NO844014L - Fremgangsmaate og innretning for analyse av vridningsmoment anvendt paa en forbindelse - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og innretning for analyse av vridningsmoment anvendt på en forbindelse og vedrører særlig et system for kontinuerlig kontroll i rimelig tid av vridningsmoment tilført til en forbindelse og den relative roterende bevegelse av han- og hun-forbindelses-stykker som setter sammen forbindelsen.

Når rørlengder eller brønnrørlengder forbindes, såsom produksjonsrør for oljebrønner, er beskaffenheten av forbindelsen mellom rørlengdene kritisk. Det er nå vanlig å danne slike rørlengder eller brønnrørlengder etter standarder utarbeidet av The American Petroleum Institute (API). Hver rørlengde er på en ende formet med innvendige gjenger og den andre ende med utvendige gjenger, idet enden med utvendige gjenger av en rørlengde er innrettet til å tilkoples med en annen rørlengdes ende med innvendige gjenger. Forbindelser (heretter henvist å være som API-typen) mellom lengder av slike brønnrør eller rør er avhengig av gjenget inngrep og mellomlegg av en gjenget forbindelse for å tilveiebringe en tetning og ingen skulder er tilveiebrakt på den innvendige gjengede ende for inngrep med den utvendige gjengede ende på en forbundet rørlengde.

Det er publisert tabeller med innarbeidete standarder omfattende verdier for vridningsmoment og antall omdreininger som kreves under varierende forhold for å gjøre det mulig for to slike rørlengder å bli forbundet for å oppnå en tilfredsstillende sikker og tett forbindelse. Forskjellige fremgangsmåter og innretninger har tidligere vært foreslått for å sette sammen gjengede rørforbindelser av foran nevnte API-type. En tidligere foreslått fremgangsmåte innebærer forbindelse mellom to samvirkende gjengede rørlengder, måling av vridningsmomentet tilført for å la en rørlengde rotere relativt til den andre og antall roteringer eller omdreininger som en lengde gjør i forhold til den andre. Signaler som viser vridningsmomentet og omdreininger mates til en styre-enhet som konstaterer hvorvidt det målte vridningsmoment og omdreininger faller innenfor et forutbestemt momentområde og omdreininger som er kjent for å tilveiebringe en god forbindelse. Et utgangssignal, for eksempel et ringesignal,

blir så satt igang for å vise hvorvidt forbindelsen er god eller dårlig.

Det må bemerkes at vanligvis registrerer den foran nevnte tidligere foreslåtte anordning bare den av-sluttende sammensetningskarakteristikk av vridningsmoment og omdreininger og derved bestemmer hvorvidt rørforbindelsen er god eller dårlig. Sammenlikningen om hvorvidt forbindelsen faller innenfor de ønskede parametere for vridningsmoment og omdreininger er ikke iverksatt kontinuerlig gjennom sammensetningen av forbindelsen og ikke iverksatt på rimelig tid.

Den ovenfor tidligere foreslåtte anordning er i hovedsaken effektiv for forbindelser av API-typen. Man har imidlertid funnet at slike forbindelser ikke er tilstrekkelig sikre eller tette for noen rør og brønnrør, og det er nå vanlig å tilveiebringe rør eller brønnrør med såkalt "til-leggs-stigning" som er produsert minst etter API-standarder men i hvilket et metall mot metall tetningsareal er tilveiebrakt mellom lengdene. I dette tilfelle avsluttes de innvendige gjenger i en rørlengde eller brønnrørlengde av en skulder, og en annens lengde med utvendige gjenger er innrettet for inngrep med enden med innvendige gjenger frem til møte med skulderen - den såkalte "skulder" posisjon - for å forårsake inngrep med metall mot metalltetningen. For lett-hets skyld vil slike gjenger på innstikkshelningen av rør eller brønnrør i det følgende bli kalt "innstikksgjenger"

og skal forstås slik at i beskrivelsen og kravene betyr uttrykket "rørstykke med innstikkhelning" rørstykke hvor en lengde kan forbindes til en annen ved hjelp av en forbindelse som danner en skulder som er med på tetningen av forbindelsen. Vridningsmoment og omdreiningsverdier som viser en sluttsammenstillingstilstand kan ikke tilføres ved sammensetningen av en forbindelse som anvender rørstykket med innstikkhelning da en lekktett-tetning ikke dermed nød-vendigvis blir oppnådd også selv om passende sluttvridningsmoment og omdreiningsverdier vises.

Produsenter av forbindelser med innstikkhelning publiserer verdier av vridningsmomenter som kreves for riktig sammensetning av forbindelser som benytter et spesielt rørstykke. Slike publiserte verdier kan være basert på minimum, optimum og maksimum vridningsmomentverdier, og optimum og maksimum vridningsmomentverdier, eller bare en optimum vridningsmomentverdi.

Omdreiningsverdier er overveiende basert på en begrenset rotasjonsmåling fra en forutbestemt referanse-posisjon. Slike omdreiningsverdier er bestemt ut fra den endelige sammensetningskarakteristikk av spesielle forbindelser som man etterhvert har fått gjennom driftkjennskap.

