NO314155B1 - Anordning ved rörflenstetning - Google Patents

Description

ANORDNING VED RØRFLENSTETNING

Denne oppfinnelse vedrører en anordning for lekkasjetesting og overvåking av flensforbindelser i røranlegg hvor røran-legget omfatter flensforbindelser av den art hvor en pakningsring anbringes mellom flenshalvdelene, .og hvor pakningsringen er innrettet til å tette mot seteflater som dannes av ringformede spor i flenshalvdelenes motstående gavlflater, og hvor ringrom avgrenses av pakningsringens gavlflater og sporene som derved tettes langs både indre og ytre periferi.

Den angjeldende art av flensforbindelser anvendes på grunn av sine mange fordelaktige trekk i stor utstrekning i prosessanlegg, og er velkjent i forbindelse med eksempelvis petro-leumsutvinning. Flensene og tilhørende pakningsringer forefinnes i standardiserte utførelser, eksempelvis i henhold til American Petroleum Institute (API) og American National Standards Institute (ANSI), for anvendelse i et stort trykk-og dimensjonsområde.

Under drift av prosessanlegg er det helt avgjørende for anleggets funksjon og driftssikkerhet at alle flensforbindelser er tette. Det er innlysende at selv små lekkasjer fra rør-ledninger som fører brennbare gasser under høyt trykk, er uønskede og særdeles farlige. Et prosessanleggs internkon-trollsystem omfatter derfor både en periodisk kontroll av flenser og en trykkprøvingsplan for rørledningene.

Ved tradisjonell trykkprøving av røranlegg tømmes rørene først for innhold, hvoretter en ikke-brennbar gass, eksempelvis nitrogen, fylles i røranlegget og pumpes opp til et trykk som betydelig overstiger anleggets normale driftstrykk. Der-som trykket i anlegget etter fyllingen ikke synker, er anlegget trykktett. I motsatt fall forefinnes minst en lekkasje som må lokaliseres og utbedres før anlegget igjen må trykk-prøves. Lokalisering av lekkasjer kan, selv om en del utstyr for formålet er tilgjengelig, være meget tidkrevende. Forbru-ket av ikke-brennbar gass er, ved anvendelse av denne tradi-sjonelle trykktestingsmetode, relativt stort. Tidsforbruk som medgår til gassfylling og trykkoppbygging er også betydelig.

For å overkomme de uheldige sider ved tradisjonell trykktes-ting, er det foreslått flere metoder hvor flensforbindelser enkeltvis kan trykktestes, og hvor det dessuten for noen me-toders vedkommende også er mulig å lekkasjeovervåke flensfor-bindelsene individuelt.

NO patent 175832 beskriver en metode for testing og overvåk-ning som har fått betydelig utbredelse. Ifølge patentet er en pakningsring forsynt med boringer som forbinder de i innled-ningen, mellom pakningsringens gavlflater i flenshalvdelenes spor beliggende, nevnte ringrom, med en utvendig rørforbin-delse. Ved å fylle trykksatt gass inn i ringrommene og der-etter overvåke trykkverdien, kan det bestemmes om flensforbindelsen er tett eller ikke. Likeledes kan flensforbindelsen tilkoples et overvåkningsapparat av i og for seg kjent art, eksempelvis en trykkvakt, som er innrettet til å gi et signal ved trykkøkning i ringrommene under drift. Derved oppnås lek-kasjevarsling som kan henføres til en individuell flensfor-bindelse.

Den nevnte rørforbindelse som er tilkoplet pakningsringens utvendige sylindriske flate, forløper gjennom den ringspalte som dannes mellom flenshalvdelene når to flenshalvdeler av den angjeldende art forbindes. Spalteåpningen, som ifølge de standardiserte flensutførelser er tilnærmet konstant over et stort dimensjonsområde, er velegnet til å gi tilkomst til pakningens utvendige periferi.

Noen arter av rørflensforbindelser er imidlertid ikke forsynt med spalter av tilstrekkelig dimensjon til å muliggjøre en tilkopling av et rør til pakningsringen. Det er ikke mulig ifølge kjent teknikk å anvende rørforbindelser ifølge NO patent 175832 på flensforbindelser av denne art.

Oppfinnelsen har til formål å overkomme denne uheldige side ved den sistnevne art av flensforbindelser.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Det ringformede spor i en flenshalvdels gavlflate har trapesformet tverrsnitt. Trapesets korteste parallelle side utgjør sporets bunn. Seteflåtene som komplementært passer mot pakningsringen, utgjørs av de to ikke-parallelle sider, og i hovedsak av disse ikke-parallelle siders innerste parti. Pakningsringer av den angjeldende art er vanligvis forsynt med et oktagonalt tverrsnitt. To av åttekantens motstående sider utgjør ringens gavlflater, to motstående sider utgjør innvendig respektive utvendig sylinderflate, mens de fire mellombeliggende sider utgjør ringens tetningsflater som er innrettet til å tette mot flenshalvdelenes seteflater.

Når en pakningsring klemmes inn i de to flenshalvdelers tra-pesformede ringspor, er det ingen kontakt og derfor ingen tetningsfunksjon mellom pakningsringens utvendige sylindriske flate og flensmaterialet. Pakningsringens utvendige sylindriske flate er derfor velegnet for tilkopling av et rør også når flenshalvdelene under montering klemmes nesten sammen. Ifølge oppfinnelsen forsynes flenser av den angjeldende art med minst ett spor som forløper radialt fra det ringformede spor ut til flensens utvendige parti. Sporets dybde tilsvarer i hovedsak pakningsringens utvendige sylindriske partis halve aksielle lengde.

