NO336176B1 - Rørklemme forsynt med forspenningsavleser og bruk av forspenningsavleser på en rørklemme - Google Patents

Description

RØRKLEMME FORSYNT MED FORSPENNINGSAVLESER OG BRUK AV FORSPENNINGSAVLESER PÅ EN RØRKLEMME

Oppfinnelsen vedrører en rørklemme. Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen en rørklem-me forsynt med en forspenningsavleser for å kontrollere at rørklemmen er korrekt forspent eller tiltrukket etter å ha vært åpnet.

Rørklemmer anvendes på rør av ulike diametre. Det er kjent å bruke rørklemmer til å sammenføye flensede rør som et alternativ til en boltet flensforbindelse. Det er også kjent å bruke rørklemmer til å sammenføye et flenset rør til et tettende endelokk. Rørklemmer som skal sammenføye forholdsvis store rør, og spesielt dykkede rør, må kunne lukkes med stor kraft. Patentskrift WO 2005/116505 viser et eksempel på en todelt rørklemme til bruk i undervannsoperasjoner. Det er kjent innen faget at en slik rørklemme kan være tredelt. Patentskrift WO 20097100084 viser en rørklemme med en kraftpåvirkningssensor. Sensoren overvåker tilstanden til et rør som rørklemmen omgir. Røret kan være et transportrør for olje eller gass og sensoren gir informasjon om rørets omkrets for å beregne det innvendige trykket i røret. Sensoren er vist som en optisk kraftpåvirkningssensor. Patentskrift US 5,717,143 viser en flenskobling holdt sammen med bolter på kjent måte. Hver bolt er innvendig forsynt med en kraftpåvir-kingssensor for å måle hver enkelt bolts forspenning.

Rørklemmer som sammenføyer dykkede rør, kan være forsynt med en skruemeka-nisme til sides for røret, og skruen kan være orientert perpendikulært på rørets leng-deakse. En gjenget bolt trekkes til eller løsnes ved hjelp av en såkalt ROV (Remote Operated Vehicle) som er forsynt med et rota sjon sve rktøy med en girutveksling for å kunne tilføre bolten tilstrekkelig dreiemoment. Det er vesentlig at rørklemmen forspennes med riktig moment omkring røret. Er momentet for lite, er ikke sammenkoblingen sikker, og er momentet for stort, kan sammenkoblingen skades. Ved installering av en ny rørklemme måles boltens tiltrekkingsmoment ved hjelp av rotasjonsverktøyet. Rotasjonsverktøyet er kalibrert ved overflaten før ROV-en dykker. ROV-en trekker til bolten inntil det avleses det ønskede dreiemoment på rotasjons-verktøyet.

Rørklemmer som sammenholder dykkede rør som anvendes i for eksempel petro-leumsutvinning, er dimensjonert for en levetid på i det minste 20 år. I løpet av rørklemmens levetid kan det være nødvendig å utføre vedlikeholdsarbeid på rørled-ningen slik at rørklemmen må åpnes for å gi tilgang til det innvendige av rørledningen. Etter utført vedlikeholdsarbeid skal rørklemmen igjen forspennes til ønsket moment. I løpet av den tiden rørklemmen har vært dykket, har sediment dekket partier av rørklemmens overflater og deler. Det kan ha oppstått korrosjon i rørklemmens ledd og gjenger. Dette medfører at selv om det målte dreiemoment i rotasjonsverktøyet sam-svarer med det målte dreiemoment ved tiltrekking av bolten ved installering av rørklemmen, så er det ingen garanti for at rørklemmen er forspent med samme moment omkring røret.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav.

I et første aspekt vedrører oppfinnelsen en rørklemme for sammenføying av dykkede rør forsynt med en flens, hvor rørklemmen omfatter i det minste to segmenter forbundet med i det minste ett hengsel, og rørklemmen er ytterligere forsynt med et forspenningsorgan innrettet til å kunne åpne og lukke rørklemmen, og hvor rørklemmen er forsynt med i det minste én strekklapp innrettet til å kunne måle rørklemmens forspenning om rørets flens når rørklemmen er lukket ved hjelp av forspenningsorganet.

Den minst ene strekklapp kan være posisjonert i en utsparing på ett av segmentenes periferiflate. I en alternativ utførelsesform kan den minst ene strekklapp være posisjonert i en utsparing på minst ett av hengselleddenes overflate. I en alternativ utfør-elsesform kan den minst ene strekklapp være posisjonert på minst én tapp i hengslet. I en ytterligere alternativ utførelsesform kan den minst ene strekklapp være posisjonert på minst én gjengebolt. I en ytterligere alternativ utførelsesform kan den minst ene strekklapp være posisjonert på forspenningsorganet.

I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen en framgangsmåte for forspenning av en rørklemme omkring et dykket rør forsynt med en flens, hvor framgangsmåten omfatter trinnene å: a) tilveiebringe en rørklemme; b) forsyne rørklemmen med i det minst én strekklapp; c) beregne strekklappens avlesingsverdi ved ønsket forspenningsmoment; d) forsyne en ROV med et apparat innrettet til å kunne avlese strekklappen; e) forsyne ROV-en med et verktøy til å betjene et forspenningsorgan;

f) forspenne rørklemmen med hjelp av forspenningsorganet; og

g) stanse forspenningen når strekklappen viser at riktig forspenning i rørklemmen er

oppnådd.

I et tredje aspekt vedrører oppfinnelsen anvendelse av i det minste én strekklapp for å måle forspenningen i en rørklemme som er innrettet til å kunne sammenholde et dykket, flenset rør.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et perspektivriss av en tredelt rørklemme forsynt med en forspenningsavleser i henhold til oppfinnelsen;

Fig. 2 viser et sideriss av rørklemmen vist i figur 1; og

Fig. 3 viser et toppriss av rørklemmen vist i figur 1.

I figurene viser henvisningstallet 1 til en rørklemme innrettet til å kunne sammenføye to flensete rør (ikke vist) eller et flenset rør til et tettende endelokk (ikke vist). Rørklemmen 1 er vist som en tredelt rørklemme 1, men oppfinnelsen omfatter også andre rørklemmer 1, for eksempel todelte rørklemmer 1 slik det er kjent innen faget. I det følgende omtales bare de delene av rørklemmen 1 som er nødvendige for forståel-se av oppfinnelsen.

Rørklemmen 1 omfatter et halvsegment 11, og et første og et andre kvartsegment 13, 15. De tre segmentene 11, 13, 15 er forbundet med et første hengsel 2 og et andre hengsel 3. Det første hengslet 2 omfatter et første hengselledd 21 på rørklemmens 1 ene side og et andre hengselledd 23 på rørklemmens 1 motstående side. Hengselleddet 21, 23 er i sine endepartier forsynt med gjennomgående øyne 25. Hengselleddet 21, 23 er dreibart fastgjort til tapper 27 i halvsegmentets 11 ene endeparti og til tapper 27 i det første kvartsegmentets 13 ene endeparti. Det andre hengslet 3 omfatter et første hengselledd 31 på rørklemmens 1 ene side og et andre hengselledd (ikke vist) på rørklemmens 1 motstående side. Hengselleddet 31 er i sine endepartier forsynt med gjennomgående øyne 35. Hengselleddet 31 er dreibart fastgjort til en tapp 37 i det halvsegmentets 11 ene endeparti og til en tapp 37 i det andre kvartsegmentets 15 ene endeparti.

Det første kvartsegmentet 13 er i sitt ene endeparti forsynt med et gjennomgående hull 41 med en akse som i det vesentlige er orientert parallelt med hengselets 2 dreieakse. Hullet 41 huser en gjengebolt 43. Det andre kvartsegmentet 15 er i sitt ene endeparti forsynt med et gjennomgående hull 45 med en akse som i det vesentlige er orientert parallelt med hengselets 3 dreieakse. Hullet 45 huser en gjengebolt 47. Det første kvartsegmentet 13 er i det ene endepartiet forsynt med en utsparing (ikke vist)

i et plan som står vinkelrett på leddets 2 dreieakse. Tilsvarende er det andre kvartsegmentet 15 i det ene endepartiet forsynt med en utsparing (ikke vist) i et plan som står vinkelrett på leddets 3 dreieakse. Gjengeboltene 43, 47 er forsynt med en gjenget boring (ikke vist) som er orientert i samme plan som utsparingene. Et forspenningsorgan 5 vist som en gjenget bolt 5 er posisjonert til siden for rørklemmens 1 indre åp-ning 6 og orientert perpendikulært på hengslets 2, 3 dreieakse. Den gjengede bolten 5 strekker seg gjennom utsparingene i det første og den andre kvartsegmentet 13, 15. Den gjengede bolten 5 er i et parti forsynt med høyregjengede gjenger (ikke vist) og i et annet parti forsynt med venstregjengede gjenger (ikke vist). De gjengede partier samvirker med hver sin gjengebolt 43, 47. Rørklemmen 1 åpnes eller lukkes ved å dreie den gjengede bolten 5. Den gjengede bolten 5 er i sitt frie endeparti forsynt med spor 51 for at et rotasjonsverktøy skal kunne komme i inngrep med den gjengede bolten 5.

Halvsegmentet 11 er i sin periferioverflate 12 forsynt med en utsparing 81. I utspa-ringen 81 er det posisjonert en strekklapp 71 av for så vidt kjent type som er fastgjort til halvsegmentets 11 periferioverflate 12. Strekklappen 71 er innleiret i en polymer som beskytter strekklappen 71 mot det omgivende vannet. Polymeren fyller opp ut-sparingen 81 på en slik måte at strekklappen 71 ligger mekanisk beskyttet i utspar-ingen 81. Strekklappen 71 er forsynt med en kontakt for avlesing av strekklappen 71 med et egnet apparat slik det er kjent innen faget. En ROV (ikke vist) som er forsynt med et rotasjonsverktøy for tiltrekking av den gjengede bolten 5, er forsynt med et egnet apparat for avlesing av strekklappen 71. ROV-ens operatør vil når strekklappen 71 indikerer at det er oppnådd ønsket forspenning i rørklemmen 1, avslutte tilstram-ming av den gjengede bolten 5.

