NO317021B1 - Fluidtett koplingsanordning - Google Patents
Fluidtett koplingsanordning Download PDFInfo
- Publication number
- NO317021B1 NO317021B1 NO19963649A NO963649A NO317021B1 NO 317021 B1 NO317021 B1 NO 317021B1 NO 19963649 A NO19963649 A NO 19963649A NO 963649 A NO963649 A NO 963649A NO 317021 B1 NO317021 B1 NO 317021B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- metal
- intermediate piece
- sealing
- opposite ends
- force
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims description 22
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims description 22
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims description 22
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 69
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 67
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 67
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims description 6
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- 229910000952 Be alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
- F16L15/006—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with straight threads
- F16L15/009—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with straight threads with axial sealings having at least one plastically deformable sealing surface
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/042—Threaded
- E21B17/0426—Threaded with a threaded cylindrical portion, e.g. for percussion rods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
- F16J15/0887—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
- F16L15/006—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with straight threads
- F16L15/008—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with straight threads with sealing rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
- F16L19/02—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member
- F16L19/0212—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member using specially adapted sealing means
- F16L19/0218—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member using specially adapted sealing means comprising only sealing rings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S285/00—Pipe joints or couplings
- Y10S285/912—Gear
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
- Joints With Pressure Members (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Joints Allowing Movement (AREA)
- Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Seal Device For Vehicle (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Description
Denne oppfinnelse gjelder fiuidtette koplingsanordninger og særlig, men ikke nødvendigvis slike koplinger for linebetj ening ovenfra og etablering av en tett pasningsforbindelse metall/metall mellom motstående rørender i en rørstreng som kan motstå store trykk.
En kjent type fluidtett koplingsanordning av denne type har flenser i rørendene, og fluidtett tetning kan oppnås ved å bolte flensene sammen rundt rørendene. Det er imidlertid vanskelig og tidkrevende å fremskaffe en god tetning over hele omkretsen med en slik anordning, og for å forbedre jevnheten over omkretsen er det vanlig å innføre en ringformet elastomer pakning mellom de motstående flenser. Dette er imidlertid ofte uønsket der omgivelsene er vanskelige, så som dem som involverer høye temperaturer, store trykk eller korroderende fluid, idet en pakning i slike omgivelser lett vil kunne ødelegges. I slike omgivelser er det derfor nødvendig at man bare baserer seg på tetningsflater mellom metaller, og man har tidligere vært henvist til å måtte godta de ulemper som dette har vært knyttet til.
Fra US patent 3 216 746 er kjent koplingsanordninger som omfatter metall/ metalltetninger, særlig av konisk type og hvor det brukes en særskilt tetningsring.
Fra FR 704 976 er videre kjent hvordan man kan feste to rørender til hverandre ved hjelp av en gjenget kragehylse, men er særlig beregnet på rørleggerbransjen for vanntett forbindelse mellom blyrør, særskilt i forbindelse med montering av kraner. En konisk eller bikonisk del brukes for sammenpressingen.
Endelig viser US 2 992 840 en annen løsning enn den først nevnte, med et innlagt mellomstykke i form av en tetningsring mellom to rørender, for deformasjon når rørendene presses mot hverandre. Derved oppstår et tettende anlegg mellom mellomstykket og rørendene.
Med denne kjente teknikk som bakgrunn har man i og med oppfinnelsen søkt å oppnå ytterligere forbedringer, og løsningen har blitt den her beskrevne fiuidtette koplingsanordning av ny type, nemlig en koplingsanordning for å etablere en fluidtett sammenføyning mellom motstående rørdeler tilhørende hhv et første og et andre i alt vesentlig rørformet element, ved hjelp av et par metall/metallforbindelser, hvor anordningen omfatter en første og en andre metalltetningsflate som strekker seg over omkretsen ved endene av den første hhv den andre rørdel, og et hovedsakelig ringformet mellomstykke (8) med sin tredje hhv fjerde metalltetningsflate som likeledes strekker seg over omkretsen og er anordnet i innbyrdes aksial avstand, hvor mellomstykket er anordnet for bruk mellom koplingsendene av rørdelene slik at, når det ikke påtrykkes noen vesentlig kraft mellom disse rørdeler og mellomstykket bevirkes at den første og den andre metalltetningsflate, kommer til å vende mot, men uten å flukte med sin respektive tredje hhv. fjerde metalltetningsflate, hvor koplingsanordninger! videre omfatter gjengemidler for påtrykk av kraft for å presse de motstående ender av rørdelene sammen på en slik måte at mellomstykket komprimeres, idet minst én tetningsfiate i hvert par motstående tetningsfiate er av et metall som er deformerbart under virkningen av gjengemidlene for påtrykk av kraft, for å øke det gjensidige kontaktareal mellom tetningsflatene i hvert par motstående tetningsflater og derved tilveiebringer metall/metallanleggstetning. Anordningen særmerker seg ved at gjengemidlerne for påtrykk av kraft er anordnet for å fordele den påtrykte kraft jevnt rundt omkretsen av de rørformede elementer ved inngrep i en tilsvarende skruegjenge anordnet i det ene eller begge rørformede elementer.
