BR102015003271A2

BR102015003271A2 - VALVE FOR A SUBMARINE PRESSURE CONTAINER, SUBMARINE PRESSURE CONTAINER, AND, METHOD FOR FILLING FLUID IN A SUBMARINE PRESSURE CONTAINER OR TO REMOVE FLUID FROM THE SUBMARINE PRESSURE CONTAINER

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Publication number: BR102015003271A2
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Publication date: 2017-09-12

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“VÁLVULA PARA UM CONTENTOR DE PRESSÃO SUBMARINO, CONTENTOR DE PRESSÃO SUBMARINO, E, MÉTODO PARA ENCHER FLUIDO EM UM CONTENTOR DE PRESSÃO SUBMARINO OU PARA REMOVER FLUIDO DO CONTENTOR DE PRESSÃO SUBMARINO” Descrição [001] A presente invenção se refere a uma válvula para um contentor de pressão submarino, especialmente a uma válvula para controlar um fluxo de fluido dentro do contentor de pressão submarino ou out do contentor de pressão submarino, por exemplo, para encher o contentor de pressão submarino com um gás como SF6 ou para remover o gás a partir do contentor. A válvula compreende especialmente uma vedação dupla incluindo pelo menos uma vedação de metal."Valve for an Underwater Pressure Container, Underwater Pressure Container, and Method for Filling Fluid in an Underwater Pressure Container or Removing Fluid from the Underwater Pressure Container" subsea pressure container, especially a valve to control a flow of fluid within the subsea pressure container or out of the subsea pressure container, for example to fill the subsea pressure container with a gas such as SF6 or to remove the gas from from the container. The valve especially comprises a double seal including at least one metal seal.

[002] Para aplicações submarinas, por exemplo, produção de petróleo submarina, transmissão de energia submarina ou telecomunicações submarinas, equipamento a ser operado no fundo do mar deve ser adaptado a este ambiente ríspido. Um maior obstáculo em águas profundas é a pressão extremamente alta sofrida pelo equipamento nessas profundidades da água. Consequentemente, recipientes resistentes à pressão, assim chamados contentores de pressão, podem ser usados para proteger o equipamento nessas profundidades contra alta pressão por prover uma pressão interna de aproximadamente uma atmosfera, correspondente aproximadamente a 100.000 Pascal ou 1 bar.[002] For subsea applications, eg subsea oil production, subsea power transmission or subsea telecommunications, equipment to be operated on the seabed must be adapted to this harsh environment. A major obstacle in deep water is the extremely high pressure suffered by the equipment at these water depths. Accordingly, pressure resistant containers, so-called pressure containers, may be used to protect the equipment at such depths against high pressure by providing an internal pressure of approximately one atmosphere, corresponding to approximately 100,000 Pascal or 1 bar.

[003] Os contentores de pressão usados no fundo do mar para manter e simular uma pressão ambiente similar àquela que é sujeita na superfície são também chamados de câmaras de uma atmosfera, recipientes de uma atmosfera ou contentores de uma atmosfera. Um uso comum, por exemplo, na indústria do petróleo, para tais contentores, é o de proteger componentes sensíveis à pressão, no fundo do mar. Os contentores de pressão podem ser operados em uma profundidade de aproximadamente 3.000 metros abaixo da superfície. Por conseguinte, a pressão fora do contentor pode se tornar extremamente alta, por exemplo, tão alta quanto 300 bar (3 milhões de Pascal). Por conseguinte, uma vedação de alta resistência é requerida em cada abertura do contentor.Pressure containers used on the sea floor to maintain and simulate an ambient pressure similar to that which is subjected to the surface are also called atmosphere chambers, atmosphere vessels or atmosphere containers. A common use, for example in the oil industry, for such containers is to protect pressure sensitive components on the seabed. Pressure containers can be operated at a depth of approximately 3,000 meters below the surface. Therefore, the pressure outside the container can become extremely high, for example as high as 300 bar (3 million Pascal). Therefore, a high strength seal is required at each opening of the container.

[004] Pode ser requerido encher o contentor de pressão com um certo gás ou fluido. Por exemplo, no caso em que o contentor de pressão contém componentes elétricos, pode ser requerido encher o contentor de pressão com hexafluoreto de enxofre (SFó) devido às suas propriedades dielétricas. De acordo com o Painel Intergovemamental sobre Mudança do Clima, SFô é o gás de efeito estufa mais importante e as autoridades estão muito preocupadas por seu lançamento para a atmosfera. Por conseguinte, um lançamento de SFe para a atmosfera deve ser evitado, especialmente durante o enchimento ou a remoção do gás ao, ou a partir do, contentor de pressão.It may be required to fill the pressure container with a certain gas or fluid. For example, where the pressure container contains electrical components, it may be required to fill the pressure container with sulfur hexafluoride (SF6) due to its dielectric properties. According to the Intergovernmental Panel on Climate Change, SFô is the most important greenhouse gas and authorities are very concerned about its release into the atmosphere. Therefore, a release of SFe into the atmosphere should be avoided, especially during filling or removal of gas to or from the pressure vessel.