Ved forbindelse av to lengder av rør eller brønn-rør, holdes en lengde i en vertikal stilling med dens innvendige gjengede ende øverst og en andre lengde er opphengt over den første med dens utvendige gjenger nederst. Den andre lengde blir så skrudd inn på den første ved anvendelse av en såkalt tangenhet (tong unit) som i hovedsaken har form som en eliptisk skive, som i området ved dens akse bærer et rotasjonsbord innrettet til å gripe den øvre lengde og skru dens ende inn i den nedre lengde mens sistnevnte holdes fast. Rotasjonbordet drives hydraulisk og drivanordningen og av-stivningsutstyret er derfor montert på skiven, med hydraulisk kraft tilført fra en fjern kilde. Slike tangenheter er vel kjente.

Som vist ovenfor oppnås en tett metall mot metall-tetning, og for at tetningen skal være virksom er omfanget av vridningsmoment tilført for effektiv tilføring av energi til metall mot metall-tetningen og til skulderen kritisk.

Et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte og innretning for kontinuerlig overvåking av vridningsmomentet tilført under forbindelsen av rørlengdene eller brønnrørlengdene av typen med innstikkhelning for å muliggjøre at en lekktett tetning oppnås.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å sette sammen en forbindelse mellom to gjensidig forbindbare gjengede deler som har en skuldertetning dannet i seg, idet fremgangsmåten omfatter kontinuerlig overvåking av det tilførte vridningsmoment for å la en første av delene rotere relativt til den andre del, kontinuerlig overvåkning av tilkoplingsforbindelsen mellom første og andre del mellom en første og andre posisjon, påvisning av tilført vridningsmoment nærliggende beliggenheten hvor skuldermøtet finner sted, sammenlikning av skuldervridningsmomentet i forhold til et forutbestemt optimalt vridningsmoment og forutbestemt maksimalt vridningsmoment, og heller tilføre ytterligere vridningsmoment til et foreslått av nevnte optimale vridningsmoment hvis tillegget av det foreslåtte optimale vridningsmoment mot skulderen ikke overskrider det maksimale vridningsmoment og derved fremkaller en god forbindelse eller avslutning for å tilføre ytterligere vridningsmoment hvis sammenlikningen av vridningsmoment viser at en god forbindelse ikke kan oppnås.

Ifølge et ytterligere siktemål med oppfinnelsen er det tilveiebrakt innretning for å sette sammen en forbindelse mellom to innbyrdes forbindbare gjengede rørformede deler som har en skuldertetning dannet i seg, idet nevnte innretning omfatter kontrollanordning for kontinuerlig måling av vridningsmomentet tilført for å rotere en første av nevnte deler relativt til den andre del, kontrollanordning for kontinuerlig måling av inngrepsforholdet mellom den første og andre del mellom en første og andre posisjonkarakterisert vedat det er tilveiebrakt anordninger for påvisning av vridningsmoment tilført ved beliggenheten nær der skulderinngrepet finner sted, sammenlikningsanordning for sammenlikning av skuldervridningsmomentet i forhold til et forutbestemt optimalt vridningsmoment og forutbestemt maksimalt vridningsmoment, og kontrollanordning for hvert ytterligere tilført vridningsmoment i et omfang til et forhold av nevnte optimale vridningsmoment hvis tillegget av nevnte forhold av det optimale vridningsmoment i forhold til skuldervridningsmomentet ikke overskrider det maksimale vridningsmoment og derved fremkaller en god forbindelse eller avslutning for å tilføre ytterligere vridningsmoment hvis sammenlikningen av vridningsmomenter viser at en god forbindelse ikke kan oppnås.

Delene som skal forbindes er fortrinnsvis lengder av produksjonsrør eller brønnrør for oljebrønner dannet med foran nevnte innstikkgjenger og den vridningsmoment-tilførende anordning er fortrinnsvis en vanlig tangenhet. Systemet kan omfatte et horn drevet av en sammenlikningsanordning for å tilveiebringe et ringesignal til personellet for å sette sammen forbindelsen, og en nær påviser.

Det er fortrinnsvis anordnet fremviseranordning for fremleggelse av dataene i form av et farvediagram og tilveiebringe en farveveksling når den såkalte "skulder"-posisjon er nådd når rørstykkene forsynt med innstikkgjenger forbindes.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i forbindelse med et utførelseseksempel under henvisning til tegningene, der fig. 1 er et skjematisk ufullstendig snittriss som viser en rørforbindelse av API-typen (som definert i det foregående) , fig. 2 er et skjematisk ufullstendig snittriss som viser en rørforbindelse av typen med innstikkhelning (som forklart i det foregående), fig. 3 er et skjematisk perspek-tivriss av en form for innretning for å utføre oppfinnelsens fremgangsmåte for å analysere sammensetningen av en rør-forbindelse, fig. 4 er et ufullstendig snittriss av inn-retningens avfølingsmekanisme for omdreininger på fig. 3, fig. 5 viser en grafisk fremstilling av sammensetningen av en god rørforbindelse i hovedsaken som fremvist på oppfinnelsens innretning under bruk av denne, og fig. 6A-C viser grafiske fremstillinger av sammensetninger av dårlige rørforbindelser i hovedsaken som fremvist på oppfinnelsens innretning under bruk av denne.

