DE60218395T2

DE60218395T2 - Paddelträger

Info

Publication number: DE60218395T2
Application number: DE60218395T
Authority: DE
Inventors: John East Cowton Spraggon
Original assignee: Pipeline Engineering and Supply Co Ltd
Current assignee: Pipeline Engineering and Supply Co Ltd
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2022-08-20
Also published as: US20030059261A1; ATE355137T1; EP1293266B1; EP1293266A3; US6695537B2; DE60218395D1; EP1293266A2; GB0120348D0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaufelstütze für Rohrleitungen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Schaufelstütze, die auf einem Molch zur Verwendung in einer Rohrleitung montiert wird.
Verschiedene Ablagerungen wie etwa Rost, Paraffin oder Schmutz können sich auf der inneren Oberfläche von Öl- und Gasrohrleitungen ansammeln. Derartige Ablagerungen werden herkömmlicherweise unter der Verwendung von Molchen entfernt, die zylinderförmige oder kugelförmige Kapseln sind, die in die Rohrleitung eingeführt werden, um sich entlang dem Rohr fortzubewegen. Die Molche sind oft ausgeführt, um die innere Oberfläche der Rohrleitung abzuschaben, wenn sie sich bewegen, obwohl sie für viele andere Zwecke wie etwa zum Kalibrieren der Innenbohrung der Rohrleitung oder zum Überwachen der Kondition und der Integrität der Rohrleitung verwendet werden können.
Bekannte Molche bestehen aus einem Molchkörper, Dichtungen und Zubehörteilen. Die Zubehörteile umfassen Bürsten und Schaberblätter und ebenfalls Stützmuffen zum Zentralisieren des Molches innerhalb der Rohrleitung. Herkömmliche Stützmuffen bestehen aus festen Scheiben, obwohl oft „V"-förmige Kerben aus dem Umfang der Scheibe ausgeschnitten sind. Dies ist insbesondere der Fall für die Verwendung in Rohrleitungen, die im Durchmesser reduziert werden, wenn die Kerben die Biegeverformung der Stützmuffe in der Längsrichtung fördern.
Die Dichtungen sind herkömmlicherweise feste Kautschukscheiben, die verwendet werden, um den Molch anzutreiben, wenn eine unter Druck stehende Flüssigkeit auf sie wirkt. Die festen Dichtungen tendieren dazu, einen großen Druck stromaufwärts des Molchs zu produzieren. Bypassöffnungen innerhalb des Molchkörpers können verwendet werden, um diesen Druck zu reduzieren und stellen ebenfalls eine Düsentätigkeit bereit, um das Reinigen der Rohrleitung zu verbessern.
Es ist oft notwendig, den Durchmesser der Rohrleitung zu reduzieren. In derartigen Fällen werden oft Dual-Durchmesser-Molche verwendet. Die Dichtungen des Molchs, die bemessen sind, um mit dem größeren internen Rohrdurchmesser übereinzustimmen, müssen sich verformen, um in den geringeren Rohrdurchmesser zu passen. Herkömmlicherweise sind die Dichtungen in drei Arten erhältlich: Scheibe, Standard-Schale und konische Schale, wobei sich die konische Schalendichtung am besten verformt. Große Kräfte sind erforderlich, um die Stützmuffe zu verformen, die dazu tendiert, eine größere Tiefe aufzuweisen als die Dichtungen.
Das Dokument WO-A-0030773 offenbart eine Stütze gemäß dem Oberbegriff aus Anspruch 1.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Stütze bereitzustellen, die sich leicht verformen kann, wenn eine Reduzierung in dem internen Durchmesser der Rohrleitung erreicht wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Stützmuffe zum Stützen einer internen Rohrleitungsvorrichtung innerhalb einer Rohrleitung bereitgestellt, wobei die Muffe eine Längsachse aufweist und ausgeführt ist, um auf der Rohrleitungsvorrichtung aufgenommen zu werden, und die Muffe eine Vielzahl von elastisch verformbaren Splints, die sich davon nach außen erstrecken, umfasst, wobei jeder Splint ein Paar führender Kanten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich jeder Splint von der Muffe radial nach außen erstreckt und jede führende Kante abgeschrägt ist, so dass sich der Splint in einer Umfangsrichtung um die Längsachse elastisch verformen kann.
