NO20150004A1 - Fremgangsmåte og anordning til påvisning av fluidlekkasje mellom to rørseksjoner - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til påvisning av fluidlekkasje i et skjøteområde mellom to rørseksjoner som ved hjelp av et skjøteelement er satt sammen og danner en fluidførende rørledning, hvor et tetningselement er innsatt mellom de motstøtende rørendene og er klemt sammen og danner tetningen slik det fremgår av innledningen i det etterfølgende krav 1.

Oppfinnelsen vedrører også en anordning som er angitt innledningen i det etterfølg-ende krav 10, og som kan anvendes til å utøve fremgangsmåten.

I det etterfølgende skal oppfinnelsen beskrives med henvisning til lekkasjetesting av to rør som sammenføyes ende mot ende, for å sikre skjøten blir helt tett uten fore-komst av lekkasje. Slike tester utføres ved trykktesting, dvs. at røret innvendig settes under trykk etter at de er satt sammen.

Oppfinnelsen er særlig egnet for utøvelse på rør som er sammenføyd mekanisk ved hjelp av skjøtestykker med motstående flenser, eventuelt med mellomliggende tet-ningsmateriale, og som skrues sammen med gjennomgående aksialrettede bolter eller annen metode gjennom de radialt rettede flensene, slik at skjøten mellom rør-endene blir helt tett.

Slik trykktesting utføres normalt ved at innsiden av settes under trykk med et fluid eller medium så som en gass eller væske.

I dag blir rør lekkasje- eller trykktestet ved å sette trykk på innsiden av rør etter de er satt sammen. Rørene kan være satt sammen ved hjelp av sveis eller andre ikke sveiste løsninger så som ved bruk av skjøtestykker med flenser.

Metoden går ut på å bruke en metall-/ gummipakning (eller annet materiale) pakning som blir holdt på plass på røret med en kort hals på hver side. (Seal Carrier).

Da sikrer man at pakning ligger rett når man presser rør sammen via flenser som dras til, enten sveiseflenser eller andre flenser. "Seal Carrier" pakninger finnes pr. i dag.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det i tilknytning til skjøteelementet opprettes det et isolert fluidkanalsystem som omfatter et hulrom til-støtende til overflaten av røret nedstrøms for tetningselementet i forhold til det fluid-førende rørhulrommet, og trykket i fluidkanalsystemet overvåkes ved hjelp av en trykkføler som koples til dette fluidkanalsystemet, og hvor forekommende lekkasje forbi tetningselementet medførende en trykkendring i fluidkanalsystem registeres av trykkføleren, for varsling og gjennomføring av aktuelle tiltak. De foretrukne utførel-sene er angitt i kravene 2-9.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at et tilstøtende til skjøteele-mentet isolert fluidkanalsystem som omfatter et hulrom tilstøtende til overflaten av røret nedstrøms for tetnings-elementet i forhold til det fluidførende rørhulrom, og trykkføler kan koples til dette fluidkanalsystemet for overvåkning av trykket i fluidkanalsystemet, og anordningen omfatter midler for varsling av trykkforhold i kanalsystemet. De foretrukne utførelsene er angitt i kravene 10-17.

Den foreliggende løsning går altså ut på at det anlegges en dobbel barriere ved at det anordnes to eller flere pakninger mot hver rørflate i dets kontakt med skjøtestyk-ket.

Deretter omfatter løsningen at det er anordnet et fluid-/ gassførende spor mellom de to pakningene på hver side, hvor sporet er forbundet med en kanal som kan av-stenges, så som med en stengeskrue.

