NO790030L - Vridbar roerskjoet. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår .vridbare rørkoplinger og mer

bestemt slike koplinger for anvendelse på steder under vann.

Vridbare rørkoplinger benyttes vanligvis av olje- og gassindustrien for sammenkopling av metallrørlengder for å danne en leddet rørledning mellom to steder. En nyere anvendelse av slike koplinger er i en produks jonsrør.ledning mellom en under-vannsstasjon på sjøbunnen og en bøye eller annen flytende kon-struksjon på overflaten, f.eks. en fralands forankrings- og lasteterminal.for tankskip.. Vridbare rørkoplinger (i det føl-gende kalt vrikoplinger) for slik bruk utsettes for konstant be-vegelse, for korrosive omgivelser og for forholdsvis høye utven-dige, hydrostatiske trykk, og det er av vesentlig betydning at de ikke lekker hverken utad, hvorved havet forurenses, eller innad slik at produktet i rørledningen forurenses. Forut for foreliggende . oppfinnelse har det væsrt nødvendig med et vedlikeholds-program som.innebærer utskifting og/eller reparasjon av slike neddykkede vrikoplinger, for å hindre at lekkasjer oppstår. Et slikt program har vist seg både uhensiktsmessig og kostbart.

Gummislanger eller andre forholdsvis bøyelige slanger, det nærliggende alternativ til en leddet rørledning av metall, har alvorlige ulemper. Det er vanskelig å konstruere en slange med stor diameter for undervannstjeneste, som ikke vil briste når den utsettes for.kortvarige høytrykkspulser i produksjons-systemet, og som ikke vil klappe sammen når trykket i produk-sjonssystemet faller til null. Dessuten er slanger som kan mot-stå disse store trykkvariasjoner meget store, ubøyelige og van-skelige å håndtere, og lekkasje gjennom denne slangetype har lett for å oppstå på en plutselig, overveldende og forøvrig dramatisk måte som gir liten eller ingen mulighet for kontroll eller reduk-sjon av problemet.

Det er behov for en produksjons-rørledning bestående av stive rør med vrikoplinger som kontinuerlig kan kontrolleres for lekkasjer uten fjerning av koplingene. Det er også ønske-lig at en påvist lekkasje ved hjelp av fjernstyring skal kunne stoppes midlertidig uten at det er nødvendig å avbryte produk-.sjonsstrømmen gjennom rørledningen. Ved foreliggende oppfinnelse unngår man ovennevnte problemer og ulemper, idet der tilveiebringes en forbedret vrikopling som innbefatter et system for sirkulering av smøremiddel under trykk gjennom kammeret i koplingens lagerring, slik at ved overvåking av dette trykk på et passende sted kan en lekkasje gjennom koplingens tetningssystem inn i dette kammeret oppdages, og ved å analysere smøremidlets sam-mensetning kan lekkasjeretningen, dvs. innad eller utad, bestem-mes. Når lekkasjen er utad fra gjennomløpet i koplingen, kan lekkasjen stoppes ved å øke smøremiddeltrykket til det trykk som hersker i nevnte gjennomløp. Ved innadrettet lekkasje av sjø-vann eller annen væske som koplingen er neddykket i, blir lekkasjen likeledes avbrutt ved at smøremiddeltrykket endres til samme verdi som det trykk som virker på anordningen på grunn av sjøvannet eller' annen ytre fluid. Uansett hvilken retning lekkasjen skjer kan den således stoppes meget hurtig og effektivt ved hjelp av foreliggende oppfinnelse.

Når to eller flere vrikoplinger ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes i undervannsomgivelser, kan smøremiddel-sirkulasjonssystemene til alle koplingene forbindes innbyrdes på hvilken som helst -hensiktsmessig måte som tillater enkel trykk-.overvåking og lekkasjeopphør..

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen. Figur 1 er et sider.iss av en leddet rørledning med vrikoplinger ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 2 er et frontriss av ledd-rørledningen vist i figur • 1. Figur 3 er et isometrisk riss i større målestokk av en vrikopling ifølge figur 1 i henhold til foreliggende oppfinnelse, som viser koplingen innkoplet mellom to metallrørlengder. Figur 4 er et snitt i større målestokk av vrikoplingen, langs linjen 4-4.på figur 3.