[005] Por conseguinte, existe uma necessidade de uma válvula para um contentor de pressão submarino, a qual ofereça um alto grau de segurança na operação e durante o enchimento e a evacuação de um fluido ou gás, especialmente gás de SFó.Accordingly, there is a need for a valve for an undersea pressure container which offers a high degree of safety in the operation and during filling and evacuation of a fluid or gas, especially SF6 gas.

[006] De acordo com a presente invenção, este objetivo é atingido por uma válvula para um contentor de pressão submarino como definida na reivindicação 1, um contentor de pressão submarino como definido na reivindicação 11, e um método para encher fluido em um contentor de pressão submarino ou para remover fluido de um contentor de pressão submarino como definido na reivindicação 12. As reivindicações dependentes definem modalidades preferidas e vantajosas da presente invenção.In accordance with the present invention, this object is achieved by a valve for an undersea pressure container as defined in claim 1, an undersea pressure container as defined in claim 11, and a method for filling fluid in an undersea pressure container. pressure or to remove fluid from an underwater pressure container as defined in claim 12. The dependent claims define preferred and advantageous embodiments of the present invention.

[007] De acordo com a presente invenção, uma válvula para um contentor de pressão submarino é provida. A válvula é configurada para controlar um fluxo de fluido. A válvula compreende um corpo de válvula com uma passagem para o fluido. Uma passagem se estende em uma direção longitudinal do corpo de válvula entre um primeiro orifício e um segundo orifício do corpo de válvula e pode ser configurada, de forma que ela pode ser instalada no contentor de pressão submarino com o primeiro orifício sendo arranjado dentro do contentor de pressão submarino e o segundo orifício sendo arranjado em um lado externo do contentor de pressão submarino. Em uma superfície interna da passagem, um assento de válvula, uma seção de vedação e uma seção rosqueada são formados. O assento de válvula pode ser formado como um assento de válvula de uma válvula de disco ou uma válvula de assento axial. A seção de vedação pode compreender uma seção de parede interna cilíndrica. A válvula compreende, além disso, uma haste de válvula arranjada dentro da passagem e móvel na direção longitudinal em relação à passagem entre uma posição fechada e uma posição aberta. A haste compreende um elemento de válvula para prover uma vedação entre o assento de válvula e o elemento de válvula em uma posição fechada. Uma vedação é arranjada entre uma superfície circunferencial externa da haste e a seção de vedação da passagem para prover uma vedação entre a superfície circunferencial externa da haste e a seção de vedação. A superfície circunferencial externa da haste pode compreender uma superfície cilíndrica se conjugando à, e se ajustando dentro da, superfície cilíndrica interna da seção de vedação. A vedação pode ser arranjada em uma ranhura na superfície circunferencial externa da haste ou na superfície cilíndrica interna da seção de vedação, e pode compreender um O-ring feito de borracha ou plástico ou outro material de vedação apropriado para prover uma vedação estanque a gás e fluido entre as superfícies da haste e da seção de vedação. A válvula compreende, além disso, um dispositivo atuador compreendendo uma seção rosqueada engatando com a seção rosqueada da passagem do corpo de válvula, de forma que uma rotação do dispositivo atuador em tomo de um eixo ao longo da direção longitudinal causa um movimento do dispositivo atuador na direção longitudinal. Em outras palavras, o dispositivo atuador compreende, por exemplo, uma rosca externa que se conjuga a uma rosca interna da seção rosqueada. Por rotação do dispositivo atuador, o dispositivo atuador é movido na direção longitudinal da passagem. O dispositivo atuador compreende um elemento de acoplamento para acoplar o dispositivo atuador à haste. O elemento de acoplamento é configurado para empurrar a haste na direção longitudinal no movimento do dispositivo atuador na direção longitudinal. Por exemplo, o dispositivo atuador pode compreender superfícies de encosto arranjadas perpendiculares à direção longitudinal e configuradas para se encostarem contra correspondentes superfícies da haste para empurrar a haste na direção longitudinal. O dispositivo atuador permite o movimento da haste entre a posição aberta e a posição fechada. Devido à translação de um movimento rotativo para o movimento longitudinal pelo dispositivo atuador, uma alta força compressiva pode ser aplicada a partir do dispositivo atuador sobre a haste para empurrar o elemento de válvula contra o assento de válvula em uma posição fechada provendo uma vedação confiável. Além disso, em uma posição fechada, uma vedação de barreira dupla é obtida pelo assento de válvula em conexão com o elemento de válvula e a vedação, aumentando assim a confiabilidade da vedação.In accordance with the present invention, a valve for an underwater pressure container is provided. The valve is configured to control a fluid flow. The valve comprises a valve body with a fluid passageway. A passageway extends in a longitudinal direction of the valve body between a first port and a second valve body port and can be configured so that it can be installed in the subsea pressure container with the first port being arranged within the container. pressure vessel and the second orifice being arranged on an outside side of the subsea pressure vessel. On an internal surface of the passage, a valve seat, a sealing section and a threaded section are formed. The valve seat may be formed as a valve seat of a disc valve or an axial seat valve. The sealing section may comprise a cylindrical inner wall section. The valve further comprises a valve stem arranged within the passageway and movable longitudinally with respect to the passageway between a closed position and an open position. The stem comprises a valve member for providing a seal between the valve seat and the valve member in a closed position. A seal is arranged between an outer circumferential surface of the rod and the sealing section of the passageway to provide a seal between the outer circumferential surface of the rod and the sealing section. The outer circumferential surface of the shank may comprise a cylindrical surface mating with and fitting within the inner cylindrical surface of the sealing section. The seal may be arranged in a groove in the outer circumferential surface of the stem or in the inner cylindrical surface of the seal section, and may comprise an O-ring made of rubber or plastic or other suitable sealing material to provide a gas tight seal and fluid between the surfaces of the stem and the sealing section. The valve further comprises an actuator device comprising a threaded section engaging with the threaded section of the valve body passageway such that a rotation of the actuator device about an axis along the longitudinal direction causes a movement of the actuator device. in the longitudinal direction. In other words, the actuator device comprises, for example, an outer thread that mates with an inner thread of the threaded section. By rotating the actuator device, the actuator device is moved in the longitudinal direction of the passageway. The actuator device comprises a coupling element for coupling the actuator device to the rod. The coupling element is configured to push the rod in the longitudinal direction in the movement of the actuator device in the longitudinal direction. For example, the actuator device may comprise abutment surfaces arranged perpendicular to the longitudinal direction and configured to abut against corresponding stem surfaces to push the stem in the longitudinal direction. The actuator device allows movement of the rod between the open position and the closed position. Due to the translation of a rotary movement to longitudinal movement by the actuator device, a high compressive force may be applied from the actuator device onto the stem to push the valve member against the valve seat in a closed position providing a reliable seal. In addition, in a closed position, a double barrier seal is obtained by the valve seat in connection with the valve element and the seal, thereby increasing seal reliability.