Idet det henvises til tegningene viser fig. 1 en skjematisk fremstilling av en rørforbindelse av API-typen, en forbindelse hvor en første rørlengde 10 har en innvendig skruegjenget boring inn i hvilken en andre rørlengdes 11 ende med ytre gjenger er innkoplingsbar. Det må bemerkes at tetningen mellom rørlengdene 10 og 11 er oppnådd utelukkende ved hjelp av den gjengede forbindelse derimellom.

Fig. 2 viser skjematisk en form for rørstykke-forbindelse med innstikkhelning til hvilken oppfinnelsens fremgangsmåte er anvendbar. Fig. 2 viser en første rør-lengde 12 forbundet til en andre rørlengde 13 gjennom en rørkopling eller boks 14 som mellomledd. Hver rørlengdes 12 og 13 ende har et avsmalnende utvendig gjenget parti 15 som samvirker med et tilsvarende avsmalnet innvendig gjenget parti 16 på koplingen 14. En endeflate 17 på hver rørlengde 12 og 13 er forsynt med en avsmalnet skulder 18 som samvirker med en tilsvarende avsmalnende skulder 19 på koplingen

14. Mellom det avsmalnende parti 15 og endeflaten 17 på

hver rørlengde 12 og 13, er det avgrenset et ringformet tetningsområde 20 som er innkoplingsbar med et samvirkende ringformet tetningsområde 21 avgrenset mellom det avsmalnende parti 16 og 19 på koplingen 14. Det vil være klart at selv om en avsmalnet innstikkhelningsforbindelse er beskrevet ovenfor, kan parallelle innstikkhelningsforbindelser likeså godt anvendes.

Når hver rørlengde 12 og 13 er skrudd inn på koplingen 14 forårsaker de samvirkende avsmalnende skuldere 18 og 19 hver rørlengdes tettninger 20 og 21 og at koplingen henholdsvis tvinges inn i et metall mot metall-tetnings-inngrep med hverandre for å danne en lekksikker tetning.

Fig. 2 viser en anordning hvor to rørlengder er forbundet sammen gjennom mellomlegget av en kopling. Det vil imidlertid omgående være klart at en forbindelse likeså vel kan lages mellom to rørlengder uten tilveiebringelse av en mellomliggende kopling. I det tilfellet er en rørlengdes ende forsynt med en hun-profil lik den på koplingen vist på fig. 2.

Idet det henvises til tegningenes fig. 3 og 4,

er det vist en øvre lengde 22 av produksjonsrør med en nedre utvendig gjenget ende som forbindes til en nedre rørlengde 23 med en innvendig gjenget øvre ende, idet begge gjengesett er innstikkgjenger. Den nedre rørlengde 23 holdes fast av ikke viste anordninger, mens den øvre lengde 22 roteres i en retning med urviseren ved hjelp av et hydraulisk drevet roterende bord 24 av en tangenhet 25 som har i hovedsaken form av en eliptisk skive med det roterende bord montert i området for en av elipsens akser. Tangenheten 25 og bordet 24 er delt og holdes sammen av et klammerfeste 26. Når festet åpnes, kan tangenheten og bordet åpnes opp slik at enheten som helhet kan fjernes i en horisontal retning fra inngrepet med rørlengdene.

Det roterende bord 24 drives av hydraulisk drevet innretning 27 montert på tangenheten, idet hydraulisk væske tilføres fra en fjern hydraulisk kraftforsyningsenhet 28 via en hydraulisk væskeslange 29 med en elektrisk drevet styreventil 30.

Et punkt 31 på tangenheten 25 er forankret til et fast forankringspunkt 32 av en gjenget stanglengde 33 og en lastbryter eller strekkmåler 35 er innstillbar montert på stangen. Lastbryteren er forbundet med en koplingsboks 36 montert på tangenheten av en signalledning 37 og koplingsboksen er forbundet til styreventilen 30 av en annen signalledning 38. Koplingsboksen er også forbundet til en induktiv påviser 39 i umiddelbar nærhet for påvisning av roterende bevegelse av tangenheten og til et horn 40 for å gi et hør-bart varselsignal.

Som best vist på fig. 4 er påviseren 39 i umiddelbar nærhet montert over et mellomhjul 41 i en tann-hjulsoverføring som driver tangenhetens hovedrotor 42, idet mellomhjulet 41 roterer om en vertikal akse. En rund skive 43 som bærer radielt rettede tenner 44 er festet på mellom-hjulets 41 øvre flate og påviseren 39 i umiddelbar nærhet er montert for å være i stand til påvisning, ved hjelp av en impedans veksling innenfor en osinatorkrets i påviseren 39, ved tilstedeværelse (eller fravær) av en tann 44 på den runde skiven 43 når den runde skive roterer nedenfor og å tilveiebringe en signalstrøm hver gang en tann 44 passerer under påviseren 39. Antall tenner 44 på skiven 43 er valgt i forhold til størrelsen av tangenheten 25 og fremkommer av utvekslingsforholdet mellom mellomhjulet 41 og hovedrotor 42 dividert med 100, hvorved målingene kan oppløses til for eksempel en hundredel av en omdreining.