I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er rørdelenes tetningsfiate og mellomstykkets tetningsflater anordnet slik at de under anordningens bruk ligger i plan som avviker fra et normalplan på retningen av den kraft som overføres fra midlene for krafttilførsel. Spesielt kan det ifølge oppfinnelsen være slik at tetningsflatene i hvert par motliggende flater under anordningens bruk og før noen kraft tilføres danner en vinkel på under 5°, særlig under 1,5°, også særlig omkring 0,5°. Sammenpressing av det deformerbare metall vil tvinge de motstående flater til en tilnærmet ideell flukting med hverandre.
Fortrinnsvis er tetningsflatene deler av kjegleflater. Mellomstykket er gjeme av et deformerbart materiale av nevnte type, men det er klart at også eller i stedet rørendene kan ha sin tetningsfiate av deformerbart metall, slik at deformerbart metall kan danne den ene eller begge flater i en flate/flateforbindelse. Det deformerbare metall er fortrinnsvis en legering som inneholder kobber/beryllium, fosfor/bronse eller aluminium/bronse.
Fortrinnsvis er de midler som tilfører kraft anordnet for å fordele den tilførte kraft jevnt rundt omkretsen av rørendene, f.eks. ved å drive disse sammen ved hjelp av skrueforbindelser.
Fortrinnsvis omfatter midlene en hovedsakelig sylindrisk kragehylse for plassering koaksialt utenpå de motstående rørender som skal koples sammen på fluidtett måte. Kragehylsen er anordnet slik at den kan forskyves og bli ført til inngrep med minst én av de motstående ender, f.eks. ved hjelp av en gjengeforbindelse som strekker seg aksialt. Fortrinnsvis kan kragehylsen være slik at den føres til inngrep med begge de motstående rørender ved hjelp av motsatt anordnede skruepartier, slik at dreining av kragehylsen rundt rørendene tvinger disse sammen (ved at det brukes venstre- hhv høyregjenger). Dreining av kragehylsen kan f.eks. skje ved at man bruker en palmekanisme i forbindelse med en utsparing i hylsen, for inngrep med tenner anordnet rundt omkretsen av en av rørendene eller rundt en hjelpeflate på et element som er påmontert.
Det er åpenbart at bestemte utførelser av oppfinnelsen kan ha metall/metall-anlegg og ellers være utført for hurtig til- og fråkopling av rørendene. Videre kan metall/metallforbindelsen etableres jevnt rundt hele omkretsen av koplingsanordningen. Slike koplingsanordninger er særlig egnet for bruk i vanskelige omgivelser, spesielt i oljebrønner med høyt trykk og høy temperatur.
I henhold til et andre aspekt ved oppfinnelsen er det også skaffet til veie en fremgangsmåte for sammenkopling av motstående rørdeler som danner ender tilhørende henholdsvis et første og et andre i alt vesentlig rørformet element for å tilveiebringe en fluidtett forbindelse mellom rørdelene ved hjelp av et par metall/metallanleggstetninger, kjennetegnet ved etablering av en første og en andre metalltetningsplate som strekker seg over omkretsen ved enden av sitt respektive første og andre rørformede element, aksial innretting av de motstående ender av disse elementer, innlegging av et separat, hovedsakelig ringformet mellomstykke med sin tredje henholdsvis fjerde metalltetningsflate som strekker seg over omkretsen og har aksial innbyrdes avstand, anordning av mellomstykket mellom de motstående ender av elementene slik at dette mellomstykket kommer til å flukte aksialt med de rørformede elementer og slik at den første henholdsvis andre tetningsfiate kommer til å stå mot hverandre, men uten å flukte med sin respektive tredje og fjerde tetningsfiate, og påtrykk av en kraft mot de motstående ender for å presse dem sammen på slik måte at mellomstykket komprimeres, idet minst én tetningsfiate av hvert par motstående tetningsflater er av metall som er deformerbart under virkningen av kraft påtrykket, for å øke kontaktarealet mellom tetningsflatene i hvert par motstående tetningsflater, slik at det tilveiebringes metall/metallanleggstetninger, og hvor kraften påtrykkes jevnt rundt omkretsen av de rørformede elementer ved å bruke gjengemidler for kraftpåtrykk for å bringe en tilhørende skruegjenge på en eller begge disse elementer i inngrep.
Fortrinnsvis omfatter trinnet med å tvinge de motstående ender av rørendene sammen anordning av en hovedsakelig sylindrisk kragehylse koaksialt rundt endene, for inngrep med skruegjenger på begge ender og deretter dreining av kragehylsen rundt disse. Dreiningen kan skje ved hjelp av en palmekanisme som føres til inngrep mellom kragehylsen og en av de motstående rørender.