Når mutter løsnes kan man koble på en trykkpumpe med måler på. Da kan man fylle sporet mellom pakninger med et fluid (gass eller væske) under trykk, og kontinuerlig måle trykket. Når man har oppnådd ønsket trykk, holder man dette trykket konstant i et passende tidsrom. Når trykket i det lukkede systemet inkludert sporet, holder seg konstant, er pakningen tett uten lekkasjer. Dersom trykket endrer seg, er det et ut-trykk for at pakningen lekker. Dermed kan man på en enkel måte kontrollere pak-ningens kvalitet, dvs. lekkasje- og trykkteste systemet uten å berøre fluidet eller mediet (gass/væske) under trykk som strømmer inne i røret. Man kan følgelig trykkteste et rør uten å fylle hele røret med gass/væske under trykk for å trykkteste rørgaten.

Fordelen ved trykktest pakning er at man sparer mye tid på å trykkteste rørgater/ flenser. I tillegg kan det redusere forurensing hvis rør må fylles med flytende medier/ gass som er miljøskadelige.

Oppfinnelsen skal forklares mer detaljert med henvisning til de etterfølgende figurer, hvori: Figur 1 viser et oversiktsbilde for foreliggende oppfinnelse, hvor to rør er sammen-føyd ende mot ende ved hjelp av et skjøtestykke. Figur 2 viser et lengdesnitt gjennom skjøten med den oppfinneriske konstruksjon.

Figur 3 et forstørret snitt av konstruksjonen.

Figur 4 viser et perspektiv delvis i snitt av den oppfinneriske konstruksjon, for å vise skjøtestykket som på tettende måte forbinder to rør som skal sammenkoples.

Innledningsvis skal det refereres til figur 1 som viser 20 rør 10,12 som er koplet sammen med bruk av et mellomliggende skjøtestykke 20. Rørene 10,12 utgjør del av et lengre rørstrekk som innvendig, vist ved 11 på figur 2, kan et fluid som gass og eller væske under et gitt trykk, og anvendt for ulike formål.

Skjøtestykket 20 omfatter et separat kanalsystem for tilførsel av et fluid eller gass som holdes under trykk for å påvise lekkasjer. Når rørene er montert til skjøtestykket er kanalsystemet lukket, og benyttes til for å påvise lekkasjer over pakningssettene.

Skjøtestykket 20 er vist i bedre detaljer på figurene 3 og 4. Skjøtestykket har form av en hylse med et ringformig sentralstykke 22 hvorfra ringformige sideflenser 24 hhv 26 rager aksialt utad.

Sentralt og radielt innover fra midtstykket 22 rager en massiv flens 28 i en bredde/l-engde som tilsvarer tykkelsen til rørene 10,12, slik at flensens 28 aksiale innvendige ringflate flukter med innsiden 13 hhv 15 til rørene når disse er sammenføyd med skjøtestykket 20.

Når montert, danner rørenes 10,12 endeflater anlegg mot respektive midtstykke-flensers 28 motsatt rettede aksialflater. Videre omfatter hver av de nevnte aksial rettede flensflatene pakningssystem 27a hhv 27b i form av ringformige forsenkninger hver med en innsatt pakning (se figurene 2-3-4) som danner tetningen mot respektive rørender når disse klemmes mot flensflatene.

Videre omfatter innsiden (radielt) av hver sideflens 24 hhv 26 analoge pakningssystemer 31a hhv 31b i form av ringformige utsparinger hvori er innsatt respektive tetningsringer (O-ringer) som klemmer mot hver sin røroverflate på begge sider av skjøtestykkets midtstykke 22.

På denne måte er det ifølge oppfinnelsen dannet en dobbelt barriere i form av to pakninger mot hver rørflate: En ringpakning 27a-b mellom hver rørenden og flens, samt en eller flere ringpakning 31 a-b mellom røroverflaten og undersiden av skjøte-stykket.

Foreliggende oppfinnelse.