En ytterligere ledning 45 går fra koplingsboksen 36 til en grafisk fast tidsanalysator 46 som er anordnet kontinuerlig for å overvåke med fast tid det tilførte vridningsmoment fra tangenheten til rørlengden 22 og rør-lengdenes relative roterende bevegelse. Analysatoren er anordnet for grafisk fremvisning av det tilførte vridningsmoment (som skal beskrives i det følgende), for å fremheve påvisningen av "skulder"-posisjonen, og for å styre slutt-vridningsmomentverdiene ifølge et forutbestemt sett av bestemmelser basert på vridningsmomentverdiene ved skulderposisjonen og lagret i analysatoren. Analysatoren er anordnet for å motta inngangssignaler fra strekkmåleren 35 og påviseren 39 i umiddelbar nærhet og å tilveiebringe utgangs- signaler til styreventilen 30 og hornet 40. På denne ende omfatter analysatoren en enkelstyrt regnemaskin hvor drifts-instruks jonene er delvis på høyverdig språk og delvis i maskinkode. Regnemaskinen styrer alle datasamlende og data-analyserende funksjoner og tilveiebringer de nødvendige ut-gangssignaler, omfattende ett for å drive en 625 linjers 50-ramme raster-avsøkende farvefremvisningsmonitor 47 som tjener til å fremvise data for rørstykket forut for sammensetningen av en forbindelse og verdier for vridningsmoment under sammensetningen. Sistnevnte er vist som en grafisk framstilling i farver, fortrinnsvis med veksling i inn-tegningsfarvene, for eksempel fra grønt til rødt, etter-følgende påvisning av "skulder"-posisjonen eller i tillegg eller alternativt så store lettleste verdier som mulig hvis ønskelig.

Ved drift av systemet som er beskrevet er det to operatører, en tangoperatør som ikke normalt er i en posisjon for å se fremvisningsmonitoren 47 og en regnemaskinoperatør som normalt vil være i en posisjon for å kunne se fremvisningsmonitoren og tangoperatøren og som vil være i stand til å utjevne diagrammet eller enhver forandring i dette med ytre påvirkning på forbindelsen, såsom en økning,i friksjonen. Regnemaskinoperatøren mater inn data som angår de bestemte rørlengder (ut fra størrelse, vekter, helning, for-bindelsestyper, osv.) i analysatoren ved å bruke et tastatur-innføringsutstyr i form av momentane kontaktbrytere 48. Rør-lengdenes 22 og 23 ender anbringes og forbindelsen settes sammen ved å bruke tangenheten 25 på vanlig måte. Den hydrauliske drivinnretning 27 driver det roterende bord 24 som tilfører et vridningsmoment til rørets øvre lengde 22. Reaksjonen på det tilførte vridningsmoment fremkommer ved tangenhetens punkt 31 og virker på strekkmålerenheten 35 slik at et signal frembringes som overføres til analysatoren 46. Under sammensetningen av forbindelsen mellom de to rør-lengder, blir de kontinuerlig varierende vridningsmomentverdier og rørlengdedata analysert ifølge et sett av forprogrammerte algoritmer, omfattende påvisning av hurtig vekslinger i det tilførte vridningsmoment (påvisning av "skulder"-posisjon). Analysatoren kontrollerer også disse verdier mot de verdier som kjente gode forbindelser ligger innenfor. Resultatet av analysen bestemmer tidspunktet når styreventilen skal aktiviseres for å stoppe det roterende bord for derved å sikre enten en god eller dårlig forbindelse .

Hornet 40 tilfører operatøren en hørbar indikering av sammenstillingens tilstand og også et varsel dersom det maksimale tangomdreiningstall er overskredet. Hornet er et flertonehorn og tjener til å varsle tangoperatøren for det første at 80% av det optimale vridningsmoment som kreves er nådd (avbrutt tone), for det andre at regnemaskinen har registrert en god forbindelse ifølge de forprogrammerte parametere (jevn uavbrutt tone) eller for det tredje og alternativt, at regnemaskinen har registrert en dårlig forbindelse utenfor de forprogrammerte parametere (frekvens modulert tone). I det andre og tredje tilfelle er styreventilen også virksom for å stoppe driften til tangenheten. Styreventilen er også virksom dersom det forutbestemte maksimale tangomdreiningstall overskrides. Det må bemerkes at regnemaskinoperatøren alarmeres når skulderposisjonen er nådd ved en farveveksling (for eksempel fra grønt til rødt) på fremvisningsmonitoren 47.

I det tilfellet når en dårlig forbindelse er registrert av regnemaskinen, vil så forbindelsen normalt bli tatt opp eller "brutt opp" og kontrollert for skader.

Dataverdiene vist under sammensetningen blir der-etter overført til et magnetisk lagringsmedium for lagring over lang tid. Fra denne opptaker kan data angående tidligere sammensetningsaktiviteter gjengis enten som en visuell fremvisning eller en fast kopi på eller utenfor området. Den lagrede informasjon kan analyseres og sammenlignes med rørstykkenes tilstand under etterfølgende arbeid over aktiviteter og kan tilveiebringe nyttig tilbakemelding for fremvisning eller styring av fremtidige programmer.