I samsvar med et tredje aspekt ved oppfinnelsen er det også skaffet til veie en fremgangsmåte slik det er angitt i patentkrav 14 for sammenkoplingen av motstående ender.
Disse og andre aspekter ved oppfinnelsen vil fremgå klarere av den detaljbeskrivelse som nå følger og som bør leses sammen med et studie av de tilhørende tegninger, hvor fig. 1 viser et aksialsnitt gjennom en koplingsanordning for å kople sammen to rørender tilhørende en borerørstreng, fig. IA viser et utsnitt fra den nederste venstre del av den øvre rørdel vist på fig. 1, og fig. 2 viser et tverrsnitt i henhold til A - A på fig. 1, av koplingsanordningen.
Fig. 1 viser således et lengdesnitt gjennom en koplingsanordning 2 for å etablere fluidtett sammenføyning mellom en første eller øvre rørdel 4 som danner den nedre rørende av et øvre rør, og en andre eller nedre rørdel 6 som danner den øvre rørende av et nedre rør. Begge rør og rørdeler har generell sirkulært sylindrisk fasong slik det fremgår av tverrsnittet på fig. 2. Flere rørdeler kan koples butt i butt på tilsvarende måte for totalt å skjøte sammen en lengre bore- eller prøvestreng for et borehull. Særlig kan den fiuidtette forbindelse som koplingsanordningen 2 danner mellom den øvre og den nedre rørdel tilveiebrakt med en øvre hhv en nedre metall/metallforbindelse som dannes mellom en første, nedre tetningsfiate 10 tilhørende den øvre rørdel 4 og en øvre, tredje tetningsfiate tilhørende et mellomstykke 8, og på undersiden av dette: en andre, øvre tetningsfiate 14 på den nedre rørdel og en nedre, fjerde tetningsfiate 16 på mellomstykket 8. Metall/ metallforbindelsene som dannes ved gjensidig flateanlegg frembringes og opprettholdes ved hjelp av en kragehylse 20 som er anordnet koaksialt på yttersiden av koplingsområdet i forbindelsen mellom rørdelene.
Betrakter man koplingsområdet i nærmere detalj fremgår at den første eller nedre tetningsfiate 10 danner en kjegleflate langs den avfasede kant på den øvre rørdel 4, og kjegleflaten har tilnærmet vinkelen 30° i forhold til den øvre rørdels langsgående midtakse. Avfasingen av kjegleflaten strekker seg over hele omkretsen rundt den indre, nedre kant av den øvre rørdel. Den nedre rørdel 6 har øverst en sylindrisk ytterflens 13 med redusert tyk-kelse i forhold til hoveddelen 17 av rørdelen. En utvidelse 15 med tykkere gods er anordnet mellom ytterflensen 13 og hoveddelen 17. En avskrådd kant som tilsvarer den avskrådde kant på den øvre rørdel er dannet på skulderpartiet mellom ytterflensen 13 og utvidelsen 15 for å gi en del av en kjegleflate som danner den andre, øvre tetningsfiate 14 på den nedre rørdel 6. Skruegjenger i et første gjengeparti 24 er maskinert på ytterflaten av den nedre rørdel 6 og strekker seg aksialt fra den øverste del av ytterflensen 13 og ned til et stykke på utvidelsen 15.
Det ringformede mellomstykke 8 har innvendig sylindrisk form og med innerdiameter på omtrent samme verdi som innerdiameteren av rørendene og rørene forøvrig. Den ytre, øvre og nedre kant av mellomstykket er avskrådd slik at det dannes skrå ringformede anleggsflater, det som allerede er benevnt den tredje øvre tetningsfiate 12 og den fjerde, nedre tetningsfiate 16.
Fig. IA viser et utsnitt av en del som tilsvarer den stiplede rektangel X, men som hører til på diametralt motsatt side av mellomstykket. Den viste øvre tetningsfiate 12 på mellomstykket 8 (fig. IA) og den nedre tetningsfiate 16 (fig. 1) danner en vinkel med den langsgående midtakse gjennom mellomstykket selv, slik at når dette anordnes koaksialt mellom rørendene og uten at noen kraft påføres i området mellom anleggsflatene på over- og undersiden vil de to par motsatte anleggsflater ikke gå helt parallelle, men danne en liten innbyrdes vinkel på omkring 0,5° (slik det fremgår av fig. IA mellom flatene 10 og 12).
Mens den øvre og nedre rørdel 4, 6 er av hovedsakelig ukomprimerbart metall, f.eks. rustfritt stål er mellomstykket 8 av et mer sammentrykkbart metall eller en metallegering, f.eks. kobber/beryllium, fosfor/bronse eller aluminium/bronse.