[008] De acordo com uma modalidade, o elemento de acoplamento é acoplado rotativamente à haste de forma que o dispositivo atuador pode ser rotado sem rotar a haste. Como a haste não é rotada durante o movimento em uma posição fechada, uma erosão ou desgaste das superfícies do elemento de válvula e do assento de válvula pode ser evitado e uma vedação confiável pode ser provida mesmo quando a válvula é aberta ou fechada frequentemente.According to one embodiment, the coupling member is rotatably coupled to the stem so that the actuator device can be rotated without rotating the stem. Because the stem is not rotated during movement in a closed position, erosion or wear of valve element and valve seat surfaces can be prevented and reliable sealing can be provided even when the valve is frequently opened or closed.

[009] De acordo com uma outra modalidade, a haste compreende uma primeira extremidade e uma segunda extremidade oposta na direção longitudinal. O elemento de válvula é arranjado na primeira extremidade. Por exemplo, o assento de válvula e o elemento de válvula podem ser arranjados perto do primeiro orifício, enquanto que a seção rosqueada pode ser arranjada perto do segundo orifício do corpo de válvula. Da mesma maneira, a primeira extremidade da haste pode ser arranjada perto do primeiro orifício do corpo de válvula e a segunda extremidade pode ser arranjada perto do segundo orifício do corpo de válvula. Para fechar a válvula, a haste pode ser movida na direção do primeiro orifício para engatar o elemento de válvula com o assento de válvula. Em condições submarinas, a pressão no segundo orifício é consideravelmente mais alta que a pressão no primeiro orifício, causando com que o elemento de válvula seja pressionado contra o assento de válvula por uma diferença de pressão entre o primeiro e segundo orifícios, provendo assim uma vedação confiável na condição fechada da válvula. A haste compreende um primeiro furo se estendendo parcialmente a partir da segunda extremidade na direção longitudinal dentro da haste. O primeiro furo pode compreender um orifício em uma direção axial da haste. Todavia, o primeiro furo não é um furo atravessante, mas se estende somente parcialmente dentro da haste sem atingir a primeira extremidade da haste. A haste compreende, além disso, um segundo furo se estendendo em uma direção radial a partir da superfície circunferencial externa da haste. O primeiro furo e o segundo furo estão em uma comunicação fluídica. Por conseguinte, quando a haste é arranjada na posição aberta, um fluido pode escoar entre o assento de válvula e o elemento de válvula e para adiante através do primeiro e segundo furos da haste para prover uma comunicação fluídica entre o primeiro orifício e o segundo orifício da válvula na posição aberta. O segundo furo é preferivelmente arranjado entre o elemento de válvula e a vedação. A haste pode ser provida na segunda extremidade com um furo de vedação cilíndrico em comunicação fluídica com o primeiro furo. Além disso, um tampão pode ser provido, compreendendo uma seção de vedação cilíndrica configurada para ser inserida no furo de vedação da haste. Adicionalmente, uma vedação pode ser arranjada entre a seção de vedação do tampão e o furo de vedação da haste para prover uma vedação estanque a fluido entre a seção de vedação e o furo de vedação. Assim, em uma posição fechada da válvula e com o tampão sendo inserido no furo de vedação da haste, uma vedação de barreira dupla é provida. Uma primeira barreira é formada pelo assento de válvula em combinação com o elemento de válvula e uma segunda barreira é provida pela vedação arranjada entre a haste e a seção de vedação da passagem para vedar a haste contra um corpo de válvula, e pela outra vedação para prover uma vedação do primeiro furo em combinação com o tampão.According to another embodiment, the rod comprises a first end and a second opposite end in the longitudinal direction. The valve element is arranged at the first end. For example, the valve seat and valve member may be arranged near the first orifice, while the threaded section may be arranged near the second orifice of the valve body. Similarly, the first end of the stem may be arranged near the first hole of the valve body and the second end may be arranged near the second hole of the valve body. To close the valve, the stem may be moved toward the first hole to engage the valve member with the valve seat. Underwater conditions, the pressure in the second orifice is considerably higher than the pressure in the first orifice, causing the valve element to be pressed against the valve seat by a pressure difference between the first and second orifices, thereby providing a seal. reliable in the closed