Det nevnte spor påvirker ikke tetningens tettende flater, og utgjør ved sammenskruing av flensene en tiIkornståpning for et rør som kan forbindes til tetningsringens utvendige sylinderflate.

I det etterfølgende beskrives to ikke-begrensende eksempel på to foretrukne utførelsesformer som er anskueliggjort på med-følgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser i perspektiv en rørflenshalvdel hvor det er anordnet spor i en fra flenshalvdelen utragende sporkant; Fig. 2 viser et snitt I-l av flensen i fig. 1, men hvor to flenshalvdeler er lagt sammen; Fig. 3 viser det samme snitt som fig. 2, men her er en pakningsring anbrakt i flensenes ringspor hvor pakningsringen via et tilkoplet rør kommuniserer med en påkoplet trykkindi-kator; Fig. 4 viser i perspektiv en rørflenshalvdel hvor'det er anordnet fire spor som forløper fra flensens ringspor radialt ut til flensens ytterparti, og hvor de radielle spors tverrsnitt er øket nær flensens utvendige parti ; Fig. 5 viser et snitt IV-IV av flensen i fig. 4, men hvor to flenshalvdeler er lagt sammen; og Fig. 6 viser det samme snitt som fig. 5, men her er en pakningsring anbrakt i flensenes ringspor hvor pakningsringen via et tilkoplingsrør kommuniserer med en påkoplet trykkindi-kator.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en rørflenshalvdel omfattende et trapesformet ringspor 2, en gjennomgående sen-teråpning 4 og flere gjennomgående bolthull 6. Det trapesfor-mede ringspor 2 utgjørs av en indre konisk seteflate 2a, en bunnflate 2b og en ytre konisk seteflate 2c.

Flenshalvdelens 1 ytre gavlflate 8 befinner seg noe nedsenket i forhold til flenshalvdelens indre gavlflate 10. En bryst-ning 12 forbinder de to flater 8 og 10. Fra ringsporet 2 og radialt ut til brystningen 12 er det anordnet minst ett spor 14. Sporenes 14 dybde tilsvarer i hovedsak den halve lengde av en pakningsrings 16 utvendige sylindriske flate 16b, mens sporenes 14 bredde er tilpasset diameteren av et rør 18.

Når en pakningsring 16 anbringes i to flenshalvdelers 1, 1' ringspor 2, 2", ligger pakningsringens 16 tetningsflater 16a an mot flenshalvdelenes seteflater 2a og 2c. Røret 18, som forbinder eksempelvis en trykkvakt 20 av i og for seg kjent art med tetningsringens 16 utvendige sylindriske flate 16b, kommuniserer med to ringrom 22, 22' som dannes mellom pakningsringens 16 endegavler 16c og ringsporenes 2, 2<*> bunn 2b, gjennom boringer 16d og 16e.

I et annet utførelseseksempel, se fig. 4, befinner hele flensens 1 endegavl seg i samme plan. Sporet 14 munner ut i et større spor 14a som befinner seg nærmest flensens utvendige parti, og er innrettet til å kunne romme eksempelvis en trykkvakt 20.

Skulle det oppstå en lekkasje fra flenshalvdelenes 1, 1' sentrale åpning 4, vil det strømme fluid i en spalte som dannes mellom ringspaltens 2, 2' innvendige seteflate 2a og den korresponderende pakningsringflate 16a, og inn i et av ringrommene 22, 22'. Ringrommene 22, 22' utsettes derved for en trykkøkning som vil forplante seg til trykkvakten 20 gjennom boringene 16d, 16e, og røret 18 hvorved trykkvakten 20 kan avgi et signal som indikerer at en lekkasje har oppstått i flensforbindelsen.

Sporenes 2, 2' geometri og sporene 14 inkludert rør 18 er også velegnet for anvendelse sammen med pakningsringer som har et ovalt tverrsnitt.

Anvendelse av spor ifølge oppfinnelsen muliggjør trykkprøving og lekkasjeovervåking av flensforbindelser ved hjelp av vel-prøvd teknikk, også når det anvendes flenser uten mellomlig-gende utvendig spalte.

Claims (3)

1. Anordning for tilkomst til en pakningsrings (16) utvendige sylindriske/tønneformede flate (16b) i flensforbindelser i et røranlegg hvor røranlegget omfatter flenshalvdeler (1, 1') av den art hvor en pakningsring (16) er anbrakt mellom flenshalvdelene (1, 1') og hvor pakningsringen (16) er innrettet til å tette mot seteflater (2a, 2c) som dannes av ringformede spor (2, 2') i flenshalvdelenes (1, 1') motstående gavlflater, og hvor ringrom (22, 22') avgrenses av pakningsringens (16) gavlflater (16c) og sporene (2, 2") som derved tetter langs indre og ytre periferi, karakterisert ved at minst en utsparing (14) forløper fra ringsporet (2, 2') og i hovedsak radialt utover.

2. Anordning i henhold krav 1, karakterisert ved at sporet (14) kan være forsynt med flere tverrsnitt (14, 14').

3. Anordning i henhold til ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at sporets (14) dybde i hovedsak er lik halve lengden av pakningsringens (16) sylindriske utvendige flate (16b).