Vorzugsweise weist jeder Splint eine Tiefe auf, die größer als seine Breite ist.
Vorzugsweise sind die Splints integral auf der Muffe gebildet.
Vorzugsweise ist die Muffe aus einem Polyurethanmaterial hergestellt.
Vorzugsweise ist die Muffe im Wesentlichen zylindrisch, und mindestens ein Ende der Muffe ist offen. Vorzugsweise sind die Splints mit äquidistantem Abstand um den Umfang der Muffe angeordnet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine interne Rohrleitungsvorrichtung bereitgestellt, die einen Körperabschnitt und eine Stützmuffe gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
Vorzugsweise beinhaltet die Vorrichtung ferner mindestens eine auf dem Körperabschnitt montierte ringförmige Dichtung.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Muffe unbeweglich an dem Körperabschnitt befestigt. Alternativ dazu kann die Muffe so an dem Körperabschnitt befestigt sein, dass sie sich relativ zu dem Körperabschnitt drehen kann.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun lediglich als Beispiel, unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, beschrieben, wobei:
1 eine Vorderansicht einer herkömmlichen Stützmuffe, die auf einem Molch montiert ist, ist;
2 eine Seitenansicht der Stützmuffe aus 1, die auf einem Molch montiert ist, ist;
3 eine Vorderansicht einer Stützmuffe gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine Querschnittsansicht der Stützmuffe aus 3 entlang der Linie IV-IV ist;
5 ein Längsquerschnitt der Stützmuffe aus 3, die auf einem Molch montiert ist, ist;
6 eine perspektivische Ansicht der Stützmuffe und des Molchs aus 5 ist;
7 eine schematische Vorderansicht der Stützmuffe innerhalb einer Rohrleitung, die einen ersten Durchmesser aufweist, ist;
8 eine vertikale Querschnittsansicht der Stützmuffe aus 7 entlang der Linie VIII-VIII ist; und
9 eine andere Vorderansicht de Stützmuffe aus 7 innerhalb einer Rohrleitung, die einen zweiten kleineren Durchmesser aufweist, ist.
1 zeigt eine herkömmliche Stützmuffe 10, die auf einem Molch 20 montiert ist. Die Muffe 10 weist eine Anzahl an V-förmigen Schlitzen 12 auf, die mit äquidistantem Abstand um ihren Umfang angeordnet sind. Dies fördert Verformung in der Längsrichtung, wenn sich die Rohrleitung im internen Durchmesser reduziert, das heißt die Muffe 10 wird sich relativ zu dem Molch entweder nach hinten oder nach vorne biegen, abhängig von der Richtung, in die sich der Molch bewegt. Die Muffe 10 umfasst eine Anzahl an Aperturen 14 zum Fixieren der Muffe 10 an anderen Komponenten, und dies ist deutlicher in 2 gezeigt.
Die anderen Komponenten umfassen eine Dichtscheibe 30. Die Dichtscheibe ist typischerweise so bemessen, dass sie einen Durchmesser aufweist, der 104% des internen Durchmessers der Rohrleitung ausmacht. Dies gewährleistet adäquates Abdichten zwischen der Dichtscheibe 30 und der inneren Oberfläche der Rohrleitung. Die Stützmuffe 10 ist typischerweise so bemessen, dass sie einen Durchmesser aufweist, der 99% des internen Durchmessers der Rohrleitung ausmacht. Deswegen erschwert die Muffe den Fluss der Flüssigkeit innerhalb der Rohrleitung im Wesentlichen nicht, aber dient dazu, den Molch 20 innerhalb einer relativ kleinen Toleranz zu zentralisieren.
