NO340016B1 - Stigerørsforbindelse - Google Patents

Description

Denne søknad krever prioritet fra foreløpig søknad nr 60/405.683, innlevert 5. september 2002.

Denne oppfinnelsen vedrører en mekanisk konnektor for å forbinde rørformede elementer eller rørelementer. Mer bestemt vedrører denne oppfinnelsen en konnektor som har en låsestyremekanisme og et sikkerhetsstempel for å presse låsen til en ulåst posisjon.

US 4,516,795 omhandler en fjernstyrt konnektor av torus-typen for frigjørbart å forbinde tilstøtende ender av rørelementer sammen.

Fjernstyrte mekaniske konnektorer brukes innen industrien for utvinning av olje og gass, for å skjøte generelt rørformede elementer. Slike konnektorer har typisk de følgende trekk. 1. Et par rørelementer som skal skjøtes sammen. Hvert element bærer én eller flere lastskuldere eller tenner. Slike tenner på et rørelement opptrer typisk som en serie av vekslende spor og rygger. 2. En lås som består av én eller flere lastskuldere eller tenner. Låsen er typisk anordnet omkring omkretsen av rørelementene i form av én eller flere rings-egmenter. Tennene på låsen går sammen med spor omkring endene av rørelementet for å gripe og holde delene sammen. Radial bevegelse av låseringen gjør at tennene kan gå i inngrep eller frigjøres. 3. Hver av tennene på rørelementene og låseringen har en lastflanke og en innsettingsflanke eller bakflanke. Lastflankene på tennene på rørelementene har fast kontakt med de korresponderende lastflanker på de motsvarende tenner på låseringen. 4. Lastflankene på tennene danner typisk en serie av koniske overflater omkring rørelementene og på innsiden av låseringen. Flankene kan være vinklet på en slik måte at klemming av låseringen (enten hele eller segmentert) rundt begge elementene resulterer i at de blir trukket sammen. Denne aksiale bevegelse og kraft er ønskelig av en rekke årsaker, så som for å: Føre rørelementene sammen eller overfor hverandre mot en utvendig motstand eller en påtvunget feilinnretting;

Trykke sammen, aktivere eller på annen måte sette en pakning eller et tetningselement mellom eller inne i det ene eller begge rørelementene;

Elastisk belaste, strekke, avbøye eller på annen måte aktivere de mekaniske elementer i forbindelsen. Dette er typisk fordelaktig for å opprettholde en tetning og minimalisere vekslende påkjenninger når konnektoren utsettes for et mangfold av vekslende lastbetingelser;

Kompensasjon for usikkerheter ved tilpasning og fremstilling mellom rørelementene og andre forbindelseskomponenter. 5. En primær mekanisme, d.v.s. kammer eller andre bevegelige inngreps-flater, holder låsen i fast kontakt med rørelementene. Den påfører også en kraft for å forflytte låsen fra den åpne posisjon til inngrepsposisjonen. 6. Den primære mekanisme påfører den kraft som er nødvendig for å trekke rørelementene sammen og forhåndsbelaste dem. 7. Låseringen kan ha en fjærforspenning (iboende eller eksternt påført) for å skyve den enten innover eller utover, og enten mot eller bort fra de motsvarende tenner på rørelementene. 8. Konnektoren må være laget til pålitelig å frigjøres når varigheten av driften er avsluttet.

Konnektorer av denne type brukes innen offshoreoljeindustrien for å knytte et produserende brønnhode til et stigerør og en produksjonsplattform. Konnektorer av denne type må motstå et mangfold av faktorer som er tilstede i store undervanns-utbygginger. Blant disse er høyt innestengt trykk (opptil 68,95 MPa), høye belast-ninger (opptil millioner av pund-strekk og fotpunkt bøying), lang levetid (mer enn 20 år), utmattingseffekter, korrosive omgivelser og fjernstyring. Til slutt, når brønnen er tømt, må forbindelsen fjernes for å sette brønnen ut av drift og tillate at produksjons-plattformen brukes et annet sted. På grunn av verdien av produktet, og timekostna-den ved alt det andre utstyret med høy ytelse som brukes i forbindelse med disse konnektorene, anses pålitelighet og enkel bruk å være av stor viktighet.

To av de ovennevnte faktorer som påvirker påliteligheten og enkelheten ved bruken av disse konnektorene er særlig relevant for den foreliggende oppfinnelse. For det første, fjernstyring innebærer mindre mulighet for å justere, styre eller forfine operasjonen til en maskinkomponent uten nøye forberedelse og design. For det annet, den lange eksponeringen for dypvannsomgivelsen og lasttilstandene kan gjøre det vanskelig å frigjøre konnektoren fra brønnhodet. Årsaker kan inkludere permanent deformasjon av låseelementene, korrosjon, avslitning/sveising, eller beleggdannelse av produktfluider (metanhydratis, voks, asfalter, o.s.v.). Det er derfor ønskelig med en forbedret konnektor som er enklere å manøvrere og som er mer pålitelig, særlig ved bruk i en streng, fjerntliggende lokalisering.

