NO20131243A1

NO20131243A1 - Method and apparatus for gripping pipes

Info

Publication number: NO20131243A1
Application number: NO20131243A
Authority: NO
Inventors: Bernd-Georg Pietras; Joerg-Erich Schulze-Beckinghausen
Original assignee: Weatherford Lamb
Priority date: 2000-11-04
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2003-04-25
Also published as: NO341734B1; GB0026997D0; GB2357530B; GB2357530A

Abstract

Framgangsmåte og apparat for griping og slipping av et rør, hvor apparatet omfatter: - et første gripeelement (203) for griping av røret; - et andre gripeelement (201) for griping av røret; - en manuell styring (209, 210) for å betjene minst ett av gripeelementene (203, 201); og - et låseelement for mekanisk å hindre bevegelse av styringen; hvor apparatet er konfigurert på en slik måte at, når det andre gripeelementet ikke griper røret, sperrer låseelementet den manuelle styring for bevegelse.A method and apparatus for gripping and slipping a pipe, the apparatus comprising: - a first gripping element (203) for gripping the pipe; - a second gripping element (201) for gripping the pipe; a manual control (209, 210) for operating at least one of the gripping elements (203, 201); and - a locking member for mechanically preventing movement of the controller; wherein the apparatus is configured in such a way that, when the second gripping element does not engage the tube, the locking element locks the manual control for movement.

Description

FREMGANGSMÅTE OG APPARAT FOR GRIPING AV RØR METHOD AND APPARATUS FOR Gripping PIPES

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et apparat for griping av rør, for eksempel borerør. Nærmere bestemt vedrører den foreliggende oppfinnelse anordning av en mekanisme for å unngå utilsiktet slipping av rør under en håndte-ringsoperasjon, i en slik fremgangsmåte og et slikt apparat. The present invention relates to a method and an apparatus for gripping pipes, for example drill pipe. More specifically, the present invention relates to the arrangement of a mechanism to avoid accidental dropping of pipes during a handling operation, in such a method and such an apparatus.

Ved utforming og vedlikehold av oljebrønner er det nødvendig å sette sammen eks-tremt lange rørstrenger. For eksempel benyttes en borestreng til å bore en brønn, mens det etter at brønnen er blitt boret ut, må lages en foringsrørstreng for å fore brønnen. Deretter føres et rør for transport av olje til overflaten inn i foringsrøret. Som en følge av den høye vekten av slike rørstrenger, kanskje flere hundre tonn, kre-ves det at man utviser den største forsiktighet under sammenstilling, heving og senking av borestrengene. When designing and maintaining oil wells, it is necessary to assemble extremely long pipe strings. For example, a drill string is used to drill a well, while after the well has been drilled, a casing string must be made to line the well. A pipe for transporting oil to the surface is then fed into the casing. As a result of the high weight of such pipe strings, perhaps several hundred tonnes, it is required that the utmost care be exercised during assembly, raising and lowering of the drill strings.

Figur 1 viser skjematisk et typisk rørhåndteringssystem installert på en oljeborings-plattform 1. Montert i selve plattformen befinner det seg en spider 2 for griping av et rør 3 som løper under plattformen 1 og inn i en brønn. Spideren 2 kan installeres i et rotasjonsbord, for eksempel der hvor strengen 3 er en borestreng. Opphengt over plattformen 1 er en rørklave 4 som er anordnet for å gripe enkeltlengder av rør 5 som skal koples til strengen 3 eller som akkurat er blitt koplet fra strengen 3. Rørklaven 5 må også bære hele vekten av strengen 3 under heving eller senking av strengen 3 gjennom spideren 2 (og umiddelbart etter tilføyelse eller fjerning av en rørlengde til/fra strengen). Både spideren 2 og rørklaven 5 må være i stand til å kunne bære hele vekten av strengen 3. Figure 1 schematically shows a typical pipe handling system installed on an oil drilling platform 1. Mounted in the platform itself is a spider 2 for gripping a pipe 3 that runs under the platform 1 and into a well. The spider 2 can be installed in a rotary table, for example where the string 3 is a drill string. Suspended above the platform 1 is a pipe clamp 4 which is arranged to grip single lengths of pipe 5 to be connected to the string 3 or which has just been disconnected from the string 3. The pipe clamp 5 must also support the full weight of the string 3 during raising or lowering the string 3 through the spider 2 (and immediately after adding or removing a length of pipe to/from the string). Both the spider 2 and the reed clave 5 must be able to support the entire weight of the string 3.

Et typisk hendelsesforløp ved sammenstilling av en streng er som følger: A typical sequence of events when assembling a string is as follows:

- spideren griper den foreliggende streng; - en ny rørlengde tas fra et rørlager og gripes i vertikal retning ved hjelp av rør-klaven; - rørklaven beveges for å posisjonere den nedre tapp 7 på den nye lengde over den øvre boks 6 på strengen som rager ut av spideren - og motstående tapp og boks bringes i inngrep; - rørklavens grep løsnes og en krafttang og en spinner går i inngrep med den nye lengde, og koplingen trekkes til; - rørklaven griper strengen på nytt og heves litt for å bære vekten av strengen, og spideren slipper strengen; - strengen senkes med én rørlengde gjennom spideren ved hjelp av rørklaven; - strengen gripes av spideren på nytt, og rørklaven heves for å hente en ny rør-lengde. - the spider grabs the current string; - a new pipe length is taken from a pipe warehouse and gripped in a vertical direction using the pipe clamp; - the pipe clamp is moved to position the lower pin 7 of the new length above the upper box 6 on the string protruding from the spider - and the opposing pin and box are brought into engagement; - the pipe clamp's grip is loosened and a forceps and a spinner engage with the new length, and the coupling is tightened; - the reed clave grips the string again and is raised slightly to bear the weight of the string, and the spider releases the string; - the string is lowered with one pipe length through the spider using the pipe clamp; - the string is gripped by the spider again, and the pipe clamp is raised to retrieve a new pipe length.

Grunnutførelsen av spideren 2 og rørklaven 5 er den samme og vises i tverrsnitt på figur 2. En hul, sylindrisk konstruksjon 8 har en innervegg som skrår utover mot sin øvre åpning. Et element 9 bærer et sett kilebelter (for eksempel tre) 10 som er tilpas-set til å gli inn i konstruksjonens 8 øvre åpning og gå i inngrep med de skrå innerveg-ger i konstruksjon 8. Kilebeltene 10 er fri til i begrenset utstrekning å bevege seg ra-dialt. Hvert kilebelte 10 kan heves og senkes i forhold til konstruksjonen 8 ved hjelp av et pneumatisk eller hydraulisk drevet stempel 11 som går i inngrep med en sylinder som strekker seg inn i konstruksjonen 8. Det vil forstås at når kilebeltene 10 befinner seg i den nedsenkede stilling, vil de gå i inngrep med ytterflaten på et rør som går gjennom midten av apparatet. Vekten av røret og friksjonen mellom røret og kilebeltene 10 vil tvinge kilebeltene 10 nedover og innover (som en følge av reaksjons-kraften mellom kilebeltene 10 og konstruksjonens 8 innerflate). Dermed strammes grepet om røret 5. The basic design of the spider 2 and the tube clamp 5 is the same and is shown in cross-section in Figure 2. A hollow, cylindrical construction 8 has an inner wall that slopes outwards towards its upper opening. An element 9 carries a set of wedge belts (for example wood) 10 which are adapted to slide into the upper opening of the structure 8 and engage with the inclined inner walls of the structure 8. The wedge belts 10 are free to a limited extent to move radially. Each V-belt 10 can be raised and lowered relative to the structure 8 by means of a pneumatically or hydraulically driven piston 11 which engages a cylinder extending into the structure 8. It will be understood that when the V-belts 10 are in the lowered position , they will engage the outer surface of a tube passing through the center of the apparatus. The weight of the pipe and the friction between the pipe and the V-belts 10 will force the V-belts 10 downwards and inwards (as a result of the reaction force between the V-belts 10 and the construction's 8 inner surface). This tightens the grip on the tube 5.

Den hydrauliske eller pneumatiske kraft som kan anvendes mot stemplene som beveger kilebeltene, er begrenset. Den resulterende kraft er ikke tilstrekkelig til å heve kilebeltene i en rørklave eller en spider når denne rørklave eller spider bærer vekten av et rør med en lengde av noen betydning. I det minste er det i teorien ikke mulig for en operatør å utløse kilebeltene i rørklaven og spideren samtidig, en handling som ville føre til at røret falt ned i brønnen. The hydraulic or pneumatic force that can be applied to the pistons that move the V-belts is limited. The resulting force is not sufficient to raise the V-belts in a pipe clamp or spider when this pipe clamp or spider carries the weight of a pipe of any significant length. At least in theory, it is not possible for an operator to trigger the V-belts in the pipe clamp and the spider at the same time, an action that would cause the pipe to fall into the well.

Et potensielt problem med kilebelteutformingen som beskrives, er imidlertid at det når den nye foringsrørlengde er blitt festet til strengen og rørklaven griper røret på nytt, er mulig for rørklaven å gripe røret for høyt opp, slik at kilebeltene kommer i kontakt med røret ved forbindelsen mellom den utragende boks og hoveddelen av røret. Der med kan det være at det kun blir kontakt mellom kilebeltene og røret over en liten del av kilebeltenes lengde. Denne situasjon er vist på figur 3. Rørklaven kan være i stand til å holde en stor nok del av hele rørstrengvekten til å gjøre det mulig å utløse spiderkilebeltene. Etter heving av spiderkilebeltene vil imidlertid ikke rørklaven være i stand til å bære hele vekten av strengen, og strengen mistes ned i brønnen. However, a potential problem with the V-belt design described is that when the new length of casing has been attached to the string and the pipe clamp grips the pipe again, it is possible for the pipe clamp to grip the pipe too high, so that the V-belts come into contact with the pipe at the connection between the projecting box and the main part of the pipe. In addition, it may be that there is only contact between the V-belts and the pipe over a small part of the length of the V-belts. This situation is shown in Figure 3. The pipe clamp may be able to hold a large enough part of the entire pipe string weight to make it possible to trigger the spider V-belts. However, after raising the spider wedge belts, the pipe clamp will not be able to support the full weight of the string, and the string will be lost down the well.

En mulig løsning på problemet er blitt beskrevet i amerikansk patent nr. 4 676 312. Dette dokument beskriver en forriglingskrets hvor tilførselen av trykkluft til ventilen som styrer spiderkilebeltenes bevegelse, stoppes av en sperreventil dersom rørklave-kilebeltene ikke er i korrekt inngrep med røret. A possible solution to the problem has been described in US patent no. 4,676,312. This document describes an interlocking circuit where the supply of compressed air to the valve that controls the movement of the spider V-belts is stopped by a check valve if the pipe-clave V-belts are not in correct engagement with the pipe.

Fra publikasjonen US 4 042 123, som anses som nærmestliggende kjente teknikk, er det kjent et rørhåndteringssystem som har gripeanordninger som er innrettet til å kunne betjenes hydraulisk eller manuelt. From the publication US 4 042 123, which is considered the closest prior art, a pipe handling system is known which has gripping devices which are arranged to be operated hydraulically or manually.

Publikasjonen WO 98/31914 beskriver en rørklave og en spider med kilebelter tilkoplet en trykkrets. The publication WO 98/31914 describes a tube harp and a spider with V-belts connected to a pressure circuit.

Publikasjonen US 3197835 beskriver kraftstyrte rørklaver for et brønnrør. Publication US 3197835 describes power-operated pipe clamps for a well pipe.

