NO316740B1 - Anordning ved en plugg for tetting av vaeske- eller gassforende ror - Google Patents

Description

ANORDNING VED EN PLUGG FOR TETTING AV VÆSKE- ELLER GASS-FØRENDE RØR

Denne oppfinnelse vedrører en anordning ved en plugg for tetting av væske- eller gassførende rør, nærmere angitt som lå-sekiler som er anbrakt perifert på pluggen slik at de ved hjelp av en hydraulisk sylinder kan bli skjøvet oppover en konisk pressring, hvor kilene er forsynt med en første oppdelt glideflate og minst én andre oppdelt glideflate med en vinkel som er forskjellig fra den første glideflatens vinkel.

Ved vedlikehold og eventuell utbygging av rørledninger, for eksempel til transport av petroleumsprodukter, er det behov for å kunne stenge av lengre eller kortere strekninger av et rørsystem.

Kjent teknikk omfatter i sin enkleste form fastmonterte ventiler som stenges og åpnes ved behov.

Slike ventiler utgjør en vesentlig omkostningsøkning ved byg-ging av et rørsystem. I en viss grad er det vanskelig å for-utsi hvor ventilene skal plasseres for at rørsystemet skal kunne stenges av på riktig sted. Dermed er det en fare for at det blir et overforbruk av ventiler, eller at ventilene er plassert på feil sted. Overforbruk av ventiler resulterer i unødige investeringskostnader, og feil plassering av ventiler fører til komplikasjoner og merarbeid ved avstengning av rør-systemet.

En ventil som står ubenyttet i lang tid innebærer også en risiko for funksjonsfeil når den blir tatt i bruk.

En ventil representerer vanligvis en strupning av rørsyste-met. Dette gir både trykktap, rørslitasje pga. kavitasjon m.m. og problemer når inspeksjonsutstyr skal passere gjennom ventilåpningen.

Ventiler er i stor grad blitt erstattet av plugger som ved forskjellige innretninger blir posisjonert og låst i rør-systemet. En plugg blir vanligvis drevet fram gjennom røret ved hjelp av det mediet som normalt strømmer i rørsystemet.

I sin enkleste betjeningsform blir en plugg operert med en direkte forbindelse mellom plugg og styresystem. Kabler, vai-ere og slanger trekkes med inn i rørsystemet, slik at pluggen kan låses når den har nådd riktig posisjon.

Det er som regel forbundet med risiko å trekke slike overfø-ringssystemer med inn i rørsystemet. Skade på en kabel eller lignende kan føre til at plasseringen av en plugg mislykkes, eller det blir ekstra arbeidskrevende å fjerne pluggen igjen.

Fjernbetjente plugger med trådløs signaloverføring har av-hjulpet hovedproblemet med den direkte betjente pluggtypen. En trådløst betjent plugg bringer med seg alle kraftkilder for betjening av interne sylindere, ventiler, radiosystemer m.m. ved at den inneholder batterier, hydraulikkolje, driv-gasser og lignende. Ved å anbringe en antenne på utsiden av røret der pluggen skal settes fast, overføres styringssigna-lene fra styresystemet til pluggen.

En plugg er typisk bygget opp av en eller flere seksjoner. I en hovedseksjon som skal danne tetningen i røret, er det satt sammen en rekke konsentriske komponenter. En endeplate kombi-nert med en perifer pakningsring utgjør selve tetningselemen-tet. Perifert plasserte kiler fikserer pluggen mot rørveggene når kilene blir presset utover ved hjelp av en aksialt plassert hydraulikksylinder og samvirkende skrå anleggs- og trykkflater. Sylinderens stempelstang er forbundet med pluggens ene endeplate. I pluggen er det plassert innretninger som bl.a. betjener hydraulikksylinderen.

Forbundet med en hovedseksjon kan det være anordnet flere kontrollseksjoner inneholdende registrerings- og betjenings-utstyr for posisjonering m.m. Flere hovedseksjoner kan også være koplet sammen for å oppnå ønsket effekt. Sammenkopling skjer ved at leddede stag koples til senteret av en seksjons endeflate.