Ulempen ved kjent teknikk overvinnes ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse, og en forbedret konnektorsammenstilling og fremgangsmåte blir heretter beskrevet.

Hovedtrekkene av den foreliggende oppfinnelse fremgår av de selvstendige patentkrav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav. Det er tilveiebrakt en rørforbindelse for å forbinde et øvre rørelement med et nedre rør-element. Et radialt bevegelig låselegeme kan være posisjonert på utsiden av hvert rørelement. Minst én indre lastflanke på hvert rørelement kan være vinklet i forhold til en akse, som hovedsakelig er bestemt av rørelementene. En flerhet av ytre lastflanker på låselegemet er glidende i inngrep med den minst ene indre lastflanke på hvert rørelement, for å presse rørelementene aksialt sammen. Et radialt utadragende element er faststående i forhold til det ene av låselegemet og ett av rørelementene, og en styreutsparing er anordnet i det andre av låselegemet og det ene av rør-elementene. Styreutsparingen mottar det radialt utadragende element for å styre låsen langs en ønsket trajektorie i forhold til rørelementene når låselegemet beveges radialt mellom en ulåst og en låst posisjon.

En trajektorie kan være valgt for å bestemme bevegelse av låseflankene på låselegemet i forhold til de respektive lastflanker på rørelementene. Det ene eller begge av en lengde av det radialt utadragende element og en dybde av styreutsparingen kan velges for å begrense bevegelse av låsen i forhold til rørelementene. Det radialt utadragende element kan være i det minste delvis posisjonert inne i styreutsparingen når låselegemet er i en radialt ytre eller ulåst posisjon.

Rørforbindelsen kan være omfatte en sikkerhetsaktuator som er aksialt bevegelig i forhold til låselegemet. En sikkerhetsskulder kan være faststående i forhold til låselegemet, og kan bringes i inngrep med sikkerhetsaktuatoren. Sikkerhetsskulderen kan være vinklet innover for å presse låsen radialt utover til den ulåste posisjon. Sikkerhetsaktuatoren kan aktiveres hydraulisk eller pneumatisk.

Et kamelement kan være inkludert for å presse låsen radialt innover. Kamelementet kan inkludere en kamflate som kan bringes i inngrep med og er vinklet i forhold til låselegemet, og som er bevegelig aksialt i forhold til rørelementene. Kamelementet kan også aktiveres hydraulisk eller pneumatisk. Minst ett tetningselement kan være anordnet mellom det øvre og nedre rørelement for å tette mellom rør-elementene.

Én lastskulder er fortrinnsvis også inkludert på hvert av det øvre og nedre rør-element. Lastskulderne har kontakt for å bære en aksial last mellom det øvre og nedre rørelement.

Et forbelastningselement kan være anordnet for å forbelaste låselegemet radialt innover eller utover. Forbelastningselementet kan være en fjær som er anordnet inne i eller omkring låselegemet, eller låselegemet kan omfatte en c-ring eller et sett av hake/spennhylse-segmenter.

Det er en hensikt med denne oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte til å forbinde et øvre rørelement med et nedre rørelement. Fremgangsmåten inkluderer tilveiebringelse av et radialt bevegelig låselegeme utenfor rørelementene, dannelse av minst én indre lastflanke på hvert rørelement, med hver lastflanke vinklet i forhold til og radialt anordnet omkring en akse i rørelementene, og en flerhet av ytre lastflanker på låselegemet, hvilke kan gå i inngrep med den minst ene indre lastflanke på hvert rørelement. Fremgangsmåten kan inkludere bestemmelse av en ønsket trajektorie for de indre lastflanker i forhold til de ytre lastflanker, og tilveiebringelse av et radialt utadragende element på det ene av låselegemet og ett av rørelementene, og en styreutsparing i det andre av låselegemet og rørelementene for mottak av det radialt utadragende element og for å styre det langs den ønskede trajektorie. Låselegemet kan presses radialt innover for å bringe den minst ene indre lastflanke i inngrep med den minst ene ytre lastflanke, for å presse rørelementene aksialt sammen.

Fremgangsmåten kan videre omfatte tilveiebringelse av et kamelement som har en kamflate som er vinklet i forhold til låselegemet. Kamelementet kan beveges aksialt i forhold til låselegemet for å presse låselegemet radialt innover. En sikkerhetsaktuator kan være anordnet aksialt bevegelig i forhold til låselegemet, og en sikkerhetsskulder kan være faststående i forhold til låselegemet. Sikkerhetsskulderen kan være vinklet innover for å presse låsen radialt utover.

Disse og ytterligere hensikter, trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil klart fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse, hvor det vises til figurene på de ledsagende tegninger.

