NO335656B1

NO335656B1 - Bakkeholder og fremgangsmåte for å benytte samme

Info

Publication number: NO335656B1
Application number: NO20120632A
Authority: NO
Inventors: Jonathan Garrick Webb; Hugo Leonardo Rosano; David Allan Hill; Trond Werner Moen
Original assignee: Nat Oilwell Varco Norway As
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2015-01-19
Also published as: BR112014029322A2; RU2014148730A; EP2855829A1; EP2855829B1; EP2855829A4; CA2874123C; NO20120632A1; AU2013268095B2; CA2874123A1; RU2622969C2; KR102027618B1; KR20150021921A; AU2013268095A1; US20150144355A1; US9752394B2; BR112014029322B1; WO2013180575A1; SG11201407247YA

Abstract

Bakkeholderanordning til bruk på oljefelt og fremgangsmåte for betjening av samme, hvor en bakkeholder (34), som har en aksial senterlinje (40), er tilpasset til å oppta en klembakke (24), og hvor bakkeholderen (34) er innbefattet i en klemarm (12, 16) eller glidekloss (20), hvor bakkeholderen (3 5 4) er begrenset fra aksial bevegelse via i det minste en første hel eller partiell konisk flate (48) eller en andre hel eller partiell konisk flate (54) som direkte eller indirekte ligger an mot klemarmen (12, 16) eller glideklossen (20).

Description

BAKKEHOLDER OG FREMGANGSMÅTE FOR Å BENYTTE SAMME

Det er tilveiebrakt en bakkeholderanordning. Det er nærmere bestemt tilveiebrakt en bakkeholderanordning til bruk på oljefelt, hvor en bakkeholder som haren aksial senterlinje, er tilpasset til å oppta en klembakke, og hvor bakkeholderen er innbefattet i en klemarm eller glidekloss. Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for å benytte holderanordningen.

Grensesnittsområdene mellom en bakke og en klemarm- eller glideklossmontasjeinn-retning er generelt et område som blir utsatt for betydelige belastninger og mangfol-dige belastningssykluser. Bakker av industristandard har ofte svalehaletverrsnitt. Sva-lehalehjørnene er generelt områder hvor materialspenninger og -tretthet er til spesiell bekymring.

Klemarmene og glideklossene vil typisk være sterkt belastede deler som er støpt, smidd eller maskinert av materialer med høy styrke. Fabrikasjons- og utskiftingskost-nadene for klemarmer og glideklosser kan derfor være relativt høye.

Følgende patentpublikasjoner er eksempler på relevant bakgrunnsteknikk overfor den foreliggende oppfinnelse: - US 2010/0187740; og - NO 20092552.

Formålet med oppfinnelsen er å overvinne eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås ifølge oppfinnelsen ved trekkene som angitt i nedenstående beskriv-else og i de etterfølgende patentkravene.

I følge et først aspekt vedrører oppfinnelsen en bakkeholderanordning til bruk på oljefelt, hvor bakkeholderanordningen omfatter: - en bakkeholder som har en aksial senterlinje, hvor bakkeholderen er tilpasset til å oppta en klembakke; og - og en klemarm eller en glidekloss som bakkeholderen er tilveiebrakt i, hvor bakkeholderen er utformet med i det minste én konisk flate som passer komplementert til en konisk flate på klemarmen eller glideklossen, hvor de komplementært passende koniske flatene er tilpasset til å begrense bakkeholderen fra aksial bevegelse.

Ved å benytte i det minste én konisk flate for begrensningen av aksial bevegelse av bakkeholderen, kan det oppnås en klaringsfri pasning også i radial retning mellom bakkeholderen og klemarmen eller glideklossen ved bruk av relativt enkle midler som blir beskrevet i detalj i beskrivelsens spesielle del.

Det er av betydning at klemarmen eller glideklossen har koniske flater som er komplementære til den første koniske flaten og til den andre koniske flaten.

Den første koniske flaten og den andre koniske flaten kan være innbyrdes motstående for å oppnå best mulig forbindelse mellom bakkeholderen og klemarmen eller glideklossen.

Den første koniske flaten kan være plassert ved et første endeparti av bakkeholderen, mens den andre koniske flaten kan være plassert ved et andre endeparti av bakkeholderen.