Ved oppfinnelsen er det opprettet et kanalsystem som benyttes til å kontrollere hvor-vidt det forekommer lekkasjer fra rørets innside 11 og ut gjennom skjøteområdene mellom rørender og flensflater og forbi pakningssettet 27a hhv 27b. Innvendig i skjøtestykket 22 er det utformet en radielt rettet boring 30 fra dets utside og et stykke inn i metallgodset i skjøtestykket 20. Boringen 30 er fluid-forbundet med en aksial-rettet tverrkanal 32a,32b gjennom godset, og som forløper aksialt og hvis begge motsatte ender munner ut hver sin ringformig forsenkning eller spor 34a,34 b utformet i de motsatt rettede aksiale flensflatene. Hvert ringspor inkl. hver tverrkanal-ende er fritt eksponert mot metallgodset i rørets endeflate. De er følgelig beliggende tilstøt-ende til respektive ring-endeflater til de to rørene. Hvert spor forløper altså rundt hele flensens aksialrettede omkretsflate.

Som vist på figurene er hvert av disse forsenkningene/sporene 34 hhv 34 posisjonert i flensoverflaten radielt utenfor de tilstøtende ringpakningene 27a hhv 27b som danner hovedtetningen mellom skjøtestykke 20 og rørene 10,12. Trykket til et fluid som befinner seg i det sammenhengende fluidkanalsystemet 30 -32a -32b i skjøtestykket 20 vil derfor påvirkes og endre seg dersom det forekommer fluidlekkasjer gjennom en av eller begge ringpakningene 27a og 27b. Dvs. dersom fluidet i røret (gass og eller væske) greier å passere pakningen til nedstrøms for denne i forhold til fluidet som røret framfører.

Ifølge oppfinnelsen er det vesentlig at det er et ringkanal 34 hhv 36 som går rundt hele røromkretsen mellom de to pakningssettene 27 hhv 31. Denne ringkanalen kan altså befinne seg på de motsatt rettede sidene av flensen, eksempelvis nær opptil pakningssettet 31 hhv 27. Ringkanalen som er i fluidkontakt med tverrkanalene 32a,32b kan alternativt ha andre plasseringer mellom pakningene 31/27. Hver av disse kan også være plassert i flensens 28 hjørneområdet der den aksialrettede rørendeflaten i en skarp vinkel «går over» i den sirkulære rørytterflaten, eller hver i sin helhet utsparet i ringform rundt omkretsen i den radielt innadvendende flate på undersiden flenspartiet 24 26 som ligger an den sirkulære rørytterflaten.

Når et eller flere av de to typene pakningssett begynner å lekke, vil fluid (væske/- gass) starte å sive i det lille mellomrommet som uvegerlig er mellom to motstøtende metallflater og fram til nevnte fluidkanalsystemet 30 -32a -32b. En slik strømning vil alltid skje fra et høyere til et lavere trykk.

En slik lekkasje vil alltid påvirke trykket i kanalsystemet 30 -32a -32b. Ved å måle trykket i kanalsystemet 30 -32a -32b kan lekkasjer fra rørets indre påvises i form av at trykket i kanalsystemet endrer seg eller. Utstrekningen av det sammenføynings-område som lekkasjer kan måles på er beliggende mellom de to pakningstypene 27 og 31 og er antydet skjematisk med den stiplete linjen 33 på figur 3.

Videre vil det skje en trykkendring også dersom er det er lekkasje i det ytre pakningssettet 31. Dette siden fluidkanalsystemet munner ut og måler på skjøte-mellomrommet mellom pakningssettene 27 hhv 31.

Normalt vil det stå vanlig luft i fluidkanalkretsen, og lekkasjepåvisningen kan bestå i at utløpet fra kanalen er tilknyttet en slange 50 til en trykkmåler P/52 vist skjematisk på figur 1. Siden det frie utløpet da er stengt, vil lekkasjer over pakningen 34 og/eller hhv 34 vise seg som trykkendring i fluidkanalkretsen målt med tykkmåleren via slangen. Dersom trykket inni rørsettet 10,12 er lavere vil det måles som et trykkfall, mens hvis det er høyere kan det måles som en trykkøkning. Dersom man over tid ikke registrerer noen trykkendring, betyr det at pakningssettet fungerer som tilsiktet. Dersom eventuelle lekkasjer bør eller må påvises ved bruk av andre typer fluider enn vanlig luft som står permanent i fluidkanalsystemet, kan slangen 50 også være til-koplet et fluidforråd F/54 (for eksempel en inert gass) med en pumpe og via en slange 52 som også omfatter en stengeventil 53.