Ifølge ett aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det anordnet et apparat for griping og slipping av et rør, hvor apparatet omfatter: - et første gripeelement for griping av røret; - et andre gripeelement for griping av røret; According to one aspect of the present invention, an apparatus for gripping and releasing a pipe is arranged, where the apparatus comprises: - a first gripping element for gripping the pipe; - a second gripping element for gripping the pipe;

- en manuell styring for å betjene minst ett av gripeelementene; og - a manual control for operating at least one of the gripping elements; and

- et låseelement for mekanisk å hindre bevegelse av styringen; - a locking element to mechanically prevent movement of the steering;

idet apparatet er konfigurert på en slik måte at, når det andre gripeelementet ikke griper røret, hindrer låseelementet bevegelse av den manuelle styringen slik at det første gripeelementet åpnes. the apparatus being configured in such a way that, when the second gripping element does not grip the tube, the locking element prevents movement of the manual control so that the first gripping element opens.

Ifølge et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det anordnet en framgangsmåte for griping og slipping av et rør, hvor framgangsmåten omfatter: - å betjene en manuell styring for å bevirke at røret gripes av et første gripeelement; - å gripe røret med et andre gripeelement som i lengderetning er anbrakt i avstand fra det første gripeelementet; og - å betjene den manuelle styringen for å frigjøre det første gripeelementet; According to another aspect of the present invention, a method for gripping and releasing a pipe is arranged, where the method comprises: - operating a manual control to cause the pipe to be gripped by a first gripping element; - gripping the tube with a second gripping element which is placed longitudinally at a distance from the first gripping element; and - operating the manual control to release the first gripping member;

hvor betjening av den manuelle styringen er mekanisk forhindret av et låseelement dersom det andre gripeelementet ikke griper røret. where operation of the manual control is mechanically prevented by a locking element if the other gripping element does not grip the pipe.

Ytterligere aspekter og foretrukne trekk fremgår av kravene 2-7. Further aspects and preferred features appear in claims 2-7.

Anordningen for mekanisk sperring av bevegelse av spiderstyreventilen kan omfatte en stempel- og sylinderanordning i en hydraulisk eller pneumatisk krets som kopler en rørklavestyreventil til en stempel- og sylinderanordning for åpning og lukking av rør-klavekilebeltene. Førstnevnte stempel- og sylinderanordning befinner seg mellom stempel- og sylinderanordningen for bevegelse av kilebeltene og rørklavestyreventi-len. En stang i førstnevnte stempel- og sylinderanordning forskyves av fluidstrømmen i kretsen for å hindre eller tillate bevegelse av spiderstyreventilen. The device for mechanically blocking the movement of the spider control valve can comprise a piston and cylinder device in a hydraulic or pneumatic circuit that connects a reed valve control valve to a piston and cylinder device for opening and closing the reed valve wedge belts. The first-mentioned piston and cylinder device is located between the piston and cylinder device for moving the V-belts and the reed control valve. A rod in the former piston and cylinder arrangement is displaced by the fluid flow in the circuit to prevent or allow movement of the spider control valve.

Andre anordninger for låsing og opplåsing av styreplaten kan tenkes. Føleren kan være en optisk eller elektrisk bryter som påviser lukking av rørklavekilebeltene. Bryteren kan styre tilførselen av trykkfluid (pneumatisk eller hydraulisk) til en låseanordning for styreplaten. Other devices for locking and unlocking the control plate are conceivable. The sensor can be an optical or electrical switch that detects closing of the reed wedge belts. The switch can control the supply of pressure fluid (pneumatic or hydraulic) to a locking device for the control plate.

Apparatet kan omfatte en mekanisk forbindelse som kopler rørklavekilebeltene til anordningen for mekanisk sperring av bevegelse av spiderstyreventilen. Forbindelsen kan for eksempel være et Bowden-trekktau, hvor bevegelse av rørklavekilebeltene bevirker tilsvarende bevegelse av kjernen i tauet, hvilken kjerne er koplet til anordningen for sperring av bevegelse av spiderstyreventilen. The apparatus may comprise a mechanical connection which connects the pipe harp wedge belts to the device for mechanically blocking movement of the spider control valve. The connection can, for example, be a Bowden pull rope, where movement of the pipe harp wedge belts causes a corresponding movement of the core in the rope, which core is connected to the device for blocking movement of the spider control valve.

Det vil forstås at apparatet også kan omfatte en mekanisk styrt ventil for styring av tilførselen av trykkfluid for bevegelse av rørklavekilebeltene mellom en gripestilling og en slippstilling. Denne ventil kan betjenes ved hjelp av en spak som også rager ut gjennom nevnte styreplate. Når styreplaten befinner seg i sin første stilling, kan spaken fortrinnsvis beveges for å åpne rørklavekilebeltene, mens bevegelse av spaken for å åpne kilebeltene forhindres når styreplaten befinner seg i sin andre stilling. It will be understood that the apparatus can also comprise a mechanically controlled valve for controlling the supply of pressurized fluid for movement of the pipe harp wedge elements between a grip position and a release position. This valve can be operated using a lever which also protrudes through said control plate. When the guide plate is in its first position, the lever can preferably be moved to open the reed belts, while movement of the lever to open the V belts is prevented when the guide plate is in its second position.

I alternative utførelser av oppfinnelsen kan den mekanisk styrte ventil for styring av tilførselen av trykkfluid for bevegelse av spiderkilebeltene mellom en gripestilling og en slippstilling betjenes ved hjelp av en bryter, knapp eller lignende, idet bevegelse av knappen, bryteren etc. sperres for å forhindre at ventilen styres til å åpne spiderkilebeltene når rørklavekilebeltene ikke er lukket på korrekt vis. In alternative embodiments of the invention, the mechanically controlled valve for controlling the supply of pressurized fluid for movement of the spider wedge belts between a grip position and a release position can be operated by means of a switch, button or the like, movement of the button, switch etc. being blocked to prevent that the valve is controlled to open the spider V-belts when the pipe harp V-belts are not closed correctly.

En ekstra brukerbetjent låseanordning kan anordnes for å forhindre utilsiktet bevegelse av styreplaten mellom første og andre stilling. An additional user-operated locking device can be arranged to prevent unintentional movement of the control plate between the first and second position.

I alternative utførelser av oppfinnelsen omfatter apparatet en andre ventil for direkte styring av en tilførsel av trykkfluid for bevegelse av rørklavekilebeltene mellom en gripestilling og en slippstilling, hvor nevnte anordning for mekanisk sperring av bevegelse av førstnevnte ventil omfatter en mekanisme for å sette nevnte første og andre ventil i inngrep med hverandre. In alternative embodiments of the invention, the device comprises a second valve for direct control of a supply of pressure fluid for movement of the pipe harp wedge belts between a gripping position and a release position, where said device for mechanically blocking movement of the first-mentioned valve comprises a mechanism for setting said first and second valve in engagement with each other.

Første og andre ventil er fortrinnsvis i stand til å styre strømmen av trykkluft og hydraulisk fluid. Mer fortrinnsvis er første og andre ventil kuleventiler. The first and second valves are preferably able to control the flow of compressed air and hydraulic fluid. More preferably, the first and second valves are ball valves.

Den første og andre ventil kan fortrinnsvis begge roteres mellom en første stilling hvor det tilhørende kilebeltesett blir lukket og en andre stilling hvor det tilhørende kilebeltesett blir åpnet. Inngrepet mellom ventilene fører mer fortrinnsvis til at den første ventil låses i den første stilling når den andre ventil befinner seg i den andre stilling, og at den første ventil utløses når den andre ventil dreies fra den andre til den første stilling. Inngrepet mellom ventilene kan også føre til at den andre ventil låses i den første stilling når den første ventil befinner seg i den andre stilling, og at den andre ventil utløses når den første ventil dreies fra den andre til den første stilling. The first and second valve can preferably both be rotated between a first position where the associated V-belt set is closed and a second position where the associated V-belt set is opened. The engagement between the valves more preferably leads to the first valve being locked in the first position when the second valve is in the second position, and the first valve being released when the second valve is turned from the second to the first position. The engagement between the valves can also cause the second valve to be locked in the first position when the first valve is in the second position, and for the second valve to be released when the first valve is turned from the second to the first position.

Første og andre ventil kan begge omfatte et i det vesentlige sylindrisk legeme som kan roteres om sin lengdeakse. Hvert sylindriske legeme har et buet parti som er skå-ret vekk, og de sylindriske legemer er anordner koaksialt, slik at når den første ventil befinner seg i den første stilling og den andre ventil befinner seg i den andre stilling, befinner en del av den andre ventil seg i ventilens utskjæring og omvendt når den første ventil befinner seg i den andre stilling og den andre ventil befinner seg i den første stilling. The first and second valve can both comprise an essentially cylindrical body which can be rotated about its longitudinal axis. Each cylindrical body has a curved portion which is cut away, and the cylindrical bodies are arranged coaxially, so that when the first valve is in the first position and the second valve is in the second position, part of it is second valve in the valve cut-out and vice versa when the first valve is in the second position and the second valve is in the first position.

Anordningen for mekanisk sperring av bevegelse av styreventilen for spiderkilebeltene omfatter videre en følerinnretning for å påvise når rørklavekilebeltene befinner seg i riktig gripestilling. Følerinnretningen er koplet til en mekanisme for låsing av nevnte første ventil i den første stilling når rørklavekilebeltene påvises åpne, for således å hindre dreiing av den første ventil fra den første til den andre stilling og utløsning av den andre ventil. The device for mechanically blocking movement of the control valve for the spider wedge belts further comprises a sensor device to detect when the pipe harp wedge belts are in the correct gripping position. The sensor device is connected to a mechanism for locking said first valve in the first position when the pipe clamp wedge belts are detected to be open, so as to prevent rotation of the first valve from the first to the second position and release of the second valve.

Fortrinnsvis anordnes en andre følerinnretning for å påvise når spiderkilebeltene befinner seg i riktig gripestilling. Den andre følerinnretning er koplet til en mekanisme for mekanisk å låse den andre ventil i den første stilling når spiderkilebeltene påvises åp-ne, for således å hindre dreiing av den andre ventil fra den første til den andre stilling og utløsning av den første ventil. Preferably, a second sensor device is arranged to detect when the spider wedge belts are in the correct gripping position. The second sensor device is connected to a mechanism for mechanically locking the second valve in the first position when the spider wedge belts are detected to be open, so as to prevent turning of the second valve from the first to the second position and release of the first valve.

Første og andre følerinnretning og de respektive ventillåsemekanismer sikrer at en ventil ikke kan beveges fra den første til den andre stilling for å åpne de tilhørende kilebelter med mindre det andre kilebeltesett påvises lukket. First and second sensing devices and the respective valve locking mechanisms ensure that a valve cannot be moved from the first to the second position to open the associated V-belts unless the second set of V-belts is detected closed.

I enkelte utførelser av oppfinnelsen omfatter den første og andre følerinnretning respektive stempel- og sylinderanordninger som er plassert under kilebeltene i rørkla-ven og spideren. Hver stempel- og sylinderanordning er hydraulisk eller pneumatisk koplet til den korresponderende låsemekanisme. Hver låsemekanisme kan omfatte en hydraulisk eller pneumatisk styrt sperrestang som kan beveges mellom en stilling hvor stangen går i inngrep med den korresponderende ventil, og en stilling hvor stangen er ute av inngrep med denne ventil. In some embodiments of the invention, the first and second sensor devices comprise respective piston and cylinder devices which are placed under the V-belts in the tube clamp and the spider. Each piston and cylinder device is hydraulically or pneumatically connected to the corresponding locking mechanism. Each locking mechanism can comprise a hydraulically or pneumatically controlled locking rod which can be moved between a position where the rod engages with the corresponding valve, and a position where the rod is out of engagement with this valve.