Kort beskrivelse av tegningene:

Fig. 1 viser en foretrukket utførelse av stigerørsforbindelse sammenstilt inne i en brønnboringssammenstilling, hvor en lås fastholder det øvre og nedre rørelement. Fig. 2 viser et nærbilde av en foretrukket utførelse av stigerørsforbindelsen, med låsen frigjort fra rørelementene, og med det radialt utadragende element på låsen og styreutsparingen på ett av rørelementene. Fig. 3 viser den foretrukne utførelse på fig. 2, med låsen beveget innover til inngrep med rørelementene. Fig. 4 viser en alternativ utførelse, hvor det radialt utadragende element er innfestet til ett av rørelementene og styreutsparingen er i låsen. Fig. 1 viser en foretrukket utførelse av en stigerørsforbindelse 5 som er sammenstilt inne i en brønnboresammenstilling 7. Den venstre side av fig. 1 viser stigerørsforbindelsen 5 med et låselegeme 20 som er frigjort fra et øvre og nedre rør-element 10, 12 (vist i nærmere detalj på fig. 2). Den høyre side av fig. 1 viser låselegemet 20 i inngrep med rørelementene 10, 12 (vist i nærmere detalj på fig. 3). Et par rørelementer 10, 12, som hver haren respektiv lengdeakse 11, 13, som kan være en hovedsakelig felles akse 14, som vist på fig. 2, er forbundet ved hjelp av en låsemekanisme eller låsering 20, hvilken kan omfatte en enkelt c-ring eller et sett av hake-spennhylse-segmenter. Hvert av rørelementene 10, 12 har fortrinnsvis en flerhet av spor 16 nær endepartiene 60, 62 av hvert rørelement 10, 12, hvilke avgrenser et sett av lignende tenner 18. Motsvarende spor 17 og tenner 19 er anordnet på låseringen eller låselegemet 20. Radial bevegelse av låseringen 20 gjør at tennene 18, 19 kan bringes i inngrep med eller frigjøres fra de korresponderende spor 16, 17. Fig. 3 viser klarere disse tennene og sporene.

Når tennene 19 på låsen 20 kommer i inngrep med sporene 16 på rør-elementene 10, 12, så som vist på fig. 2, trekkes rørelementene 10, 12 nærmere sammen og forhåndsbelastes til slutt på en grenseflate mellom rørelementene 10, 12, bestemt av endeflater som tjener som lastskuldere 11,13 på det øvre og nedre rørelement 10, 12, slik at aksene 60, 62 for rørelementene 10, 12 hovedsakelig er innrettet ved den felles akse 14. Sporene på ett av rørelementene kan ha en lastflanke 24 og en bakflanke eller innsettingsflanke 26. Lastflanken 24 kan belaste en korresponderende lastflanke 25 på de motsvarende tenner 19 på låselegemet 20.

Et enkelt langstrakt styreelement eller «langstrakt tann» kan være anordnet på i det minste ett av rørelementene 10, 12, aksialt tilstøtende tennene 18. Den langstrakte tann 32 kan alternativt være anordnet på låsemekanismen 20 nær et sett av de motsvarende tenner 19. Den langstrakte tann 32 som er vist på fig. 2 passer sammen med et spor 34 i det motsvarende element, d.v.s. i rørelementet 10. Den langstrakte tann 32 og det motsvarende spor 34 er designet til å begrense bevegelse av låsemekanismen 20 i en retning som generelt er parallell med lastflanken 25 på de nærliggende tenner 19 når låseringen 20 beveger seg i en retning som generelt er perpendikulær i forhold til aksen 14 i rørelementene 10, 12.

En sikkerhetsaktuator så som et enkeltvirkende stempel 30, bæres fortrinnsvis av ett av rørelementene. Sikkerhetsstemplet 30 har bevegelse som generelt er parallell med aksen 14 i rørelementene 10, 12 som det bæres på. En ende 38 av sikkerhetsstemplet 30 har kontakt med låsemekanismen 20 gjennom en motsvarende overflate 36, hvilken har en vinkel i forhold til aksen 11 i rørelementet 10 som bærer sikkerhetsstemplet 30. Den vinklede overflate 36 er designet til å bevirke at låsemekanismen 20 frigjøres fra rørelementene 10,12 når sikkerhetsstemplet 30 aktiveres. Et annet formål med sikkerhetsstemplet 30, når det aktiveres, er å holde låsemekanismen 20 frigjort fra rørelementene 10, 12 når ett av rørelementene 10 initialt kommer i inngrep med det andre rørelementet 12. I kombinasjon med den langstrakte tann 32, styres bevegelsen av låseringen 20, slik at den generelt er parallell med lastflanken 25 på de tilstøtende tenner 19.

Sikkerhetsaktuatoren 30 kan også benevnes en hjelpemekanisme 30 for å påtvinge en trajektorie eller kraft på låselegemet 20, uavhengig av tvangsstyringene eller kreftene som påføres av primærmekanismen 50. Primærmekanismen 50 kan inkludere indre og ytre kamelementer, så som hylser 52, 54, som har kamflater 53, 55, som kan innvirke på låselegemet 20, som vist på fig. 2 og 3. Hylsene 52 og 54 kan beveges mellom alternerende posisjoner av en operatør. Hylsene 52, 54 er imidlertid fortrinnsvis ikke aksialt fastholdt til noen av rørelementene. Følgelig, når hylsene 52, 54 beveges aksialt fra hverandre, tillates låseringen 20 å anta en utvidet posisjon, som på fig. 2. Når hylsene 52, 54 beveges aksialt mot hverandre, presses låseringen 20 til tett inngrep med det øvre og nedre rørelement 10, 12, som vist på fig. 3.