For størst stabilitet i forbindelsen mellom bakkeholderen og klemarmen eller glideklossen, er det en fordel å ha de to koniske flatene plassert med størst mulig innbyrdes avstand.

Den andre koniske flaten kan være plassert på et klemelement som er forbundet med bakkeholderen. Klemelementet kan således strammes i aksial retning i forhold til bakkeholderen for å oppnå en tilfredsstillende forspenning av bakkeholderen.

Klemelementet kan ha form som en mutter som er gjengeforbundet med bakkeholderen.

Bakkeholderens aksiale senterlinje kan i det minste i én arbeidsområdeposisjon ha samme retningen som en aksial senterlinje i et stag som spenner mellom bakkeholderen og en aktuator til bakkeholderen. Staget har en forbindelse til bakkeholderen som gjør staget vippbart i forhold til bakkeholderen.

I denne posisjonen blir hele klemkraften fra aktuatoren overført til bakken da bare ubetydelige krefter fra aktuatoren blir overført til klemarmen eller glideklossen. Med hensyn til glideklossen kan denne situasjonen alltid foreligge, mens klemarmens hengselfunksjon vil svinge bakkeholderens senterlinje noe ut av innretting i forhold til

stagets senterlinje over klemarmens arbeidsområde.

Klemkrefter blir ikke ført gjennom klemarms- eller glideklossmaterialet, noe som re-sulterer i reduserte spenninger. Klemarmen eller glideklossen som holder bakkeholderen, er således i det vesentlige isolert fra kreftene overført fra aktuatoren til bakken.

Bakkeholderens aksiale senterlinje kan i det minste i én arbeidsområdeposisjon være sammenfallende med den aksiale senterlinjen i staget mellom bakkeholderen og bakkeholderens aktuator. En slik situasjon kan uten videre oppnås for bakkeholderen i glideklossen.

Ifølge et andre aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å benytte en bakkeholderanordning i henhold til oppfinnelsens først aspekt, hvor fremgangsmåten innbefatter å begrense bakkeholderen fra aksial bevegelse ved å la i det minste én konisk flate på bakkeholderen ligge an mot en komplementær, passende konisk flate på klemarmen eller glideklossen.

Fremgangsmåten kan videre innbefatte å la den første koniske flaten og den andre koniske flaten være innbyrdes motstående.

Fremgangsmåten kan videre innbefatte å la den andre koniske flaten være plassert på et klemelement som er forbundet med bakkeholderen.

Fremgangsmåten kan videre innbefatte å la klemelementet være skrubart på bakkeholderen.

Fremgangsmåten kan videre innbefatte å la bakkeholderens aksiale senterlinje i det minste i én arbeidsområdeposisjon ha samme retning som en aksial senterlinje i et stag mellom bakkeholderen og en aktuator til bakkeholderen.

Fremgangsmåten kan videre innbefatte å la bakkeholderens aksiale senterlinje i det minste i én arbeidsområdeposisjon være sammenfallende med den aksiale senterlinjen i staget mellom bakkeholderen og bakkeholderens aktuator.

Den separate bakkeholderen tillater utskifting av sterkt belastede deler uten kostna-den med fullstendig klemarm- eller glideklossutskifting. Den legger også til rette for raskt skifte av bakketyper da festet for bakken er i den utskiftbare bakkeholderen.

Det blir nedenfor forklart et eksempel på en foretrukket anordning og fremgangsmåte under henvisning til de vedlagte tegningene, hvor: Fig. 1 viser i perspektiv en krafttang som har bakkeholdere ifølge den foreliggende oppfinnelsen;

Fig. 2 viser et snitt I-l på fig. 1; og

Fig. 3 viser i større skala et utsnitt II-II fra fig. 2.

På tegningene angir henvisningstallet 1 en krafttang som griper et rør 2. På fig. 1 og 2 er krafttangen 1 vist uten nødvendig utrustning, kraft- og styreledninger som er vel-kjent for en fagmann på området.

Tangen 1 har en kropp 4 som utgjøres av en øvre del 6 og en nedre del 8. Den øvre og den nedre delen 6, 8 er plassert med innbyrdes avstand og sammenføyd via side-deler 10. Øvre og nedre viser til operative posisjoner for tangen 1.

