NO321875B1 - Anordning ved hydraulikksylinder pa en manovrerbar plugg for blokkering av ror og fremgangsmate for fastsetting av en slik plugg. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en anordning ved hydraulikksylinder på en manøvrerbar plugg for blokkering av rør, nærmere angitt som en gjennomgående sylinderstang som rager ut gjennom pluggens begge ender og en fremgangsmåte for fastsetting av en slik plugg.

For 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 bygging av et rørsystem. I en viss grad er det vanskelig å forutsi 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 rørsystemet.

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

En ventil representerer en strupning av rørsystemet. 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 hjelp av forskjellige innretninger blir posisjonert og låst i rørsystemet. En plugg blir vanligvis drevet fram gjennom røret ved hjelp av det mediet som normalt strømmer i rørsystemet, eller den er selvkjørende ved at den er utrustet med hjul og drivanordning.

I sin enkleste betjeningsform blir en plugg operert ved hjelp av en direkte forbindelse mellom plugg og styresystem. Kabler, vaiere 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 overføringssystemer 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 eliminert 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, drivgasser og lignende. Ved å anbringe en antenne på utsiden av røret der pluggen skal settes fast, overføres styringssignalene fra styresystemet til pluggen.

En plugg er typisk bygget opp med en eller flere seksjoner. I en hovedseksjon som skal danne tetningen i røret, er det satt sammen en rekke konsentriske komponenter. En endeplate kombinert med en perifer pakningsring utgjør selve tetningselementet. Perifert plasserte kiler fikserer pluggen mot rørveggene når kilene blir presset utover ved hjelp av en aksielt 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 ligge flere kontrollseksjoner inneholdende registrerings- og betjeningsutstyr 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.

Ved betjening av sylinderen for setting eller frigjøring av en plugg, vil sylinderen trekke pluggens endeflater sammen eller skyve dem ut i pluggens lengderetning. Dette forårsaker at ved setting og frigjøring av en plugg, må hovedseksjonenes sylindere betjenes i en bestemt rekkefølge, slik at den

pluggenden som sylinderen vil bevege, ikke er låst av den etterfølgene hovedseksjonen. Dette legger begrensninger på bruken av pluggen. Alternativt må mellomliggende stag kunne teleskopere, men dette kompliserer oppbyggingen og fordyrer pluggen.

Det er ønskelig og vanligvis nødvendig å overføre informasjon mellom de forskjellige seksjonene i pluggen. Dette skjer fortrinnsvis via kabler for overføring av elektriske signaler og væskeførende rør/slanger for trykkregistrering eller prø-vetaking.

Ved nåværende utførelse av pluggens hovedseksjon, hvor pluggseksjonens endeplater beveger seg i forhold til hverandre, må det bygges kompliserte gjennomføringer for signalbærende elementer i innbyrdes bevegelige komponenter. De signalbærende elementene må i en viss grad også legges i kompliserte, plasskrevende og fordyrende baner gjennom pluggseksjonen.

Med nåværende utførelse omfatter pluggens hydraulikksylinder et stempel med en enkel stempelstang. I denne utførelsen vil sylinderens oljevolum og stempelets trykkflater være i ubalanse. Dette fordi stempelstangen opptar sylindervolum og stempelareal bare på den ene siden av stempelet.

Når stempelet blir skjøvet helt inn i sylinderen, blir det pga. stempelstangens volum et overskudd av olje som må magasineres i et reservoar. Dette er plasskrevende og ikke ønskelig.

Et sylinderstempel med ulikt areal vil også utøve en trykkraft på stempelstangen større enn trekkraften. Dette kan resultere i behov for trykkregulerende systemer, slik at sylinderens trykk- og trekkraft utbalanseres.

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.

En pluggs hovedseksjon omfatter en aksialt plassert sylinder med gjennomgående stempelstang. Stempelstangens ene ende er integrert i pluggseksjonens ene endeplate. Stempelstangens andre ende er ført gjennom sylinderens bunn som er integrert i pluggseksjonens andre endeplate. Stempelstangens gjennomføring omfatter nødvendige tetningselementer.

I stempelstangens begge ender er det anordnet forbindelseselement for tilkopling av andre pluggseksjoner via leddede stag.

Ved en slik anordnet kopling mellom pluggens seksjoner, er avstanden mellom en pluggseksjons to koplingspunkt ikke påvirket av sylinderens posisjon. Derfor kan en plugg settes og frigjøres med en vilkårlig betjeningsrekkefølge for sylindrene.

Den gjennomgående stempelstangen kan omfatte aksiale boringer for kabler og slanger/rør, og den kan omfatte aksiale boringer for stillestående eller strømmende væske og gass. Gjennomføringene omfatter dertil egnede tetningsanordninger.

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

Fig. 1 viser snitt gjennom en pluggs hovedseksjon.