I en utførelse av oppfinnelsen er posisjonen av låseringen 20 tvunget til langs en linje innenfor den trajektorie som er bestemt av styreutsparingen eller -noten 34. Trajektorien er designet som den ønskede trajektorie for låseelementet 20 mellom åpen eller ulåst og lukket eller låst posisjon. Som et resultat av dette har styrenoten typisk en vinkel i forhold til aksen 14, og er i en foretrukket utførelse vinklet generelt nedover fra ca 50° til ca 70° i forhold til aksen 14.

Styrenoten 34, når den sees i profil i den tykke veggen av et rørelement 10, kan danne et par av hovedsakelig koniske flater 31, 33 som avgrenser et hulrom eller et spor i rørveggen, som det sees på fig. 2. De koniske flater 31, 33 kan være parallelle og konsentriske. Likeledes kan snittet av låseringen 20, når det sees som et profil til en ring, danne en flens som er avgrenset av omrisset av den langstrakte tann 32. Overflaten av tannen/flensen 32 kan være generelt parallell og konsentrisk i forhold til flatene 31, 33 inne i hulrommet i rørveggen.

Den langstrakte tann/flens 32 i låseringen 20, når den er posisjonert inne i noten 34, gjør at ringen 20 kan utvides eller trekke seg sammen radialt med en fore-skrevet aksial bevegelse. Den kombinerte radiale og aksiale bevegelse kan være den ønskede trajektorie for låseringen 20, for å gå klar av eller gå i inngrep med sporene og riggene som danner tennene på de rørformede elementer.

Den kinematiske bevegelse av låseringen 20 kan følgelig bestemmes av styrenoten 34 og den langstrakte tann 32. Selv om dette er ønskelig, behøver det ikke nødvendigvis være tilstrekkelig for en robust mekanisk konnektor som utsettes for et mangfold av installasjonsbetingelser og usikkerhet. Av denne årsak kan det videre være ønskelig å styrbart påføre en betydelig kraft på låseringen, så som med sikkerhetsaktuatoren 30 omtalt ovenfor. I enkelte utførelser kan én eller flere kraftaktua-torer, så som hydrauliske stempler eller et enkelt ringformet stempel, være anordnet omkring omkretsen av ett av de rørformede elementer 10, 12. Stemplet/stemplene kan innvirke på eller støte mot den motsvarende overflate 34 på låseringen 20. Orien-teringen av stemplets virkelinje og vinkelen for kontaktflatene kan være anordnet til å påføre en valgt kraftvektor, styrbart og ved forlangende til låseringen når den er i en hvilken som helst posisjon innenfor sin foreskrevne trajektorie. Selv om et ringformet stempel på ett av de rørformede elementer generelt har sin virkelinje hovedsakelig parallell med rørets akse 14, gjør den vinklede kontaktflate 36 at stemplet 30 påfører en kraft generelt radialt på låseringen 20. Den ønskede kraft er typisk rettet radialt utover (d.v.s. bort fra tennene 18 på et rørelement 10) og mot det andre rør-elementet 12.

Det ringformede stempel 30 kan være enkeltvirkende. Returkraften for å bevirke bevegelse av låsen 20 til inngrep med rørelementene 10, 12, som beskrevet ovenfor, kan påføres av primærmekanismen 50, gjennom sin virkning på låseringen 20. Den langstrakte tann 32 på låseringen 20 beveger seg følgelig inn i styrenoten 34 som respons på kraft fra primærmekanismen 50, hvilken kan skyve det ringformede stempel 30 mot sin låste posisjon.

En alternativ utførelse kan bruke kraften fra en aktuator 50 til å forbelaste styretannen 32 på låseringen mot en enkelt konisk overflate på rørelementet. Denne overflaten og styretannen 32 bestemmer da trajektorien for låseringen. Forbelast-ningskraften fra sikkerhetsaktuatoren kan være en erstatning for bruk av en annen konisk flate som står motsatt den første, for å danne en styrenot. Kraften kan påføres, ved å holde låseringen til sin trajektorie gjennom størstedelen av den bevegelse det tar å nå dens endelige låste posisjon. Kraften kan deretter fjernes (ved å avlaste hydraulikktrykket bak stemplet 30) for ikke å forstyrre når primærmekanismen begynner å påføre forhåndsbelastningen.

Det skal bemerkes at den styreende overflate eller not, og dens motsvarende tann eller flens, kan være posisjonert enten på den øvre eller nedre ende av forbindelsen. Låseringen kan også være lokalisert inne i rørelementene, og kan bevege seg radialt utover for å bevirke forbindelsen med tennene eller innsiden av rør-elementene. Låseringen kan også ha en fjærforbelastning til sideposisjonen eller den ubelastede posisjonen. Hjelpekraftaktuatoren kan likevel være designet til å lede låseringen bort fra tennene.