Analysatoren er tilveiebrakt med tre grupper av trykknapper 48, 49 og 50 med øyeblikkelig kontakt for å gjøre det mulig for operatøren å mate inn numeriske data angående rørlengder og styredata angående den type virksomhet som skal utøves og med en hovedbryter 51 og fem funksjonsbrytere 52. Ved hjelp av disse knapper kan operatøren mate inn forandringer i rørdataene, velge en grafisk eller numerisk fremvisning, automatisk nullsetting i vridmomentmålingen, lagre data angående sammensetningen i et magnetisk medium, og tilbake-kalle og fremvise data angående en sammensetning av en tidligere forbindelse. Følgelig kan operatøren overvåke av-bilde og styre en sammensetning.

Bryterene 52 er farvekodet (nummerert fra (1) til (5) på fig. 3) og tjener som velgerbrytere for å tillate regnemaskinen å utføre varierende funksjoner avhengig av hvilken meny som er valgt av bryter 52(5) . Menyen fremvises på monitorens 47 skjerm og et utvalg av opptil fem valg på hver meny er farvekodet for å passe til farven på den passende bryter 52. Dersom for eksempel meny nr.l velges er et valg av forandringer av verdiene av de følgende parametere tilgjengelig.

Meny

1. Vridningsmoment (rød)

2. Omdreininger (grønn)

3. Arm (gul)

4. Korreksjonsfaktor (blå)

5. Gå til neste meny (fiolett)

Den passende bryter 52 trykkes inn. For eksempel hvis det er ønskelig å forandre vridningsmomentverdien, vil nedtrykking av bryter 52 (1) (rød) tillate regnemaskin-operatøren å mate inn nye verdier ved å bruke tastatur-innmatingsanlegget 48.

Ved valg av den neste meny, ved å trykke ned bryter 52 (5) (fiolett) tilbyr meny nr. 2

Meny

1. Brønnummer (rød)

2. Forbindelsesnummer (grønn)

3. Analyse (gul)

4. Kunde (blå)

5. Gå til neste meny (fiolett)

hvorved en forandring av brønnummer kan tilbys ved å trykke ned bryter 52 (1).

Trykkbryter 49, merket P som betyr "fortsett", tillater den komplette grafiske fremstilling og tilhørende informasjon fremstilt på monitorens skjerm å bli avspilt på et passende medium, såsom en løs skive (floppy dise.). Bryter 50 merket A som betyr "avbrudd" tillater innstilling av forbindelsen fra monitoren i å bli strøket ut i tilfelle av avbrutt sammensetning eller en dårlig forbindelse.

Ved hjelp av tidligere forklaringer har oppfinnelsen fastslått at, som vanlig regel, en tilfredsstillende lekksikker forbindelse i innstikkrørforbindelser, som vist på fig. 2, kan lages dersom et forutbestemt vridnings-momentomfang tilføres etter den såkalde "skulder"-posisjon er nådd. I begynnelsen er vridningsmomentet nødvendig for å sette sammen en slik forbindelse bare det som kreves for å overgå interferensen og friksjonen i partienes 15 og 16 avsmalnende gjenger og å presse gjengesammensetningen. Vridningsmomentet øker gradvis når rørstykket skrues opp. Når tilpasningsskuldrene 18 og 19 på rørlengdene 12 eller 13 og koplingen 14 begynner å komme i inngrep med hverandre, øker det tilførte vridningsmoment kraftig. Man har funnet det passende, for å oppnå en god forbindelse, å tilføre minst 50% av det optimale av produsentens anbefalte vridningsmoment etter at skulderen har vært nådd så langt at det totale tilførte vridningsmoment er mindre enn et forutbestemt nødvendig maksimalt vridningsmoment for sikkerhets-formål.

Den grafiske fremstilling på monitorskjermen 47 og som vist på fig. 5 og 6t har en vertikal akse i målestokk som viser vridningsmoment og en horisontal akse i målestokk som viser omdreininger. De horisontale linjer 53, 54 og 55 viser hensiktsmessige referansegrenser, henholdsvis optimalt og maksimalt vridningsmoment og vertikal linje 57 viser maksimal omdreiningsverdi. Vertikal linje 56 viser programmert maksimal vridningsmomentverdi. Linjen for minimal omdreining er ikke vist da valgte minimale omdreining (som vist til høyre på den grafiske fremstilling) er valgt som 0,00. Imidlertid er linjen for minimale omdreininger når den vises identisk med linjen for maksimale omdreininger 57 og anbrakt langs X-aksen ifølge verdien av valgte minimum omdreininger. En horisontal linje 58 viser verdien for 50% av optimalt vridningsmoment. 50% verdien har i praksis vært funnet å være en tilfredsstillende basis for å oppnå lekk- sikre forbindelser. Det vil imidlertid være klart at andre størrelser av optimalt vridningsmoment kan benyttes alt etter forholdende sålenge til en tilfredsstillende lekksikker forbindelse er oppnådd.