Apparatet kan omfatte en mekanisk forbindelse som kopler rørklavekilebeltene til anordningen for mekanisk sperring av bevegelse av spiderstyreventilen. Forbindelsen kan for eksempel være et Bowden-trekktau, hvor bevegelse av rørklavekilebeltene bevirker tilsvarende bevegelse av kjernen i tauet, hvilken kjerne er koplet til anordningen for mekanisk sperring av bevegelse av den første ventil. The apparatus may comprise a mechanical connection which connects the pipe harp wedge belts to the device for mechanically blocking movement of the spider control valve. The connection can, for example, be a Bowden pull rope, where movement of the pipe harp wedge belts causes a corresponding movement of the core in the rope, which core is connected to the device for mechanically blocking movement of the first valve.

Nevnte ventiler for direkte styring av tilførselen av trykkfluid for bevegelse av spideren og spiderkilebeltene er fortrinnsvis mekanisk styrte ventiler som betjenes manuelt. Ventilene kan imidlertid som et alternativ styres ved hjelp av elektriske motorer, solenoider etc. og/eller være fjernstyrte (f.eks. ved bruk av radio- infrarøde eller ultralyd-signaler). Said valves for direct control of the supply of pressure fluid for movement of the spider and the spider wedge belts are preferably mechanically controlled valves that are operated manually. However, as an alternative, the valves can be controlled using electric motors, solenoids etc. and/or be remotely controlled (e.g. using radio-infrared or ultrasound signals).

I én utførelse av oppfinnelsen omfatter nevnte anordning for mekanisk sperring av bevegelse av nevnte ventil en føler koplet til rørklavekilebeltene og anordnet slik at den oppfatter bevegelse av rørklavekilebeltene mellom en åpen og en lukket stilling, hvor føleren er koplet til en elektronisk styreenhet som er anordnet for å styre en anordning for mekanisk sperring av bevegelse av nevnte ventil. In one embodiment of the invention, said device for mechanically blocking movement of said valve comprises a sensor connected to the reed wedge belts and arranged so that it perceives movement of the reed wedge belts between an open and a closed position, where the sensor is connected to an electronic control unit that is arranged for to control a device for mechanically blocking the movement of said valve.

Ifølge et andre aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det anordnet en fremgangsmåte for å styre gripingen og slippingen av et rør, omfattende mekanisk sperring av bevegelse av en styreanordning for direkte styring av en strøm av fluid for å heve og senke et sett med spiderkilebelter, når et kilebeltesett i en rørklave ikke griper røret på korrekt vis, slik at spiderkilebeltene ikke kan beveges fra en gripestilling til en slippstilling. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling the gripping and releasing of a tube, comprising mechanically blocking movement of a control device for directly controlling a flow of fluid to raise and lower a set of spider V-belts, when a V-belt set in a pipe clamp does not grip the pipe correctly, so that the spider V-belts cannot be moved from a gripping position to a release position.

Nevnte styreanordning er fortrinnsvis en ventil. Styreanordningen kan imidlertid være en hvilken som helst annen hensiktsmessig mekanisme, for eksempel en pumpe. Said control device is preferably a valve. However, the control device may be any other suitable mechanism, for example a pump.

Ifølge et tredje aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det anordnet en fremgangsmåte for griping og slipping av et rør, hvor fremgangsmåte omfatter følgende trinn: - griping av røret ved hjelp av en spider; - aktivering av et kilebeltesett i en rørklave for å bevege kilebeltene fra en stilling hvor røret ikke gripes av rørklavekilebeltene, til en stilling hvor røret gripes av rørklavekilebeltene; - mekanisk sperring av bevegelsen av en ventil der hvor aktivering av rørklave-kilebeltene ikke får kilebeltene til å bevege seg til gripestilling, for derved direkte å styre bevegelsen av et sett med spiderkilebelter, slik at spiderkilebeltene ikke kan beveges fra en gripestilling til en slippstilling; og - gjøre det mulig, når rørklavekilebeltene oppnår riktig gripestilling, for nevnte ventil å bli styrt slik at den beveger spiderkilebeltene fra gripestillingen til sli ppsti Ilingen. According to a third aspect of the present invention, there is a method for gripping and releasing a pipe, where the method comprises the following steps: - gripping the pipe by means of a spider; - actuation of a V-belt set in a pipe clamp to move the V-belts from a position where the pipe is not gripped by the pipe clamp V-belts, to a position where the pipe is gripped by the pipe clamp V-belts; - mechanically blocking the movement of a valve where activation of the reed valve V-belts does not cause the V-belts to move to a grip position, thereby directly controlling the movement of a set of spider V-belts, so that the spider V-belts cannot be moved from a grip position to a release position; and - make it possible, when the pipe harp wedge belts achieve the correct gripping position, for said valve to be controlled so that it moves the spider wedge belts from the gripping position to the slip path Ilingen.

Ifølge et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det anordnet et apparat for griping og slipping av et rør, hvor apparatet omfatter: - en rørklave med kilebelter for griping og slipping av røret; - en spider med kilebelter for griping og slipping av røret; - en første ventil for direkte styring av en tilførsel av trykkfluid for å bevege spiderkilebeltene mellom en gripestilling og en slippstilling; - en andre ventil for direkte styring av en tilførsel av trykkfluid for å bevege rør-klavekilebeltene mellom en gripestilling og en slippstilling; - nevnte første og andre ventil er satt i inngrep for mekanisk å sperre bevegelse av nevnte første ventil til en stilling hvor spiderkilebeltene slipper røret, når rørklavekilebeltene ikke befinner seg i en gripestilling. According to another aspect of the present invention, an apparatus for gripping and releasing a pipe is arranged, where the apparatus comprises: - a pipe clamp with wedge belts for gripping and releasing the pipe; - a spider with wedge belts for gripping and releasing the pipe; - a first valve for directly controlling a supply of pressure fluid to move the spider V-belts between a grip position and a release position; - a second valve for directly controlling a supply of pressurized fluid to move the pipe-wedge belts between a grip position and a release position; - said first and second valves are engaged to mechanically block movement of said first valve to a position where the spider wedge belts release the pipe, when the pipe wedge belts are not in a gripping position.

Ifølge et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det anordnet et apparat for griping og slipping av et rør, hvor apparatet omfatter: - en rørklave med kilebelter for griping og slipping av røret; - en spider med kilebelter for griping og slipping av røret; - en første ventil for direkte styring av en tilførsel av trykkfluid for å bevege spiderkilebeltene mellom en gripestilling og en slippstilling; - en andre ventil for direkte styring av en tilførsel av trykkfluid for å bevege rør-klavekilebeltene mellom en gripestilling og en slippstilling; - følerinnretninger koplet til rørklaven og spideren for å påvise åpning og lukking av de respektive kilebeltesett; og - en anordning koplet til følerinnretningene og anordnet slik at de låser eller ut-løser den første og andre ventil avhengig av utdataene fra følerinnretningene. According to another aspect of the present invention, an apparatus for gripping and releasing a pipe is arranged, where the apparatus comprises: - a pipe clamp with wedge belts for gripping and releasing the pipe; - a spider with wedge belts for gripping and releasing the pipe; - a first valve for directly controlling a supply of pressure fluid to move the spider V-belts between a grip position and a release position; - a second valve for directly controlling a supply of pressurized fluid to move the pipe-wedge belts between a grip position and a release position; - sensor devices connected to the tube clamp and the spider to detect the opening and closing of the respective V-belt sets; and - a device connected to the sensor devices and arranged so that they lock or release the first and second valves depending on the output data from the sensor devices.

Ifølge et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det anordnet et apparat for griping og slipping av et rør, hvor apparatet omfatter: - en rørklave med kilebelter for griping og slipping av røret; - en spider med kilebelter for griping og slipping av røret; - en første ventil for direkte styring av en tilførsel av trykkfluid for å bevege spiderkilebeltene mellom en gripestilling og en slippstilling; - en andre ventil for direkte styring av en tilførsel av trykkfluid for å bevege rør-klavekilebeltene mellom en gripestilling og en slippstilling; og - følerinnretninger koplet til rørklaven og spideren for å påvise bevegelse av rør-klave- og/eller spiderkilebeltene når de tar over vekten av et rør. According to another aspect of the present invention, an apparatus for gripping and releasing a pipe is arranged, where the apparatus comprises: - a pipe clamp with wedge belts for gripping and releasing the pipe; - a spider with wedge belts for gripping and releasing the pipe; - a first valve for directly controlling a supply of pressure fluid to move the spider V-belts between a grip position and a release position; - a second valve for directly controlling a supply of pressurized fluid to move the pipe-wedge belts between a grip position and a release position; and - sensor devices connected to the pipe clamp and the spider to detect movement of the pipe clamp and/or spider wedge belts when they take over the weight of a pipe.

For å gi en bedre forståelse av den foreliggende oppfinnelse og for å vise hvordan samme kan realiseres vil det nå gjennom eksempel henvises til de ledsagende teg-ninger, hvor: Figur 1 skjematisk viser en rørklave- og spideranordning for håndtering av rør; Figur 2 viser oppbygningen av en rørklave/spider i anordningen på figur 1 i større detalj; Figur 3 viser et scenario hvor rørklavekilebeltene ikke griper et rør på riktig måte; Figur4 viser skjematisk et system for styring av rørklaven og spideren på figur 1; Figur 5 viser en ventilstyringsmekanisme i systemet på figur 4 i detalj; Figur 6 viser styringssystemet på figur 4 i en andre driftskonfigurasjon; Figur 7 viser skjematisk et modifisert system for styring av rørklaven og spideren i anordningen på figur 1; Figur 8 viser et alternativt system for styring av rørklaven og spideren i anordningen på figur 1; Figur 9 viser en styreventilmekanisme i systemet på figur 8 i detalj; Figur 10 viser styringssystemet på figur 8 i en andre driftskonfigurasjon; Figur 11 viser skjematisk et ytterligere modifisert system for styring av rørklaven og spideren i anordningen på figur 1; Figur 12a viser skjematisk et hydraulisk system for styring av rørklaven og spideren i anordningen på figur 1; Figur 12b viser skjematisk et hydraulisk system for styring av rørklaven og spideren i anordningen på figur 1; Figur 12c viser skjematisk et modifisert hydraulisk system for styring av rørklaven og spideren i anordningen på figur 1; Figur 13 viser skjematisk et pneumatisk system for styring av rørklaven og spideren i anordningen på figur 1; In order to provide a better understanding of the present invention and to show how the same can be realized, reference will now be made by way of example to the accompanying drawings, where: Figure 1 schematically shows a pipe clamp and spider device for handling pipes; Figure 2 shows the structure of a tube clave/spider in the device in Figure 1 in greater detail; Figure 3 shows a scenario where the pipe clamp wedge belts do not grip a pipe correctly; Figure 4 schematically shows a system for controlling the tube clamp and the spider in Figure 1; Figure 5 shows a valve control mechanism in the system of Figure 4 in detail; Figure 6 shows the control system of Figure 4 in a second operating configuration; Figure 7 schematically shows a modified system for controlling the tube clamp and the spider in the device in Figure 1; Figure 8 shows an alternative system for controlling the tube clamp and the spider in the device in Figure 1; Figure 9 shows a control valve mechanism in the system of Figure 8 in detail; Figure 10 shows the control system of Figure 8 in a second operating configuration; Figure 11 schematically shows a further modified system for controlling the pipe clamp and the spider in the device in Figure 1; Figure 12a schematically shows a hydraulic system for controlling the tube clamp and the spider in the device in Figure 1; Figure 12b schematically shows a hydraulic system for controlling the tube clamp and the spider in the device in Figure 1; Figure 12c schematically shows a modified hydraulic system for controlling the tube clamp and the spider in the device in Figure 1; Figure 13 schematically shows a pneumatic system for controlling the tube clamp and the spider in the device in Figure 1;

Figur 14 viser skjematisk et modifisert pneumatisk styringssystem; og Figure 14 schematically shows a modified pneumatic control system; and

Figur 15 viser skjematisk et ytterligere modifisert pneumatisk styringssystem. Figure 15 schematically shows a further modified pneumatic control system.