Tangen 1 har en første klemarm 12 som er hengslet på en første hengseltapp 14, en andre klemarm 16 som er hengslet på en andre hengseltapp 18, og en glidekloss 20 som er bevegelig i en glidebane 22 i kroppen 4. Begge akseltappene 14, 18 er fast-gjort i kroppen 4.

Den første og den andre klemarmen 12, 16 og glideklossen 20 bærer hver en bakke 24 som er utformet til å gripe røret 2.

I én utførelsesform er den første klemarmen 12 forbundet med en første klemaktuator 26 via et "hundeben"-formet stag 28. På lignende måte er den andre klemarmen 16 og glideklossen 20 forbundet med henholdsvis en andre klemaktuator 30 og en tredje klemaktuator 32.

Klemaktuatorene 26, 30, 32 er utformet til å bevege henholdsvis den første klemarmen 12, den andre klemarmen 16 og glideklossen 20 innenfor deres arbeidsområde fra en tilbaketrukket, inaktiv posisjon til en utstrakt, aktiv posisjon hvor bakkene 24 kan gripe et rør 2 av størrelser innenfor tangens 1 nominelle område. På fig. 2 er tangen 1 i sin aktiverte posisjon.

Hver bakke 24 er festet til en bakkeholder 34. En seksjon av bakkeholderen 34 som er plassert i den første klemarmen 12, er vist på fig. 3. Bakkeholderne 34 på den andre klemarmen 16 og glideklossen 20 kan fortrinnsvis være av samme utforming som bakkeholderen 34.

Bakkeholderen 34 har et sylindrisk hus 36 som strekker seg i en gjennomgående boring 38 i den første klemarmen 12. Ved bakkeholderens 34 første endeparti 44, hvor bakken 24 er forbundet via en svalehaleforbindelse 46, har bakkeholderen 34 en utvendig første konisk flate 48 som vender bort fra det første endepartiet 44. Den første koniske flaten 48 ligger an mot en første konisk armflate 50.

Ved et andre endeparti 52 av bakkeholderen 34 ligger en utvendig andre konisk flate 54 som vender bort fra det andre endepartiet 52, an mot en andre konisk armflate 56. Den andre koniske flaten 54 er en del av en mutter 58 som er festet til bakkeholderen 34 via gjenger 60. Den første og den andre koniske flatens 50, 54 retning er valgt for å gi en så rett linje som mulig mellom bakkeholderens 34 aksiale senterlinje 40 og en aksial senterlinje 42 i staget 28.

Den første og den andre koniske flaten 50, 54 kan være i form av en hel eller partiell konisk flate.

Staget 28 har et sfærisk endeparti 62. Endepartiet 62 er plassert i en boring 64 i bakkeholderen 34 mellom et hovedlager 66 og et returlager 68. Returlageret 68 blir holdt på plass av en støttering 70 og en låsering 72.

Tilskruing av mutteren 58 for å gi bakkeholderen 34 en ønsket forspenning vil holde de komplementære, koniske flatene 48, 50 og 54, 56 i kontakt og forhindre løsning av mutteren 58. Tangentialkrefter som oppstår ved at bakken 24 virker på nevnte koniske flater 48, 50, 54, 56, vil tilveiebring kompresjon mellom bakkeholderen 34 og klemarmene 12, 16 eller glideklossen 20 uten noen bevegelse mellom bakkeholderen 34 og de respektive klemarmene 12, 16, eller glideklossen 20. Trekket sikrer at kon-takten holdes stø under belastning og reduserer spenningskonsentrasjoner i de respektive klemarmene 12, 16 eller glideklossen 20.

Kreftene fra klemaktuatorene 26, 30 eller 32 blir ikke ført gjennom henholdsvis klemarmene 12, 16 eller glideklossen 20. Bakkeholderens 34 aksiale senterlinje 40 er i det minste i én arbeidsområdeposisjon parallell med stagets 28 aksiale senterlinje 42.