condition of the valve. The rod comprises a first bore extending partially from the second end in the longitudinal direction within the rod. The first hole may comprise a hole in an axial direction of the rod. However, the first hole is not a through hole, but extends only partially within the rod without reaching the first end of the rod. The shank further comprises a second bore extending in a radial direction from the outer circumferential surface of the shank. The first hole and the second hole are in fluid communication. Therefore, when the stem is arranged in the open position, fluid can flow between the valve seat and the valve member and forward through the first and second stem holes to provide fluid communication between the first and second holes. valve in the open position. The second bore is preferably arranged between the valve member and the seal. The rod may be provided at the second end with a cylindrical sealing hole in fluid communication with the first hole. In addition, a plug may be provided, comprising a cylindrical sealing section configured to be inserted into the sealing hole of the rod. Additionally, a seal may be arranged between the cap sealing section and the stem sealing hole to provide a fluid tight seal between the sealing section and the sealing hole. Thus, in a closed position of the valve and with the plug being inserted into the stem seal hole, a double barrier seal is provided. A first barrier is formed by the valve seat in combination with the valve member and a second barrier is provided by the seal arranged between the stem and the sealing section of the passageway to seal the stem against a valve body, and the other seal for provide a first hole seal in combination with the plug.

[0010] Para a abertura da válvula, o tampão deve ser removido e, em vez desse, um adaptador acoplando a válvula a um conduto de fluido pode ser inserido no furo de vedação cilíndrico na segunda extremidade da haste. Ainda, a haste deve ser movida para a posição aberta. Assim, uma comunicação fluídica entre o primeiro orifício do corpo de válvula e o conduto de fluido é obtida para encher, por exemplo, gás de SF(, dentro do contentor de pressão submarino ou para evacuar o contentor de pressão submarino. O adaptador é fluido apertadamente acoplado ao furo de vedação pela outra vedação. A vedação arranjada entre a superfície circunferencial externa da haste e a seção de vedação da passagem provê uma vedação entre a haste e um corpo de válvula e, por conseguinte, uma descarga de fluido, especialmente de gás de SFô, para o ambiente pode ser evitada.For valve opening, the plug must be removed and instead an adapter coupling the valve to a fluid conduit can be inserted into the cylindrical sealing hole at the second end of the stem. Also, the rod must be moved to the open position. Thus, fluid communication between the first orifice of the valve body and the fluid conduit is obtained to fill, for example, SF gas (into the subsea pressure vessel or to evacuate the subsea pressure vessel. The adapter is fluid). tightly coupled to the seal hole by the other seal The seal arranged between the circumferential outer surface of the stem and the sealing section of the passage provides a seal between the stem and a valve body and therefore a discharge of fluid, especially from SFô gas, to the environment can be avoided.

[0011] De acordo com outra modalidade e como descrito acima, a vedação pode ser arranjada em uma ranhura circunferencial na superfície circunferencial externa da haste e a seção de vedação da passagem pode ser se estendendo na direção longitudinal pelo menos a partir da posição, na qual a vedação é arranjada em uma posição fechada, para pelo menos a posição, na qual a vedação é arranjada na posição aberta. Em outras palavras, a vedação provê uma vedação entre a haste e um corpo de válvula em cada posição da haste entre as posições aberta e fechada. Por conseguinte, um vazamento de fluido, por exemplo, gás de SF6, para o ambiente, pode ser evitado na abertura ou fechamento da válvula.According to another embodiment and as described above, the seal may be arranged in a circumferential groove in the outer circumferential surface of the rod and the seal section of the passageway may be extending in the longitudinal direction at least from the position in the wherein the seal is arranged in a closed position to at least the position in which the seal is arranged in the open position. In other words, the seal provides a seal between the stem and a valve body at each stem position between the open and closed positions. Accordingly, a leakage of fluid, for example SF6 gas, into the environment can be prevented by opening or closing the valve.