Et tradisjonelt system for håndtering av rør ved bruk av en rørklave- og spideranordning er blitt beskrevet ovenfor under henvisning til figurer 1 til 3. Det følger nå en be-skrivelse av et styringssystem for styring av driften av en slik spider- og rørklavean-ordning for å redusere risikoen for at et rør mistes ned i en brønn. Den etterfølgende drøfting omhandler sammenstilling og bryting av en borerørstreng, skjønt apparatet og styringssystemet kan like godt brukes med et foringsrør eller brønnrør. A traditional system for handling pipes using a pipe clamp and spider arrangement has been described above with reference to figures 1 to 3. There now follows a description of a control system for managing the operation of such a spider and pipe clamp arrangement to reduce the risk of a pipe being lost down a well. The subsequent discussion deals with the assembly and breaking of a drill pipe string, although the apparatus and control system can equally well be used with a casing pipe or well pipe.

Med henvisning til figur 4 er det vist en spider 12 med et sett kilebelter 14 og en rør-klave 13 med et sett kilebelter 15. Spideren og rørklaven har begge en oppbygning lignende den som vises på figur 2. Nærmere bestemt heves og senkes kilebeltene 14, 15 i spideren 12 og rørklaven 13 ved hjelp av respektive hydraulisk drevne stempel-og sylinderanordninger 16, 17 (kun én stempel- og sylinderanordning vist på figur 4 for hver av rørklaven og spideren). Trykkfluid tilføres spiderens 12 stempelanordning 16 via en spiderstyreventil 18 og tilførselsledninger 19. På lignende vis tilføres stem pel- og sylinderanordningen 17 for rørklaven 13 trykkfluid via en rørklavestyreventil 20 og tilførselsledninger 20. With reference to Figure 4, a spider 12 is shown with a set of V-belts 14 and a tube-clave 13 with a set of V-belts 15. The spider and the tube-clave both have a structure similar to that shown in Figure 2. More specifically, the V-belts 14 are raised and lowered , 15 in the spider 12 and the tube clamp 13 by means of respective hydraulically driven piston and cylinder devices 16, 17 (only one piston and cylinder device shown in Figure 4 for each of the tube clamp and the spider). Pressurized fluid is supplied to the piston device 16 of the spider 12 via a spider control valve 18 and supply lines 19. In a similar way, the piston and cylinder device 17 for the reed valve 13 is supplied with pressurized fluid via a reed valve control valve 20 and supply lines 20.

Både spiderstyreventilen 18 og rørklavestyreventilen 20 betjenes ved hjelp av respektive spaker 22, 23. For å lukke et kilebeltesett 14, 15 som på det tidspunkt befinner seg i slippstillingen, beveges spaken på den korresponderende styreventil en kort stund (f.eks. et par sekunder) til "lukke-"stilling. Etterat kilebeltene er blitt beveget, settes spaken tilbake til "nøytral" stilling. Likeledes beveges den korresponderende spak for å åpne et kilebeltesett 14, 15 som på det tidspunkt befinner seg i en lukket stilling, en kort stund til en "åpnings-"stilling før den returneres til den midtre, nøytra-le stilling. Hver av spakene 22, 23 har derfor tre stillinger; åpning, lukking, nøytral. I anordning som vises på figur 4, er lukkestillingen for styreventilene 18, 20 den øverste stilling for de respektive spaker 22, 23, mens åpningsstillingen tilsvarer den nederste stilling for spakene. Den nøytrale stilling ligger i midten. Both the spider control valve 18 and the pipe valve control valve 20 are operated with the help of respective levers 22, 23. To close a V-belt set 14, 15 which at the time is in the release position, the lever on the corresponding control valve is moved for a short time (e.g. a couple of seconds ) to "close" position. After the V-belts have been moved, the lever is returned to the "neutral" position. Likewise, the corresponding lever is moved to open a V-belt set 14, 15 which at the time is in a closed position, briefly to an "opening" position before being returned to the middle, neutral position. Each of the levers 22, 23 therefore has three positions; opening, closing, neutral. In the arrangement shown in Figure 4, the closed position for the control valves 18, 20 is the uppermost position for the respective levers 22, 23, while the open position corresponds to the lowermost position for the levers. The neutral position is in the middle.

For å styre betjeningen av spakene 22, 23 er styreventilene 18, 20 montert rett under en styreplate 24 (i den skjematiske illustrasjon på figur 4 er styreventilene 18, 20 og spakene 22, 23 for klarhets skyld vist forskjøvet fra styreplaten 24). En rekke spalter 25 er maskinert inn i styreplaten 24. Spaltene 25 fremviser de ulike stillinger en spak 22, 23 kan beveges til under bestemte trinn i en rørhåndteringsprosess. Styreplaten 24 er glidbart montert i en boks 26 som inneholder spider- og rørklavestyreventilene 18, 20. Styreplaten 24 kan skyves mellom en første stilling lengst til høyre og en andre stilling lengst til venstre, forutsatt at begge spaker 22, 23 befinner seg i lukkestilling (og at styreplaten 24 ikke er låst på annet vis - se nedenfor). In order to control the operation of the levers 22, 23, the control valves 18, 20 are mounted directly below a control plate 24 (in the schematic illustration in Figure 4, the control valves 18, 20 and the levers 22, 23 are shown offset from the control plate 24 for the sake of clarity). A series of slits 25 are machined into the guide plate 24. The slits 25 show the various positions a lever 22, 23 can be moved to during certain steps in a pipe handling process. The control plate 24 is slidably mounted in a box 26 which contains the spider and pipe valve control valves 18, 20. The control plate 24 can be pushed between a first position furthest to the right and a second position furthest to the left, provided that both levers 22, 23 are in the closed position ( and that the control plate 24 is not locked in any other way - see below).

I en første arbeidsstilling kan rørklavestyreventilspaken 23 beveges fra den nøytrale stilling til både åpne- og lukkestillingene, mens spiderstyreventilspaken 22 kan beveges mellom den nøytrale og lukkestillingen. I den andre arbeidsstilling for styreplaten 24 må rørklavestyreventilspaken 23 forbli i lukkestillingen, mens spiderstyreventilspaken 22 kan beveges fra den nøytrale stilling til både åpne- og lukkestillingene. Figur 5 viser styreplateanordningen i mer detalj. In a first working position, the pipe valve control valve lever 23 can be moved from the neutral position to both the open and closed positions, while the spider control valve lever 22 can be moved between the neutral and the closed position. In the second working position for the control plate 24, the pipe valve control valve lever 23 must remain in the closed position, while the spider control valve lever 22 can be moved from the neutral position to both the open and closed positions. Figure 5 shows the guide plate device in more detail.

Idet det igjen henvises til figur 4, er en ekstra, hydraulisk drevet stempel- og sylinderanordning 28 vist koplet til den sirkelformede ring 29 rørklavekilebeltene 15 er montert på. Anordningen 28 spiller ikke noen aktiv rolle i hevingen og senkingen av kilebeltene 15, men fungere i stedet som en passiv kilebelteposisjonsføler. Stemplets posisjon i sylinderen følger rørklavekilebeltenes 15 posisjon. Anordningen 28 er koplet til en låsemekanisme 31 for styreplaten via tilførselsledninger 30 for hydraulisk fluid. Denne mekanisme omfatter en ytterligere stempel- og sylinderanordning. En stang 32 koplet til stemplet 35 i mekanismen 31 er anordnet slik at den går i inngrep med styreplaten 24 når stemplet 35 er skjøvet helt ut, hvilket låser styreplaten 24 i dennes høyre-stilling. Når stemplet 35 trekkes tilbake, går imidlertid stangen 32 ut av inngrep med styreplaten 24 og gjør det mulig for styreplaten å bevege seg fritt mellom sine stillinger lengst til venstre og lengst til høyre (avhengig av spakenes 22, 23 stilling). Referring again to Figure 4, an additional, hydraulically driven piston and cylinder device 28 is shown connected to the circular ring 29 on which the reed wedge belts 15 are mounted. The device 28 does not play an active role in the raising and lowering of the V-belts 15, but instead functions as a passive V-belt position sensor. The position of the piston in the cylinder follows the 15 position of the reed key rings. The device 28 is connected to a locking mechanism 31 for the control plate via supply lines 30 for hydraulic fluid. This mechanism includes a further piston and cylinder arrangement. A rod 32 connected to the piston 35 in the mechanism 31 is arranged so that it engages with the guide plate 24 when the piston 35 is fully pushed out, which locks the guide plate 24 in its right position. When the piston 35 is withdrawn, however, the rod 32 disengages with the guide plate 24 and enables the guide plate to move freely between its leftmost and rightmost positions (depending on the position of the levers 22, 23).

Figur 5 viser en lås 27 som blokkerer en spalte som i avblokkert tilstand muliggjør bevegelse av spiderstyreventilspaken 22 til åpningsstillingen. Under eksepsjonelle om-stendigheter, når det er nødvendig å åpne spiderkilebeltene 14 og rørklavekilebeltene 15 samtidig, kan denne lås 27 fjernes manuelt. Figure 5 shows a lock 27 which blocks a slot which, in the unblocked state, enables movement of the spider control valve lever 22 to the open position. In exceptional circumstances, when it is necessary to open the spider wedge belts 14 and the reed wedge belts 15 at the same time, this lock 27 can be removed manually.

Betjeningen av styringssystemet på figur 4 vil nå bli beskrevet, med den antagelse at systemet tidligere er blitt styrt slik at spiderens 12 kilebelter griper en nedre del av en borestreng 33 mens rørklavens 13 kilebelter 15 befinner seg i hevet eller åpen stilling i forhold til en øvre borerørslengde 34. Det antas nå at den øvre lengde 34 er blitt føyd til den nedre borerørstreng 33 og at forbindelsen er blitt skrudd til i tilstrekkelig grad. For å gjøre det mulig å senke borestrengen 33 gjennom spideren 12 slik at en ny bo-rerørslengde kan føyes til toppen av strengen 33, må rørklavens 13 kilebelter 15 lukkes for å gjøre det mulig for rørklaven 13 å bære hele vekten av borestrengen 33 når spiderkilebeltene 14 heves. Styreplaten 24 befinner seg nå i sin høyrestilling, slik at spaken 23 på rørklavestyreventilen 20 kan beveges fra nøytral stilling til enten åpnings- eller lukkestillingen. Operatøren beveger spaken 23 til lukkestillingen og styreventilen 20 åpnes for å tilføre toppen av stempel- og sylinderanordningen 17 trykkfluid. Anvendelsen av trykkfluid fører til at kilebeltene senkes ned i rørklaven 13. The operation of the control system in Figure 4 will now be described, with the assumption that the system has previously been controlled so that the spider's 12 V-belts grip a lower part of a drill string 33 while the pipe clamp 13's V-belts 15 are in a raised or open position in relation to an upper drill pipe length 34. It is now assumed that the upper length 34 has been added to the lower drill pipe string 33 and that the connection has been sufficiently tightened. In order to allow the drill string 33 to be lowered through the spider 12 so that a new length of drill pipe can be added to the top of the string 33, the wedge belts 15 of the pipe clamp 13 must be closed to enable the pipe clamp 13 to bear the full weight of the drill string 33 when the spider wedge belts 14 is raised. The control plate 24 is now in its right-hand position, so that the lever 23 on the pipe valve control valve 20 can be moved from the neutral position to either the opening or closing position. The operator moves the lever 23 to the closed position and the control valve 20 is opened to supply the top of the piston and cylinder device 17 with pressurized fluid. The use of pressurized fluid causes the V-belts to be lowered into the pipe clamp 13.

