NO323383B1

NO323383B1 - Slangesystem for hogtrykks hydraulisk anlegg og fremgagnsmate for reparasjon av slangesystem

Info

Publication number: NO323383B1
Application number: NO20052020A
Authority: NO
Inventors: Inge Knotten
Original assignee: Inge Knotten
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2007-04-16
Also published as: US20100175772A1; WO2007011228A1; NO20052020L; NO20052020D0; EP1875122A4; US7987874B2; EP1875122A1

Abstract

Slangesystem for bruk i et hydrauliske anlegg, med en driftsslange 11 for overføring av et hydraulisk medium med trykk betydelig over atmosfæretrykket, og med en sikkerhetsslange 12 anordnet rundt driftsslangen 11 og med tett forbindelse mellom driftsslangen 11 og sikkerhetsslangen 12. Det er anordnet en trykkføler 29 for å anvise trykkstigning i mellomrommet 25 mellom de to slangene. Systemet omfatter minst en koblingsdel 3 som er innrettet for løsbar tilkobling av driftsslangen 11 og sikkerhetsslangen 12. Tverrsnittet i sikkerhetsslangens 12 koblingsdeler 19 gir plass for gjennomtrekking av driftslangens 11 koblingsdeler 17. Koblingsdelen 13 har et rom 24 som kommuniserer med mellomrommet 25 mellom driftsslangen 11 og sikkerhetsslangen 12. Rommet 24 i koblingsdelen I 3) står l forbindelse med en trykkmelder 29 som kan signalisere trykkstigning i mellomrommet 25 mellom driftsslangen 11 og sikkerhetsslangeil 12.

Description

Slangesystem

Oppfinnelsen omfatter et slangesystem som angitt i innledningen til patentkrav 1, som fjerner risikoen for ukontrollert utslipp av hydraulikkmedium ved slangesvikt.

Bakgrunn

Hydraulikkslanger brukes for transport av og trykksetting med hydraulikkmedium i mange forskjellige sammenhengere, både ved maskiner, transportutstyr og manøvreringsanordninger av forskjellig slag. Med økning i trykknivået og bruk av hydraulikkslanger i områder som er sårbare for forurensning med hydraulikkmedium, er det oppstått stigende problemer og risiko ved slike anlegg. Et aktuelt anlegg er ved bruk av hydraulikkslanger i marine omgivelser, hvor utslipp av hydraulikkmedium kan ha særlig alvorlige konsekvenser.

Det er kjent å montere trykksensorer i slangesystem for å detektere trykkfall på grunn av slangebrudd og gjennom dette gi stengsignal til ventiler og pumper. Men dette tiltaket har ikke hindret at slangebrudd har ført til tap av hydraulikkvæske og forurensning på grunn av dette. Dessuten er slike system så kostbare at de ikke kan brukes for alle formål, for eksempel på mindre anleggsmaskiner og båter.

Fra US-patentskrift 4.004.607 (Freese, 1977) er det for eksempel kjent å anordne en stengeventil ved tilførselen til en trykkledning beregnet for høyt trykk. Denne stenge ventilen blir aktivert gjennom en styreledning koblet til den kretsen som skal beskyttes. Denne løsningen er komplisert å gjennomføre og innfører usikkerhetsmoment som er uheldige.

Det er videre kjent ei rekke forslag til å lage doble slanger for å øke sikkerheten mot lekkasje på grunn av slangebrudd.

Fra internasjonal patentsøknad WO03044413 (Qutub Abe, 2003) er det kjent å anordne en dobbelt, ytre slange over en trykkslange, for på den måten å øke levetida for slangen som helhet. Men dette kan ikke hindre at den forbedrete slangen svikter og fører til lekkasje.

Fra US-patentsøknad 2002017330 (Armenia m.fl. 2002) er det kjent å iage en dobbeltvegget slange med en utløpsåpning i den ytre slangen, for væske som lekker ut fra den indre slangen. Denne løsningen gi riktignok mulighet for oppsamling av utlekket væske. Men dette er en mulighet som krever omfattende tilrettelegging og som ikke er realiserbar på ei rekke bruksområder.

Fra US-patentskrift 6.085.796 (Riga 2000) er det kjent å lage en dobbeltvegget slange hvor den ytre slangen kan fange opp lekkasjer fra den indre. Dette øker slangens levetid, men fjerner ikke den risiko, at det kan skje en uforutsett lekkasje ved svikt i den ytre slangen. Dessuten er denne slangen utformet som en integrert enhet som må skiftes som en helhet ved lekkasje i den indre slangen.

