| dc.description.abstract | Hensikten med denne oppgaven er å se på forbedringer av rack- og pinion systemet som brukes i Izomax's isolasjonsverktøy Add On Gate Valve (AOGV). Dette systemet blir brukt til å sette inn en blindspade mellom to flenser for å utføre vedlikehold i rørledninger. Målet er å finne en ny løsning for å gjøre rack- og pinionsystemet mer robust, eliminere lekkasjeveier og gjøre det mer praktisk å håndtere.
Etter å ha gjennomført møter og gjennomgått dokumentasjon, viste det seg at det nåværende designet manglet tilstrekkelig tetning. En fjærbelastet tetning ble brukt som tetningsmetode, men under testing og trykksetting ble det identifisert problemer med tetningsevnen. Systemet hadde også designfeil som ble oppdaget. Feil dimensjoner og overflate spesifikasjoner førte til tetningsproblemer og kald sveising av deler. For å øke påliteligheten og for å gjøre systemet mer brukervennlig er forbedringer i designet, tetningsmetoden og materialene nødvendig.
Denne rapporten er basert på 2 in (") 1500 lbs class (\#) AOGV som opererer under omgivelsestemperatur på 20°C, ved et designtrykk på 173 bar, et testtrykk på 248 bar som definert i direktivet for trykksatt utstyr (PED) Europeisk Standard (EN) 13445, og med hydrokarboner som mediet i rørledningene.
Arbeidet begynte med å identifisere omfanget av problemet gjennom møter med prosjektledere, prosjektingeniører og mekanikere. Fokuset var på å samle innsikt fra både feltoperasjoner og dokumentasjon. Det ble gjennomført fysiske inspeksjoner på verkstedet for å forstå både installasjons- og vedlikeholdsprosedyrer for det nåværende systemet. Det som fulgte var et omfattende litteratursøk, fokusert på tetting av høytrykksystemer og å finne relevant dokumentasjon for design prosessen. Med informasjonen som ble samlet inn, startet design prosessen ved å bruke de eksisterende tegningene av AOGVen som ble gjort disponible av Izomax. Endringer ble kun gjort inni huset for å beholde den opprinnelige ytre geometrien, mens de eksterne komponentene gjennomgikk et redesign slik at et nytt design kunne lages. Beregninger ble gjort for hovedkomponentene for å sikre at det nye designet vil kunne bli godkjent av Det Norske Veritas (DNV) og designet etter EN 13445.
Med all dokumentasjon og møtene som ble utført ble det laget og presentert tre ulike design. Design 3 ble ansett som mest egnet for formålet. Dette designet består av en flens med O-ringer, inkludert støtteringer for å forsikre tetningen av systemet. Den ene åpne enden av huset ble blendet. Dette ble gjort for å effektivt eliminere en potensiell lekkasjevei fra det eksisterende design. For å sikre at det nye designet blir godkjent og er i samsvar med EN 13445-3, standarden for trykkbeholdere uten egen varmeenhet, ble valget av materiale inspisert og beregninger av komponentene utført. Dette designet anses av oss til å være best egnet for systemet i AOGVen når det gjelder å være robust, praktisk å håndtere og påliteligheten. Dette er et design som ble laget av oss som en forbedring av det opprinnelige systemet og kan betraktes som et forslag til Izomax. Denne rapporten presenterer 3D-modeller, beregninger og teori som støtter dette designet. Alt tatt i betraktning er det avgjørende å gjennomføre testing for å konstatere effektiviteten og påliteligheten til designet. | |
| dc.description.abstract | This thesis looks at improvements in the rack and pinion system that is used to insert an intervention
tool between two flanges to perform maintenance in process systems by using Izomax’s mechanical
isolation tool, Add On Gate Valve (AOGV). The ambition is to find a new solution to get the rack
and pinion system more robust, eliminate leakage paths and make it more functional.
After conducting meetings and reviewing documentation, it was revealed that the current design
had challenges with the sealing. A spring-energized seal was used as the sealing method, but during
testing and pressurization, difficulties with the sealing ability were identified. The system had design
errors that were discovered. Incorrect dimensions and surface specifications led to sealing challenges
and cold welding of parts. To increase reliability and improve functionality, improvements to the
design, sealing method, and materials are necessary.
This report is based on the 2 in (”) 1500 lbs class (#) AOGV operating under ambient temperature
conditions, at a design pressure of 173 bar, a test pressure of 248 bar as defined in Pressure
Equipment Directive (PED) European Standard (EN) 13445, and with hydrocarbons as the system
medium.
The project was initiated by identifying the scope of the issue through meetings with project
managers, project engineers and mechanics. The emphasis was on gathering insights from both
field operations and documentation. There were physical inspections in the workshop to gain
an understanding to both installation and maintenance procedures of the current system. What
proceeded was an extensive literature review, focused on sealing high pressure systems and finding
relevant documentation for the design process. With the information gathered, the design process
started by using the existing drawings of the AOGV provided by Izomax. It was clearly defined
that the dimensions of the housing should not be changed to avoid over-dimensioning the rack and
pinion housing and to maintain the geometry of the AOGV. Changes were made only inside the
housing and external components underwent a redesign and were then assembled into the housing.
Calculations were done to the main components to make sure the new design could be certified
according to EN 13445 and Det Norske Veritas (DNV), where DNV has been designated as the
notified body to assess the conformity of the AOGV.
From the documentation and meetings three designs were created and presented. Design 3 was
deemed the most suitable due to its use of a seal hub with O-rings and corresponding back-up rings
for sealing. With blending one side of the housing, one potential leakage passage was effectively
eliminated from the existing design. To ensure the new design was sufficient and compliant with
the EN 13445-3 standard for designing unfired pressure vessels, the choice of material was inspected
and calculations were performed for shaft bending, bolt strength, and O-rings. This design was
found to be the most sufficient in terms of being robust, functional and reliable. This is a design
that was created as an improvement to the original system and can be considered as a suggestion
to Izomax. This report presents the 3D models, calculations, and theory supporting the design.
However, to validate the functionality and reliability of the design, it is imperative to conduct
testing | |