Stemplets posisjon i anordningen 28 følger rørklavekilebeltenes posisjon i forhold til The position of the piston in the device 28 follows the position of the pipe harp wedges in relation to

rørklavelegemet. Bevegelse av stemplet i sylinderen fører til at fluid drives ut sylinderen gjennom tilførselsledningene 30 og inn i toppen av sylinderen i anordning 31. Dette forårsaker at stemplet 35 trekkes tilbake inn i sylinderen, hvilke beveger låsestangen 32 vekk fra styreplaten 24. Når rørklavekilebeltene 15 er blitt senket til den riktige stilling hvor de går i inngrep med rørlengdens 34 midtstykke, tas stangen 32 ut av inngrep med styreplaten 24. I denne stilling kan operatøren bevege styreplaten 24 til venstre, forutsatt at begge spakene 22, 23 holdes i lukkestilling. Spaken 22 kan så betjenes for å åpne spiderkilebeltene 14. Denne konfigurasjon vises på figur 6. the reed body. Movement of the piston in the cylinder causes fluid to be driven out of the cylinder through the supply lines 30 and into the top of the cylinder in device 31. This causes the piston 35 to be drawn back into the cylinder, which moves the locking rod 32 away from the guide plate 24. When the pipe wedge belts 15 have been lowered to the correct position where they engage with the middle piece of the pipe length 34, the rod 32 is taken out of engagement with the guide plate 24. In this position, the operator can move the guide plate 24 to the left, provided that both levers 22, 23 are kept in the closed position. The lever 22 can then be operated to open the spider V-belts 14. This configuration is shown in Figure 6.

Dersom operatøren beveger rørklavestyreventilspaken 23 til lukkestilling mens rørkla-ven 13 befinner seg i en for høy stilling i forhold til den øvre borerørslengde 34, er det mulig at rørklavekilebeltene 15 kan lukke seg om forbindelsen mellom rørets øvre boks og hoveddelen av røret (situasjonen som vises på figur 3). Dersom dette skjer, er ikke det grep som rørklaven 13 oppnår om rørlengden 34, nødvendigvis godt nok til å bære hele vekten av borerørstrengen 33. Grepet som oppnås, kan være godt nok til å bære nok av vekten til å gjøre det mulig å heve spiderkilebeltene 14. Som allerede er blitt beskrevet, kan denne situasjon føre til at strengen deretter mistes ned i brøn-nen. Det vil imidlertid forstås at kilebeltene 15 dersom de lukker seg om boksen på rørlengden 34, ikke vil klare å bevege seg til den riktige nedre stilling i forhold til rør-klavelegemet. Kilebeltene 15 vil i stedet bli sittende fast i en mellomstilling. If the operator moves the pipe clamp control valve lever 23 to the closed position while the pipe clamp 13 is in a position that is too high in relation to the upper drill pipe length 34, it is possible that the pipe clamp wedge belts 15 can close around the connection between the pipe's upper box and the main part of the pipe (the situation shown on figure 3). If this happens, the grip that the pipe clamp 13 obtains on the pipe length 34 is not necessarily good enough to support the entire weight of the drill pipe string 33. The grip that is obtained may be good enough to support enough of the weight to make it possible to raise the spider wedge belts 14. As has already been described, this situation can lead to the string being then lost down the well. However, it will be understood that if the wedge belts 15 close around the box on the pipe length 34, they will not be able to move to the correct lower position in relation to the pipe-clave body. The V-belts 15 will instead be stuck in an intermediate position.

Dersom denne situasjonen oppstår, vil stemplet i følerinnretningen 28 ikke bli trukket langt nok inn i sylinderen. Fluidvolumet som overføres til anordningen 31 vil ikke være nok til å frigjøre stangen 32 helt fra styreplaten 24. Det vil derfor ikke være mulig for en operatør å bevege styreplaten 24 til venstre og åpne spiderkilebeltene 14. Denne utførelse av den foreliggende oppfinnelse anordner derfor en mekanisk "sequencer" for spider- og rørklavestyreventilene 18, 20. If this situation occurs, the piston in the sensor device 28 will not be pulled far enough into the cylinder. The volume of fluid transferred to the device 31 will not be enough to completely release the rod 32 from the guide plate 24. It will therefore not be possible for an operator to move the guide plate 24 to the left and open the spider V-belts 14. This embodiment of the present invention therefore provides a mechanical "sequencer" for the spider and reed valve control valves 18, 20.

Figur 7 viser et alternativt styringssystem for å sikre at spiderkilebeltene 14 ikke kan åpnes når rørklavekilebeltene 15 ikke griper borestrengen på riktig måte. Komponenter som er felles med systemet på figur 4, angis ved hjelp av samme henvisningstall. En stempel- og sylinderanordning 40 har en stang 41 koplet til sitt stempel 42. Denne stangen 41 utgjør låsemekanismen for styreplaten 24. Anordningen 40 befinner seg i fluidkretsen 44, 45 og forbinder styreventilen 20 med anordningen 17 som hever og senker rørklavekilebeltene 15. En énveisventil 43 er koplet parallelt med anordningen 40. Når rørklavekilebeltene 15 senkes, drives fluid ut av sylindrene i anordning 17. Figure 7 shows an alternative control system to ensure that the spider wedge belts 14 cannot be opened when the pipe wedge belts 15 do not grip the drill string correctly. Components that are common to the system in Figure 4 are indicated using the same reference number. A piston and cylinder device 40 has a rod 41 connected to its piston 42. This rod 41 forms the locking mechanism for the control plate 24. The device 40 is located in the fluid circuit 44, 45 and connects the control valve 20 with the device 17 which raises and lowers the pipe wedges 15. A one-way valve 43 is connected in parallel with the device 40. When the pipe wedge belts 15 are lowered, fluid is driven out of the cylinders in device 17.

Dette fluid driver stemplet 41 inn i sin sylinder (intet fluid kan strømme gjennom ventilen 43) og får stangen 41 til å gå ut av inngrep med styreplaten 24. Dersom det antas at rørklavekilebeltene 15 er senket til riktig stilling, er styreplaten 24 fri til å bevege seg til venstre. Dersom kilebeltene ikke senkes på riktig vis, vil styreplaten 24 selvsagt forhindres fra å bevege seg ved hjelp av stangen 41. This fluid drives the piston 41 into its cylinder (no fluid can flow through the valve 43) and causes the rod 41 to come out of engagement with the guide plate 24. Assuming that the reed wedge belts 15 are lowered to the correct position, the guide plate 24 is free to move to the left. If the V-belts are not lowered correctly, the guide plate 24 will of course be prevented from moving by means of the rod 41.

Når ventilen 20 deretter betjenes for å heve rørklavekilebeltene 15 (etter åpning og lukking av spiderkilebeltene 14), driver trykkfluid stemplet 42 ut av dettes kammer. Trykkfluidet som drives ut av kammeret, presses i sin tur inn i kamrene i drivanord-ningene 17 for rørklavekilebeltene, hvilket bevirker at rørklavekilebeltene 15 heves. Ventilen 43 er anordnet for å kompensere for lekkasjer og sikrer at det ved behov er nok fluid tilgjengelig til å åpne rørklavekilebeltene 15 helt. When the valve 20 is then operated to raise the pipe wedge belts 15 (after opening and closing the spider wedge belts 14), pressurized fluid drives the piston 42 out of its chamber. The pressure fluid which is driven out of the chamber is in turn pressed into the chambers in the drive devices 17 for the reed wedge belts, which causes the reed wedge belts 15 to be raised. The valve 43 is arranged to compensate for leaks and ensures that, if necessary, there is enough fluid available to open the pipe clamp belts 15 completely.

Figur 8 viser et annet styringssystem ifølge den foreliggende oppfinnelse. Igjen er henvisningstall som benyttes i figur 4, blitt brukt på nytt for å angi komponenter som er felles for de to systemer. Det bemerkes at figur 8 gjør bruk av en styreplate 24 med en annen plassering av styrespalter 50. Denne plasseringen gjør det kun mulig å bevege styreplaten 24 når begge spaker 22, 23 befinner seg i nøytral stilling (og bevegelsen ikke hindres av låsestangen 32). Styreplaten 24 er vist mer detaljert på figur 9. Figure 8 shows another control system according to the present invention. Again, reference numbers used in Figure 4 have been reused to indicate components that are common to the two systems. It is noted that Figure 8 makes use of a guide plate 24 with a different location of guide slots 50. This location only makes it possible to move the guide plate 24 when both levers 22, 23 are in the neutral position (and the movement is not hindered by the locking rod 32). The guide plate 24 is shown in more detail in figure 9.

Idet det henvises til figur 8, er en mekanisk styrt ventilbryter 51 fast festet til rørkla-vens 13 hovedlegeme 52. Ventilbryteren 51 utgjør en del av en pneumatisk styre-krets. Et kontaktelement 53 er festet til den øvre sirkelring 29 som bærer kilebeltene 15. Når spiderkilebeltene 14 befinner seg i hevet stilling, det vil si at spideren befinner seg i slippstillingen, er kontaktelementet 53 ikke i kontakt med ventilbryteren 51. I denne stilling forblir ventilbryteren 51 stengt og slipper ikke trykkluft gjennom fra sin inngang til en utgang. Når spiderkilebeltene 14 derimot befinner seg i den riktige senkede stilling og spideren 13 befinner seg i gripestilling, kommer kontaktelementet 53 i kontakt med ventilbryteren 51, hvilket får bryteren til å åpne seg og tilføre trykkluft fra ventilbryterens 51 inngang til dens utgang. Referring to figure 8, a mechanically controlled valve switch 51 is firmly attached to the main body 52 of the reed valve 13. The valve switch 51 forms part of a pneumatic control circuit. A contact element 53 is attached to the upper circular ring 29 which carries the V-belts 15. When the spider V-belts 14 are in the raised position, i.e. the spider is in the release position, the contact element 53 is not in contact with the valve switch 51. In this position, the valve switch 51 remains closed and does not let compressed air through from its inlet to an outlet. When, on the other hand, the spider wedge belts 14 are in the correct lowered position and the spider 13 is in the gripping position, the contact element 53 comes into contact with the valve switch 51, which causes the switch to open and supply compressed air from the valve switch 51's input to its output.