Den lange tannen 32 strekker seg radialt innover hovedsakelig bortenfor det innerste parti av tennene tilstøtende tannen 32, som vist på fig. 2. Mer bestemt viser fig. 2 at den lange tannen eller flensen har en radial dimensjon som er i det minste ca dobbelt så stor som den radiale dybde av de tilstøtende tenner, slik at, i den ulåste posisjon med begge profilene 16, 18 i en radial avstand innenfor profilene 17, 19, er den lange tannen 32 likevel fastholdt i det minste delvis inne i noten 34.

Den foreliggende oppfinnelse kan omfatte en kinematisk styring og en uavhengig styrt kraftaktuator for å styre kraften og bevegelsen til låseelementet uavhengig av den primære høykraftsmekanisme 50. En rekke fordeler oppnås ved denne teknikk, inkludert høy ytelse, høy kapasitet, konnektorer med lang levetid som kan brukes i dypt vann, og fjernstyrte forbindelser.

Under operasjonen av disse konnektorer, blir et rørelement - med innfestet låsering og andre konnektorkomponenter - typisk senket til umiddelbar nærhet av det andre elementet, d.v.s. brønnhodet. Rørelementet bringes da innsatt over eller inn i brønnhodet. På grunn av den fjerntliggende karakter av denne operasjon, er det en mulighet for at konnektoren som ikke er utstyrt på den måte som er omtalt ovenfor kan støte mot det andre, stasjonære element. Andre ukontrollerte eller eksterne krefter, inkludert gravitasjon, påvirker også innrettingen og innsettingsoperasjonen.

De flere bevegelige deler i forbindelsen, inkludert den primære mekanisme 50 og låseringen 20, blir ved en slik hendelse forstyrrende påvirket til en posisjon som ikke er så bra som ønskelig. Den forstyrrende påvirkning kan i enkelte tilfelle være nok til å feilinnrette låseringen og tennene, og derfor hindre sammenmontering av konnektoren. I en annen situasjon kan den forstyrrende påvirkning for tidlig føre låseringen frem i sin trajektorie. Hvis låseringen begynner å lukke før rørelementene er korrekt innrettet, kan den igjen hindre sammenmontering eller redusere mengden av forhåndsbelastning som oppnås ved den endelige sammenmontering.

I den beskrevne oppfinnelse hindrer den kinematiske tvangsstyring forstyrrende påvirkning av låseringen på utsiden av sin foreskrevne trajektorie. I mellom-tiden hindrer en aktiv kraftaktuator for tidlig fremføring av låseringen innenfor denne trajektorien. I så henseende er kraftaktuatoren en sikkerhetsaktuatorfor å hindre for tidlig eller uønsket aktuering av konnektoren. Sikkerhetsstemplet reduserer også sannsynligheten for en forstyrrende påvirkning under innsetting. Ved fullt slag holder stemplet 30 låseringen 20 sentrert til rørelementet og fullt åpen. Stemplet 30 kan konti-nuerlig aktiveres gjennom hele innsettingsoperasjonen, hvilket holder låseringen i dens valgte posisjon.

Uavhengig styring av låseringen som gjøres mulig av styrenoten og sikkerhetsstemplet muliggjør optimalisering av designen av den primære låsemekanisme 50, for å påføre den beste kraftvektor for forhåndsbelastning av og for å holde forbindelsen, uten at man gir avkall på stabilitet mot forstyrrende påvirkninger. Inklude-ringen av en uavhengig kraftvektor eller sikkerhetsstempel gjør at den kinematiske tvangsstyring og lastflankene på tennene optimaliseres i design, for å trekke rør-elementene sammen for sammenføring og forhåndsbelastning, uten at man gir avkall på stabilitet mot støt eller andre forstyrrende påvirkninger.

I enkelte utførelser kan sikkerhetsstemplet fortsette å påføre en forbelastnings-kraft mot låseringen gjennom størstedelen av lukke- og inngrepsprosessen, for å opprettholde fast kontakt med den primære mekanisme og minke sensitivitet mot noen ytterligere forstyrrende påvirkninger.

Sikkerhetsstemplet kan også hjelpe til med å garantere utløsning når konnektoren må frigjøres etter at den har vært tett sammenbundet og belastet i mange år. Når den primære mekanisme trekkes tilbake, må sikkerhetsstemplet påføre en kraft som skyver låseringen bort fra tennene, hvilket oppveier enhver tendens til at den setter seg fast.

I en utførelse kan det nedre rørelement være den øvre ende av et under-vannsbrønnhodeelement, og det øvre rørelement kan være den nedre ende av et stigerør som er tilpasset til å strekke seg oppover til et borefartøy ved vannets overflate. Den nedre ende av det øvre rørelement av konnektoren kan følgelig senkes til en posisjon over den øvre ende av det nedre element for utløsbar låsing av stigerøret til den øvre ende av brønnhodeelementet.