Fra US-patentskrift 6.032.699 (Cochran m.fl. 2000) er det kjent en dobbeltvegget slangen, hvor mellomrommet mellom slangene er fylt med en inert gass med høyere trykk enn arbeidstrykket i den indre slangen. Ved dannelse av åpninger i den indre slangen vil dermed gass trenge inn i denne fra den ytre slangen. Dette er en lite hensiktsmessig løsning for slanger som står under høyt arbeidstrykk.

Fra US-patentskrift 6.550.499 (Pai 2003) er det kjent å lage en dobbeltvegget slange, med en lekkasjeføler plassert i mellomrommet mellom den indre og den ytre slangen. Her er de to slangene fast sammenføyet ved endene, hvilket krever en spesiell slangeutforming. Dessuten vil det ved svikt i en slik dobbeltslange være nødvendig å bytte ut hele slangesystemet.

Ingen av de kjente slangesystemene har enkeltvis eller i tenkte kombinasjoner vist seg tilfredsstillende, verken for høgrisiko høgtrykkssystemer offshore, eller for mindre krevende formål ved fartøyer, anleggsmaskiner og liknende.

Formål

Hovedformålet med oppfinnelsen er å forbedre kjente dobbeltveggete slangesystem, slik at de kan brukes for å hindre lekkasjer under vanskelige driftsforhold, med høyt trykk og dårlig tilgjengelighet, for eksempel ved undervanns oljeinstallasjoner med høytrykks hydraulikksystem. Det er også et formål å skape et slangesystem som blir mer hensiktsmessig enn de kjente systemene, både i produksjon og bruk ved andre og mindre krevende bruksområder.

Det er ønskelig i størst mulig utstrekning å basere slangesystemet på eksisterende standardkomponenter. Videre er det ønskelig å kunne tilpasse detekteringen til forskjellige bruksformål. Det er også ønskelig å kunne foreta reparasjoner på en enkel og rimelig måte.

skape et hydraulikksystem hvor det er mulig å påvise de mest vanlige formene for svikt før de forårsaker skade, slik at det kan foretas vedlikehold og reparasjoner før det oppstår lekkasje.

Oppfinnelsen

Oppfinnelsen er angitt i patentkrav I. Med "trykkmelder" menes her alle innretninger som kan registrere en trykkstigning i mellomrommet mellom driftsslangen og sikkerhetsslangen, og som kan gi et signal om dette som kan iakttas av drifts- og/eller vedlikeholdspersonell. Dette kan omfatte kjente trykkmålere, følere som avgir elektrisk signal til en varslings- og/eller styringsanordning og enkle optiske meldere som med et av/på-signal varsler om at sikkerhetsslangen står under økt trykk.

Med denne løsninger oppnås flere avgjørende fordeler:

- slangesystemet kan bygges opp med tilgjengelige eller lett tilvirkbare komponenter

- det oppnås høy sikkerhet mot lekkasje av hydraulisk medium

- med enkle midler kan det oppnås mulighet for å reparere feil før det skjer en lekkasje

- ved reparasjon blir utskiftingen av deler begrenset til de slangene som går lekk

- reparasjoner er derfor lette å utføre og kan skje med tilsvarende standardiserte deler som det nye anlegget. - oppfinnelsen vil bare i uvesentlig grad krev mer plass enn tilsvarende kjente slangeanlegg.

Oppfinnelsen omfatter også de detaljene som er angitt i patentkrav 2-6. Oppfinnelsen omfatter videre en framgangsmåte for reparasjon av en driftsslange som det er gått hull på, som angitt i patentkrav 7. Oppfinnelsen omfatter dessuten en koblingsdel som angitt i patentkrav 8.

Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen vil gå fram av den etterfølgende eksempelbeskrivelsen.

Eksempel

Oppfinnelsen er nedenfor beskrevet nærmere under henvisning til tegningene, hvor

Fig. 1 viser et sideriss med røntgenvisning av en endekobling som inngår i en utførelsesform av oppfinnelsen, Fig. 2 viser delene ved endekoblingen i Fig. 1 i oppdelt form og delvis gjennomsnittet, mens Fig. 3 viser et delvis gjennomsnittet sideriss av et skjøteelement beregnet for bruk ved en utførelsesform av oppfinnelsen.

I Fig. I og 2 er det vist en endekobling for et slangesystem i samsvar med oppfinnelsen. Slangesystemet omfatter i eksemplet en driftsslange 11 som er plassert i en sikkerhetsslange 12 med så stort tverrsnitt at den kan oppta driftsslangen 11 med de koblingsdeler som vil bli beskrevet nedenfor. Driftsslangen 11 og sikkerhetsslangen 12 er forenet med ei koblingshylse 13 som er beregnet for tilkobling til en leverings- eller mottaksenhet 14 for hydraulikkmedium, med en tilkoblingsåpning 14.

