NO325585B1 - Anordning for installasjon og demontering av en probe - Google Patents

Abstract

Anordning for installasjon og demontering av en probe (12) som skal føres inn i et adkomstrør til et prosessrør, eller i en tank. Den omfatter en aksialt virkede aktivator, særlig en hydraulisk sylinder (14), som er innrettet til å ha adkomst til adkomstrøret (26) med et gripeverktøy (15) som kan gripe proben (12) for å bevege den til driftsstilling i adkomstrøret og trekke den ut av denne stillingen. Det er anordnet en karusellenhet (17) med to kammer (27, 28), hvert for opptak av en aksialt bevegelig probe (12). Kamrene er tilgjengelig med gripeverktøyet (15) for å bevege proben inn i et kammer og i et etterfølgende trinn ut fra dette kammeret og inn i adkomstrøret. Et kraftorgan (30, 31) er innrettet for å dreie karusellenheten (17).

Description

Anordning for installasjon av en probe

Oppfinnelsen gjelder en anordning for installasjon og demontering av en probe i prosessrør, tanker og lignende, som angitt i innledningen til patentkrav 1.

Bakgrunn

Det finnes flere forslag for installasjon og demontering av prober i prossessrør, tanker etc. Slike prober brukes for å måle korrosjon, trykk, temperatur etc. inne i et system, for eksempel i olje-, gass- og prosessindustrien. Med en tilkoblingsstuss kan en probe monteres gjennom et hull i utstyret, i et rør som gir kontakt med mediet i prosessen.

Installasjonen og demonteringen av prober gjennomføres normalt ved vanlige driftsforhold, hvilket betyr at systemet ikke stenges når probene skal skiftes eller inspiseres. I forbindelse med prosessrør betyr dette at det vanlige arbeidstrykket opprettholdes og at drenering av fluid/gass ikke blir nødvendig. Dette betyr en betydelig reduksjon av vedlikeholdskostnadene.

Ulempen ved kjente hydrauliske og/eller mekaniske uttakere er risikoen for lekkasje ved installasjon og demontering av probene. Dette kan være skadelig for miljøet.

I offshore oljeindustri er prosessrør og transportrør plassert på havbunnen. Tilstanden for slike rør krever overvåking og probene må installeres og demonteres for vedlikehold og oppgradering. Av forskjellige grunner er det ønskelig å bruke fjernstyrte fartøy (ROV) for å gjennomføre denne operasjonen. Havdybden kan gjøre bruk av dykkere farlig og også umulig, og det koster mindre å bruke en ROV. Sikkerheten ved slikt arbeid må være høy, fordi en lekkasje kan ha store økonomiske og miljømessige konsekvenser.

Kjent teknologi er i stor utstrekning basert på mekaniske operasjoner, så som bruk av gjengete forbindelser mellom en retriever og en probe og mellom adkomstrøret og retrieveren, og bruk av mekanisk styrte håndtak for åpning og lukking av ventiler. Slike operasjoner kan være vanskelig å gjennomføre med en ROV.

Det er blitt gjort forsøk på å redusere antallet operasjoner og å erstatte noen av de gjengete forbindelsene med enklere mekaniske mekanismer. US patentskrift 3,589,388 (Haneline 1971) viser en trykkoperert retriever for å trekke en injektordyse ut av et høytrykksmiljø. Denne oppbygningen omfatter en kuleventil som i åpen stilling har en åpning for innføring av injektordysa. Den omfatter dessuten en delvis hul eller rørformet koblingsanordning med to eller tre spor som definerer et flertall fingre. Ei radialt utragende tunge er innrettet på hver finger for opptak i en åpning bak ei injektornål. Fingrene er bøyelige for å tillate tilkobling til åpningen. Med denne forbindelsen kan proben trekkes ut av retrieveren.

En ulempe med dette retrieversystemet er behovet for en skrueforbindelse radialt på adkomstrøret, for å feste injektornåla. Koblingsanordningen kan bare trekkes ut av åpningen uten injektornåla, når denne skruen er trukket til.

US-patentskrift 4,275,592 (Atwood et al 1981) viser en retriever som anvender fingre med lepper, for å trekke en probe. Det er vist ei rekke gjengete forbindelser. Denne retrieveren er ikke egnet for å bytte ut prober i undervanns rørledninger.

US patentskrift 4,002,059 (Jeffers et al 1977) viser en retriever for installering og demontering av prober med korrosjonsprøver i prosessrør. Under drift er proben låst i spor i adkomstrøret med fjørbelastete låseorgan på proben. Retrieveren kan senkes ned over proben med en vire som omfatter en gripeanordning og et stanglegeme.

Ulempen med denne retrieveren er behovet for to ulike verktøy for installering og demontering av proben. Dessuten blir en vekt og en vire brukt for senking og trekking av proben. Ingen av disse delene er egnet for ROV-drift.