De innvendige diametere av rørelementene 10, 12 kan ha motsvarende koniske avsmalnende partier 47, 49 omkring sine innvendige diametere, for å motta et tetningselement, så som en pakning 48 for å tette mellom elementer 10,12 når elementene er i låst posisjon. I tillegg kan en tetning 22 være tilveiebrakt ved den grenseflate som er bestemt av lastskuldere 11 og 13. Lastskulder kan omfatte en bred, stump profil, som vist, for å motstå aksiale krefter mellom øvre og nedre rør-elementer 10, 12.

Som vist på fig. 1 kan en mekanisme for å bevege rørelementene mot og bort fra hverandre inkludere et stempel 70 på innsiden av en ytre rørformet hylse 72 for løsbar glidning over utsiden 74 av det øvre rørelement 10, for å danne øvre og nedre trykkammera 76 og 78. Med henvisning til fig. 2, kan det øvre og nedre rørelement 10, 12 bevege seg til sin ulåste posisjon når trykkfluid tilføres til det øvre kammer 76 for stemplet 70 og tømmes fra det nedre kammer 78 for dette. Omvendt, når trykk tilføres til det nedre kammer 78 og tømmes fra det øvre kammer 76, beveges rør-elementene 10, 12 til låst posisjon.

Oppblåsende fluidtrykk kan tilføres gjennom en port 80, mens konnektoren beveges til en utløst posisjon ved hjelp av trykkfluid som tilføres til det nedre kammer 78 gjennom en port 82, mens det tømmes fra det øvre kammer 76 gjennom porten(e) 80. En alternativ utførelse kan plassere styreflanken på låseringen, og styreflensen på det øvre rørelement, som vist på fig. 4.

Selv om foretrukne utførelser av den foreliggende oppfinnelse har blitt illustrert i detalj, er det åpenbart at andre modifikasjoner og tilpasninger av de foretrukne ut-førelser vil tenkes på av de som har fagkunnskap innen området. De utførelser som er vist og beskrevet er således eksemplifiserende, og forskjellige andre modifikasjoner av de foretrukne utførelser kan gjøres, hvilket er innenfor oppfinnelsens idé. Det skal følgelig uttrykkelig forstås at slike modifikasjoner og tilpasninger er innenfor rammen av den foreliggende oppfinnelse, hvilken er angitt i de følgende krav.

Claims (33)

1. Rørforbindelse for forbindelse av et øvre rørelement (10) som har en lengdeakse (11), med et nedre rørelement (12) som har en lengdeakse (13), hvilken rørforbindelse (7) omfatter: et låselegeme (20) som er radialt bevegelig mellom en ulåst posisjon og en låst posisjon; en inngrepsflate på det øvre rørelement (10) for hovedsakelig plant inngrep med en stoppflate på det nedre rørelement (12); minst én indre lastflanke (24) på hvert rørelement (10, 12) og som er vinklet i forhold til lengdeaksen i rørelementet; idet låselegemet (20) har en respektiv ytre lastflanke (25) for inngrep med den indre lastflanke på hvert rørelement (10, 12), for å presse inngrepsflaten aksialt mot stoppflaten; karakterisert ved: enten: et radialt utadragende element (32) på låselegemet (20) og som er aksialt tilstøtende en indre lastflanke, og en styreutsparing (34), for mottak av det radialt utadragende element (32), i ett av rørelementene (10, 12), idet det radialt utadragende element strekker seg radialt innover hovedsakelig bortenfor den indre lastflanke på låselegemet aksialt tilstøtende det utadragende element, eller: et radialt utadragende element på ett av rørelementene (10, 12) og som er aksialt tilstøtende en ytre lastflanke, og en styreutsparing, for mottak av det radialt utadragende element, i låselegemet (20), idet det radialt utadragende element strekker seg radialt utover hovedsakelig bortenfor den ytre lastflanke på låselegemet (20) aksialt tilstøtende det utadragende element; og hvor det utadragende element samvirker med utsparingen for å styre låselegemet (20) og den ytre lastflanke for å føre det respektive rørelement (10, 12) langs en ønsket trajektorie generelt parallell med den lastflanke som er tilstøtende det radialt utadragende element når låselegemet (20) beveges radialt fra den ulåste posisjon til den låste posisjon.

2. Rørforbindelse som angitt i krav 1, hvor i det minste en av en radial lengde av det radialt utadragende element (32) og en radial dybde av styreutsparingen (34) begrenser bevegelse av låselegemet (20) i forhold til rørelementene (10, 12).

3. Rørforbindelse som angitt i krav 1 eller 2, hvor det radialt utadragende element (32) er i det minste delvis posisjonert inne i styreutsparingen (34) når låselegemet (20) er i den ulåste posisjon, og de indre lastflanker har en radial avstand fra de ytre lastflanker.

4. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 1-3, videre omfattende: en aktuator som er aksialt bevegelse i forhold til låselegemet (20); og en skulder på låselegemet (20), bevegelig ved hjelp av aktuatoren, idet skulderen er vinklet for å presse låselegemet (20) og den minst ene ytre lastflanke for å føre hvert rørelement (10, 12) radialt utover.