I praksis kan man opprette en mer eller mindre kontinuerlig trykkmåling i et skjøte-område mellom to rørseksjoner, på denne måten. Når det ikke måles som angitt ovenfor, plugges boringen 30 igjen med en bolt som helt vil stenge kanalen. Dette kan være en gjengebolt 40, antydet på figur som skrues inn i gjenger utført i veggen av boringen.

Det forutsettes at trykket inne i rørledningen er forskjellig fra trykket fluidkanalsystemet, slik at en eventuell lekkasje over pakningssettet 27 fører til en fluidstrømning og trykkoppbygning eller trykkfall i fluidkanalsystemet. Det betyr at trykket det kan være høyere eller lavere enn atmosfærestrykket. I alle fall kan trykket til fluidet som innføres i fluidkanalsystemet reguleres ved hjelp av pumpen, dvs. over eller under atmosfærestrykket alt etter hva som passer den enkelte situasjon.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte til påvisning av fluidlekkasje i et skjøteområde mellom to rørseksjoner (10,12) som ved hjelp av et skjøteelement (20) er satt sammen og danner en fluidførende rørledning, hvor et tetningselement (27) er innsatt mellom de motstøtende rørendene og er klemt sammen og danner tetningen,karakterisert vedat i tilknytning til skjøteelementet (20) opprettes det et isolert fluidkanalsystem (32,30) som omfatter et hulrom (32a,32b) tilstøtende til overflaten av røret (10,12) nedstrøms for tetningselementet (27) i forhold til det fluidførende rørhulrommet (11), og trykket i fluidkanalsystemet overvåkes ved hjelp av en trykkføler (P,52) som koples til dette fluidkanalsystemet (32,30), og hvor forekommende lekkasje forbi tetningselementet (27) medførende en trykkendring i fluidkanalsystem (32,30) registeres av trykkføleren, for varsling og gjennomføring av aktuelle tiltak.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat trykket måles i et fluidkanalsystem (32,30) som defineres av hulrom i kontakt med rørgodset og beliggende mellom tetningselementet (27) og et pakningssystem som definerer tetning mellom skjøteleementet (20) og rørgodset, og er forbundet med fluidkanal som forløper gjennom skjøtestykk-godset fram til trykkmåleutstyret (P,52).

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 -2,karakterisert vedat det anvendes et forgrenet fluidkanalsystem (32,30) med respektive etablerte delhulrom (32a,32b) i kontakt mot overflaten av hvert sitt rør - på hver side av skjøten, idet nevnte delhulrom (32a,32b) løper sammen i en felles kanal eller boring (30) gjennom skjøteelementet (20) og ut til trykkføleren (P,52).

4. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat det anvendes kanalsystem (30,32) der hvert nevnte hulrom (32a,32b) mot overflaten (9) av rørgodset avgrenses og er beliggende beliggende mellom nevnte tetningselement (27a,27b) og et andre pakningssystem (31a,31b) som tetter mellom skjøteelementet (20) og røroverflatene.

5. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat når det ikke utføres lekkasjemåling, tettes og stenges fellesboringen (30) med en plugg, så som en gjengebolt (40).

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat det anvendes et skjøtestykke (20) med en radielt inndaragende flensseksjon med motstående flensflater som de respektive rørender aksialt er klemt inn mot med mellomliggende nevnte tetningsringer (27a,27b), idet nevnte to pakningssystemer i form av O-ringer, en eller flere på hver side, er anbragt rundt røromkretsen, og nevnte delhulrom (32a,32b) er utformet tilstøtende de motstående flensflater.

7. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat delhulrommene (32a,32b) dannes av forsenkede ringformig spor som er utsparet i de respektive aksialrettede flensflater av skjøtestykket (20).

8. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat hvert pakningssett (31) dannes av O-ringer som er anbragt i forsenkninger utformet i undersiden av skjøtestykkets (20) aksialt utadragende sideflenser 24 hhv 26.

9. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat fluidtrykket i fluidkanalsystemet reguleres til å ligge over, under eller ved atmos-færestrykk alt etter hva som passer den aktuelle situasjon.

10. Anordning for påvisning av fluidlekkasje i et skjøteområde mellom to rørseksjoner (10,12) som ved hjelp av et skjøteelement (20) er satt sammen og danner en fluidførende rørledning, hvor et tetningselement (27) er innsatt mellom de motstøtende rørendene og er klemt sammen og danner tetningen,karakterisert vedet tilstøtende til skjøteelementet (20) isolert fluidkanalsystem (32,30) som omfatter et hulrom (32a,32b) tilstøtende til overflaten av røret (10,12) nedstrøms for tetnings-elementet (27) i forhold til det fluidførende rørhulrom (11), og trykkføler (P,52) kan koples til dette fluidkanalsystemet (32,30) for overvåkning av trykket i fluidkanalsystemet, og anordningen omfatter midler for varsling av trykkforhold i kanalsystemet.

11. Anordning i samsvar med krav 10,karakterisert vedat fluidkanalsystemet (32,30) defineres av hulrom i kontakt med rørgodset og beliggende mellom tetnings-elementet (27) og et pakningssystem som definerer tetning mellom skjøteleementet (20) og rørgodset, og er forbundet med fluidkanal som forløper gjennom skjøtestykke-godset fram til trykkmåleutstyret (P,52).

12. Anordning i samsvar med krav 10-12,karakterisert vedat et forgrenet fluidkanalsystem (32,30) med respektive etablerte delhulrom (32a,32b) i kontakt mot overflaten av hvert sitt rør - på hver side av skjøten, idet nevnte delhulrom (32a,32b) løper sammen i en felles kanal eller boring (30) gjennom skjøteelementet (20) og ut til trykkføleren (P,52).

13. Anordning i samsvar med et av kravene 10-12,karakterisert vedat hvert nevnte hulrom (32a,32b) mot overflaten (9) av rørgodset avgrenses og er beliggende mellom nevnte tetningselement (27a,27b) og et andre pakningssystem (31a,31b) som tetter mellom skjøteelementet (20) og røroverflatene.

14. Anordning i samsvar med et av kravene 10-13,karakterisert vedat fellesboringen (30) kan tettet med en plugg, så som en gjengebolt (40).

15. Anordning i samsvar med et av kravene 10-12,karakterisert vedat det skjøtestykket (20) omfatter en radielt inndaragende flensseksjon med motstående flensflater som de respektive rørender aksialt er klemt inn mot med mellomliggende nevnte tetningsringer (27a,27b), idet nevnte to pakningssystemer i form av O-ringer, en eller flere på hver side, er anbragt rundt røromkretsen, og nevnte delhulrom (32a,32b) er utformet tilstøtende de motstående flensflater.

16. Anordning i samsvar med et av kravene 10-12,karakterisert vedat delhulrommene (32a,32b) dannes av forsenkede ringformig spor som er utsparet i de respektive aksialrettede flensflater av skjøtestykket (20).

17. Anordning i samsvar med et av kravene 10-12,karakterisert vedat hvert pakningssett (31) dannes av O-ringer som er anbragt i ringformige forsenkninger utformet i undersiden av skjøtestykkets (20) aksialt utadragende sideflenser 24 hhv 26.