Forut for sammenstillingsoperasjonen mater en operatør inn en serie parametere som beskriver rørstykket og sammensetningsprosedyre. For et bestemt rørstykke som skal tas til overveielse mates anbefalte optimale og maksimale vridningsmomentverdier og minimale og maksimale omdreiningsverdier inn i analysatorens 46 sammen med enhver annen foretrukket parameter som kan bestemmes såsom (a) friksjonskoeffisienten for en smøresammensetning

anvendt med den gjengede forbindelse.

(b) Lengden av momentarmen målt fra rørstykkets lengdeakse

til kraftmomentet tilført til lastbryteren 35.

(c) Horisontal vinkelkorreksjonsfaktor for å kompensere for enhver avvikelse fra 90° for vinkelen mellom den foran-nevnte momentarm og kraftmomentet. (d) Vertikal vinkelkorreksjonsfaktor for å kompensere for avvikelse i vinkelen for momentkraften fra en posisjon parallelt med tangen og riggulvet. (e) Maksimal tanghastighet (omdreininger pr. minutt) for å minske muligheten for riving av den gjengede forbindelse. (f) Identifiseringsdata angående den aktuelle forbindelse under overveielse.

Når sammensetningen av en forbindelse fortsetter, tegnes en grafisk fremstilling av vridningsmomentet i forhold til omdreininger i virkelig tid på monitorens 47 skjerm, og hvis nødvendig på en kopi. Samtidig frembringes en matematisk analyse for vridningsmomentet og omdreiningsdata, som under-søker deres forandringsverdier og forhold til de bestemte grenser for å bestemme punktet for skuldermøte og det av-sluttende vridningsmoment som må tilføres for å sikre en god forbindelse. Når dette punkt er nådd, drives den hydrauliske styreventil. Alternativt, hvis analysen viser at en god forbindelse ikke kan oppnås eller hvis den maksimale tanghastighet er overskredet, drives styreventilen 30 tilsvarende. Ut fra analysen blir regnemaskinkontrollene kjørt på inn-gående data for å sikre at uregelmessigheter såsom plutselig forandring i vridningsmoment i forhold til forandring av utvekslingen på tangenheten ikke gir en feil indikasjon av skuldermøte.

Hele vridningsmomentomdreiningskarakteristikken for hver forbindelse kan opptas på et magnetbånd. Hvert bånd kan lagre karakteristikkene for flere hundre forbindelser. Denne forenkling tilveiebringer muligheten for umiddelbar tilbakekalling og fremvisning av vridningsmomentomdreinings-karakteristikker for enhver tidligere forbindelse og tilveiebringer et verdifult arkiveringsinnslag.

Formen av den grafiske fremvisning på monitoren

47 er vist på fig. 5 og 6 som viser eksempler for grafiske fremstillinger av en god henholdsvis dårlig forbindelse.

Til høyre for hver grafisk kurve er det vist data angående forutbestemt referanse, optimalt og maksimalt vridningsmoment og minimal og maksimal omdreining. Det må bemerkes at hver grafisk fremstilling 5A og 5B har en pil som indikerer en beliggenhet hvor det er en kraftig økning i antall vekslinger av det tilførte vridningsmoment. Dette er indikasjon på skulderposisjon. Ved en aktuell fremvisning på monitoren, vil ikke skulderposisjonen normalt bli indikert av en pil, men bli indikert av en veksling i farven på den grafiske fremstilling. I tillegg vil den visuelle fremvisning også vise en indikasjon på tanghastigheten for eksempel ved en vertikal linje til høyre på den grafiske fremstilling. Et utgangssignal fra regnemaskinen styrer driften av styreventilen eller proposjonalventilen for å avbryte den hydrauliske tilførsel til tangen.

X-aksen på den fremviste grafiske fremstilling representerer omdreininger i ett hudrededels som bestemt av påviseren i nærheten. Hvis det nå for eksempel er ønsket å inntegne en grafisk fremstilling av "stikkingen" dvs. når to rørlengder bringes i kontakt frem til den avsluttede sammensettingsposisjon, vil vridningsmomentets referansepunkt, fra hvilket den grafiske fremstilling vil begynne, være null-enhet og X-aksen må være lang nok for å gi plass for alle antall omdreininger fra "stikking" til sammensetning. Hvis det imidlertid er ønskelig bare å fremvise det av-sluttende skuldermøtende stadium av sammensetningen, settes vridningsmoraentets referansepunkt til en verdi under verdien forventet når skulderposisjonen nærmer seg og målestokken på X-aksen kan økes tilsvarende for å oppta skjermens bredde på fremvisningsmonitoren. Verdiene for den grafiske fremstilling er valgt av utvalgt hensiksmessig meny.

Fig. 5A viser en grafisk fremstilling av en god forbindelse i hvilken det optimale vridningsmoment er 15.600 Nm og det maksimale vridningsmoment er 17.630 Nm. Det tilførte vridningsmoment og omdreininger overvåkes kontinuerlig og den grafiske fremstilling av vridningsmoment motom-dreining tegnes fortløpende på den visuelle fremvisningsenhet på monitoren 47. Når punktet på den grafiske fremstilling vist ved pilen er nådd, vil en operatør observere en kraftig økning i antall vekslinger av vridningsmoment som viser at skulderposisjonen for en forbindelse er nådd. Regnemaskinen bestemmer at skulderposisjonen nås ved en vridningsmomentverdi som er mindre enn 50% av det optimale vridningsmoment vist ved horisontal linje 54 og derover styrer tangen 25 for å tilføre ytterligerevridningsmoment inntil det optimale vridningsmoment er nådd. Regnemaskinen aktiviserer så styreventilen 30 til å avbryte driften til tangenheten 25 og hornet 40 gir automatisk lyd for å indikere at en god forbindelse er oppnådd.