[0012] De acordo com uma outra modalidade, o assento de válvula e o elemento de válvula são feitos, cada, de um material de metal. O material de metal pode compreender, por exemplo, titânio ou um aço inoxidável, por exemplo, AISI 316. A vedação de metal com metal provê uma alta confiabilidade sob condições submarinas de alta pressão.According to another embodiment, the valve seat and the valve element are each made of a metal material. The metal material may comprise, for example, titanium or a stainless steel, for example, AISI 316. Metal to metal sealing provides high reliability under high pressure underwater conditions.

[0013] De acordo com outra modalidade, o assento de válvula é integralmente formado com um corpo de válvula. Além disso, o elemento de válvula pode ser integralmente formado com a haste. Assim, o número de componentes da válvula pode ser reduzido e, no caso em que a haste bem como um corpo de válvula são feitos de material de metal, uma vedação de metal com metal pode ser provida a baixo custo.According to another embodiment, the valve seat is integrally formed with a valve body. In addition, the valve element may be integrally formed with the stem. Thus, the number of valve components can be reduced and, in case the stem as well as a valve body are made of metal material, a metal to metal seal can be provided at low cost.

[0014] De acordo com a presente invenção, um contentor de pressão submarino é provido, o qual compreende um furo no qual uma válvula, como descrita acima, é montada. Na posição aberta da válvula com o adaptador para o conduto montado dentro do furo de vedação cilíndrico, um fluido ou gás pode ser enchido no contentor de pressão ou pode ser removido do contentor de pressão sem vazamento de gás ou de fluido para o ambiente. Em uma posição fechada, o contentor de pressão submarino é confiavelmente vedado, de forma que, mesmo sob condições de alta pressão submarina, a água do mar não pode entrar no contentor através da válvula.In accordance with the present invention, an undersea pressure container is provided which comprises a bore into which a valve as described above is mounted. In the open position of the valve with the duct adapter mounted within the cylindrical sealing hole, a fluid or gas may be filled into the pressure container or may be removed from the pressure container without leakage of gas or fluid into the environment. In a closed position, the subsea pressure container is reliably sealed so that even under conditions of high subsea pressure seawater cannot enter the container through the valve.

[0015] Além disso, de acordo com a presente invenção, um método para encher fluido em um contentor de pressão submarino ou para remover fluido do contentor de pressão submarino é provido. O contentor de pressão submarino é provido com a válvula, acima descrita, e o método compreende as seguintes etapas de método. Primeiro, o tampão é removido a partir da válvula, especialmente do furo de vedação cilíndrico provida na segunda extremidade da haste, e um adaptador é inserido no furo de vedação. O adaptador compreende uma seção de vedação cilíndrica configurada para ser inserida no furo de vedaçào da haste de forma que a outra vedação provê uma vedação estanque a fluido entre a seção de vedação do adaptador (60) e do furo de vedação. O adaptador é acoplado a um dispositivo de transmissão de fluido, por exemplo, um conduto. O dispositivo de transmissão de fluido é configurado para prover uma pressão em excesso para encher fluido dentro do contentor de pressão submarino ou para prover uma pressão negativa para remover fluido do contentor de pressão submarino. Em seguida, o dispositivo atuador da válvula é rotado de forma que a haste é movida para a posição aberta. Na posição aberta, uma comunicação fluídica é provida entre o dispositivo de transmissão de fluido e um interior do contentor de pressão submarino via o conduto, o adaptador, o primeiro furo e o segundo furo dentro da haste, e um espaço entre o assento de válvula e o elemento de válvula. Por conseguinte, fluido pode ser enchido dentro do contentor de pressão submarino ou fluido pode ser removido do contentor de pressão submarino por meio do dispositivo de transmissão de fluido. Depois que uma desejada quantidade de fluido foi enchida dentro do contentor de pressão submarino ou foi removida do contentor de pressão submarino, o dispositivo atuador é rotado na direção oposta, de forma que a haste é movida para uma posição fechada. O adaptador é removido do furo de vedação da haste e o tampão é inserido no furo de vedação da haste. Nesta condição, uma vedação de barreira dupla é provida, uma primeira vedação pela vedação de metal com metal entre o assento de válvula e o elemento de válvula, e uma segunda vedação entre o furo de vedação cilíndrico da haste e a seção de vedação cilíndrica do tampão. Além disso, durante a operação completa da abertura e fechamento da válvula, a vedação entre a superfície circunferencial externa da haste e a seção de vedação da passagem dentro de um corpo de válvula provê uma vedação estanque a fluido da haste dentro de um corpo de válvula.In addition, according to the present invention, a method for filling fluid in an underwater pressure container or for removing fluid from the underwater pressure container is provided. The subsea pressure container is provided with the valve described above and the method comprises the following method steps. First, the plug is removed from the valve, especially from the cylindrical sealing hole provided at the second end of the stem, and an adapter is inserted into the sealing hole. The adapter comprises a cylindrical seal section configured to be inserted into the stem seal hole so that the other seal provides a fluid tight seal between the adapter seal section (60) and the seal hole. The adapter is coupled to a fluid transmission device, for example a conduit. The fluid transmission device is configured to provide excess pressure to fill fluid within the subsea pressure container or to provide negative pressure to remove fluid from the subsea pressure container. Then the valve actuator device is rotated so that the stem is moved to the open position. In the open position, fluidic communication is provided between the fluid transmission device and an interior of the subsea pressure container via the conduit, the adapter, the first hole and the second hole within the stem, and a space between the valve seat. and the valve element. Accordingly, fluid may be filled into the subsea pressure container or fluid may be removed from the subsea pressure container by means of the fluid transmission device. After a desired amount of fluid has been filled into the subsea pressure container or has been removed from the subsea pressure container, the actuator device is rotated in the opposite direction so that the rod is moved to a closed position. The adapter is removed from the stem sealing hole and the plug is inserted into the stem sealing hole. In this condition, a double barrier seal is provided, a first seal by the metal to metal seal between the valve seat and the valve member, and a second seal between the cylindrical stem seal hole and the cylindrical seal section of the valve. plug. In addition, during the complete operation of valve opening and closing, the seal between the outer circumferential stem surface and the passage seal section within a valve body provides a fluid-tight stem seal within a valve body. .