Koplingsanordningen har imidlertid en krafttilførselsmekanisme for å tvinge den øvre og den nedre rørdel mot hverandre slik at mellomstykket 8 blir presset sammen. Mekanismen omfatter en hovedsakelig sylindrisk kragehylse 20 som på sin nedre inn-vendige flate har et gjengeparti 24, dette kan kalles anordningens første gjengeparti. Det strekker seg aksialt fra den nederste ende av kragehylsen og opp til omtrent halvveis på denne. Kragehylsen har også et andre gjengeparti 26 på den øvre del av sin innerflate, og dette andre gjengeparti strekker seg aksialt fra den øverste ende av hylsen og ned til omkring 1/4 av høyden regnet ovenfra. En sylindrisk lagerflate 22 er anordnet koaksialt om enden av den øvre rørdel 4 og med sin aksiale stilling målt i posisjon ved inngrep med den nedre kant av lagerflaten inn mot en støtteflens 23 som rager utover fra og strekker seg omkretsmessig rundt den øvre rørdel. Lagerflaten kan dreie fritt om den øvre rørdel og har på utsiden skruegjenger som strekker seg aksialt fra nær bunnen av flaten og til en posisjon like over midten. For å kople den øvre og den nedre rørdel sammen holdes først den nedre rørdel fast i vertikal stilling. Mellomstykket 8 bringes inn ovenfra og slik at den nedre tetningsfiate 16 på mellomstykket 8 kommer i kontakt med den øvre tetningsfiate 14, hvorved mellomstykkene blir liggende koaksialt med rørdelen. Betrakter man fig. IA fremgår at det kontaktområde som blir felles for de to motliggende tetningsflater til å begynne med vil være ganske smalt og ringformet, ved at intet trykk påføres.
Den øvre rørdel 4 senkes deretter aksialt ned inn i den nedre rørdel 6, inntil tetningsflatene 10 og 12 kommer i berøring med hverandre. Til å begynne med vil heller ikke de felles anleggsflater av disse danne annet enn en smal anleggsring. Lagerflaten 22 er gjerne på forhånd lagt utenpå den øvre rørledning, før den senkes ned i den nedre.
Kragehylsen 20 senkes deretter utenpå den øvre rørledning, og den er anordnet slik at dens nedre, første gjengeparti 24 er noe tilbaketrukket i innerveggen, slik at hylsen fritt kan føres ned over lagerflaten 22 inntil gjengene far inngrep med det tilsvarende gjengeparti på yttersiden av den nedre rørledning 6.
Fig. 2 viser koplingsanordningens 2 tverrsnitt i henhold til A - A på fig. 1, og særlig vises en palmekanisme 30 som i den illustrerte utførelse eller i annen form danner en kraftforsterkningsmekanisme som gjør bruk av mekaniske fordeler og er holdt på plass i en av fire utsparinger 34 anordnet med 90° vinkelavstand rundt den øvre flate på kragehylsen 20. Mekanismen 30 har et sirkulært endestykke i form av et tannhjul med tenner 32 hvis avstand er slik at de passer inn i en tannkrans 28 rundt omkretsen utenfor lagerflaten 22. Palmekanismen 30 dreies manuelt om sin midtakse og om en gjennomgående midtakse i utsparingen 34, i den retning som er indikert med pilen på fig. 2. Dreining i denne retning bevirker at kragehylsen 20 skrur seg ned over den nedre rørdel 6. Nedoverskruingen fortsettes inntil den øvre skruegjengede del på innsiden av kragehylsen kommer i inngrep med de tilsvarende gjenger på yttersiden av lagerflaten 22. Gjengene som føres i inngrep er anordnet slik at en fortsatt dreining av palmekanismen 30 i den viste retning, i tillegg til å trekke den nedre rørdel oppover mot kragehylsen også sørger for at den øvre rørdel beveger seg nedover i forhold til hylsen. Følgelig vil den øvre og nedre rørhalvdel trekkes sammen og mot hverandre slik at mellomstykket 8 blir komprimert. Den kraft som pådras de motliggende tetningsflater tvinger derved disse flater sammen til større felles anlegg. Palmekanismen dreies rundt inntil man oppnår tilstrekkelig god metall/metalltetning. Det fremgår at den kraft som overføres til anleggsflatene blir fordelt ganske jevnt over hele omkretsen, hvorved man reduserer risikoen for at rørdelene blir forskjøvet i forhold til hverandre.
Man kan bestemme når tetningsflatene ligger godt nok mot hverandre, ved hjelp av flere kjente teknikken F.eks. kan man trykkprøve koplingsanordningen, eller man kan bruke en momentnøkkel eller et momentregistrerende instrument på palmekanismen 30.
Det tør være åpenbart at man i stedet for å frembringe flukting mellom motliggende tetningsflater ved hjelp av et sammenpressbart metall kan man også få flukting ved å danne i det minste den ene flate i hvert flatepar slik at kreftene som frembringes av den kraftfrembringende mekanisme, særlig palmekanismen, får anledning til å virke.