En ledd-rørledning A med vrikoplinger ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter et antall.rørlengder P (figur 1 og 2) som er innbyrdes forbundet ved hjelp av et antall rørbend E og et antall vrikoplinger J. Øvre ende av ledd-rørledningen A er forbundet med en flytebøye B sem er forankret på plass ved hjelp av et antall kabler C som h<y>er er innkoplet mellom bøyen og et anker K i sjøbunnen S. Nedre ende av ledd-rørledningen A er forbundet med en produksjons-rørledning F som fører olje og/eller gass for et tankskip T som er fortøyet til bøyen B ved hjelp av en line L.

For sammenkopling av et par metallrør 12 og 14 omfatter hver av vrikoplingene J (figur 3) et ringformet inner-eller tappelement 16 (fig. 4), og et ringformet ytter- eller hylseelement 18 som omgir tappelementet 16, og et antall kulelagre 20 som dreibart forbinder tappelementet 16 og hylseelemen-tet 18. Ytterelementet 18 innbefatter en radielt innadvendt flens 18b ved venstre ende (figur 4) av vrikoplingen J. Innerelementet 16 innbefatter en radielt utadvendt flens 16b ved høyre ende av vrikoplingen J. Kulelagrene 20 ligger i et lagerringkammer 22 som avgrenses av elementets 16 ytre overflate 16a, elementets 18 indre overflate 18a, og av et par ringformede dynamiske fluid-tetninger 24,, 26 mellom elementene 16, 18. Den dynamiske fluidtetning 24 (figur 4) er montert mellom den innadvendte flens 18b og venstre ende av innerelementet 16, og den dynamiske fluidtetning .26 er montert mellom høyre ende av ytterelementet 18 og den utadvendte flens 16b til elementet 16. Vrikoplingen J innbefatter også en innvendig, ringformet, dynamisk hovedtetning 28 som virker til å holde væsken i vrikoplingens gjennomløp 30 fra å lekke i retning utad, og en utvendig, ringformet, dynamisk hovedtetning 32 som virker til å hindre sjøvann eller annen utvendig fluid som koplingen er neddykket i f ra å lekke innover.

For sirkulering av smøremiddel gjennom lagerringkammeret 22 er koplingen J forsynt med et fluidsirkulasjonssystem omfattende en tilførselsledning 34 for smøremiddel (figur 4) og en returledning 36 for smøremiddel, gjenget inn i eller på annen måte forbundet med flensen 16b på fluidtett måte, og en forbindel-sesledning 38 for smøremiddel, likeledes forbundet med koplingselementet 18. En fluidinnløpskanal 40 i koplingselementet 16 skaffer fluidkommunikasjon mellom tilførselsledningen 34 og lagerringkammeret 22, og på samme måte skaffer en fluidutløpskanal 42 i koplingselementet 18 slik kommunikasjon mellom lagerringkammeret 22 og forbindelsesledningen 38. Fluidkommunikasjon mellom forbindelsesledningen 38 og returledningen 36 tilveiebringes ved hjelp av en kanal 44 i ytterelementet 18, et ringformet smøre-middelkammer 46 mellom koplingens inner- og ytterelementer 16,

18, og en fluidreturkanal 48 i innerelementet 16. Lekkasje mellom elementene 16, 18 fra smøremiddelkammeret 46 hindres ved hjelp av en indre dynamisk fluidtetning 50 og en ytre dynamisk, fluid-te.tning 52. I forhold til smøremiddelsystemet i vrikoplingen J som illustrert på tegningen, ledes smøremiddelfluid under trykk gjennom tilførselsledningen 34 og kanalen 40 inn i lagerringkammeret 22, og tilbakeføres deretter til overvåkingsutstyret (ikke vist) gjennom forbindelsesledningen 38, kanalen 44, smøremiddel-kammeret 46, kanalen 48 og returledningen 36, som antydet med pi-lene i figur 4.

Dersom lekkasje skulle oppstå.i den indre hovedtet-ningen 28 (figur 4) , vil den tilstøtende lagerkammertetning 24 utsettes for fluidtrykket i koplingskanalen 30, slik åt utligning av trykket i smøremidlet til samme verdi som trykket i kanalen 3 0 vil hindre lekkasje inn i lagerringkammeret 22. Hvis derimot lekkasje skulle opptre i lagerkammertetningen 24 vil den indre hovedtetning 28 utsettes for smøremiddeltrykket, og trykklekkasje forbi tetningen 28 inn i kanalen 30 kan forhindres ved å regulere trykket i kanalen 30 til samme verdi som smøremiddeltrykket. Dersom . den ytre hovedtetning 32 skulle lekke og derved påvirke tetningen 52, kan denne lekkasje hindres fra å strekke seg inn i smøremiddel-kammeret 4 6 ved å utligne smøremiddeltrykket til samme verdi som trykket i det utenforliggende vann eller annet fluidtrykk.