Fig. 2 viser i mindre målestokk sammenstilling av en komplett plugg omfattende 2 hovedseksjoner og en etterfølgende kontrollseksjon.

På tegningene betegner henvisnings tallet 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 gjennomgående stempelstang 9. Stempelstangens 9 første endeparti 11 er forbundet til pluggens andre endeplate 13. Stempelstangens andre endeparti 15 er ført ut gjennom første endeplate 3. Til betjening av den hydrauliske sylinderen 5 er det anbrakt en ikke vist hydraulikkpumpe samt ikke viste ventiler. På pluggens periferi er det anbrakt flere kiler 17 som ligger med sin ende mot andre endeplates 13 skrå trykkflate 19. Kilene 17 er anbrakt på en konisk pressring 21. En tetningsring 23 er plassert perifert mellom den koniske pressringen 21 og første endeplate 3. Pluggen er omsluttet av en rørvegg 25.

Flere hovedseksjoner 1 kan være koplet sammen ved at det i stempelstangens 9 endepartier 11, 15 er anbrakt kuleledd 27. Ved hjelp av kuleleddene 27 og stag 29 er hovedseksjonene 1 forbundet, eventuelt via en eller flere kontrollseksjoner 31.

En plugg benyttes til tetning av væske- eller gassførende rør ved at pluggen føres inn i røret og drives fram med væske- eller gasstrykk. Den kan også drives fram av et innebygget drivverk og tilhørende hjul som den ruller på. En komplett plugg er sammensatt av en eller flere hovedseksjoner 1 som utfører tetningsfunksjonen, og eventuelt en eller flere kontrollseksjoner 31 inneholdende ikke viste styrings- og betj eningssy stemer.

Forbindelsen mellom seksjonene 1, 31 omfatter stag 29 og kuleledd 27. Kuleleddene 27 er innrettet til å oppta nødvendige bevegelser når en plugg føres gjennom et rørs avbøyninger.

En hovedseksjon 1 blir satt fast mot en rørvegg 25 ved at en hydraulisk sylinder 5 blir trukket sammen. De med sylinderen 5 forbundne endeplater 3,13 trekkes mot hverandre, og kiler 17 anbrakt på hovedseksjonens 1 periferi blir presset utover mot rørveggen 25 ved at de blir skjøvet inn over en konisk pressring 21.1 fastsettingssekvensen blir også en tetningsring 23 presset sammen og utover, slik at den sammen med første endeplate 3 utgjør en komplett tetning av røret.

Ved at pluggens forskjellige seksjoner 1, 31 er forbundet med stag 29 og kuleledd 27 via stempelstangens ender 11, 15, blir bevegelsen i sylinderen 5 ved fastsetting og frigjøring av pluggen ikke forplantet til forbindelsene mellom seksjonene 1,31. Det er derrfor mulig å betjene hovedseksjonene 1 i en vilkårlig rekkefølge ved fastsetting og frigjøring av pluggen.

Stempelstangen 9 er fordelaktig forsynt med en eller flere ikke viste gjennomføringer for ikke viste signalkabler, slanger og rør, samt ikke viste boringer for stillestående eller strømmende væske og gass. På egnet sted er gjennomfø-ringene utrustet med nødvendige tetninger for å motstå trykkdifferansene som oppstår.

Claims (3)

1. Anordning ved plugg for tetting av væske eller gassførende rør omfattende en hovedseksjon (1) med en eller flere aksialt plasserte hydraulikksylinder (5), fastsettingsanordninger (12, 17,21) og tetningsflater (3, 23) karakterisert vedhydraulikksylinderes(5)stempelstang(9)er gjennomgående og forløper gjennom pluggens endeplater (3,13) og omfatter fleksible forbindelseselementer (27) i stempelstangens ender (15, 11).

2. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat stempelstangen (9) er forsynt med i hovedsak aksiale boringer for gjennomføring av kabler, væske og gass.

3. Framgangsmåte ved fastsetting av en plugg ifølge krav 1 for tetting av væske- eller gassførende rør omfattende minst to sammenkoplede hovedseksjoner (1) med en eller flere aksialt plassert hydraulikksylindere (5), fastsettingsanordninger (13, 17, 21) og tetningsflater (3, 23),karakterisert vedat hvilken som helst av hovedseksjonene (1) først settes fast ved at den hydrauliske sylinderen (5) beveger hovedseksjonens (1) andre endeplate (13) relativt resten av hovedseksjonen, slik at andre endeplate (13) presser kiler (17) utover en konisk pressring (21) inntil kilene (17) er presset mot rørveggen (25) og hovedseksjonen er låst fast i røret, og at første endeplate (3) samtidig beveges mot tetningsflaten (23) slik at tetningsflaten (23) og første endeplate (3) tetter røret, og at hvilken som helst av de ikke fastgjorte hovedseksjonene (1) deretter settes fast på samme måte, og hvor rekkefølgen for fastsetting av hovedseksjonene (1) er vilkårlig.