Koplingsanordningen omfatter videre en O-ring 18 av elastomert materiale og lagt inn i et sirkelspor i ytterflaten av den øvre rørdel. O-ringen rager tilstrekkelig ut fra sporet for å bli liggende i kontakt med innerflaten av ytterflensen 13 øverst på den nedre rørdel 6. Ringen tjener sorri en sekundær fluidpakning som normalt vil være isolert fra fluidet som trenger gjennom rørstrengen og rørdelene 4, 6, men som gir en ytterligere sikkerhet for å hindre fluidlekkasje i det tilfelle, at metall/metall-forbindelsen skulle svikte eller løsne. Koplingsanordningen 2 ifølge oppfinnelsen og beskrevet ovenfor i generelle vendinger kan brukes innenfor et stort omfang av anvendelser hvor det trengs metall/metalltetning. Særlig er anordningen aktuell for brønnverktøy for montasje og bruk i oljebrønner hvor både trykk og temperatur er høye (HPHT).
De utførelser som er beskrevet ovenfor er illustrative, og man kan også tenke seg variasjoner på disse, f.eks. kan tetningsvirkningen frembringes ved hjelp av elektrisk eller hydraulisk betjent verktøy i stedet for å bevirkes av den manuelt betjente palmekanisme.
Claims (14)
1. Koplingsanordning for å etablere en fluidtett sammenføyning mellom motstående rørdeler tilhørende hhv et første og et andre i alt vesentlig rørformet element (4, 6), ved hjelp av et par metall/metallforbindelser, hvor anordningen omfatter en første og en andre metalltetningsflate (10, 14) som strekker seg over omkretsen ved endene av den første hhv den andre rørdel (4, 6), og et hovedsakelig ringformet mellomstykke (8) med sin tredje hhv fjerde metalltetningsflate (12, 16) som likeledes strekker seg over omkretsen og er anordnet i innbyrdes aksial avstand, hvor mellomstykket (8) er anordnet for bruk mellom koplingsendene av rørdelene (4, 6) slik at, når det ikke påtrykkes noen vesentlig kraft mellom disse rørdeler (4, 6) og mellomstykket (8) bevirkes at den første og den andre metalltetningsflate (10, 14), kommer til å vende mot, men uten å flukte med sin respektive tredje hhv. fjerde metalltetningsflate (12, 16), hvor koplingsanordningen videre omfatter gjengemidler for påtrykk av kraft for å presse de motstående ender av rørdelene (4, 6) sammen på en slik måte at mellomstykket (8) komprimeres, idet minst én tetningsfiate i hvert par motstående tetningsfiate (12,10; 16,14) er av et metall som er deformerbart under virkningen av gjengemidlene for påtrykk av kraft, for å øke det gjensidige kontaktareal mellom tetningsflatene i hvert par motstående tetningsflater og derved tilveiebringe metall/metallanleggstetning, karakterisert ved at gjengemidlerne for påtrykk av kraft er anordnet for å fordele den påtrykte kraft jevnt rundt omkretsen av de rørformede elementer (4, 6) ved inngrep i en tilsvarende skruegjenge anordnet i det ene eller begge rørformede elementer (4, 6).
2. Anordning (2) ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningsflatene (10, 14, 12, 16) på de rørformede elementer (4, 6) og mellomstykket (8) er anordnet slik at de under anordningens bruk ligger i plan som avviker fra et normalplan på retningen av den kraft som påtrykkes av gjengemidlene for kraftpåtrykk.
3. Anordning (2) ifølge krav l eller 2, karakterisert ved at tetningsflatene (10, 14, 12, 16) på hvert par motliggende flater er ute av flukting under anordningens bruk og før kompresjonen, ved at de danner en vinkel på under 5°, særlig under 1,5°, også særlig omkring 0,5°.
4. Anordning (2) ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at tetningsflatene (10, 14, 12,16) følger deler av kjegleflater.
5. Anordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at mellomstykket (8) er laget av det deformerbare materiale.
6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den del av de rørformede elementer (4, 6) som omfatter den første hhv den andre tetningsfiate (10, 14) er av deformerbart metall, eller at disse deler og mellomstykket (8) omfatter deformerbart metall.
7. Anordning ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert ved at det deformerbare metall er en legering av kobber/beryllium, fosfor/bronse eller aluminium/bronse.
8. Anordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at gjengemidlene omfatter en hovedsakelig sylindrisk kragehylse (20) koaksial posisjonering rundt de motstående ender av de rørformede elementer (4, 6) som skal koples sammen.
9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at kragehylsen (20) er innrettet for under bevegelse å kunne føres til inngrep med minst én av de motstående ender, med hjelp av et aksialt gjengeparti (24,26).
10. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at kragehylsen (20) er innrettet for inngrep med begge de motstående ender av de rørformede elementer, ved hjelp av aksiale gjengepartier (24, 26) med innbyrdes motsatt gjengeretning, slik at dreining av kragehylsen (20) om de rørformede elementer (4, 6) tvinger de motstående ender sammen.
11. Fremgangsmåte for sammenkopling av motstående rørdeler som danner ender tilhørende henholdsvis et første og et andre i alt vesentlig rørformet element (4, 6) for å tilveiebringe en fluidtett forbindelse mellom rørdelene ved hjelp av et par metall/ metallanleggstetninger, karakterisert ved: etablering av en første og en andre metalltetningsplate (10, 14) som strekker seg over omkretsen ved enden av sitt respektive første og andre rørformede element (4, 6), aksial innretting av de motstående ender av disse elementer (4, 6), innlegging av et separat, hovedsakelig ringformet mellomstykke (8) med sin tredje henholdsvis fjerde metalltetningsflate (12, 16) som strekker seg over omkretsen og har aksial innbyrdes avstand, anordning av mellomstykket (8) mellom de motstående ender av elementene (4, 6) slik at dette mellomstykke (8) kommer til å flukte aksialt med de rørformede elementer (4, 6) og slik at den første henholdsvis andre tetningsfiate (10, 14) kommer til å stå mot hverandre, men uten å flukte med sin respektive tredje og fjerde tetningsfiate (12, 16), og påtrykk av en kraft mot de motstående ender for å presse dem sammen på slik måte at mellomstykket (8) komprimeres, idet minst én tetningsfiate (10, 14, 12, 16) av hvert par motstående tetningsflater er av metall som er deformerbart under virkningen av kraftpå-trykket, for å øke kontaktarealet mellom tetningsflatene (10, 14, 12, 16) i hvert par motstående tetningsflater, slik at det tilveiebringes metall/metallanleggstetninger, og hvor kraften påtrykkes jevnt rundt omkretsen av de rørformede elementer (4, 6) ved å bruke gjengemidler for kraftpåtrykk for å bringe en tilhørende skruegjenge på en eller begge disse elementer (4,6) i inngrep.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at pressingen av de motstående ender av rørelementene (4, 6) sammen omfatter anordning av en i alt vesentlig sylindrisk kragehylse (20) koaksialt utenpå de motstående ender av elementene for å bringe aksiale gjengepartier i inngrep med hverandre på hver sin motstående ende, og dreining av kragehylsen (20) om disse ender.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at kragehylsen dreies ved hjelp av en mekanisk palmekanisme (30) som virker mellom kragehylsen (20) og en av de motstående ender.
14. Fremgangsmåte for sammenkopling av motstående ender av et første hhv et andre rørformet element (4, 6) for å tilveiebringe en fluidtett tetning mellom dem, i form av metall/metallanleggstetning, karakterisert ved: aksial flukting av de motstående ender av de rørformede elementer (4, 6) i en viss avstand fra hverandre, innlegging av et separat deformerbart mellomstykke (8) mellom de motstående ender slik at en første og en andre metalltetningsflate (10, 14) kommer til å strekke seg rundt omkretsen ved endeområder av det første hhv andre rørformede element (4, 6), for ikke fluktende anlegg med en tredje hhv fjerde metalltetningsflate (12, 16) som likeledes strekker seg rundt omkretsen og er i innbyrdes aksial avstand, hvilke tetningsflater (12, 16) er på mellomstykket (8), og etablering av parene av metall/metallanleggstetning ved å omvandle en dreie-bevegelse om den felles langsgående midtakse gjennom de rørformede elementer (4, 6) og mellomstykket (8), til en aksial sammenpressingsbevegelse som bevirker en jevnt fordelt sammenpressingskraft rundt omkretsen av elementene (4, 6), hvilken sammenpressingskraft bevirker deformasjon av mellomstykket (8) slik at dets tetningsflater (10, 14, 12, 16) i de to par tetningsflater i anlegg mot hverandre kommer til å flukte med hverandre, hvorved omvandlingen av dreiebevegelsen til en aksial bevegelse fremkommer ved bruk av gjengemidler for kraftpåtrykk for å føre en tilsvarende skruegjenge på det ene eller begge rørformede elementer (4, 6) i inngrep.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9404052A GB9404052D0 (en) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | Fluid-tight connecting apparatus |