For at en plugg skal kunne bevege seg gjennom et rør med den diameter som pluggen er beregnet for, må det være en mini-mums klaring mellom pluggens periferi og rørveggen. Denne kla-ringen er avhengig av rørets dimensjonstoleranser, typisk minimum lOmm for olje- og gassrør. Både store og små plugger må ha tilnærmet samme klaring. Kilene som presses mot rørveggen for fastgjøring av pluggen må ved sin bevegelse langs de skrå anleggsflåtene derfor bevege seg minimum lOmm i radiell retning. Ved dagens jevnt skrånende form på kilens underside og motsvarende anleggsflate, er kilens lengde proporsjonal med anleggsflatens stigningsvinkel. Denne er typisk 17 grader, uansett pluggens diameter.

Plugger med liten diameter må kunne passere rørbend med mind-re svingradius enn plugger med stor diameter. Dermed er det viktig at en plugg med liten diameter kan framstilles med liten byggelengde. Med nåværende kjente teknikk er det vanskelig å lage en plugg med tilstrekkelig korte byggemål.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Kiler som er plassert perifert på en pluggs hovedseksjon ligger med sine høyeste ender an mot en skrå trykkflate på pluggens ene endeplate. Kilene ligger an mot en konisk pressring og holdes mot pressringen ved hjelp av for eksempel strekk-fjører. Glideflaten mellom kile og pressring er utformet med to stigningsgrader, ved at første del av glidestrekningen har en sterk stigning og andre del en svakere stigning, typisk 17 grader. Glideflatenes ulike stigninger danner et trappemøns-ter. Kilenes og pressringens trappemønster korresponderer når kilene ligger i utgangsstilling. Glideflatene kan fordelaktig omfatte en eller flere forsenkninger for å oppnå øket stabi-litet på kilene i utgangsstilling, under glidebevegelsen og i låst posisjon.

Når pluggens sylinder presser pluggens endeplater mot hverandre, vil kilene pga. de sterkt stigende glideflatene samt den ubetydelige radielle belastningen på kilene i forskyv-ningens første fase, hoppe opp på det høyere trinnet for deretter å bevege seg på glideflatene med den svakere stigning-en. På denne måten oppnås det i første bevegelsesfase en stor forflytting av kilene i radiell retning med en liten aksial forskyvning. Derfor kan lengden på kilen reduseres sterkt og byggelengden på pluggen reduseres tilsvarende, slik det er ønskelig for plugger med liten diameter.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på med-følgende tegninger, hvor:

Fig. 1 viser snitt gjennom en pluggs hovedseksjon.

Fig. 2 viser i større målestokk et snitt gjennom en kile i hvileposisjon på en korresponderende pressring. Fig. 3 viser i samme målestokk en kile som er skjøvet ut mot en rørvegg.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en hovedseksjon forsynt med en første endeplate 3 hvor en hydraulisk sylinder 5 er integrert. Den hydrauliske sylinderen 5 omfatter et stempel 7 og en stempelstang 9. Stempelstangens ene ende 11 er forbundet til pluggens andre endeplate 13. Til betjening av den hydrauliske sylinderen 5 ér det anbrakt en ikke vist hydraulikkpumpe samt ikke viste ventiler.

Langs pluggens omkrets er det anbrakt flere kiler 15 som ligger med sin ende 16 mot den andre endeplates 13 skrå. trykkflate 17. Kileendens 16 flate korresponderer med trykkflatens 17 stigning. Kilens overside utgjør en blokkeringsflate 18 som er utformet slik at den har god gripeevne når den presses mot en rørvegg 19. Kilens 15 underside omfatter en kilefront 20 og en glideflate 21, 21'. Glideflaten 21, 21' er oppdelt av en kileforsenkning 22 som løper parallelt med kilefronten 20, og hvor siden som vender samme vei som kilefronten 20 danner en trappefront 23 med samme retning som kilefronten 20.