[0016] Embora características específicas descritas no sumário acima e na seguinte descrição de detalhes sejam descritas em conexão com modalidades e aspectos específicos da presente invenção, deve ser entendido que as características das modalidades de exemplo e aspectos podem ser combinadas entre si, a menos que especificamente observado pelo contrário. Breve descrição dos desenhos [0017] A presente invenção será agora descrita em mais detalhe com referência aos desenhos anexos.While specific features described in the above summary and the following description of details are described in connection with specific embodiments and aspects of the present invention, it should be understood that the features of the exemplary embodiments and features may be combined with each other unless specifically noted on the contrary. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

[0018] A Figura 1 mostra esquematicamente um contentor de pressão submarino de acordo com uma modalidade da presente invenção.Figure 1 schematically shows an undersea pressure container according to one embodiment of the present invention.

[0019] A Figura 2 mostra esquematicamente uma vista em perspectiva de uma válvula de acordo com uma modalidade da presente invenção.Figure 2 schematically shows a perspective view of a valve according to one embodiment of the present invention.

[0020] A Figura 3 mostra esquematicamente uma vista lateral da válvula da Figura 2.Figure 3 schematically shows a side view of the valve of Figure 2.

[0021] A Figura 4 mostra esquematicamente uma vista secional da válvula da Figura 2.Figure 4 schematically shows a sectional view of the valve of Figure 2.

[0022] A Figura 5 mostra esquematicamente uma vista explodida da válvula da Figura 2.Figure 5 schematically shows an exploded view of the valve of Figure 2.

[0023] A Figura 6 mostra esquematicamente uma vista secional da válvula da Figura 2 em conexão com um dispositivo de transmissão de fluido.[0023] Figure 6 schematically shows a sectional view of the valve of Figure 2 in connection with a fluid transmission device.

[0024] A Figura 7 mostra um método compreendendo etapas para operar a válvula da Figura 2 de acordo com uma modalidade da presente invenção.Figure 7 shows a method comprising steps for operating the valve of Figure 2 according to an embodiment of the present invention.

Descrição detalhada de modalidades preferidas [0025] A seguir, modalidades de exemplo da invenção serão descritas em mais detalhe. Deve ser entendido que as características das várias modalidades de exemplo descritas aqui podem ser combinadas entre si, a menos que especificamente observado pelo contrário. Os mesmos sinais de referência nos vários desenhos se referem a componentes similares ou idênticos. Todavia, por razões de clareza, em alguns dos desenhos nem todo componente é designado por um correspondente sinal de referência e esses componentes podem ser referenciados na seguinte descrição detalhada por correspondentes sinais de referência definidos em outros desenhos.Detailed Description of Preferred Embodiments Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described in more detail. It should be understood that the features of the various exemplary embodiments described herein may be combined with each other unless specifically noted otherwise. The same reference signs in the various drawings refer to similar or identical components. However, for the sake of clarity, in some of the drawings not every component is designated by a corresponding reference signal and such components may be referenced in the following detailed description by corresponding reference signals defined in other drawings.