PCT/GB1995/000345 WO1995023908A2 (en) | 1994-03-03 | 1995-02-20 | Fluid-tight connecting apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO963649D0 NO963649D0 (no) | 1996-09-02 |
NO963649L NO963649L (no) | 1996-09-02 |
NO317021B1 true NO317021B1 (no) | 2004-07-26 |
Family
ID=10751191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19963649A NO317021B1 (no) | 1994-03-03 | 1996-09-02 | Fluidtett koplingsanordning |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6254147B1 (no) |
EP (1) | EP0746666B1 (no) |
CN (1) | CN1079882C (no) |
AT (1) | ATE217682T1 (no) |
AU (1) | AU691876B2 (no) |
BR (1) | BR9506955A (no) |
CA (1) | CA2182360C (no) |
DE (1) | DE69526724T2 (no) |
DK (1) | DK0746666T3 (no) |
GB (1) | GB9404052D0 (no) |
NO (1) | NO317021B1 (no) |
WO (1) | WO1995023908A2 (no) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2772104A1 (fr) * | 1997-12-04 | 1999-06-11 | Framatome Sa | Ensemble de fermeture etanche d'une enceinte sous pression et dispositif de sterilisation comportant un tel ensemble de fermeture etanche |
AU1405800A (en) * | 1998-12-04 | 2000-06-26 | Coda Limited | A jointing system |
GB0115524D0 (en) * | 2001-06-26 | 2001-08-15 | Xl Technology Ltd | Conducting system |
US7077436B1 (en) * | 2002-05-06 | 2006-07-18 | Hilltap Fittings, Ltd. | Gear operated coupler |
NO319635B1 (no) * | 2002-08-19 | 2005-09-05 | Marine Direct Consultants Ltd | Anordning for sammenkopling av ror. |
US20040189006A1 (en) * | 2003-03-28 | 2004-09-30 | Jurena Johnny E. | Torsional resistant metal gasket |
DE102004016467A1 (de) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Alstom Technology Ltd Baden | Spaltdichtung zum Abdichten eines Spalts zwischen zwei benachbarten Bauteilen |
DE102005045731B4 (de) * | 2005-09-23 | 2010-09-23 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Verbindungsanordnung für Rohre |
US20070125541A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Threaded connector for well servicing applications |
US7686342B2 (en) * | 2005-12-16 | 2010-03-30 | Vetco Gray Inc. | Pipe connector and torque tool |
CN101573549B (zh) * | 2006-11-07 | 2011-04-06 | 崔六男 | 管联接装置 |
US7963572B2 (en) * | 2006-11-16 | 2011-06-21 | Halliburton Energy Services Inc. | Differential pitch hammerless connection with hydraulic driving mechanism |
US7703542B2 (en) | 2007-06-05 | 2010-04-27 | Baker Hughes Incorporated | Expandable packer system |
DE102009028661B4 (de) | 2008-08-19 | 2014-11-20 | Ifm Electronic Gmbh | Anordnung zur Messung einer Prozessgröße |
US9429236B2 (en) | 2010-11-16 | 2016-08-30 | Baker Hughes Incorporated | Sealing devices having a non-elastomeric fibrous sealing material and methods of using same |
CN102192371A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-09-21 | 中国电力科学研究院 | 一种新型的水冷系统接头 |
US8955606B2 (en) | 2011-06-03 | 2015-02-17 | Baker Hughes Incorporated | Sealing devices for sealing inner wall surfaces of a wellbore and methods of installing same in a wellbore |
US8905149B2 (en) | 2011-06-08 | 2014-12-09 | Baker Hughes Incorporated | Expandable seal with conforming ribs |
US8839874B2 (en) | 2012-05-15 | 2014-09-23 | Baker Hughes Incorporated | Packing element backup system |
US9243490B2 (en) | 2012-12-19 | 2016-01-26 | Baker Hughes Incorporated | Electronically set and retrievable isolation devices for wellbores and methods thereof |
EP3037708A4 (en) * | 2013-08-07 | 2017-09-13 | Shinohara Co., Ltd. | Joint for high-pressure pipes and joint structure |
CN105240528A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-13 | 蚌埠开恒电子有限公司 | 一种金属与玻璃的密封连接器 |
CN106594421A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-04-26 | 西北核技术研究所 | 基于交错轴斜齿轮螺母旋紧机构的圆法兰连接装置 |
CA3147584A1 (en) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | James TAUSCH, Jr. | Hammer union |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1326970A (en) * | 1917-03-14 | 1920-01-06 | American Marine Equipment Corp | Coupling and the like |
FR546732A (fr) * | 1922-02-02 | 1922-11-22 | Raccord sans douille pour tuyaux en plomb ou autre matière souple | |
FR704976A (fr) * | 1930-01-27 | 1931-05-29 | Raccord de plomberie | |
US2992840A (en) * | 1957-10-31 | 1961-07-18 | Aeroquip Corp | Pipe coupling having a deformable sealing element |
US2922840A (en) * | 1958-10-24 | 1960-01-26 | Tele Dynamics Inc | Weather chart facsimile system |