En konisk pressrings 25 overflate omfatter en pressringfront 27 og en glideflate 29, 29'. Glideflaten 29, 29' er oppdelt av en pressringforsenkning 30 som løper parallelt med pressringfronten 27, og hvor siden som vender samme vei som pressringfronten 27 danner en trappefront 31 med samme retning som pressringfronten 27.

En tetningsring 26 er anbrakt perifert mellom pressringen 21 og første endeplate 3. Rørveggen 19 omslutter pluggen.

Når kilene 15 er anbrakt på pressringens 25 nedre del korresponderer kilenes 15 underside med pressringens koniske overflate, slik at kilens 15 glideflate 21' faller sammen med pressringforsenkningen 30 bunn og kileforsenkningen 22 bunn faller sammen med pressringens 25 glideflate 29'.

En plugg benyttes til tetning av væske- eller gassførende rør ved at pluggen føres inn i røret og drives fram med væske-eller gasstrykk. Pluggen kan også drives fram av et innebyg-get drivverk og tilhørende hjul som den ruller på. Pluggen blir satt fast ved at hovedseksjonens 1 hydrauliske sylinder 5 blir betjent. De med sylinderen 5 forbundne endeplater 3,

13 blir trukket mot hverandre, og kilene 15 anbrakt på hovedseksjonens 1 periferi blir av trykkflaten 17 presset mot den konisk pressringen 25. Kilefronten 20 og kilens 15 trappefront 23 blir presset mot henholdsvis pressringens 25 trappefront 31 og pressringfronten 25, slik at kilen blir løftet opp på glideflatene 29, 29'. Deretter blir kilene 15 skjøvet langs pressringens 25 glideflater 29, 29' inntil kilene 15 blir presset mot rørveggen 16. X fastsettingssekvensen blir også tetningsringen 23 presset sammen og utover, slik at den sammen med første endeplate 3 utgjør en komplett tetning av røret.

Claims (6)

1. Anordning ved en plugg for tetting av væske- eller gassførende rør omfattende flere kiler (15) som er anbrakt perifert på pluggen slik at de ved hjelp av en hydraulisk sylinder (5) kan bli skjøvet oppover en konisk pressring (25), karakterisert ved at kilene (15) er forsynt med en oppdelt førs-te glideflate (20, 23) og minst én oppdelt andre glideflate (21, 21') med en vinkel som er forskjellig fra den første glideflatens (20, 23) vinkel.

2. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at den koniske pressringen (25) er forsynt med en oppdelt første glideflate (27, 31) og minst én oppdelt andre glideflate (29, 29') med en vinkel som er forskjellig fra den første glidefla tens (27, 31) vinkel.

3. Anordning i henhold til krav 1 og 2, karakterisert ved at første del av glideflatene (20, 23, 27, 31) har en større stigning enn andre del av glideflatene (21, 21', 29, 29') i forhold til pluggens lengdeakse.

4. Anordning i henhold til ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at kilenes (15) glideflater (20, 21, 21', 23) har en form som i en gitt posisjon av kilene (15) korresponderer med den koniske pressringens (25) glideflater (27, 29, 29', 31).

5. Anordning i henhold til ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at kilene (15) omfatter en kilefront 20 som løper parallelt med en kileende (16) samt glideflater (21, 21') som er oppdelt av en kileforsenkning (22) som løper parallelt med kilefronten (20), hvor siden som vender samme vei som kilefronten (20) danner en trappefront (23) med samme retning som kilefronten (20).

6. Anordning i henhold til ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at den koniske pressringens (25) overflate omfatter en pressringfront (27) og en glideflate (29, 29') som er oppdelt av en pressringforsenkning (30) som løper parallelt med pressringfronten (27)., hvor siden som vender samme vei som pressringfronten (27) danner en trappefront (31) med samme retning som pressringfronten (27).