[0026] A Figura 1 mostra esquematicamente um contentor de pressão submarino 11 em um típico ambiente submarino 10. O contentor submarino 11 ou recipiente submarino 11 é usado para alojar componentes 14 em um interior 13 para proteger os componentes 14 contra alta pressão presente na água profunda do mar 12. Para acoplar os componentes 14 com outro equipamento, o contentor submarino 11 pode compreender um orifício 16, por exemplo, uma câmara de pressão compensada, enchida com óleo, e um penetrador elétrico 15 provendo linhas elétricas arranjadas em um conduto enchido de óleo 17. A outra extremidade do conduto 17 pode compreender um conector 18 para acoplar o conduto 17 a outro equipamento submarino ou baseado em terra.Figure 1 schematically shows an subsea pressure container 11 in a typical subsea environment 10. Subsea container 11 or subsea container 11 is used to house components 14 in an interior 13 to protect components 14 against high pressure present in water 12. To couple components 14 with other equipment, the submarine container 11 may comprise a hole 16, for example, an oil-filled pressure compensated chamber, and an electrical penetrator 15 providing electrical lines arranged in a filled conduit. The other end of conduit 17 may comprise a connector 18 for coupling conduit 17 to other underwater or ground-based equipment.

[0027] O contentor 11 pode ser arranjado em águas profundas, por exemplo, em profundidades de 3.000 metros. Por conseguinte, a pressão exercida sobre o contentor 11 pela água do mar 12 pode se tomar tão alta quanto, por exemplo, 300 bar (3 milhões de Pascal). Para permitir a operação de componentes padrões 14 em um tal ambiente ríspido, o contentor de pressão submarino 11 pode prover uma pressão no interior 13 do contentor 11 de, por exemplo, aproximadamente 1 bar (100.000 Pa). Por razões elétricas, por exemplo, para evitar arcos elétricos dentro do contentor 11, o interior 13 do contentor de pressão submarino 11 pode ser enchido com um gás ou fluido, por exemplo, hexafluoreto de enxofre (SFe). Para introduzir ou remover o fluido, uma válvula 20 é provida em um furo ou uma abertura do contentor de pressão submarino 11. Como o gás de SFe pode prejudicar o ambiente, uma segura transferência de gás de gás de SF6 para fora do, e para dentro do, contentor de pressão submarino 11, deve ser provida para evitar o vazamento do gás de SF(, para o ambiente. Além disso, quando o contentor de pressão submarino 11 é arranjado no ambiente submarinho, uma intrusão da água do mar 12 no contentor de pressão submarino 11 deve ser evitada. Por conseguinte, a válvula 20 descrita em mais detalhe abaixo é provida no furo ou abertura do contentor de pressão submarino 11.Container 11 can be arranged in deep water, for example at depths of 3,000 meters. Accordingly, the pressure exerted on the container 11 by seawater 12 can become as high as, for example, 300 bar (3 million Pascal). To allow operation of standard components 14 in such a harsh environment, the subsea pressure container 11 may provide a pressure inside container 11 of, for example, approximately 1 bar (100,000 Pa). For electrical reasons, for example, to avoid electrical arcing within the container 11, the interior 13 of the subsea pressure container 11 may be filled with a gas or fluid, for example sulfur hexafluoride (SFe). For introducing or removing fluid, a valve 20 is provided in a bore or opening of the underwater pressure container 11. As SFe gas can harm the environment, a safe transfer of SF6 gas gas out of, and into inside the subsea pressure vessel 11 shall be provided to prevent the leakage of SF gas (into the environment. In addition, when the subsea pressure vessel 11 is arranged in the subsea environment, an intrusion of seawater 12 into the subsea pressure vessel 11 should be avoided, therefore valve 20 described in more detail below is provided in the hole or opening of the subsea pressure vessel 11.

[0028] A válvula 20 compreende um primeiro orifício 23 em comunicação fluídica com o interior 13 do contentor 11 e um segundo orifício 24 em uma comunicação fluídica com o ambiente do contentor 11. Uma passagem 22 está se estendendo entre o primeiro orifício 23 e o segundo orifício 24 para permitir uma transferência de fluido entre o interior 13 do contentor 11 e o ambiente em um estado aberto da válvula 20, enquanto que uma passagem 22 é bloqueada quando a válvula 20 está em um estado fechado.Valve 20 comprises a first orifice 23 in fluidic communication with the interior 13 of container 11 and a second orifice 24 in fluidic communication with the environment of container 11. A passage 22 is extending between first orifice 23 and the second port 24 to allow a fluid transfer between the interior 13 of the container 11 and the environment in an open state of valve 20, while a passage 22 is blocked when the valve 20 is in a closed state.

[0029] A Figura 2 mostra a válvula 20 em mais detalhe. A válvula 20 compreende um alojamento ou corpo 21, através do qual a passagem 22, acima descrita, está se estendendo. Na Figura 2, o primeiro orifício 23, que pode ser orientado para o interior 13 do contentor de pressão submarino 11, é arranjado no lado inferior. O segundo orifício 24 da válvula 20 é mostrado na Figura 2 em um lado superior e é fechado por uma tampa ou tampão 27. Para a montagem da válvula 20 no contentor 11, uma porca de corpo 25 e um colar de corpo 28 podem ser providos. Para prover uma vedação entre o corpo 21 da válvula 20 e o alojamento do contentor 11, uma vedação 26, por exemplo, um O-ring, pode ser provido em uma correspondente ranhura do corpo 21.Figure 2 shows valve 20 in more detail. Valve 20 comprises a housing or body 21 through which the passage 22 described above is extending. In Figure 2, the first orifice 23, which may be oriented inwardly 13 of the underwater pressure container 11, is arranged on the underside. The second port 24 of valve 20 is shown in Figure 2 on an upper side and is closed by a cap or plug 27. For mounting valve 20 on container 11, a body nut 25 and body collar 28 may be provided. . To provide a seal between valve body 21 and container housing 11, a seal 26, for example an O-ring, may be provided in a corresponding body groove 21.