5. Rørforbindelse som angitt i krav 4, hvor aktuatoren er fluiddrevet.

6. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 1-5, videre omfattende: et aksialt bevegelig kamelement (52, 54) for samtidig å presse den ytre lastflanke på låselegemet (20) for å føre hvert rørelement (10, 12) radialt innover, idet kamelementet har en kamflate (53, 55) som er avsmalnende i en hovedsakelig konstant vinkel i forhold til låselegemet (20).

7. Rørforbindelse som angitt i krav 6, hvor kamelementet (52, 54) er aksialt bevegelig som et resultat av fluidtrykk.

8. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 1-7, videre omfattende: minst ett elastomerisk tetningselement (48) for tetting mellom rørelementene (10, 12).

9. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 1-8, hvor låselegemet (20) har en fjærforbelastning mot den ulåste posisjon.

10. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 1 -9, hvor låselegemet (20) omfatter en c-ring.

11. Rørforbindelse som angit i krav 1, videre omfattende: et fluidtrykket kamelement (52, 54) for å presse låselegemet (20) radialt innover, idet kamelementet (52, 54) har en vinklet kamflate (53, 55) for inngrep med låselegemet (20); minst ett tetningselement (48) for tetting mellom rørelementene (10, 12); en fluidtrykkaktuator som er aksialt bevegelig i forhold til låselegemet (20); og en skulder på låselegemet (20), bevegelig ved hjelp av aktuatoren, idet skulderen er vinklet for å presse låselegemet (20) radialt utover.

12. Rørforbindelse som angitt i krav 11, videre omfattende: et forbelastningselement for å forbelaste låselegemet (20) radialt mot den ulåste posisjon.

13. Rørforbindelse som angitt i krav 11 eller 12, hvor låselegemet (20) omfatter en c-ring.

14. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 1-13, hvor styreutsparingen (34) inneholder koniske flater som generelt er parallelle og konsentriske med flater på det radialt utadragende element (32).

15. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 1-14, hvor det radialt utadragende element (32) har en radial dimensjon på i det minste omtrent det dobbelte av en radial dybde av en tilstøtende lastflanke, slik at, i den ulåste posisjon, vil den minst ene ytre lastflanke ha en radial avstand fra den minst ene indre lastflanke, mens det utadragende element (32) likevel er posisjonert inne i styreutsparingen (34).

16. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 1-15, hvor det radialt utadragende element (32) holdes på låselegemet (20), og styreutsparingen (34) er anordnet i det ene av rørelementene (10, 12).

17. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 1-16, hvor det radialt utadragende element er et langs omkretsen langstrakt element med en konfigurasjon som en flens (32).

18. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 1-17, hvor hver av den minst ene ytre lastflanke på låselegemet (20) har en radial avstand fra den minst ene indre lastflanke på hvert rørelement (10, 12) når låselegemet (20) er i den ulåste posisjon.

19. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 1-18, hvor en radialt ytre flate på låselegemet (20) er i inngrep med et aksialt bevegelig kamelement (52, 54) som presser de ytre lastflanker på låselegemet (20) for å føre hvert rørelement (10, 12) radialt innover, idet kamelementet (52, 54) har en vinklet kamflate (53, 55) for inngrep med låselegemet (20).

20. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 1-19, videre omfattende: en fluidtrykkaktuator som er aksialt bevegelse i forhold til låselegemet (20); og en skulder på låselegemet (20), bevegelig ved hjelp av aktuatoren, idet skulderen er vinklet for å presse låselegemet (20) og den minst ene ytre lastflanke for å føre hvert rørelement (10, 12) radialt utover.

21. Rørforbindelse for å forbinde et øvre rørelement (10) som har en lengdeakse (11), med et nedre rørelement (12) som har en lengdeakse (13), hvilken rørforbindelse (7) omfatter: et låselegeme (20) som er radialt bevegelig mellom en ulåst posisjon og en låst posisjon; en inngrepsflate på det øvre rørelement (10) for hovedsakelig plant inngrep med en stoppflate på det nedre rørelement (12); minst én indre lastflanke på hvert rørelement (10,12), en lastflanke på minst ett rørelement (10, 12), vinklet i forhold til lengdeaksen i det minst ene rørelement (10, 12); minst én ytre lastflanke på låselegemet (20) for inngrep med den minst ene indre lastflanke på hvert rørelement (10, 12), for å presse inngrepsflaten aksialt mot stoppflaten; karakterisert ved: et radialt utadragende element (32) på ett av: låselegemet (20) eller ett av rør-elementene (10, 12), idet det utadragende element (32) strekker seg radialt innover hovedsakelig bortenfor den minst ene indre lastflanke på låselegemet (20), aksialt tilstøtende det utadragende element (32), eller strekker seg radialt utover hovedsakelig bortenfor den minst ene ytre lastflanke på rørelementet (10, 12), aksialt tilstøtende det utadragende element (32); en styreutsparing (34) i det andre av: låselegemet (20) og det ene av rørelementene (10, 12), for mottak av det radialt utadragende element (32), for å styre låselegemet (20) langs en ønsket trajektorie når låselegemet (20) beveges radialt fra den ulåste posisjon til den låste posisjon.