Trykkfluid leveres til ventilbryterens 51 inngang via en tilførselsledning 54 (som er forbundet med en trykksatt fluidkilde som ikke er vist på tegningen). Utgangsstørrel-sen fra ventilbryteren 51 leveres til inngangen til en forsinkelseskrets. Denne krets omfatter en énveis strømningsregulator 55 som gjør det mulig å mate trykkluft fra ventilbryterens 51 utgang inn i inngangen til en akkumulator 56. Utgangsstørrelsen fra akkumulatoren 56 leveres til en andre ventilbryters 57 styringsinngang. Den andre ventilbryters 57 hovedinngang er koplet til tilførselsledningen 54. Utgangsstørrelsen fra den andre ventilbryter 57 leveres til en inngang i stempel- og sylinderanordningen 31, hvilken inngang befinner seg foran stempelhodet 35. Pressurized fluid is supplied to the valve switch 51 input via a supply line 54 (which is connected to a pressurized fluid source that is not shown in the drawing). The output from the valve switch 51 is supplied to the input of a delay circuit. This circuit includes a one-way flow regulator 55 which makes it possible to feed compressed air from the valve switch 51 output into the input of an accumulator 56. The output size from the accumulator 56 is delivered to a second valve switch 57's control input. The main input of the second valve switch 57 is connected to the supply line 54. The output size from the second valve switch 57 is delivered to an input in the piston and cylinder device 31, which input is located in front of the piston head 35.

Dersom rørklavekilebeltene 15 lukker seg om borerørets 34 hoveddel, vil kilebeltene 15 i påkrevet grad bli senket i forhold til rørklaven 13. Kontaktelementet 53 vil komme i kontakt med ventilbryteren 51 og få denne til å åpne seg. Trykkluft vil strømme fra tilførselsledningen 54 gjennom strømningsregulatoren 55 til inngangen til akkumulatoren 56. Trykk bygger seg opp i akkumulatoren 56 til trykket ved utgangen av akkumulatoren får den andre ventilbryter 57 til å åpne seg. Tiden det tar å lade opp akkumulatoren 56 til et trykk som er tilstrekkelig til å aktivere den andre ventilbryter, gir en kort tidsforsinkelse mellom lukkingen av rørklavekilebelter 15 og den eventuelle utløsning av styreplaten 24. Så lenge den andre ventilbryter 57 forblir stengt, finnes det ikke noe trykk ved stempelhodet 35 og stemplet forblir i den fullt utstrakte stilling hvor styreplaten 24 er låst i sin stilling lengst til høyre. Når den andre ventilbryter 57 åpnes, ledes imidlertid trykkluft fra tilførselsledningen 54 til stempelhodet 35, hvilket bevirker at stemplet trekkes inn i sin sylinder. Tilbaketrekkingen av stemplet 35 fører til at styreplaten 24 frigjøres. Om man så antar at betjening av spaken 23 har ført til at rørklavekilebeltene 15 er blitt beveget til sin riktige senkede eller lukkede stilling, kan operatøren skyve styreplaten 24 til stillingen lengst til venstre. Deretter kan ope-ratøren betjene spaken 22 på spiderstyreventilen 18 for å bevege spiderkilebeltene 14 til disses hevede eller åpne stilling. Rørklaven 13 bærer da hele vekten av borerørs-trengen 33. Denne konfigurasjon er vist på figur 10. If the pipe clamp wedge belts 15 close around the main part of the drill pipe 34, the wedge belts 15 will be lowered to the required extent in relation to the pipe clamp 13. The contact element 53 will come into contact with the valve switch 51 and cause it to open. Compressed air will flow from the supply line 54 through the flow regulator 55 to the inlet of the accumulator 56. Pressure builds up in the accumulator 56 until the pressure at the outlet of the accumulator causes the second valve switch 57 to open. The time it takes to charge up the accumulator 56 to a pressure sufficient to activate the second valve switch provides a short time delay between the closing of the reed valve wedges 15 and the eventual release of the guide plate 24. As long as the second valve switch 57 remains closed, there is no some pressure at the piston head 35 and the piston remains in the fully extended position where the guide plate 24 is locked in its rightmost position. When the second valve switch 57 is opened, however, compressed air is led from the supply line 54 to the piston head 35, causing the piston to be drawn into its cylinder. The withdrawal of the piston 35 causes the guide plate 24 to be released. If it is then assumed that operation of the lever 23 has led to the pipe wedge belts 15 being moved to their correct lowered or closed position, the operator can push the control plate 24 to the leftmost position. The operator can then operate the lever 22 on the spider control valve 18 to move the spider V-belts 14 to their raised or open position. The pipe clamp 13 then carries the entire weight of the drill pipe string 33. This configuration is shown in figure 10.

Dersom rørklavekilebeltene 15 griper rundt boksen på borerøret 34, vil kontaktelementet 53 som er festet til ringen 29 som bærer kilebeltene, ikke komme i kontakt med og åpne ventilbryteren 51. Dermed vil det ikke bli utøvet noe trykk mot stempelhodet 35, og styreplaten 24 vil forbli låst i stillingen lengst til høyre. I denne stilling kan ikke spaken 22 som styrer spiderstyreventilen 18, beveges fra sin nøytrale stilling for å åpne spiderkilebeltene. Figur 9 viser en manuelt betjent låsemekanisme 58 som er montert i boksen 26 som bærer styreplaten 24. Låsemekanismen 58 er av en type som når den trekkes ut, gjør det mulig å bevege styreplaten 24 fra venstre til høyre og motsatt, mens den når den skyves inn, forhindrer slik bevegelse av styreplaten 24. I tillegg til at stemplet 35 må være trukket helt ut av sylinderen 29, må operatøren for å bevege styreplaten 24 fra høyre til venstre stilling trekke ut låsemekanismen 58 (mot en fjærkraft) og samtidig skyve styreplaten 24 fra høyre mot venstre. Når operatøren slipper mekanismen 58, kan ikke styreplaten 24 beveges mot høyre med mindre operatøren igjen trekker ut mekanismen 58. Låsemekanismen 58 anordner derfor et hinder for at en operatør skal bevege styreplaten 24 til venstre og åpne spiderkilebeltene, for deretter å skyve styreplaten til høyre og åpne rørklavekilebeltene (dette vil selvsagt bare kunne skje dersom spider-/rørklaveanordningen holderen liten borerørslengde). Figur 11 viser et ytterligere styringssystem for styring av en rørklave- og spideranordning som den som er blitt beskrevet under henvisning til figurer 1 til 3. I denne anordning er kontaktelementet 53, som er koplet til rørklavekilebeltene 15, anordnet slik at det åpner og lukker en elektrisk bryter 60. Den elektriske bryter 60 utgjør en del av en krets som omfatter et batteri 61 og en elektrisk styrt ventil 62. Når rørklavekilebel-tene 15 befinner seg i den hevede stilling, er kontaktelementet 53 ikke i kontakt med bryteren 60, og bryteren 60 befinner seg i åpen stilling. Den elektriske krets som omfatter bryteren 60, forblir dermed åpen, og styringsinngangen til ventilen 62 får dermed ikke tilført elektrisk strøm. Når rørklavekilebeltene 15 derimot er senket på korrekt vis, lukker kontaktelementet 53 bryteren 60, slik at batteriet 61 forbindes med ventilens 62 styringsinngang. Denne strømtilførselen til ventilinngangen får ventilen til å stenges, hvilket forbinder tilførselsledningen 54 med inngangen til en forsinkelseskrets som ved inngangen har en énveis strømningsregulator 63. Som med den utførel-se som beskrives under henvisning til figur 8, leveres utgangsstørrelsen fra strøm-ningsregulatoren 63 til inngangen til en akkumulator 64. If the pipe wedge belts 15 grip around the box on the drill pipe 34, the contact element 53 which is attached to the ring 29 which carries the wedge belts, will not come into contact with and open the valve switch 51. Thus, no pressure will be exerted against the piston head 35, and the guide plate 24 will remain locked in the rightmost position. In this position, the lever 22 which controls the spider control valve 18 cannot be moved from its neutral position to open the spider V-belts. Figure 9 shows a manually operated locking mechanism 58 which is mounted in the box 26 which carries the guide plate 24. The locking mechanism 58 is of a type which, when pulled out, enables the guide plate 24 to be moved from left to right and vice versa, while when it is pushed in, prevents such movement of the guide plate 24. In addition to the piston 35 having to be completely pulled out of the cylinder 29, the operator must, in order to move the guide plate 24 from the right to the left position, pull out the locking mechanism 58 (against a spring force) and at the same time push the guide plate 24 from right to left. When the operator releases the mechanism 58, the guide plate 24 cannot be moved to the right unless the operator again pulls out the mechanism 58. The locking mechanism 58 therefore provides an obstacle for an operator to move the guide plate 24 to the left and open the spider V-belts, to then push the guide plate to the right and open the pipe clamp wedge belts (this will of course only be possible if the spider/pipe clamp device holds a short drill pipe length). Figure 11 shows a further control system for controlling a reed harpsichord and spider device such as that which has been described with reference to Figures 1 to 3. In this device, the contact element 53, which is connected to the reed harpsichord wedge elements 15, is arranged so that it opens and closes a electric switch 60. The electric switch 60 forms part of a circuit which includes a battery 61 and an electrically controlled valve 62. When the reed keys 15 are in the raised position, the contact element 53 is not in contact with the switch 60, and the switch 60 is in the open position. The electrical circuit comprising the switch 60 thus remains open, and the control input of the valve 62 is thus not supplied with electrical current. When, on the other hand, the pipe wedge belts 15 are lowered correctly, the contact element 53 closes the switch 60, so that the battery 61 is connected to the control input of the valve 62. This supply of current to the valve input causes the valve to close, which connects the supply line 54 to the input of a delay circuit which at the input has a one-way flow regulator 63. As with the embodiment described with reference to Figure 8, the output magnitude from the flow regulator 63 is supplied to the input to an accumulator 64.

Når trykket i akkumulatoren 64 når et forhåndsbestemt nivå, vil trykket få en ventilbryter 65 til å bevege seg fra en stengt stilling hvor ingen trykkluft sendes fra tilfør-selsledningen 54 til stempelhodet på stempel 35, til en åpen stilling hvor trykkluft leveres til stempelhodet. Når rørklavekilebeltene 15 befinner seg i den hevede stilling (eller sitter fast i en mellomstilling), vil derfor stempelet 35 forbli i den fullt utstrakte stilling og låse styreplaten 24 i stillingen lengst til høyre. Når rørklavekilebeltene 15 derimot senkes på korrekt vis, vil stemplet 35 trekkes inn i sylinderen 29 og tillate bevegelse av styreplaten 24. When the pressure in the accumulator 64 reaches a predetermined level, the pressure will cause a valve switch 65 to move from a closed position where no compressed air is sent from the supply line 54 to the piston head of piston 35, to an open position where compressed air is delivered to the piston head. When the pipe wedge belts 15 are in the raised position (or stuck in an intermediate position), the piston 35 will therefore remain in the fully extended position and lock the guide plate 24 in the rightmost position. When, on the other hand, the pipe wedge belts 15 are lowered correctly, the piston 35 will be drawn into the cylinder 29 and allow movement of the guide plate 24.

Idet det henvises til figur 12a, er det vist en spider 102 med et kilebeltesett 104 og en rørklave 103 med et kileveltesett 105, hvor kilebeltene 104, 105 i spideren 102 og rørklaven 103 heves og senkes ved hjelp av respektive hydraulisk drevne stempel- og sylinderanordninger 106, 107. Som med utførelsen på figur 4, tilføres stempelanordningen 106 i spideren 102 trykkfluid via en spiderstyreventil 108 og tilførselsledning 109, idet trykkfluid tilføres stempel- og sylinderanordningen 107 i rørklaven 103 via en rørklavestyreventil 120 og tilførselsledninger 121. With reference to figure 12a, a spider 102 with a V-belt set 104 and a tube clamp 103 with a V-belt set 105 are shown, where the V-belts 104, 105 in the spider 102 and the tube clamp 103 are raised and lowered by means of respective hydraulically driven piston and cylinder devices 106, 107. As with the embodiment in Figure 4, pressurized fluid is supplied to the piston device 106 in the spider 102 via a spider control valve 108 and supply line 109, with pressurized fluid being supplied to the piston and cylinder device 107 in the pipe clamp 103 via a pipe clamp control valve 120 and supply lines 121.