US3216746A (en) * | 1962-03-29 | 1965-11-09 | Gray Tool Co | Sealing ring coupling |
US3325176A (en) * | 1963-10-14 | 1967-06-13 | Gray Tool Co | Seal rings |
US3239245A (en) * | 1964-07-16 | 1966-03-08 | Resistoflex Corp | Gear powered threaded union |
US4801160A (en) * | 1981-09-17 | 1989-01-31 | Michael J. Caddell | High-pressure fluid flow connector |
DE3203530A1 (de) * | 1982-02-03 | 1983-08-11 | Krupp Mak Maschinenbau Gmbh, 2300 Kiel | Dichtelement |
US4408771A (en) * | 1982-12-09 | 1983-10-11 | Acf Industries, Incorporated | High pressure sealing connection with metal seal |
NO167600C (no) * | 1986-08-27 | 1991-11-20 | Norske Stats Oljeselskap | Skjoeteanordning for undervanns roersystem. |
US5058929A (en) * | 1989-11-09 | 1991-10-22 | The United States Of America As Represeted By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Mechanized fluid connector and assembly tool system with ball detents |
US5176409A (en) * | 1989-11-11 | 1993-01-05 | Dixie Iron Works | High pressure pipe coupling |
US5062667A (en) * | 1990-01-19 | 1991-11-05 | National-Oilwell | Connection seal |
-
1994
- 1994-03-03 GB GB9404052A patent/GB9404052D0/en active Pending
-
1995
- 1995-02-20 CA CA002182360A patent/CA2182360C/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-20 WO PCT/GB1995/000345 patent/WO1995023908A2/en active IP Right Grant
- 1995-02-20 BR BR9506955A patent/BR9506955A/pt not_active IP Right Cessation
- 1995-02-20 DE DE69526724T patent/DE69526724T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-02-20 AU AU16704/95A patent/AU691876B2/en not_active Ceased
- 1995-02-20 AT AT95908354T patent/ATE217682T1/de active
- 1995-02-20 US US08/700,400 patent/US6254147B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-20 DK DK95908354T patent/DK0746666T3/da active
- 1995-02-20 CN CN95191849A patent/CN1079882C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-02-20 EP EP95908354A patent/EP0746666B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-09-02 NO NO19963649A patent/NO317021B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU691876B2 (en) | 1998-05-28 |
CA2182360A1 (en) | 1995-09-08 |
WO1995023908A3 (en) | 1995-09-28 |
US6254147B1 (en) | 2001-07-03 |
NO963649D0 (no) | 1996-09-02 |
DE69526724D1 (de) | 2002-06-20 |
DE69526724T2 (de) | 2002-12-19 |
CA2182360C (en) | 2004-05-04 |
WO1995023908A2 (en) | 1995-09-08 |
AU1670495A (en) | 1995-09-18 |
CN1079882C (zh) | 2002-02-27 |
NO963649L (no) | 1996-09-02 |
BR9506955A (pt) | 1997-09-16 |
EP0746666A1 (en) | 1996-12-11 |
GB9404052D0 (en) | 1994-04-20 |
DK0746666T3 (da) | 2002-09-09 |
CN1142259A (zh) | 1997-02-05 |
EP0746666B1 (en) | 2002-05-15 |
ATE217682T1 (de) | 2002-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO317021B1 (no) | Fluidtett koplingsanordning | |
US4537429A (en) | Tubular connection with cylindrical and tapered stepped threads | |
CN100395474C (zh) | 密封方法、密封连接机构、密封机构和密封 | |
US7984932B2 (en) | Threaded union for tubulars used in high-pressure fluid applications | |
NO336472B1 (no) | Gjengeforbindelse for rør, med tetning mot ytre trykk | |
US6578880B2 (en) | Wedgethread pipe connection | |
US4085951A (en) | Hydril-type connector | |
NO316044B1 (no) | Gjengeskjöt for rör | |
NO318119B1 (no) | Stigerorkopling med flere tetningsomrader | |
US10697569B2 (en) | Fluid connector assembly and method of establishing a fluid connection | |
ITMI20001864A1 (it) | Giunzione filettata integrale a profilo continuo pr tubi | |
CN101824969A (zh) | 双台肩双密封面螺纹接头及采用该螺纹接头的无接箍式油井管 | |
US4728129A (en) | Hydril-type connector | |
US2163810A (en) | Coupling | |
NO157991B (no) | Kopling for tett forbindelse av to roerformede elementer. | |
EP0149612A1 (en) | THREAD PIPE CONNECTION WITH CYLINDRICAL AND TAPPED STAGE. | |
CA2966957A1 (en) | Tubular component with a helical abutment | |
CN102900377A (zh) | 螺纹连接式全铝合金钻杆 | |
CN201763269U (zh) | 双台肩双密封面螺纹接头及采用该螺纹接头的无接箍式油井管 | |
EP3405644B1 (en) | Pipe coupling | |
CA2815320C (en) | Threaded connections and methods | |
NO315213B1 (no) | Kobling til overföring av fluider | |
NO854075L (no) | Fremgangsm¨te for fremstilling av r¯rlengder. | |
NO322690B1 (no) | Fremgangsmate for metall-til-metallplugging. | |
WO2017041832A1 (en) | Improvements in methods and apparatus for connecting tubes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |