NO341393B1

NO341393B1 - Apparat og fremgangsmåte for innfesting av en kabel til et rørlegeme

Info

Publication number: NO341393B1
Application number: NO20150678A
Authority: NO
Inventors: Karluf Hagen
Original assignee: Innovar Eng As
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2017-10-30
Also published as: WO2016190747A1; GB201718686D0; GB2554590A; US20180148983A1; NO20150678A1; CA2987571A1

Description

APPARAT OG FREMGANGSMÅTE FOR INNFESTING AV EN KABEL TIL ET RØRLEGEME

Denne oppfinnelse vedrører et apparat for innfesting av en kabel til et rørlegeme. Nærmere bestemt dreier det seg om et apparat for innfesting av en kabel til et rørle-geme hvor rørlegemet omfatter en muffe som ved sine endepartier er forsynt med en innvendig fas, og hvor apparatet omfatter et klammer som er innrettet til å kunne ligge an mot muffen og som har minst én gjennomgående kabelutsparing. Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for innfesting av en kabel til et rørlegeme.

Samtidig med en rørstreng som strekker seg ned i en brønn, strekker det seg gjerne én eller flere kabler parallelt med og på utsiden av rørstrengen. Det vil typisk være kabler for overføring av kraft og kommunikasjon mellom overflaten og komponenter i brønnen. For at slike kabler ikke skal henge løst, må kablene festes til rør-strengen. Innfestingen gjøres i dag gjerne ved hjelp av et hengsel/klammer som klemmes rundt rørstrengen og som festes ved hjelp av én eller flere bolter. Innfestingen gjøres van-ligvis ved overgangen mellom to rør i strengen, slik som for eksempel ved en gjenge-muffe mellom to produksjonsrør. US 5379836 viser et eksempel på et slikt klammer.

WO 2008/11950 Al beskriver en klemmeinnretning for beskyttelse og sikring av kabler og ledninger på en ytre overflate av et langstrakt legeme. Klemmeinnretningen omfatter et første element i form av to endeelementer med indre overflater som er komplementære til det avlange legemet, der de to endeelementene er forbundet av et ribbeelement og i det minste ett andre legeme i form av en bøyle. Klemmeinnretningen klemmes rundt det langstrakte legemet.

WO 2006/005895 Al beskriver en kontrollkabelbeskytter som omfatter en seksjon som beskytter én eller flere kabler, samt to endeseksjoner. Seksjonen og endeseksjo-nene kan låsbart koples sammen og feste kontrollkabelbeskytteren til et rørlegeme.

CN 202718635 U beskriver en ka bel beskytter som omfatteren klemme og en låsering.

WO 2014180816 A2 beskriver en kabelverninnretning for å beskytte kabler som strekker seg over en krage på en rørledning. Kabelverninnretningen haren første fordyp ning for å inneslutte kabelen, og en andre fordypning for å inneholde en del av kragen. Lengden av den andre fordypningen tilsvarer i det alt vesentlige lengden av kragen, og hver ende av fordypningen er forsynt med koplingsmidler tilpasset for kopling med tilsvarende endeflate av kragen, for å feste kabelverninnretningen til kragen.

Ringrommet utenfor rørstrengen, hvilket som oftest er avgrenset av et foringsrør, har begrenset radiell utstrekning, og det har derfor vist seg vanskelig å tilveiebringe festeanordninger med tilstrekkelig styrke.

Det er særlig når rørstrengen låres i brønnen, at store krefter kan virke på innfest-ningen. Det har ved flere anledninger vist seg at dagens festeanordninger ikke har tilstrekkelig styrke til å tåle belastningene de vil kunne bli utsatt for. Dette har vist seg å være en spesielt stor utfordring på flyterigger vinterstid.

Det er også et problem at bolter som skrues fast for å binde sammen hengselet, løs-ner over tid på grunn av vibrasjoner i brønnen. Dagens festeanordn inger er derfor utsatt for å løsne, noe som medfører produksjonsstopp og tapt arbeidstid da løse deler må fiskes opp av brønnen. Det sier seg selv at slike produksjonsstopp kan være meget kostbare.

Det er derfor et formål ved den foreliggende oppfinnelse og tilveiebringe en robust festeanordn ing for innfesting av kabler til rørlegemer.

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 trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etter-følgende patentkravene.

Ved å nyttiggjøre seg en muffes innvendige faser for festing av et klammer til rørle-gemet, er det tilveiebrakt en ny festemåte for klammer. Festemåten gjør det mulig å fremstille et solid og samtidig smekkert klammer. Klammeret ifølge oppfinnelsen er særlig velegnet i produksjonsbrønner hvor ringrommet har en relativt begrenset radiell utstrekning.

Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.

I et første aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt et apparat for innfesting av en kabel til et rørlegeme hvor rørlegemet omfatter en muffe som ved sine endepartier er forsynt med en innvendig fas, og hvor apparatet omfatter et klammer som er innrettet til å kunne ligge an mot muffen og som har minst én gjennomgående kabelutsparing, og hvor apparatet kjennetegnes ved at klammeret er utformet med en første hake respektive en andre hake ved hvert av sine endepartier, idet hakene komplementært passer til muffens faser, hvor klammeret omfatter en første klammerdel som har den første hake, og en andre klammerdel som har den andre hake, hvor den første klammerdelen og den andre klammerdelen er separate klammerdeler, og hvor klammeret er forsynt med forspenningsmidler for hakene idet klammerdelene er innrettet for å forskyves mot hverandre og festes til hverandre ved hjelp av forspenningsmidlene.

Den art av muffe det her dreier seg om, er ved sine endepartier utformet med en innvendig fas. Fasen kan fremstå naturlig i muffen ved at muffen er utformet med innvendige koniske gjenger, eller fasen kan være prefabrikkert med tanke på denne ty-pen innfesting. Fasen kan være anordnet for å utgjøre en entringshjelp ved entring av gjengerør inn i muffen.

Den første og andre hake er tilpasset fasene slik at hakene, i tiltrukket tilstand, er forskjøvet inn i sin respektive fas og griper tak i muffens respektive endepartier. I denne stilling er klammeret forhindret fra å kunne forskyves relativt muffen både i radial og aksial retning.

I én utførelsesform omfatter forspenningsmidlene minst én gjengebolt. Alternativt kan andre kjente forspenningsmåter benyttes. Et eksempel er hydraulisk forspenning sammen med for eksempel låsehaker.

I én utførelsesform kan en tilkomståpning til gjengebolten ha mindre diameter enn gjengeboltens største diameter. Det sikres derved mot at gjengebolten, om den skulle løsne, kan falle ut av klammeret.

Ved å forskyve klammerdelene mot hverandre, forskyves hakene inn i sine respektive faser hvoretter de forspennes mot muffen.

I én utførelsesform kan den første klammerdelen være forsynt med en styrevulst som forskyvbart passer inn i en styreutsparing i den andre klammerdelen. Styrevulst-styreutsparingstrekket hindrer at klammerdelene kan forskyves relativt hverandre om muffen. Derved unngås radial belastning på gjengeboltene, noe som vil kunne medfø-re fare for at gjengeboltene løsner.

For å holde kabelen i posisjon også i aksial retning relativt rørlegemet, har kabelutsparingen i én utførelsesform mindre høyde enn kabelens tykkelse.

I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt en framgangsmåte for innfesting av en kabel til et rørlegeme hvor rørlegemet omfatter en muffe som ved sine endepartier er forsynt med en innvendig fas, ved hjelp av apparatet ifølge oppfinnelsens første aspekt, hvor fremgangsmåten kjennetegnes ved at den omfatter:

- å klemme klammeret mot muffen, idet kabelen er anbrakt i kabelutsparingen; og

- ved hjelp av forspenningsmidlene å trekke hakene inn i sine respektive faser i muffen.

Grunnet en ønsket fastklemming av kabelen mellom muffen og klammeret, kan det være nødvendig å anvende en klemanordning til å holde klammeret fast mot muffen når hakene skal forskyves inn i sine respektive faser.

Fremgangsmåten kan i én utførelsesform omfatte, under trekkingen, å forskyve en styrevulst som befinner seg i en første klammerdel, i en styreutsparing som befinner seg i en andre klammerdel.

Apparatet og fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen tilveiebringer således et rør-klammer og en festemåte som er i stand til å kunne oppta de rådende aksielle, så vel som de radielle, krefter. Oppfinnelsen tilrettelegger for en utforming uten utvendige festemidler og derved mindre fare for at komponenter fra klammer kan falle inn i brønnen.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform og fremgangsmåte som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser perspektivisk et utsnitt av et rørlegeme med et klammer i henhold til oppfinnelsen; Fig. 2 viser et enderiss av rørlegemet og klammeret i fig. 1; Fig. 3 viser et snitt II-II i fig. 2;

Fig. 4 viser i større målestokk et utsnitt fra fig. 3; og

Fig. 5 viser klammeret under montering på rørlegemet.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 et apparat for innfesting av en kabel 2 til et rørlegeme 4, her i form av en muffe 6 som sammen med rørlengder 8 utgjør en rørstreng 10.

Muffen 6 er ved begge sinne endepartier utformet med en innvendig fas 12. Fasen 12

vises best i fig. 4.

Apparatet 1 omfatter et klammer 14 som inkluderer en første klammerdel 16 og en andre klammerdel 18. Sammen spenner klammerdelene 16, 18 over muffens 6 leng-de. Begge klammerdeler 16, 18 har innvendige muffeanleggsflater 20 som kan ligge an mot muffen 6, og røranleggsflater 22 som kan ligge an mot rørlengdene 8. Ved sine respektive utoverragende endepartier har klammerdelene 16, 18 koniske skråflater 24. To kabelutsparinger 26 forløper gjennom klammerdelene 16, 18.

Den første klammerdel 16 er forsynt med en første hake 28 som passer i fasen 12. Den første haken 28 strekker seg langs rørlengdens 8 periferi 28, fortrinnsvis i hele den første klammerdels 16 bredde.

Pa sin mot den andre klammerdel 18 vendende side, er den første klammerdel 16 utformet med et par styrevulster 30. Innvendig i den første klammerdelen 16 er det anordnet et antall aksialt rettede gjengeboringer 32.

Tilsvarende er den andre klammerdel 18 forsynt med en andre hake 34 som passer inn i sin fase 12. På sin mot den første klammerdelen 16 vendende side, er den andre klammerdel utformet med et par styreutsparinger 36 som samvirker med styrevulstene 30. Styrevulstene 30 er aksialforskyvbare i styreutsparingene 36, men hindrer sideveis forskyving mellom klammerdelene 16, 18.

Innvendig i den andre klammerdel 18 er det anordnet boltboringer 38 som er konsent-riske med respektive gjengeboringer 32. En gjengebolt 40 er anordnet i hver boltbo-ring 38 og gjengeboring 32. Gjengebolten 40 kan trekkes til ved hjelp av en ikke vist nøkkel som føres inn via en tilkomståpning 42. Tilkomståpningens 42 diameter 44 er mindre enn gjengeboltens 40 største utvendige diameter 46 for å hindre gjengebolten fra å falle ut fra klammeret 14. I dette utførelseseksemplet utgjør gjengeboringen 32, boltboringen 38 og gjengebolten 40 forspenningsmidler 41.

Før montering, koples den første klammerdel 16 og den andre klammerdel 18 sammen ved hjelp av gjengeboltene 40.

Når kabelen 2, som kan omfatte i det minste energi- eller styrekabler av enhver art, er anbrakt på muffen 6, legges klammeret 14 på muffen 6, idet kabelen 2 anbringes i kabelutsparingen 26.

For å forspenne kabelen 2 mellom klammeret 14 og muffen 6, er kabelutsparingens 26 høyde 48 fra muffen 6 når klammeret 14 er montert, mindre enn kabelens 2 tykkelse 50. Det kan derfor være nødvendig å anvende en klemme 52, se fig. 5, for å klemme klammeret 14 mot muffen 6 inntil muffeanleggsflatene 20 kommer til anslag mot muffen 6.

I fig. 3 vises den andre hake 34 forskjøvet inn i sin fas 12, mens den første hake 28 befinner seg utenfor sin fas 12. Ved å føre det ikke viste verktøyet inn gjennom til-komståpningen 42 og trekke til gjengebolten 40, forskyves den første hake 28 inn i fasen 12 samtidig som styrevulstene 30 forskyves innover i styreutsparingene 36. Ytterligere tiltrekking av gjengebolten 40 forspenner den første hake 28 og den andre hake 34 i sine respektive faser 12. Den innbyrdes sideveis låsing ved hjelp av styrevulstene 30, mellom klammerdelene 16, 18, forhindrer gjengeboltene 40 fra utilsiktet å løsne.

Aksielle krefter som påføres klammeret 14, presser den respektive hake 28, 34 ytterligere inn i sin fas 12. Radielle krefter som virker mot klammeret 14, presser klammeret 14 ytterligere mot muffen 6. Klammerets 14 utforming med skråflater 24 samt relativt glatt utvendig flate 54, bidrar også til at klammeret 14 på en sikker måte kan forskyves ned i en ikke vist brønn.

Det bør bemerkes at alle de ovennevnte utførelsesformer illustrerer oppfinnelsen, men begrenser den ikke, og fagpersoner på området vil kunne utforme mange alternative utførelsesformer uten å avvike fra omfanget av de vedlagte kravene. I kravene skal referansenumre i parentes ikke sees som begrensende. Bruken av verbet "å omfatte" og dets ulike former, ekskluderer ikke tilstedeværelsen av elementer eller trinn som ikke er nevnt i kravene. De ubestemte artiklene "en", "ei" eller "et" foran et element ekskluderer ikke tilstedeværelsen av flere slike elementer.