Hver av styreventilene 108, 120 omfatter en sylindrisk topplate 122, 123 og et sylindrisk legeme 124, 125 som henger ned fra topplaten. Både topplaten og det sylindriske legeme kan roteres sammen om sine lengdeakser i ventilhuset 126. Som kan ses på figur 12, har hver av topplatene 122, 123 en buet utskjæring for mottak av en del av den andre sylinderplate når begge plater befinner seg ved en gitt orientering. Spaker 127, 128 strekker seg fra platene og rager gjennom huset 126 for å muliggjøre rotasjon av ventilene. Each of the control valves 108, 120 comprises a cylindrical top plate 122, 123 and a cylindrical body 124, 125 which hangs down from the top plate. Both the top plate and the cylindrical body can be rotated together about their longitudinal axes in the valve housing 126. As can be seen in Figure 12, each of the top plates 122, 123 has a curved cutout for receiving a part of the other cylinder plate when both plates are at a given briefing. Levers 127, 128 extend from the plates and project through housing 126 to enable rotation of the valves.

Hver av ventilsylindrene 124, 125 er anordnet slik at de roterer et kuleelement i en rund skål tildannet i ventilhuset. Hvert kuleelement har to boringer som strekker seg gjennom dette i et tverrplan. Boringene er anordnet slik at de forbinder fluidstrøm-ningslinjer (som fører til stempel- og sylinderanordningene 106, 107 og lukkefølere for kilebeltene, hvilke følere vil bli beskrevet nedenfor) med en kilde til hydraulisk trykkfluid P og til en tank for tømming av fluid. Fordelen med akkurat den ventilanordning-en som beskrives her, er at den kan håndtere både luft (pneumatisk) og hydraulisk fluid uten lekkasje, skjønt det kun er bruken av hydraulisk fluid som beskrives her. Spideren 102 og rørklaven 103 er forsynt med respektive lukkefølere 129, 130 for kilebeltene. Når det gjelder lukkeføleren 129 for spiderkilebeltene, omfatter denne en stempel- og sylinderanordning, hvor en stang 131 som strekker seg fra stempelhodet 132, er i kontakt med tilhørende kilebelter 104. Når spiderkilebeltene 104 er åpne, er stemplet strukket ut, mens det når kilebeltene er helt lukket, presses sammen inne i sylinderen. Strømningslinjer 133, 134 for hydraulisk fluid er forbundet med sylinderen foran og bak stempelhodet. Hydraulikklinjene 133, 134 er forbundet med en stempel-drevet låsemekanisme 135 foran og bak stempelhodet i denne mekanisme. Når spiderkilebeltene 104 beveges fra åpen til helt lukket stiling, drives fluid ut fra bunnen av sylinderen i føler 129, gjennom linje 134, hvilket får en stang 136 i låsemekanismen 135 til å trekkes inn i sylinderen. Fluid som drives ut av sylinderen i mekanisme 135, strømmer gjennom linje 133 og inn i toppen av sylinderen i føler 129. Lukkeføleren 130 for rørklavekilebeltene fungerer på lignende vis for å styre en låsestang 137 i en mekanisme 138. Det vil forstås fra figur 4 at låsestengene 136 og 137 har den virk-ning at de forhindrer eller tillater rotasjon av henholdsvis rørklavestyreventilen og spiderstyreventilen. Each of the valve cylinders 124, 125 is arranged so that they rotate a ball element in a round cup formed in the valve housing. Each ball element has two bores extending through it in a transverse plane. The bores are arranged to connect fluid flow lines (leading to the piston and cylinder devices 106, 107 and closing sensors for the V-belts, which sensors will be described below) to a source of hydraulic pressure fluid P and to a tank for emptying fluid. The advantage of the particular valve device described here is that it can handle both air (pneumatic) and hydraulic fluid without leakage, although only the use of hydraulic fluid is described here. The spider 102 and the pipe clamp 103 are provided with respective closing sensors 129, 130 for the V-belts. As for the closing sensor 129 for the spider V-belts, this comprises a piston and cylinder device, where a rod 131 extending from the piston head 132 is in contact with the associated V-belts 104. When the spider V-belts 104 are open, the piston is stretched out, while it reaches the V-belts is completely closed, is pressed together inside the cylinder. Flow lines 133, 134 for hydraulic fluid are connected to the cylinder in front and behind the piston head. The hydraulic lines 133, 134 are connected to a piston-driven locking mechanism 135 in front and behind the piston head in this mechanism. When the spider V-belts 104 are moved from open to fully closed position, fluid is driven out from the bottom of the cylinder in sensor 129, through line 134, which causes a rod 136 in the locking mechanism 135 to be drawn into the cylinder. Fluid that is expelled from the cylinder in mechanism 135 flows through line 133 and into the top of the cylinder in sensor 129. The closing sensor 130 for the reed wedge belts functions in a similar manner to control a locking rod 137 in a mechanism 138. It will be understood from Figure 4 that the locking rods 136 and 137 have the effect of preventing or allowing rotation of the pipe valve control valve and the spider control valve, respectively.

Betjeningen av systemet på figur 12a vil nå bli beskrevet. I den konfigurasjon som anskueliggjøres på figuren, er styreventilene 108, 120 orientert slik at rørklavekilebel-tene 105 er lukket og spiderkilebeltene 104 er åpne. Dette resulterer i at låsestangen 137 låser spiderstyreventilen 108 i stilling, idet låsestangen 136 er ute av inngrep med rørklavestyreventilen 120. Som et resultat av inngrepsposisjonen mellom de to ventiler 108, 120 kan rørklavestyreventilen 120 dreies til en stilling hvor trykksatt fluid kan ledes til stempel- og sylinderanordningen 107 for å senke rørklavekilebeltene. The operation of the system in Figure 12a will now be described. In the configuration shown in the figure, the control valves 108, 120 are oriented so that the pipe wedge belts 105 are closed and the spider wedge belts 104 are open. This results in the locking rod 137 locking the spider control valve 108 in position, the locking rod 136 being out of engagement with the pipe valve control valve 120. As a result of the engagement position between the two valves 108, 120, the pipe valve control valve 120 can be turned to a position where pressurized fluid can be directed to the piston and the cylinder device 107 for lowering the reed wedge belts.

Når rørklavekilebeltene er senket helt ned, er stemplet i føleren 130 presset helt ned. Dette resulterer i sin tur i at låsestangen 137 i låsemekanismen 138 trekkes helt tilbake, hvilket utløser spiderstyreventilen 108. Som et resultat av den nye plasseringen av utskjæringen i sylinderplaten 123 i rørklavestyreventilen 120, kan spiderstyreventilen nå dreies slik at den leder fluid til stempel- og sylinderanordningen 106 for å heve kilebeltene 104. Hevingen av spiderkilebeltene 104 påvises av føleren 129, og når kilebeltene 104 er hevet helt opp, resulterer dette i at låsestangen 136 strekkes helt ut. Dette forhindrer dreiing av rørklavestyreventilen 120 for å åpne rørklavekilebeltene 105. When the reed wedge belts are lowered all the way down, the piston in the sensor 130 is pressed all the way down. This in turn results in the locking rod 137 in the locking mechanism 138 being fully retracted, which triggers the spider control valve 108. As a result of the new location of the cutout in the cylinder plate 123 in the reed control valve 120, the spider control valve can now be rotated so that it directs fluid to the piston and the cylinder device 106 to raise the V-belts 104. The raising of the spider V-belts 104 is detected by the sensor 129, and when the V-belts 104 are fully raised, this results in the locking rod 136 being fully extended. This prevents rotation of the reed control valve 120 to open the reed wedge belts 105.

På dette stadium opptas hele rørvekten av rørklaven 103, mens utilsiktet åpning av rørklavekilebeltene 105 forhindres. Røret kan nå senkes ned gjennom spideren 102. Når røret befinner seg ved riktig høyde, kan spiderstyreventilen 108 dreies (låse stangen 137 trekkes på dette stadium tilbake, og ventilene settes i inngrep for å mu-liggjøre dreiing av spiderstyreventilen) for å kople inn spiderkilebeltene 104. Både spideren og rørklaven holder nå røret. Føleren 129 påviser lukking av spideren og får låsestangen 136 til å trekke seg tilbake, hvilket utløser rørklavestyreventilen 120. Rørklavestyreventilen 120 kan så roteres for å heve rørklavekilebeltene 105. Dette avslutter én arbeidssyklus. At this stage, the entire pipe weight is taken up by the pipe clamp 103, while accidental opening of the pipe clamp wedges 105 is prevented. The tube can now be lowered through the spider 102. When the tube is at the correct height, the spider control valve 108 can be rotated (at this stage the locking rod 137 is withdrawn and the valves engaged to enable rotation of the spider control valve) to engage the spider V-belts 104. Both the spider and pipe clave now hold the pipe. The sensor 129 detects closure of the spider and causes the locking rod 136 to retract, which triggers the reed valve control valve 120. The reed valve control valve 120 can then be rotated to raise the reed valve wedges 105. This completes one duty cycle.

Systemet på figur 1 er blitt beskrevet med bruk av hydraulisk kraft til å heve og senke kilebeltene og til å drive låsemekanismene for styreventilene. Man kan imidlertid bru-ke pneumatisk kraft for ett eller begge av disse formålene. Man kan spesielt tenke seg at rørklavekilebeltene kan være hydraulisk drevet, mens spiderkilebeltene er pneumatisk drevet. Med kuleventilanordningen som beskrives ovenfor, kan man benytte samme ventil utstyr for begge kretser. Figur 12b viser et styringssystem for apparatet på figur 1, hvilket system omfatter et par låsestenger for låsing av respektive i hverandre gripende spider- og rørklavestyre-ventiler. Låsestengene styres av respektive enkeltvirkende følesylindere knyttet til spideren og rørklaven. Figur 12c anskueliggjør en ytterligere utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Ifølge denne utførelse er følesylindere 501, 502 i spider og rørklave via respektive hydrauliske kretser forbundet med låsestenger 503, 504. Låsestengene beveges inn i og ut av inngrep med styreplaten (se figur 13) for å begrense styreplatens bevegelse. Det vil forstås at temperaturendringer i en slik anordning kan ha en uheldig innvirkning på driften, dvs. temperaturendringer kan resultere i utvidelse og kompresjon av fluidet i kretsen (lignende forandringer kan komme som et resultat av endringer i apparatets arbeidshøyde). For å avhjelpe dette problem er begge hydrauliske kretser koplet til trykkutjevningskretser 505, 506. Hver trykkutjevningskrets omfatter en ventil som åpnes eller stenges når det korresponderende kilebeltesett åpnes eller lukkes, idet ventilen er koplet til et reservoar (eller en akkumulator) 507. Når en ventil åpnes og apparatet varmes opp, kan ekspanderende fluid strømme gjennom ventilen fra den hydrauliske krets og ekspandere inn i akkumulatoren. På samme måte vil fluid når apparatet kjøles ned, suges ut av akkumulatoren, gjennom ventilen og inn i den hydrauliske krets. The system of Figure 1 has been described using hydraulic power to raise and lower the V-belts and to operate the locking mechanisms for the control valves. However, pneumatic power can be used for one or both of these purposes. One can especially imagine that the pipe V-belts can be hydraulically driven, while the spider V-belts are pneumatically driven. With the ball valve device described above, the same valve equipment can be used for both circuits. Figure 12b shows a control system for the device in Figure 1, which system comprises a pair of locking rods for locking respective interlocking spider and reed valve control valves. The locking bars are controlled by respective single-acting feeler cylinders connected to the spider and the pipe clamp. Figure 12c illustrates a further embodiment of the present invention. According to this embodiment, sensing cylinders 501, 502 in the spider and reed valve are connected via respective hydraulic circuits to locking rods 503, 504. The locking rods are moved in and out of engagement with the guide plate (see figure 13) to limit the movement of the guide plate. It will be understood that temperature changes in such a device can have an adverse effect on operation, i.e. temperature changes can result in expansion and compression of the fluid in the circuit (similar changes can occur as a result of changes in the device's working height). To remedy this problem, both hydraulic circuits are connected to pressure equalizing circuits 505, 506. Each pressure equalizing circuit includes a valve that opens or closes when the corresponding V-belt set is opened or closed, the valve being connected to a reservoir (or accumulator) 507. When a valve is opened and the device is heated, expanding fluid can flow through the valve from the hydraulic circuit and expand into the accumulator. In the same way, when the device cools down, fluid will be sucked out of the accumulator, through the valve and into the hydraulic circuit.