Fra norsk patentsøknad 317390 (CorrOcean 2004) er det kjent en anordning for installasjon av en probe i et prosessør eller en prosesstank, som ikke er beregnet for fjernstyring med en ROV.

Fra PCT-application NO06/00163 (CorrOcean 2006) er det kjent en anordning for installasjon og demontering av en probe, som er anordnet i et adkomstrør til et prosessrør og/eller en tank. Denne anordningen har et ventilhus med en kuleventil med åpning for gjennomføring proben ved installasjon og demontering.

Formål

Oppfinnelsens hovedformål er å skape en anordning for installasjon og demontering av prober, som er egnet for bruk sammen med en ROV. Anordningen bør være i stand til å ta ut og sette inn proben uten å stoppe driften. Anordning bør omfatte midler for å drive en låseanordning som kan låse proben til adkomstrøret på en sikker og enkel måte.

Oppfinnelsen

Oppfinnelsen er angitt i patentkrav 1. Særlig gunstige detaljer ved oppfinnelsen er angitt i patentkrav 2 - 6.1 det følgende er oppfinnelsen beskrevet mer detaljert med henvisning til et utførelseseksempel.

Eksempel

De følgende eksemplene på utførelsesformer av oppfinnelsen er beskrevet med henvisning til tegningene, hvor

Figur 1 viser et aksialsnitt gjennom en utførelsesform av en anordning i samsvar med

oppfinnelsen, for å veksle prober i en retrieveranordning,

Figur 2 viser et tverrsnitt gjennom en karusell-anordning som vist i Figur 1, med en probe i den nedre boringen,

Figur 3 viser et planriss av et koblingsarrangement for bruk ved oppfinnelsen,

Figur 4 viser et aksialt tverrsnitt gjennom sensoren montert i et lederør, med gripestykke for ROV-drift, sammen med et aksialt tverrsnitt gjennom ledekanalen anordnet på et fundament som er integrert med strukturen som skal overvåkes, mens

Figur 5 viser en forstørret del av Figur 4, med proben installert.

Figur 1 viser fem hoveddeler:

en karusell-anordning 11, med

en probe eller sensor 12

en ventil 13 for å rotere karusell-anordningen 11,

en retriever-sylinder 14 med

et retriever-hode.

Karusell-anordningen 11 omfatter et sylindrisk hus 16 med en karusellenhet 17 innvendig. Det sylindriske huset 16 er lukket med et indre hode 18 og et ytre hode 19, hver med en sentral boring 20, 21 for akselstubber 22, 23 på karusellenheten 17. Hushodene 18 og 19 har sirkuære åpninger 24, 25 som er innbyrdes aksialt på linje, for gjennomføring av proben 12 gjennom karusellenheten 17. Åpningene 24, 25 er dessuten aksialt på linje med et rørformet hus 26 beregnet for løsbar festing til en struktur som skal overvåkes. Et eksempel på en slik vil bli beskrevet i forbindelse med Figurene 3 -5 som viser en koblings-sammenstilling som kan opereres med en ROV.

Karusellenheten 17 har to symmetriske boringer 27, 28 for opptak av en probe 12. Boringene 27, 28 kan føres aksialt på linje med åpningene 24, 25 i husets hoder 18,19 ved dreining av karusellenheten 17. Den ytre delene 29 av hver boring 27, 28 er utvidet med en større diameter for å kunne oppta det gripeorgan beskrevet nedenfor.

Rotasjonen av karusellenheten 17 gjennomføres med en hydraulisk motor som dannes av en utragende vinge 30 som virker som et stempel i et hus 31 som omslutter 180° av omkretsen til karusellenheten. Ved hver ende av det buete huset 31, er det anordnet et kombinert innløp og utløp 32, 33 med forbindelse til en dreieventil 13.

Proben eller sensoren 12 er utformet i samsvar med kjent teknikk, med et virksomt probeelement 34 båret av et generelt sylindrisk legeme 35 med tetningsringer 36 og med en utragende stamme 37 innrettet for inngrep med en tilsvarende gripehode 38 forbundet med retriever-sylinderen 14 som beskrevet nedenfor.

Ventilen 13 omfatter et hydraulisk ventilelement 39 anordnet i et rørformet hus 40, med en fjernstyrte aktivator 41. Ventilen 13 er koblet til et tilførselsrør 42 for hydraulikkvæske.

Aktivatoren 41 er forbundet med et håndtak 43 som kan gripes av en ROV.

Retriever-sylinderen 14 har et ytre, rørformet hus 44 med et ytre hode 45 og et stempel 46 som bærer ei rørformet stempelstang 47. Stempelstanga 47 bærer retrieverhodet 15 ved den enden som vender mot karusell-anordningen 11, idet retrieverhodet er utformet i samsvar med kjent teknikk for å gripe og bevege den utragende stammen 37 til en probe 12.

Det rørformete huset 44 er utstyrt med innløp 49, 50 for hydraulikkvæske.