Driftsslangen 11 omfatter en hydraulikkslange 16 som er påsatt en endekobling 17 på kjent måte. Sikkerhetsslangen 12 omfatter tilsvarende en hydraulikkslange 18 som er påsatt en endekobling 19 på tilsvarende måte som driftsslangen 12. Sikkerhetsslangens 12 endekobling 19 må ha en indre diameter som gir klaring for gjennomføring av driftsslangens 11 endekobling 17.

KoblingshyIsa 13 omfatter ved en ende en gjengestuss 20 beregnet for innskruing i tilkoblingsåpningen 15 og ved den andre to konsentriske gjengestusser, en indre gjengestuss 21 tilpasset for driftsslangens 11 endekobling 17, og en ytre gjengestuss 22 tilpasset for sikkerhetsslangens 12 endekobling 19. Koblingshylsa 13 har et hensiktsmessig gripeelement for et innskruingsverktøy, i eksemplet på kjent måte en mutterformet sekskantdel 23.

Mellom de to konsentriske gjengestussene 21 og 22 dannes et lukket ringrom 24 som kommuniserer med mellomrommet 25 mellom driftsslangen 11 og sikkerhetsslangen 12. Fra ringrommet 24 i koblingshylsa 13 fører det en radial boring 26 ut til en kragekobling 27 som videre står i forbindelse over et rør 28 med en trykkmåler 29. Kragekoblingen 27 er plassert på en hals 35 på koblingsdelen 13.

Ved montering festes først driftsslangen 11 tett til koblingshylsa 13. Etter at sikkerhetsslangen 12 er trukket over driftsslangen kan den andre enden av driftsslangen 11 festes på tilsvarende måte til av leverandør- eller mottaksenhet for hydraulikkmedium. Dette kan være en hvilken som helst driftsenhet som skal tilføres hydraulisk medium under trykk for drift eller styring. Deretter kan de to endene av sikkerhetsslangen 12 festes tett til koblingshylsene 13.

Ved feil gjennomføres denne framgangsmåten i omvendt rekkefølge. Det betyr at en kan trekke en lekk driftsslange 11 ut av sikkerhetsslangen 12 og erstatte den med en ny eller reparert driftsslange uten at andre deler må skiftes ut.

Dersom det ved bruk av driftsslangen 11 oppstår en lekkasje, vil utlekket hydraulikkmedium bli fanget opp i sikkerhetsslangen 12, som må være utformet for å kunne tåle fullt driftstrykk, i det minste i en periode som gir mulighet for nedkobling av slangesystemet. Trykkmåleren 29 vil gi overvåkings- eller driftspersonale mulighet til å registrere at det foreligger en lekkasje og planlegge og utføre driftsstopp og reparasjon. Dette kan skje på en måte som reduserer tapene ved driftsstans.

I praksis gir oppfinnelsen mulighet for fortsatt drift i lenger tid, slik at reparasjonen kan skje i forbindelse med normal service eller planlagt driftsstans.

I Fig. 3 er det vist ei koblingshylse 30 som kan brukes for å lage skjøter ved slangesystemet i samsvar med oppfinnelsen. Koblingshylsa 30 har ender som tilsvarer de slangeholdende delene av koblingshylsa 13 for endekobling av driftsslangen 11 og sikkerhetsslangen 12. På ei side av mutterdelen 31 er det på en hals 34 anbragt en kragekobling 32 for en trykkmåler og de to ringrommene er forbundet med en aksial kanal 33 for overføring av eventuelt utlekket hydraulikkvæske.

Oppfinnelsen kan modifiseres på forskjellige måter. Dette gjelder særlig uformingen av lekkasjevarslingen. I stedet for en trykkmåler som påvirkes av det hydrauliske mediet som måtte lekke ut av driftsslangen 11, kan det i boringen 26 monteres inn en sensor eller trykkføler med et elektrisk utgangssignal som på hensiktsmessig måte kan overføres til et mottakssted for manuell eller automatisk overvåking. Automatisk overvåking kan bety en eller annen form for signalgivning og dessuten styring av et driftssystem som kan stenge for tilførsel av hydraulisk medium til driftsslangen 11.

Ved en alternativ utførelsesform kan det i boringen 26 settes inn en enkel melder som gir visuelt signal om at det foreligger en lekkasje som har satt sikkerhetsslangen under trykk. I mange tilfeller, for eksempel på anleggsmaskiner, kan det være tilstrekkelig at en slik melder bli kontrollert i forbindelse med rutinemessig kontroll og service.