3 ist eine Vorderansicht einer Stützmuffe oder einer Schaufelstütze 50 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Schaufelstütze 50 beinhaltet einen ringförmigen Kern 52 und eine Anzahl an elastisch verformbaren Splints 54, die sich radial von dem Kern 52 nach außen erstrecken. Der Kern 52 und die Splints 54 sind integral gebildet, wobei sie als eine monolithische Konstruktion geformt wurden, wobei die Splints 54 mit äquidistantem Abstand um den Umfang des Kerns 52 angeordnet sind. Der Kern 52 weist eine Längsachse A und eine zentrale axiale Apertur 56 zum Montieren auf einem Molchkörper auf. Eine Anzahl anderer Aperturen 58, die verwendet werden, um die Schaufelstütze 50 an anderen Komponenten wie etwa Bürsten oder Schaberblättern zu montieren, ist mit äquidistantem Abstand um die zentrale Apertur 56 angeordnet.
4 ist ein vertikaler Querschnitt der Schaufelstütze 50. Es kann gesehen werden, dass die Schaufelstütze 50 eine Tiefe aufweist, die größer als die Breite der Splints 54 (wie in 3 gezeigt) ist. Dies stellt eine relativ hohe Steifigkeit in der Längsrichtung im Vergleich zu der Querrichtung bereit und fördert Knickverformung in der Umfangsrichtung um die Längsachse. Wenn das Material der Splints 54 einheitlich ist, geht die höhere Längssteifigkeit aus der Tatsache hervor, dass das Flächenmoment 2. Grades jedes Splints 54 in der Längsrichtung bedeutend größer als das Flächenmoment 2. Grades in der Querrichtung ist.
5 ist ein vertikaler Querschnitt durch zwei Schaufelstützen 50, 60, die auf einem Molchkörper 20 montiert sind. Die erste Schaufelstütze 50 ist mittels der Montageaperturen 58 an anderen Komponenten montiert. Eine dieser Komponenten ist ein Klemmring 70, und dies verhindert die Drehung der Schaufelstütze 50. Weitere in 5 gezeigte Komponenten sind herkömmliche Dichtscheiben 30. Die zweite Schaufelstütze 60 ist von verstärkter Art und ist drehbar auf dem Molch 20 montiert.
Der Molchkörper 20 weist ebenfalls einen abnehmbaren frontalen Haken 22 auf, der verwendet wird, um den Molch 20 an einem Rückholbereich oder einer Molchschleuse zurückzuholen.
6 zeigt eine hervorstehende Ansicht der zwei Schaufelstützen 50, 60, die auf einem Molch 20 zusammen mit den Dichtscheiben 30 montiert sind.
7 zeigt eine schematische Ansicht der Schaufelstütze 50 innerhalb einer Rohrleitung 80 mit relativ großem Durchmesser. Wenn der Molch völlig zentral ist, tritt kein Splint 54 in Kontakt mit der internen Oberfläche der Rohrleitung 80. Ein kleines Maß an Translation in jeder radialen Richtung verursacht jedoch, dass mindestens eine Splint 54 mit der Rohrleitung 80 in Kontakt tritt, und dies verhindert weitere Translation. Deswegen bleibt der Molch zentralisiert innerhalb einer kleinen Toleranz an Translation.
In 7 ist gezeigt, dass die Splints 54 der Schaufelstütze 50 Abschrägungen 62 an jeder führenden Kante 64, 66 umfassen, um kontrollierte Umfangsverformung des Splints 54 in einer zu der Längsachse A der Schaufelstütze 50 quer verlaufenden Richtung zu fördern, wenn eine Kraft auf den Splint 54 angewandt wird. Jeder Splint 54 ist auf identische Art und Weise abgeschrägt. Das Abschrägen der führenden Kante 64 jedes Splints 54 ist komplementär zu dem Abschrägen der anderen führenden Kante 66, so dass die zwei führenden Kanten 64, 66 jedes Splints im Wesentlichen parallel sind. Dieses Abschrägen kann ebenfalls in 8 gesehen werden, die ein vertikaler Querschnitt der Schaufelstütze 50 ist.
