SE435419B - Ledbar rorkoppling av kulledstyp - Google Patents

Description

.szaooivefio-s träder vid användningen av en ledkula som uppvisar abrupta språng i genomatrömingsarean.

Ett första syfte med uppfinningen är att ta fram en sär- skilt för utläggning av pipelines lämplig rörkoppling som tål höga tryckdifferenser, som ger turbulensfri strömning tack vare en genomströmningearea utan kontraktioner eller tvära språng, och som är av enklare konstruktion än tidiga- re kända rörkopplingar.

Ett andra syfte är att tillhandahålla en rörkoppling av det beskrivna slaget som speciellt lämpar sig för sammankoppling av ihåliga borrstänger för roterande borrning med förbättrad möjlighet att vid djupborrning driva ett borrhål lodrätt ned i berggrunden.

De ovannämda syftena har-uppnåtts genom att rörkopplingen erhållit de i näralutna patentkrav angivna kännetecknen.

En utföringsform av rörkopplingen enligt uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare under hänvisning till de närslutna figurerna: Pig. l är en sidvy visande huvuddelarna av rörkopplingen med ledkulan vilande i kulskålen; Fig. 2 visar ett axiellt längdsnitt genom rörkopplingen en- ligt fig. 1; i Fig. 3 visar ledkulan sedd från sidan; Pig. 4 visar ledkulan sedd i riktningen av pilarna IV-IV i fig. 3; Fig. 5 visar kulskàlen sedd i riktningen av pilarna V-V i fig. 6; Pig. 6 visar ett axiellt längdsnitt genon kulskålen enligt fig. 5; och Pig. 7 är en perepektivbild visande en komplett rörkoppling med ledkulan och kulskâlen ledbart sammankopplade med hjälp av en rörförskruvning. 839-0700--5 Till att börja med skall ledkulsdelen beskrivas under hän- visning till Big. l«4. Ledkulsdelen betecknas generellt l och har en cylindrisk hals 2, en kula 3 och en genomgående central öppning 4. Enligt uppfinningen divergerar den ge- nomgående centrala öppningen 4 frán övergången 5 mellan hal- sen 2 och kulan 3 successivt till ungefär dubbla vidden i ett första axíslplan 6 (fig. 4) fram till hålmynningen 7 vid ledkulans periferi. Däremot uppvisar den divergerande öpp- ningen i ett mot det första axialplanet 6 vinkelrätt andra axialplan 8 en konstant vidd som är lika stor som diametern av den cylindriska halsens 2 centrala öppning 4.

Ledkulan 3 uppvisar två med det första axialplanet 6 paral- lella och symmetriskt på ömse sidor om detta liggande väg- gar 9, 10. Dessa bildar styrplan för ledkulans l svängning i kulskålen kring en, och endast en, vinkelrätt mot det första axialplanet 6 gående rotationsaxel genom ledkulans 1 medßlpunkt.

Ledkulan 3 visar vidare en från varje vägg 9, 10 utstående avsats eller puckel ll, 12. Var och en av dessa uppvisar en rundad egg 13, 14, som i huvudsak sammanfaller med en vin- kelrätt mot det första axialplanet 6 gående diameter genom ledkulans 3 medelpunkt. Åt var sitt håll från den respekti- ve ggen 13, l4 sträcker sig tvâ lutande bärplan 15, 16 res- pektive l7, 18.

Kulskàlsdelen skall nu beskrivas under hänvisning till fig. 1, 2, S och 6. Kulskålsdelen betecknas generellt 21 och har en cylindrisk hals 22, en kulskål 23 och en genomgående central öppning 24. Som framgår av fig. 5 och 6 uppvisar kulskâlen 23 en planparallell, halvsfärisk urskålning 25 som omges av två spegelsymmetriska, halvsfäriska segment 26, 27, vilka avgränsas av plana cirkelsegment 28, 29 i kulskå- lens 23 diametralplan. Dessa cirkelsegment 28, 29 bildar pannor för svängbar lagring av ledkulan 3 i kulskålens 23 planparallella urskâlning 25.

Som bäst framgår av fig. 1 bestämmer storleken av vinkeln a _ - 839m' 00- 5 4 mellan bärplanen l5 och 16 gränserna för ledkuladelens l ut- svängning. Den med hänsyn till genomflödet och konstruktio- nen maximala utsvängningen åt vartdera hållet från nollin- jen (kulskàlsdelens 23 geometriska axel) har enligt uppfin- ningen befunnits ligga vid ca 44°, dvs den motsvarande vin- keln a av ca l36° mellan bärplanen 15 och 16 respektive 17 och 18 (fig. 4). Fvmhàuas ba:- acc alla de huvudsakligen axiel1a_tryckkrafter, för vilka rörkopplingen kan väntas bli utsatt, till största delen upptas av de mot pannorna 28, 29 vilande eggarna 13 och 14, som därför gjorts rundade för att motstå de stora krafter som kommer att uppträda. Med kulröret utsvängt till maximalt utslag åt ettdera hållet upptas de axiella tryckkrafterna antingen av bärplansparet 15-17 eller paret 16-18.

Rörkopplingens tvångsstyrda ledbarhet i ett enda svängplan erbjuder tack vare en förenklad hantering stora fördelar inom offshoretekniken vid utläggningen av olje- och gasled- ningar på havsbotten.

Den enligt uppfinningen föreslagna rörkopplingen har också befunnits ha stora potentiella möjligheter för hopkoppling av ihåliga borrstänger vid djuphålsborrning. Med skarvanord- ningens 30 låsring 35 åtdragen mellan de enskilda borr- stängerna förekommer inget glapp mellan dessa. Tack vare den i endast ett plan tvångsstyrda ledbarheten minskas risken väsentligt för att den roterande borrsträngen orsakar av- drift av borrkronan. En annan fördel hos rörkopplingen en- ligt uppfinningen är möjligheten att reversera rotatione- riktningen om borrkronan skulle ha kört fast i borrhålet. En borrsträng där etängerna är hopskruvade med varandra på van- ligt sätt ger inte denna möjlighet.

En ytterligare fördel med att använda rörkopplingen enligt uppfinningen för hopkoppling av ihåliga borrstänger ligger i möjligheten att man vid en lyckad borrning kan låta borr- kronan tillsammans med borrsträngen av de med varandra med tätning hopkopplade borrstängerna sitta kvar i brunnen och Sfïäfßi-O 700- 5 5 använda dem för uppfordríngen och transporten av oljan el- ler gasen.

Såsom visas i fig. 7 är lösmuffen 32 och låsringen 35 för- sedda med utstående klackar 38 som fästen för hanterings- verktyg.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 sáooroo-s 6

1. PATENTKRAV _ l,, Ledbar rörkoppling av kulledstyp, innefattande en ledkulsdel (1) med en genomgående central öppning (4), en kulskålsdel (21) med en genomgående central öppning (24), och kopplingsorgan (30), som förenar ledkulsdelen och kul- skålsdelen ledbart med varandra, k ä n n e t e c k n a d av att ledkulsdelen (l) har två plana ytor (9, 10), i form av avplaningar på ledkulsdelens sfäriska yta, vilka är parallella med ett axialplan och är belägna symmetriskt på var sin sida om detta plan samt styrande anligga mot plana ytor på kulskålsdelen (2l) i form av avplaningar på kulskâlsdelen i den därav bildade kulskâlen (23), vilka är belägna på var sin sida om den i kulskålen upptagna ledkuls- delen, för begränsning av ledkulsdelens svängningsrörelse i kulskâlsdelen till en enda svängningsaxel (8), som sträcker sig i rät vinkel mot det nämnda axialplanet.

2. Ledbar rörkoppling enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d av att ledkulsdelen (l) har stöd på kulskålsdelen (Zl) medelst lager (l3, 14, 28, 29) vid diametralt motsatta sidor, varvid svängningsaxeln (8) bestämmes av dessa lager.

3.) Ledbar rörkoppling enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d av att lagren (l3, l4, 28, 29) innefattar eggar (l3, l4) vid diametralt motsatta sidor, varvid svängningsaxeln (8) sträcker sig huvudsakligen längs dessa eggar.

4. Ledbar rörkoppling enligt krav 3, k ä n n e t e c k - n a d av att eggarna (l3, l4) bildas av ledkulsdelen (l) och att ledkulsdelen bildar anslagsytor (15, l6, l7, l8) på vardera sidan om vardera eggen, vilka begränsar ledkulsdelens svängningsrörelse genom ingrepp med kulskålsdelen (2l).

5. Ledbar rörkoppling enligt krav 4, k ä n n e t e c k - n a d av att eggarna (l3, l4) bildas av ansatspartier, som skjuter ut från var sin av de plana ytorna (9, 10) på ledkulsdelen (l), varvid även anslagsytorna bildas av ansatspartier- nä och divergerar från vardera eggen.

6. Ledbar rörkoppling enligt krav 5, k ä n n e t e c k - 'ID 15 20 25 30 35 81-5907' 00-'- 5 7 n a d av att vardera eggen (13, 14) anligger mot ku1skä1s- delens (21) ändyta (28, 29) vid den däri utformade kulskåïens (23) mynning.