I Figur 3 -5 er det vist en utførelsesform av en probekobler-sammenstilling. Sammenstillingen er basert på et fundament 51 som er integrert med strukturen som skal overvåkes, for eksempel et prosessrør. Tilgang til det indre av strukturen skjer gjennom en boring 52.

En probe 53 er anordning i boringen 52, med tetningsringer og ei ringformet rekke av låsegripere 54 som er innrettet for frigjøring med ei låsehylse 55 som kan forskyves på proben 53. Utformingen og manøvreringen av låsegriperne kan være kjent teknikk.

Fundamentet 51 bærer ei rørformet sjakt 56 med en øvre utragende krage for føring av probekobler-sammenstillingen ved innføring i sjakta 56. En aksial sliss 58 strekker seg fra et V-hakk 59 i den utragende kragen 57, ned til den nedre tredelen av sjakta 56. Under enden av den aksiale slissen 58 danner et indre spor 60 en utsparing for en tetningsring som skal beskrives nedenfor.

Probekobler-sammenstillingen ifølge denne utførelsesformen omfatter et sentralt hus 61 for delene i en koblingskrets, med en nedre hunn-kontakt 62 for tilkobling til en motsvarende hann-kontakt 63 ved enden av proben 53.

Den ytre enden av det sentrale huset 61 er forlenget med et håndtak 64 for griping med en ROV.

Det sentrale huset 61 bærer et koaksialt føringsrør 65 som passer innvendig i føringssjakta 56, idet disse delene er forbundet med en aksial arm 66. Den aksiale armen 66 har en forlengelse med en utragende labb 67 som masser mot slissen 58 for å bli styrt av denne. Armen 66 er også forbundet med et ROV-håndtak 68.

Ved den nedre enden av føringsrøret 65 er en tetningsring 69 anordnet i et tilsvarende spor. I sammensatt tilstand for probekobler-sammenstillingen vil tetningsringen 69 passe inn i sporet 60 i føringssjakta 56.

En første kanal 70 er innrettet for å strekke seg fra den indre delen av boringen 52 til utsida av fundamentet 51 for å overvåke trykket i rørledningen. En andre kanal 71 er innrettet fra den delen av boringen 52 som ligger mellom den indre og den påfølgende tetningsringen, for tilkobling til et overvåkingssystem, som kan oppdage lekkasjer i tetningssystemet.

Anordningen for probeinstallasjon vist i Figur 3 - 5 er særlig egnet i forbindelse med anordningen i patentkrav 1. Den kan imidlertid brukes også ved andre systemer for utveksling av prober.

Claims (6)

1. Anordning for montering og demontering av en sensor (12) som skal plasseres i et adkomstrør til en prosessledning eller på en tank, med et aksialt virkende kraftorgan, særlig en hydraulisk sylinder (14), som er innrettet til å være operativ i adkomstrøret (26) med et gripeverktøy (15) for å gripe sensoren (12), for å bevege sensoren inn i virksom stilling i adkomstrøret og å føre den ut fra denne stillingen, idet gripeverktøyet (15) har en låseanordning, karakterisert ved at den omfatter en dreibar enhet (17) med minst to kammer (27, 28), hvert for en aksialt bevegbar sensor (12), idet kamrene er tilgjengelige for gripeverktøyet (15), for å bevege en sensor inn i et kammer og i et etterfølgende trinn fra dette kammeret og inn i adkomstrøret, idet anordningen omfatter en kraftorgan (30, 31) fordreining av den dreibare enheten (17).

2. Anordning i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at den dreibare enheten (17) er anordnet i et sylindrisk kammer (11), med en aksel (22, 23) som er opplagret i kammerets ender (18, 19), hvor den dreibare enheten (17) håret par aksiale boringer (27, 28) som er innbyrdes symmetrisk plassert, for å danne de to kamrene.

3. Anordning i samsvar med patentkrav 2, karakterisert ved at den dreibare enheten (17) er omgitt over en del av sin omkrets av et omkretsspor (31) med et vingeformet stempel (30) som kan drives med hydraulisk medium, med innløp ved endene av omkretssporet.

4. Anordning i samsvar med et av patentkravene 1 til 3, karakterisert ved at kamrene (27, 28) for den aksialt bevegbare sensoren (12) i en dreiestilling er på linje med det aksialt virkende kraftorganet (14) og med adkomstrøret (26).

5. Anordning i samsvar med et av patentkravene 1 til 4, karakterisert ved at en hydraulisk sylinder (44) er anordnet ved den fri enden av det sylindriske kammeret (11) som opptar den dreibare enheten (17), med et stempel (46) og ei stempelstang (47) som bærer gripeverktøyet (15) på linje med en tilstøtende åpning (25) i enden (19) av det sylindriske kammeret (11), for å bli ført gjennom denne åpningen.

6. Anordning i samsvar med patentkrav 5, karakterisert ved at gripeverktøyet (15) aktiveres med hydraulisk medium tilført gjennom en boring i stempelstanga (47).