9 zeigt die Schaufelstütze 50 in einer verformten Kondition nachdem sie eine Reduzierung in dem internen Durchmesser der Rohrleitung 80 erzielt hat. Aufgrund des relativ großen Tiefen-Breiten-Verhältnisses jedes Splints 54 sind die Splints 54 anfällig gegenüber großen Ablenkungen aus der Ebene, wenn eine Kraft auf die Splints in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu der Längsachse A der Stütze 50 ist, angewandt wird. Aufgrund des besonderen Abschrägens der führenden Kanten der Splints 54 tritt ein Ausknicken auf eine kontrollierte Art und Weise auf: die Splints 54 knicken im Wesentlichen in einer quer zu der Längsachse A verlaufende Umfangsrichtung und in einer Uhrzeigerrichtung aus.
Jeder Splint 54 ist aus einem elastischen Material, typischerweise Polyurethan, gefertigt. Deswegen setzt jeder Splint 54 in einem verformten Zustand eine gleichmäßige Kraft auf der internen Oberfläche der Rohrleitung 80 ein. Somit dient die Schaufelstütze 50 in dem verformten Zustand immer noch dazu, den Molch innerhalb der Rohrleitung 80 zu zentralisieren.
Diese Verwendung von kontrolliertem Ausknicken reduziert die erforderliche Kraft bedeutend, um die Splints 54 zu verformen und deswegen die Schaufelstütze 50 so zu verändern, dass sie sich an eine Reduzierung des Rohrleitungsdurchmessers anpassen kann.
Das Abschrägen jedes Splints kann so sein, dass ein Ausknicken auf eine Art und Weise gegen den Uhrzeigersinn gefördert wird, wenn eine Längskraft angewandt wird. Alternativ dazu kann die Formgebung jedes Splints so sein, dass ein Verdrehen des Splints gefördert wird, um eine Umfangstranslation des Splints zu erlangen. Die Splints und/oder der Kern können aus jedem beliebigen elastischen Material, mit Ausnahme von Polyurethan, gefertigt sein.

Claims

Eine Stützmuffe (50) zum Stützen einer internen Rohrleitungsvorrichtung innerhalb einer Rohrleitung, wobei die Muffe (50) eine Längsachse (A) aufweist und ausgeführt ist, um auf der Rohrleitungsvorrichtung aufgenommen zu werden, und die Muffe (50) eine Vielzahl von elastisch verformbaren Splints (54), die sich davon nach außen erstrecken, umfasst, wobei jeder Splint (54) ein Paar führender Kanten (64, 66) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich jeder Splint (54) von der Muffe (50) radial nach außen erstreckt und jede führende Kante (64, 66) abgeschrägt ist, so dass sich der Splint (54) in einer Umfangsrichtung um die Längsachse (A) elastisch verformen kann.
Muffe gemäß Anspruch 1, wobei jeder Splint (54) eine Tiefe aufweist, die größer als seine Breite ist.
Muffe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Splints (54) integral auf der Muffe (50) gebildet sind.
Muffe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Muffe (50) aus einem Polyurethanmaterial hergestellt ist.
Muffe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Muffe (50) zylindrisch ist.
Muffe gemäß Anspruch 5, wobei die Splints (54) mit äquidistantem Abstand um den Umfang der Muffe (50) angeordnet sind.
Interne Rohrleitungsvorrichtung, die einen Körperabschnitt (20) und eine Stützmuffe (50) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche beinhaltet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, die ferner mindestens eine auf dem Körperabschnitt (20) montierte ringförmige Dichtung (30) beinhaltet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei die Muffe (50) unbeweglich an dem Körperabschnitt (20) befestigt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei die Muffe (50) so an dem Körperabschnitt (20) befestigt ist, dass sie sich relativ zu dem Körperabschnitt (20) drehen kann.