Oppfinnelsen kan også kombineres med en overvåking av mengden av hydraulisk medium i systemet, som kan registrere et fullstendig slangesvikt og tap av hydraulisk medium.

For å reparerer et slangesystem i samsvar med oppfinnelsen som er blitt utsatt for lekkasje, går en fram på følgende måte:

- Sikkerhetsslangen 12 løsnes fra tilkoblingen ved begge endene.

- Den dreneres for utlekket hydraulisk medium.

- Driftsslangen 11 løsnes fra tilkoblingen ved begge endene.

- Den ødelagte driftsslangen 11 trekkes ut av sikkerhetsslangene.

- En ny driftsslange trekkes inn gjennom sikkerhetsslangen.

- Den nye driftsslangen festes ved sine endekoblinger.

- Sikkerhetsslangen 12 festes ved sine endekobl inger.

Denne utskiftingen kan gjennomføres på et tidspunkt i driften av det hydrauliske anlegget da dette likevel blir koblet ned. På denne måten kan slangesystemet og dermed det hydrauliske anlegget repareres etter driftsslangelekkasje som om det var et rent vedlikeholdsarbeid, uten at det kreves ekstraordinær driftsstans.

For å kunne løsne driftsslangen 11 med løsnet sikkerhetsslange 12, kan det være nødvendig å lage driftsslangen med noen centimeter overlengde i forhold til sikkerhetsslangen.

Ved en alternativ utførelsesform mangler koblingshylsa 30 aksial koblingskanal, men har i stedet en trykkføler ved begge ender. På denne måten kan to deler av et større slangesystem overvåkes hver for seg

Claims

1. Slangesystem for bruk i et hydraulisk drifts- og/eller styringsanlegg, for bruk i høytrykks hydrauliske anlegg i områder med følsomhet for utslipp av hydraulisk medium ved lekkasje, med en driftsslange (11) for overføring av et hydraulisk medium med trykk betydelig over atmosfæretrykk, og med en sikkerhetsslange (12) anordnet rundt driftsslangen (11) og med tett forbindelse mellom driftsslangen (11) og sikkerhetsslangen (12) ved i det minste endene av de to slangene, og hvor det er anordnet en trykkføler (29) for å anvise trykkstigning i mellomrommet (25) mellom de to slangene, med minst en koblingsdel (13) som er innrettet for løsbar tilkobling av driftsslangen (11) og sikkerhetsslangen (12), hvor tverrsnittet i sikkerhetsslangen (12) gir plass for gjennomtrekking av driftsslangens (11) koblingsdeler, og hvor koblingsdelen (13) håret rom (24) som kommuniserer med mellomrommet (25) mellom driftsslangen (11) og sikkerhetsslangen (12), og hvor rommet (24) i koblingsdelen (13) står i forbindelse med en trykkføler (29) som kan signalisere trykkstigning i mellomrommet (25) mellom driftsslangen (11) og sikkerhetsslangen (12),karakterisert vedat en koblingsdelen (13) for tilkobling av de to slangene (11,12) omfatter to konsentriske gjengestusser (21,22) som er tilpasset standardiserte koblinger på henholdsvis driftsslangen (11) og sikkerhetslangen (12) og at det aksialt innenfor den ytre gjengestussens (22) gjengedel ved en ende av slangene er anordnet åpning (26) for tilkobling av en trykkføler (29).

2. Slangesystem i samvar med patentkrav 2,karakterisert vedat koblingsdelen (13) for tilkobling av de to slangene (11,12) har en hals i området ved de to konsentriske gjengestussene (21, 22), som har tilkobling (28) for trykkføleren (29).

3 Slangesystem i samsvar med et av patentkravene 1 til 2,karakterisert vedat trykkføleren omfatter en optisk melder som er innrettet til å angi trykkstigning i sikkerhetsslangen med at signal av av-på-typen.

4 Framgangsmåte for reparasjon av slangesystem i samsvar med patentkrav 1,karakterisert ved- at sikkerhetsslangen (12) løsnes ved oppskruing fra tilkoblingen ved begge endene, - at den dreneres for utlekket hydraulisk medium, - at driftsslangen (11) løsnes fra tilkoblingen ved begge endene, - at den ødelagte driftsslangen (11) trekkes ut av sikkerhetsslangene, - at en ny driftsslange trekkes inn, - at den nye driftsslangen festes ved sine endekoblinger, samt - at sikkerhetsslangen (12) skrues fast ved sine endekoblinger.