22. Rørforbindelse som angitt i krav 21, videre omfattende: et aksialt bevegelig kamelement (52, 54) for samtidig pressing av den ytre lastflanke på låselegemet (20), for å føre hvert rørelement (10,12) radialt innover, idet kamelementet (52, 54) har en vinklet kamflate (53, 55) for inngrep med låselegemet (20).

23. Rørforbindelse som angitt i krav 22, videre omfattende: et annet aksialt bevegelig kamelement (52, 54) for å presse låselegemet (20) radialt innover, idet det andre kamelement (52, 54) har en vinklet kamflate (53, 55) for inngrep med låselegemet (20).

24. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 21-23, videre omfattende: en aktuator som er aksialt bevegelig i forhold til låselegemet (20); og en skulder på låselegemet (20), bevegelig av aktuatoren, idet skulderen er vinklet til å presse låselegemet (20) og den minst ene ytre lastflanke for å føre hvert rørelement (10, 12) radialt utover.

25. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 21-24, hvor det radialt utadragende element (32) er i det minste delvis posisjonert inne i styreutsparingen (34) når låselegemet (20) er i den ulåste posisjon, og hvor de indre lastflanker på hvert rørelement (10, 12) har en radial avstand fra de ytre lastflanker.

26. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 21-25, hvor låselegemet (20) har en fjærforbelastning mot den ulåste posisjon.

27. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 21-26, hvor låselegemet (20) omfatter en c-ring.

28. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 21-27, hvor det radialt utadragende element er et i omkretsretningen anordnet langstrakt element med en konfigurasjon som en flens (32).

29. Rørforbindelse som angitt i krav 21 eller 22, hvor hver av den minst ene ytre lastflanke på låselegemet (20) har en radial avstand fra den minst ene indre lastflanke på hvert rørlemenet (10, 12) når låselegemet (20) er i den ulåste posisjon.

30. Rørforbindelse som angitt i ethvert av krav 21-27, hvor en radialt ytre flate på lastlegemet (20) er i inngrep med et aksialt bevegelig kamelement (52, 54) samtidig med at den presser de ytre lastflanker på låselegemet (20) for å føre hvert rørelement (10, 12) radialt innover, idet kamelementet (52, 54) har en vinklet kamflate (53, 55) for inngrep med låselegemet (20).

31. Fremgangsmåte til å forbinde et øvre rørelement (10) som har en lengdeakse (11), med et nedre rørelement (12) som har en lengdeakse (13), hvilken fremgangsmåte omfatter: posisjonering av et radialt bevegelig låselegeme (20) radialt utenfor hvert rør-element (10, 12); tilveiebringelse av minst én indre lastflanke (24) på hvert rørelement (10,12) og som er vinklet i forhold til nevnte akse for rørelementet; tilveiebringelse av ytre lastflanker (25) på låselegemet (20) til inngrep med nevnte indre lastflanker på rørelementene (10,12); karakterisert vedtilveiebringelse av: enten et radialt utadragende element (32) på låselegemet (20) og som er aksialt tilstøtende en indre lastflanke, og en styreutsparing (34), for mottak av det radialt utadragende element (32), i ett av rørelementene (10, 12), idet det radialt utadragende element (32) strekker seg radialt innover hovedsakelig bortenfor den indre lastflanke på låselegemet aksialt tilstøtende det utadragende element, eller et radialt utadragende element på ett av rørelementene (10,12) og som er aksialt tilstøtende en ytre lastflanke, og en styreutsparing, for mottak av det radialt utadragende element, i låselegemet (20), idet det radialt utadragende element strekker seg radialt utover hovedsakelig bortenfor den ytre lastflanke på låselegemet (20) aksialt tilstøtende det utadragende element; slik at det utadragende element samvirker med utsparingen for å styre låselegemet (20) og den ytre lastflanke for å føre det respektive rørelement (10, 12) langs en ønsket trajektorie generelt parallelt med den lastflanke som er tilstøtende det radialt utadragende element når låselegemet (20) beveges radialt fra den ulåste posisjon til låseposisjonen; og pressing av låselegemet (20) radialt innover, for å bringe de indre lastflanke i inngrep med de respektive ytre lastflanker, og for å presse rørelementene (10, 12) aksialt mot hverandre.

32. Fremgangsmåte som angitt i krav 31, hvor pressingen av låselegemet (20) radialt innover omfatter: tilveiebringelse av et kamelement (52, 54) som har en kamflate (53, 55) som kommer i inngrep med og er vinklet i forhold til låselegemet (20); og bevegelse av kamelementet (52, 54) aksialt i forhold til låselegemet (20) for å føre låselegemet (20) radialt til den låste posisjon.

33. Fremgangsmåte som angitt i krav 31 eller 32, videre omfattende: tilveiebringelse av en aktuator som er aksialt bevegelig i forhold til låselegemet (20) og en skulder som er faststående i forhold til låselegemet (20), idet skulderen er vinklet for å presse låselegemet (20) og den minst ene lastflanke for å føre hvert rørelement (10, 12) til den ulåste posisjon.