Dersom, som vist på 5B, skuldervridningsmomentet er større enn 50% av det optimale vridningsmoment, vil regnemaskinen bestemme hvorvidt anvendelse av ytterligere 50% av optimalt vridningsmoment vil oppnå et sluttvridningsmoment som er større eller mindre enn det forutbestemt maksimale vridningsmoment vist ved den horisontale linje 55. Dersom en verdi mindre enn det maksimale vridningsmoment vil oppnås, vil regnemaskinen styre tangenheten 25 for å tillate ytterligere 50% av optimalt vridningsmoment å bli tilført etter skulderposisjonen er nådd, som derved bevirker en god forbindelse.

Alternativt, dersom regnemaskinen bestemmer at tilføring av 50% av optimalt vridningsmoment ut over skulderposisjonen vil resultere i et sluttvridningsmoment som er over det maksimale vridningsmoment, vil driften til tangenheten bli avskåret og et ringesignal vil bli avgitt fra hornet 40 for å indikere at en dårlig forbindelse vil bli foretatt. En grafisk fremstillilng som viser en slik forbindelse er vist på fig. 6A. I dette tilfelle er skulder-posis jonen ikke nådd før et vridningsmoment på 14.650 Nm er nådd. Ytterligere tilførsel av 50% av det optimale vridningsmoment på 17.630 Nm vil resultere i at det maksimale vridningsmoment på 19.660 Nm blir overskredet. Fig. 6B er en grafisk fremstilling som viser sammensetningen av en forbindelse hvor gjengene i forbindelsen er skittene, skadde eller feilaktig smurt. I dette tilfelle er skulderposisjonen ikke nådd før det forutbestemte maksimale antall omdreininger er oppnådd som vist ved vertikal linje 57. Denne forbindelse kan bli vellykket gjennomført etter rengjøring og smøring. Fig. 6C er en grafisk fremstilling som viser sammensetningen av en forbindelse hvor gjengene er så alvorlig revet at skulderposisjonen aldri nås. En liknende grafisk fremstilling ville bli opptegnet hvis forbindelsen led av feil avsmalning på grunn av feilaktig maskinering.

Det må bemerkes at det i det øverste venstre hjørne av hver grafisk fremstilling er vist numerisk fire sett med tall, som regnet ovenfra og ned viser indikering av sluttvridningsmoment, sluttomdreining, skuldervridnings-moment og skulderomdreining.

Analysatoren er fortrinnsvis innrettet slik at den er passende for bruk i risikable omgivelser opp til "CENELEC Zone 1" spesifikasjoner. Til denne ende er kabelen 45 en flerveisforbindelse med alle ledere beskyttet for å møte reelle sikkerhetsspesifikasjoner og for å tillate inngangs og utgangssignalene å passere fra og inn i analysatoren. Dessuten er analysatoren 46 forbundet til kilden med komprimert luft ved kabel 38 for å rense det innvendige av analysatoren.

For oppfinnelsens utførelses former beskrevet ovenfor må det bemerkes at fremgangsmåten omfatter inntegn-ing av vridningsmoment i forhold til omdreininger. Det vil være klart at nødvendig vridningsmoment ikke nødvendigvis må sammenliknes med omdreininger, men inngrepsforholdet mellom to rørlengder kan kontinuerlig overvåkes ved å måle andre parametere såsom tid. I et slikt tilfelle vil tiden danne basis for en grafisk fremstillings X-akse.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte for sammensetning av en forbindelse mellom to gjensidige forbindbare gjengede deler (12, 13, 14, 22, 23) som har en skuldertetning (18, 19, 20, 21) opptatt i seg, idet fremgangsmåten omfatter kontinuerlig overvåking av det tilførte vridningsmoment for å dreie en første av nevnte deler relativt til den andre del, kontinuerlig overvåking av inngrepsforholdet mellom første og andre del mellom en første posisjon og en andre posisjon, karakterisert ved at den omfatter påvisning av vridningsmoment tilført nær beliggenheten hvor skulder-møte finner sted, sammenlikning av skuldervridningsmomentet i forhold til et forutbestemt optimalt vridningsmoment og forutbestemt maksimalt vridningsmoment, og enten til-føring av ytterligere vridningsmoment som kommer opp i en del av det optimale vridningsmoment dersom tillegget av nevnte del av det optimale vridningsmoment til skuldervridningsmomentet ikke overskrider det maksimale vridningsmoment og derved bevirker en god forbindelse,eller opphør-ing av tilføring av ytterligere vridningsmoment dersom vridningsmomentsammenlikningen indikerer at en god forbindelse ikke kan oppnås.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den kontinuerlige overvåkning av inngrepsforholdet mellom første og andre del utøves ved kontinuerlig overvåking av omdreiningene som den første del gjør i forhold til den andre del.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karkterisert ved at nevnte del av optimalt vridningsmoment er i størrelsesorden 50%.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 3, karakterisert ved at den omfatter utførelse av vridningsmomentsammenlikning ved hjelp av en regnemaskin og grafisk og kontinuerlig fremvisning av forbindelses-sammensetningen når den skrider frem hvorved beliggenheten eller fraværet av skulderposisjonen kan påvises visuelt fra den fremviste grafiske fremstilling.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at den omfatter visuell indikering av det til-førte vridningsmoment før og etter skulderposisjonen ved en veksling i den grafiske fremstillings-farver.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at den omfatter indikering av den grafiske fremstilling av den første dels rotasjonshastighet i forhold til den andre del.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 4 til 6, karakterisert ved at den omfatter identifisering og lagring av hver forbindelses-sammensetning.