Claims

1. Bakkeholderanordning til bruk på oljefelt, hvor bakkeholderanordningen omfatter: - en bakkeholder (34) som har en aksial senterlinje (40), hvor bakkeholderen (34) er tilpasset til å oppta en klembakke (24); og - og en klemarm (12, 16) eller en glidekloss (20) som bakkeholderen (34) er tilveiebrakt i,karakterisert vedat bakkeholderen (34) er utformet med i det minste én konisk flate (48, 54) som passer komplementert til en konisk flate (50, 56) på klemarmen (12, 16) eller glideklossen (20), hvor de komplementært passende koniske flatene (48, 50, 54, 56) er tilpasset til å begrense bakkeholderen (34) fra aksial bevegelse.

2. Bakkeholderanordning ifølge krav 1,karakterisert vedat bakkeholderen er utformet med en første konisk flate (48) og en andre konisk flate (54), hvor den første og den andre koniske flaten (48, 54) passer komplementært til henholdsvis en første konisk flate (50) og en andre konisk flate (56) på klemarmen (12, 16) eller glideklossen (20).

3. Bakkeholderanordning ifølge krav 2,karakterisert vedat den første koniske flaten (48) og den andre koniske flaten (54) er innbyrdes motstående.

4. Bakkeholderanordning ifølge krav 2 eller 3,karakterisertved at den første koniske flaten (48) er plassert ved et første endeparti (44) av bakkeholderen (34).

5. Bakkeholderanordning ifølge krav 2, 3 eller 4,karakterisertved at den andre koniske flaten (54) er plassert ved et andre endeparti (52) av bakkeholderen (34).

6. Bakkeholderanordning ifølge hvilket som helst av kravene 2-5,karakterisert vedat den andre koniske flaten (54) er plassert på et klemelement som er forbundet med bakkeholderen (34).

7. Bakkeholderanordning ifølge krav 6,karakterisert vedat klemelementet er en mutter (58).

8. Bakkeholderanordning ifølge hvilket som helst av de foregående kravene,karakterisert vedat bakkeholderens (34) aksiale sen terlinje (40) i det minste i én arbeidsområdeposisjon har samme retning som en aksial senterlinje (42) i et stag (28) som spenner mellom bakkeholderen (34) og en aktuator (26, 30, 32) til bakkeholderen (34).

9. Bakkeholderanordning ifølge krav 8,karakterisert vedat bakkeholderens (34) aksiale senterlinje (40) i det minste i én arbeidsområdeposisjon er sammenfallende med den aksiale senterlinjen (42) i staget (28) mellom bakkeholderen (34) og bakkeholderens (34) aktuator (26, 30, 32).

10. Fremgangsmåte for å benytte en bakkeholderanordning ifølge krav 1,karakterisert vedat fremgangsmåten innbefatter - å begrense bakkeholderen (34) fra aksial bevegelse ved å la i det minste én konisk flate (48, 54) på bakkeholderen (34) ligge an mot en komplementær, passende konisk flate (50, 56) på klemarmen (12, 16) eller glideklossen (20).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10,karakterisert vedat fremgangsmåten videre innbefatter å la den første koniske flaten (48) på bakkeholderen (34) og en andre koniske flate (54) på bakkeholderen (34) være innbyrdes motstående.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11,karakterisert vedat fremgangsmåten videre innbefatter å la den andre koniske flaten (54) være plassert på et klemelement som er forbundet med bakkeholderen (34).

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12,karakterisert vedat fremgangsmåten videre innbefatter å la klemelementet være skrubart på bakkeholderen (34).

14. Fremgangsmåte ifølge krav 11, 12 eller 13,karakterisertved at fremgangsmåten videre innbefatter å la bakkeholderens (34) aksiale senterlinje (40) i det minste i én arbeidsområdeposisjon ha samme retningen som en aksial senterlinje (42) i et stag (28) mellom bakkeholderen (34) og en aktuator (26, 30, 32) til bakkeholderen (34).

15. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 11-14,karakterisert vedat fremgangsmåten videre innbefatter å la bakkeholderens (34) aksiale senterlinje (40) i det minste i én arbeidsområdeposisjon være sammenfallende med den aksiale senterlinjen (42) i staget (28) mellom bakkeholderen (34) og bakkeholderens (34) aktuator (26, 30, 32).