

ringen 10) . the ring 10) .

For å gjøre det nedre parti av den øvre rørlengde 3b lettere To make the lower part of the upper pipe length 3b lighter

og tryggere å håndtere i forhold til det øvre endeparti av den nedre rørlengde, for derved å kunne akselerere sammenskruingsoperasjonen uten å utsette seg for de vanlige klem- and safer to handle in relation to the upper end part of the lower pipe length, in order thereby to be able to accelerate the screwing operation without exposing oneself to the usual clamping

og belastningsskadene, er det ifølge oppfinnelsen utenpå koplingsringen 10 fastspent udreibart en håndtak-forsynt anordning i det vesentlige i form av en ring 13 med to eller fire håndtaksorganer i form av radialt utadragende bøyler 14, som danner distinkte mothold for hendene like overfor koplings- and stress damage, according to the invention, on the outside of the coupling ring 10, a handle-provided device is clamped non-rotatably, essentially in the form of a ring 13 with two or four handle members in the form of radially extending hoops 14, which form distinct counterholds for the hands directly opposite the coupling

ringens omkretsflate, som kan være glatt av smøreolje og fett. the circumferential surface of the ring, which may be slick with lubricating oil and grease.

Håndtaksringen 13 har en øvre innadrettet ringflens 15 som hviler på toppen av koplingsringens 10 ringflens 11. Frik-sjonen mellom ringflensene 11 og 15 bidrar også til å hindre relativ dreining mellom ringene 10, 13. The handle ring 13 has an upper inwardly directed ring flange 15 which rests on top of the ring flange 11 of the coupling ring 10. The friction between the ring flanges 11 and 15 also helps to prevent relative rotation between the rings 10, 13.

Håndtaksringen 13,14 kan være forsynt med en hvilken som helst hensiktsmessig fastholdelses- og strammeanordning for udreibar fastspenning rundt koplingsringen. Én mulig utfø-relsesform for en slik fastholdelses- og strammeanordning fremgår av fig. 3 og 4. The handle ring 13,14 can be provided with any appropriate retaining and tightening device for non-rotating clamping around the coupling ring. One possible embodiment of such a retaining and tightening device can be seen from fig. 3 and 4.

I fig. 4 er håndtaksringen 13,14 vist separat i planriss ovenfra (bruksstilling) i en mulig beredskapsstilling som den bringes til å innta umiddelbart før den spennes udreibart fast rundt koplingsringen 10. In fig. 4, the handle ring 13,14 is shown separately in plan view from above (use position) in a possible standby position which it is brought to assume immediately before it is clamped non-rotatably around the coupling ring 10.

Det fremgår at håndtaksringen 13,14 omfatter to ringhalvdeler som er sammenhengslet 16 ved deres ene tilgrensende ender og som ved deres andre, motstående ender er utstyrt med innbyrdes samvirkende låseorganer, som med fordel kan være selvsperrende på i og for seg kjent måte. It appears that the handle ring 13,14 comprises two ring halves which are connected 16 at one of their adjacent ends and which at their other, opposite ends are equipped with mutually interacting locking devices, which can advantageously be self-locking in a manner known per se.

Låseorganene 17 og 18 har i utførelseseksemplet form av svingbare trådbøyler som kan bringes til å gripe inn i hverandre, for deretter å svinges mot en selvsperrende stilling, fig. 3. In the exemplary embodiment, the locking members 17 and 18 are in the form of pivotable wire hoops which can be brought to engage with each other, and then be pivoted towards a self-locking position, fig. 3.

Claims

1. Device for facilitating and safe manual screwing of two adjacent pipe ends of two vertically oriented pipe lengths (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f), where the lower end of the upper pipe length (for example 3b) includes a pin ( 4) which carries an enclosing, freely rotatable coupling ring (10), which is arranged on the pin (4) with limited axial movement in the downward direction, and which has internal threads (6) which are designed to cooperate with external threads ( 12) on a lower pipe length (for example 3c) socket end (5), which is designed to receive said pin (4), characterized in that the device essentially comprises an annular body (13) which is divided into two hinged (16) halves, which at their free opposite ends are provided with mutually interacting locking means (17, 18), preferably with a self-locking effect, for tightening the inner circumference of the annular body (13) around the outer surface of the coupling ring (10) for relatively non-rotating connection of the coupling ring etc g the annular body (10, 13), which annular body (13) in a first position, with suitable clearance, can be threaded onto the outside of said coupling ring (10) for assembly, and in the same first position can be pulled off from the coupling ring (10) upon disassembly, and in a second position can be clamped onto the outside of the coupling ring (10), which annular body (13) is equipped in a manner known per se with a radially protruding handle member (14).

2. Device according to claim 1, characterized in that said handle member (14), in a number of two or four, has the form of wire hangers with a horizontal U-shape.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the annular body (13), at one axial end, is provided with a radially inwardly directed flange (15), which is designed to rest against the upper side of a radially inwardly directed ring flange ( 11) of the coupling ring (10).