Idet det henvises til figur 13, er det vist en spider 201 med et kilebeltesett 202 og en rørklave 203 med et kilebeltesett 204. Spideren og rørklaven har begge en oppbygning lignende den som vises på figurer 2 og 3. Nærmere bestemt heves og senkes kilebeltene i spideren og rørklaven ved hjelp av respektive pneumatisk drevne stem pel- og sylinderanordninger 205, 206. Trykkluft tilføres stempelanordningen i spideren via en spiderstyreventil 207 og tilførselsledninger. På lignende vis tilføres stempel- og sylinderanordningen i rørklaven trykkfluid via en rørklavestyreventil 208 og tilførsels-ledninger. With reference to Figure 13, a spider 201 with a V-belt set 202 and a tube clamp 203 with a V-belt set 204 are shown. The spider and the tube clamp both have a structure similar to that shown in Figures 2 and 3. More specifically, the V-belts are raised and lowered in the spider and the pipe clamp by means of respective pneumatically driven piston and cylinder devices 205, 206. Compressed air is supplied to the piston device in the spider via a spider control valve 207 and supply lines. In a similar way, the piston and cylinder device in the pipe clamp is supplied with pressure fluid via a pipe clamp control valve 208 and supply lines.

Både spiderstyreventilen og rørklavestyreventilen betjenes ved hjelp av respektive spaker 209, 210. For å lukke et kilebeltesett som på det tidspunkt befinner seg i slippstilling, beveges spaken for den korresponderende styreventil til en "lukke"-stilling. Likeledes beveges den korresponderende spak til en "åpnings-"stilling for å åpne et kilebeltesett som på det tidspunkt befinner seg i en lukket stilling. I anordningen som vises på figur 13, er styreventilens lukkestilling den øverste stilling for de respektive spaker, mens åpningsstillingen tilsvarer spakenes nederste stilling. Both the spider control valve and the reed valve control valve are operated by means of respective levers 209, 210. To close a V-belt set which is at that time in the release position, the lever for the corresponding control valve is moved to a "close" position. Likewise, the corresponding lever is moved to an "open" position to open a V-belt assembly which at that time is in a closed position. In the device shown in figure 13, the closed position of the control valve is the uppermost position for the respective levers, while the open position corresponds to the lowermost position of the levers.

For å styre betjeningen av spakene 209, 210 er styreventilene montert rett under en styreplate 211 (i den skjematiske illustrasjon på figur 13 er styreventilene og spakene for klarhets skyld vist forskjøvet fra styreplaten). En rekke spalter 212 er maskinert inn i styreplaten 211. Spaltene angir de ulike stillinger en spak kan beveges til under bestemte trinn i en rørhåndteringsprosess. Styreplaten er glidbart montert i en boks (ikke vist) som inneholder spider- og rørklavestyreventilene. Styreplaten kan skyves mellom en første stilling lengst til høyre og en andre stilling lengst til venstre, forutsatt at begge spaker befinner seg i lukkestilling (og at styreplaten ikke er låst på annet vis To control the operation of the levers 209, 210, the control valves are mounted directly below a control plate 211 (in the schematic illustration in Figure 13, the control valves and levers are shown offset from the control plate for the sake of clarity). A series of slits 212 are machined into the guide plate 211. The slits indicate the various positions a lever can be moved to during certain steps in a pipe handling process. The control plate is slidably mounted in a box (not shown) which contains the spider and reed valve control valves. The guide plate can be pushed between a first position furthest to the right and a second position furthest to the left, provided that both levers are in the closed position (and that the guide plate is not locked in any other way

- se nedenfor). - see below).

I den første arbeidsstilling kan rørklavestyreventilspaken 210 beveges mellom åpnings- og lukkestillingene, mens spiderstyreventilspaken 209 holdes i lukkestilling. I styreplatenes 211 andre arbeidsstilling må rørklavestyreventilspaken forbli i lukkestilling, mens spiderstyreventilspaken kan beveges mellom åpnings- og lukkestillingene. In the first working position, the pipe valve control valve lever 210 can be moved between the opening and closing positions, while the spider control valve lever 209 is held in the closed position. In the second working position of the control plates 211, the pipe valve control valve lever must remain in the closed position, while the spider control valve lever can be moved between the opening and closing positions.

Følerinnretninger 213, 214 er koplet til hver av spideren og rørklaven. Disse kan være elektriske, optiske følere etc. og er anordnet slik at de påviser når kilebeltene i spideren og rørklaven befinner seg i åpen og lukket stilling. Begge følerinnretninger er elektrisk koplet til en PLS (Programmerbar Logisk Styring) 215. PLS'en inneholder logikk-deler for analyse av utdata fra følerne og styring av et par låsestenger 216, 217 i henhold til dette. Låsestengene kan styres av solenoider som en reaksjon på styresig-naler generert av PLS'en, og er anordnet slik at de låser styreplaten enten i stillingen lengst til venstre eller stillingen lengst til høyre. Når PLS'en påviser at spiderkilebeltene er lukket, trekkes låsestangen lengst til høyre tilbake, hvilket gjør det mulig å skyve styreplaten til høyre for således å utløse spaken som styrer rørklavekilebeltene (i denne stilling springer låsestangen lengst til venstre tilbake i en låsestilling). Denne spak kan så beveges for å åpne rørklavekilebeltene. På lignende vis kan den venstre låsestang når rørklavekilebeltene deretter lukkes (for eksempel etter tilkopling av et nytt rør til en streng), trekkes tilbake og gjøre det mulig å skyve styreplaten til venstre, hvilket utløser spiderstyreventilspaken, som kan beveges for å åpne spiderkilebeltene. Låsestangen lengst til høyre har på dette tidspunkt sprunget tilbake til låsestil-lingen. Sensor devices 213, 214 are connected to each of the spider and the pipe clamp. These can be electrical, optical sensors, etc. and are arranged so that they detect when the V-belts in the spider and tube clamp are in the open and closed position. Both sensor devices are electrically connected to a PLC (Programmable Logic Controller) 215. The PLC contains logic parts for analyzing the output data from the sensors and controlling a pair of locking rods 216, 217 accordingly. The locking rods can be controlled by solenoids as a reaction to control signals generated by the PLC, and are arranged so that they lock the control plate either in the position furthest to the left or the position furthest to the right. When the PLC detects that the spider V-belts are closed, the rightmost locking rod is pulled back, which makes it possible to push the control plate to the right to thus release the lever that controls the reed V-belts (in this position, the leftmost locking rod springs back into a locking position). This lever can then be moved to open the harpsichord wedge belts. Similarly, when the pipe harpsichord belts are subsequently closed (for example, after connecting a new pipe to a string), the left locking rod can be retracted and allows the guide plate to be pushed to the left, releasing the spider control valve lever, which can be moved to open the spider belts. The locking rod furthest to the right has at this point returned to the locking position.

Figur 14 viser en modifikasjon av systemet på figur 13. I denne modifiserte anordning er de elektriske/optiske følere for avsøking av åpning og lukking av kilebeltene erstat-tet med slagfølere 300, 301 plassert i kilebeltesylindere 302, 303. En annen modifisert utforming er vist på figur 15. I denne anordning er en låsestang 400, 401 knyttet til hver av styreventilene for spider- og rørklavekilebeltene. Hver låseventil styres av en solenoid som er elektrisk forbundet med PLS 402. PLS'en overvåker åpen/lukket (og/eller korrekt gripe-) tilstand for kilebeltene og beveger låsestengene i henhold til dette. Figure 14 shows a modification of the system in Figure 13. In this modified device, the electrical/optical sensors for detecting the opening and closing of the V-belts have been replaced with impact sensors 300, 301 placed in V-belt cylinders 302, 303. Another modified design is shown in figure 15. In this arrangement, a locking rod 400, 401 is connected to each of the control valves for the spider and pipe clave wedge belts. Each locking valve is controlled by a solenoid which is electrically connected to the PLC 402. The PLC monitors the open/closed (and/or correctly engaged) condition of the V-belts and moves the locking rods accordingly.

Slagmålingen kan brukes til å overvåke kilebeltebevegelsen under overføring av strengbelastningen for å analysere hvor godt det faktiske grep fungerer, dvs. en kvali-tetskontroll. The impact measurement can be used to monitor the V-belt movement during transmission of the string load to analyze how well the actual grip is working, i.e. a quality check.

Claims

1. Apparatus for gripping and releasing a pipe, where the apparatus comprises: - a first gripping element (203) for gripping the pipe; - a second gripping element (201) for gripping the pipe; - a manual control (209, 210) for operating at least one of the gripping elements (203, 201); and - a locking element to mechanically prevent movement of the control; characterized in that the device is configured in such a way that, when the second gripping element does not grip the pipe, the locking element prevents movement of the manual control so that the first gripping element is opened.

2. Apparatus as stated in claim 1, where the manual control (209, 210) is one or more levers.

3. Apparatus as stated in claim 1 or 2, where the movement-preventing locking element is a guide plate (211).

4. Apparatus as set forth in any of the preceding claims, wherein the apparatus further comprises a sensor device (213, 214) connected to each of the first and second gripping elements (201, 203) to detect whether the respective gripping elements are in a closed position where they grip the pipe, or in an open position where they do not grip the pipe.

5. Apparatus as set forth in any one of the preceding claims, wherein the first and second gripping members (201, 203) comprise V-belt sets (202, 204) for carrying the pipe.

6. Apparatus as set forth in any one of the preceding claims, wherein the first gripping element (203) is a reed harp.

7. Apparatus as set forth in any one of the preceding claims, wherein the second gripping element (201) is a spider.

8. Method for gripping and releasing a pipe, where the method comprises: - operating a manual control (210) to cause the pipe to be gripped by a first gripping element (203); - grasping the pipe with a second grasping element (201) which is arranged longitudinally at a distance from the first grasping element (203); and - operating the manual control (210) to release the first gripping element (203); characterized in that operation of the manual control is mechanically prevented by a locking element (211) if the second gripping element (201) does not grip the pipe.