Smøremiddelsystemet ifølge oppfinnelsen kan også kon-strueres til å omfatte en del av en lukket krets i et hydraulisk system som kunne manøvrere hydraulikksylindere,-ventiler, -motorer etc., ved passende modifisering av forbindelsesledningen for til-kopling til én eller flere av disse ytterligere anordninger.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således en vrikopling med en enkel og hensiktsmessig innretning for sirkulering av et smøremiddel under trykk gjennom koplingen, samt for påvisning av enhver utadrettet lekkasje fra koplingens innside og påvisning av enhver innadrettet lekkasje fra koplingens utside. Regulering av smøremiddeltrykket kan også hindre lekkasje slik at vrikoplingen fortsatt kan benyttes frem til et mer hensiktsmessig tidspunkt for reparasjon av eventuelle lekkasjer.

Konstant sirkulasjon av smøremidlet er ikke nødvendig, idet man gjerne kan benytte periodisk sirkulasjon for å tillate kontroll av tetningene og/eller utskifting av smøremidlet etter behov. Vrikoplingen J kan anvendes i forbindelse med alle fluidtyper, innbefattende flytendegjorte gasser såsom metan og andre petroleumprodukter.

Selv om den best tenkelige utføringsform av foreliggende oppfinnelse er vist og beskrevet, vil det være klart at modifikasjoner og endringer kan utføres uten å avvike fra opp-finnelsesgjenstandens ramme.

Claims (8)

1.V rikopling for sammenkopling av et par rør, karakterisert ved at den omfatter et ringformet indre element, et ringformet ytre element som omgir det indre element, et ringformet lagerringkammer som avgrenses av det indre elements ytre overflate og det ytre elements indre overflate, lagerorganer montert i lagerringkammeret for å lette dreiebevegelse av det ytre element i forhold til det indre element, organer for tetning av lagerringkammeret i hver ende, samt organer for sirkulering av under trykk stående smørefluid gjennom lagerringkammeret.

2. Vrikopling ifølge krav 1, karakterisert ved at et første tetningsorgan er montert mellom lagerringkammeret og det indre elements ytre overflate, og et andre tetningsorgan er montert mellom lagerringkammeret og det ytre elements ytre overflate.

3. Vrikopling ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den omfatter innløpsorganer for tilføring av trykkfluid i en ende av lagerringkammeret, og utløpsorganer for utslipp av fluid i lagerringkammerets andre ende.

4. Vrikopling ifølge krav 3, karakterisert ved at den omfatter en tilførselsledning for smøremiddel og en returledning for smøremiddel, organer for å forbinde tilførsels-ledningen med innløpsorganene og organer for å forbinde returledningen med utløpsorganene.

5. Vrikopling ifølge krav 2, karakterisert ved at det ringformede indre element har et ringformet spor i sin ytre overflate og en radielt utadrettet flens i sin ene ende, og at det ringformede ytre element har et ringformet spor i sin indre overflate og en radielt innadrettet flens ved sin ene ende, hvilke lagerorganer omfatter et antall rullbare elementer anordnet i lagerringkammeret som avgrenses av sporet i det indre elements ytre overflate og i det ytre elements indre overflate.

6. Vrikopling ifølge krav 5, karakterisert ved at det indre element har et antall ringformede spor i sin ytre overflate og at det ytre element har et antall ringformede spor i sin indre overflate, og at den innbefatter et antall kulelagre som hver er anordnet i et spor i det indre elementb g i et tilsvarende spor i det ytre element for å lette dreiebeve- . geise av det ytre element om det indre element.

7. Vrikopling ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at den innbefatter en innløpskanal som er forbundet med en første ende av lagerringkammeret, en utløpskanal i det ytre element forbundet med en andre ende av lagerringkammeret, en tilførselsledning for smøremiddel og en returledning for smøremiddel, organer for å forbinde tilførselsledningen med innløpskanalen, et ringformet smøremiddelkammer utformet i det ytre element i enden nær det indre elements flens, organer for å forbinde det ringformede smøremiddelkammer med utløpskanalen, samt en returkanal forbundet mellom returledningen og det ringformede smøremiddelkammer.

8. Vrikopling ifølge krav 7, karakterisert ved at returkanalen og innlø pskanalen begge er utformet i det • indre element, samt ved organer for å forbinde tilførselslednin-gen og returledningen med det indre element.