I figur 1 er det vist en alternativ plassering av strekklappen 72 i en utsparing 82 på en overflate til det første hengselleddet 21. I figurene 2 og 3 er det skjematisk vist ytterligere alternative plasseringer for strekklapper 73-76 på tappene 27, 37; på gjengeboltene 43, 45; på den gjengede bolten 5 og på periferioverflatene 14, 16 til hen-holdsvis det første kvartsegmentet 13 og det andre kvartsegmentet 15.

I figurene er rørklemmen 1 vist skjematisk. Således er åpningen 6 vist med slett indre overflate, men fagpersonen vil vite at rørklemmen 1 i åpningen 6 er forsynt med nød-vendige lepper og spor for å kunne sammenholde rør forsynt med en flens i sitt endeparti.

I figurene er det vist at rørklemmen 1 er forsynt med en gjenget bolt 5 som forspenningsorgan. Fagpersonen vil vite at en rørklemme 1 alternativt kan være forsynt med et forspenningsorgan 5 som omfatter en hydraulisk sylinder (ikke vist) til å forspenne rørklemmen 1. Den hydrauliske sylinder kan være permanent fastgjort til rørklemmen 1, eller den kan være løsgjørbart fastgjort. Fagpersonen vil ytterligere vite at en rørklemme 1 alternativt kan være forsynt med et forspenningsorgan 5 som omfatter en vriaktuator (ikke vist) til å forspenne rørklemmen 1. Vriaktuatoren kan være permanent fastgjort til rørklemmen 1, eller den kan være løsgjørbart fastgjort. Oppfinnelsen vedrører også rørklemmer 1 med andre forspenningsorgan 5.

Fagpersonen vil vite at strekklapper 71-76 har ulike utforminger og kan anvendes til å måle trykk-krefter, strekk-krefter og skjærspenninger. Strekklapper 71-76 kan også være temperaturkompenserende og trykk-kompenserende. Fagpersonen vil også vite at rørklemmen 1 kan forsynes med flere strekklapper 71-76 på forskjellige steder. Flere avlesinger av rørklemmens 1 forspenning omkring røret vil øke sikkerheten for at riktig forspenning er oppnådd i rørklemmen 1.

Claims (8)

1. Rørklemme (1) for sammenføying av dykkede rør forsynt med en flens, hvor rørklemmen (1) omfatter i det minste to segmenter (11, 13, 15) forbundet med i det minste ett hengsel (2, 3) og rørklemmen (1) er ytterligere forsynt med et forspenningsorgan (5) innrettet til å kunne åpne og lukke rørklemmen (1),karakterisert vedat rørklemmen (1) er forsynt med i det minste én strekklapp (71-76) innrettet til å kunne måle rørklem-mens (1) forspenning om rørets flens når rørklemmen (1) er lukket ved hjelp av forspenningsorganet (5).

2. Rørklemme (1) i henhold til krav 1, hvor den minst ene strekklapp (71, 76) er posisjonert i en utsparing (81, 86) på ett av segmentenes (11, 13, 15) periferiflate (12, 14, 16).

3. Rørklemme (1) i henhold til krav 1, hvor den minst ene strekklapp (72) er posisjonert i en utsparing (82) på minst ett av hengselleddenes (21, 23; 31) overflate.

4. Rørklemme (1) i henhold til krav 1, hvor den minst ene strekklapp (73) er posisjonert på minst én tapp (27) i hengslet (2, 3).

5. Rørklemme (1) i henhold til krav 1, hvor den minst ene strekklapp (74) er posisjonert på minst én gjengebolt (43, 47).

6. Rørklemme (1) i henhold til krav 1, hvor den minst ene strekklapp (75) er posisjonert på forspenningsorganet (5).

7. Framgangsmåte for forspenning av en rørklemme (1) omkring et dykket rør forsynt med en flens,karakterisert vedat framgangsmåten omfatter trinnene å: a) tilveiebringe en rørklemme (1); b) forsyne rørklemmen (1) med i det minst én strekklapp (71-76); c) beregne strekklappens (71-76) avlesingsverdi ved ønsket forspenningsmoment; d) forsyne en ROV med et apparat innrettet til å kunne avlese strekklappen (71-76); e) forsyne ROV-en med et verktøy til å betjene et forspenningsorgan (5); f) forspenne rørklemmen (1) med hjelp av forspenningsorganet (5); og g) stanse forspenningen når strekklappen (71-76) viser at riktig forspenning i rørklemmen (1) er oppnådd.

8. Anvendelse av i det minste én strekklapp (71-76) for å måle forspenningen i en rørklemme (1) som er innrettet til å kunne sammenholde et dykket, flenset rør.