8. Innretning for sammensetning av en forbindelse mellom to gjensidige forbindbare gjengede rørdeler (12, 13, 14, 22, 23) som har en skuldertetning (18, 19, 20, 21) opptatt i seg, omfattende overvåkingsanordninger (35, 46) for kontinuerlig måling av vridningsmomentet tilført for å dreie en første av nevnte deler relativt til den andre del, over-våkingsanordning (39) for kontinuerlig måling av inngrepsforholdet mellom første og andre del (22, 23) mellom en første posisjon og en andre posisjon, karakterisert ved at det er tilveiebrakt anordning (47) for påvisning av tilført vridningsmoment på stedet nær der skulder-møte finner sted, sammenlikningsanordning (46) for sammenlikning av skuldervridningsmomentet i forhold til et forutbestemt optimalt vridningsmoment og "forutbestemt maksimalt vridningsmoment, og styreanordninger (25, 30) for enten å tilføre ytterligere vridningsmoment som kommer opp i en del av nevnte optimale vridningsmoment dersom tillegget av nevnte del av det optimale vridningsmoment til skuldervridningsmomentet ikke overskrider det maksimale vridningsmoment og derved fremkaller en god forbindelse,eller opp-høring av tilføring av ytterligere vridningsmoment dersom vridningsmomentsammenlikningen indikerer at en god forbindelse ikke kan oppnås.

9. Innretning ifølge krav 8, karakterisert ved at overvåkingsanordningen (39) for kontinuerlig måling av inngrepsforholdet mellom første og andre del omfatter anordning for kontinuerlig måling av antall omdreininger som den første del gjør i forhold til den andre del.

10. Innretning ifølge krav 9, karakterisert ved at anordningen for kontinuerlig måling av antall omdreininger som nevnte første del gjør i forhold til den andre del omfatter et roterbart tangelement (25) tilkoplingsbart til nevnte første del (22) for å tilføre vridningsmoment til denne for å la den rotere relativt til den andre del, en tannforsynt del (43) roterbar i forhold til tangelementets (25) rotasjon idet den tannforsynte del (43) har et stort antall tenner (44), og en induktiv påviser (39) i umiddelbar nærhet anbrakt nær den tannforsynte dels (43) tenner, slik at rotasjon av den tannforsynte del svarende til rotasjonen av tangelementet (25) fremkaller påvisning av hver tanns (44) passering av detektoren (39) i umiddelbar nærhet.

11. Innretning ifølge ett av kravene 8 til 10, karakterisert ved at anordningen for påvisning av vridningsmoment og sammenlikning omfatter en regnemaskin (46) programmert med forutbestemte parametere i forhold til optimalt og maksimalt vridningsmoment og minimalt og maksimalt omdreiningstall, og innrettet for å tilveiebringe en kontinuerlig grafisk fremvisning (47) av forbindelses-sammensetningen når den skrider frem, slik at beliggenheten eller fraværet av skulderposisjonen kan påvises visuelt fra den fremviste grafiske fremstilling.

12. Innretning ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at styreanordningen omfatter hydraulisk drivanordning for tangelementet (25) og en styreventil (30) tilknyttet dertil, idet styreventilen aktiviseres som svar på anvisninger fra regnemaskinen (46) for å styre driften av den hydrauliske drivanordning.

13. Innretning ifølge krav 11 eller 12, karakterisert ved at regnemaskinen (46)" har tilknyttet dertil en visuell fremvisningsenhet (47) hvor den grafiske fremstilling av forbindelses-sammensetningen blir kontinuerlig fremvist.

14. Innretning ifølge krav 13, karakterisert ved at den grafiske fremvisning av vridningsmomentet før og etter skulderposisjonen fremtrer ved en forandring i farve.

15. Innretning ifølge ett av kravene 8 til 14, karakterisert ved at det er tilveiebrakt anordninger for påvisning av den første dels (22) rotasjonshastighet i forhold til den andre del (23) og fremkalling og aktivisering av styreanordningene (25, 30) for å avslutte tilførselen av vridningsmoment dersom nevnte hastighet overskrider en forutbestemt verdi.

16. Innretning ifølge krav 15, karakterisert ved at en påvisning av nevnte rotasjonshastighet fremvises i grafisk form.