[0030] A Figura 3 mostra uma vista lateral da válvula 20 mostrada na Figura 2. A Figura 4 mostra uma vista secional da válvula 20 das figuras 2 e 3 provendo mais detalhes do interior da válvula 20. A Figura 5 mostra uma vista explodida da válvula 20. Os componentes e o princípio da válvula 20 serão descritos em mais detalhe a seguir com referência às figuras 4 e 5.Figure 3 shows a side view of valve 20 shown in Figure 2. Figure 4 shows a sectional view of valve 20 of figures 2 and 3 providing further details of the interior of valve 20. Figure 5 shows an exploded view of the valve 20. The components and principle of valve 20 will be described in more detail below with reference to figures 4 and 5.

[0031] A passagem 22 está se estendendo através do corpo 21 da válvula 20 em uma direção longitudinal 39 desde o primeiro orifício 23 para o segundo orifício 24. Em uma superfície interna da passagem 22, um assento de válvula 35, uma seção de vedação 36 e uma seção rosqueada 37 são formadas. O assento de válvula 35 é posicionada no primeiro orifício 23 e a seção rosqueada 37 é posicionada no segundo orifício 24. A seção de vedação 36 é posicionada entre o assento de válvula 35 e a seção rosqueada 37. Uma haste 30 é arranjada em uma passagem 22. A haste 30 tem uma primeira extremidade 41 e uma segunda extremidade 42 na direção longitudinal 39. A primeira extremidade 41 é direcionada para o primeiro orifício 23 e a segunda extremidade 42 é direcionada para o segundo orifício 24. Na primeira extremidade 41, um elemento de válvula 38 é formado. O elemento de válvula 38 tem um formato tronco-cônico. O assento de válvula 35 da passagem 22 tem também um formato tronco-cônico que é essencialmente complementar ao formato tronco-cônico do assento de válvula 35. O assento de válvula 35 é integralmente formada com o corpo 21 e o elemento de válvula 38 é integralmente formado com a haste 30. O corpo 21 bem como a haste 30 são feitos de um material de metal, por exemplo, aço inoxidável ou titânio. Por conseguinte, o elemento de válvula 38 e o assento de válvula 35 cooperam como uma válvula de assento axial tendo uma vedação de metal com metal.Passage 22 is extending through valve body 21 in a longitudinal direction 39 from first hole 23 to second hole 24. On an inner surface of passage 22, a valve seat 35, a sealing section 36 and a threaded section 37 are formed. Valve seat 35 is positioned in first hole 23 and threaded section 37 is positioned in second hole 24. Sealing section 36 is positioned between valve seat 35 and threaded section 37. A stem 30 is arranged in one passageway. 22. Rod 30 has a first end 41 and a second end 42 in the longitudinal direction 39. The first end 41 is directed to the first hole 23 and the second end 42 is directed to the second hole 24. At the first end 41, a valve element 38 is formed. The valve element 38 has a trunk-conical shape. Valve seat 35 of passage 22 also has a frusto-conical shape which is essentially complementary to the frusto-conical shape of valve seat 35. Valve seat 35 is integrally formed with body 21 and valve element 38 is integrally formed. It is formed with the rod 30. The body 21 as well as the rod 30 are made of a metal material, for example stainless steel or titanium. Accordingly, valve member 38 and valve seat 35 cooperate as an axial seat valve having a metal to metal seal.

[0032] A haste 30 é móvel na direção longitudinal 39 dentro da passagem 22. Em uma parte central da haste 30, a haste tem um formato cilíndrico se ajustando ao formato cilíndrico da seção de vedação 36 da passagem 22. Em uma direção circunferencial do formato cilíndrico da haste 30, uma ranhura 46 é provida para receber uma vedação 29. A vedação pode compreender um O-ring e pode ser feita de borracha ou plástico. Em virtude da vedação 29, uma vedação estanque a fluido entre a haste 30 e a seção de vedação 36 da passagem 22 pode ser provida, mesmo quando a haste 30 é movida na direção longitudinal 39 dentro da passagem 22. Partindo da segunda extremidade 42 da haste 30, um primeiro furo ou orifício 43 é provido concentricamente dentro da haste 30 e se estendendo na direção longitudinal 39. Todavia, o primeiro furo 43 não se estende até a primeira extremidade 41, mas termina entre o elemento de válvula 38 e a ranhura 46 da haste 30. Um segundo furo ou orifício 44 é provido em uma direção radial perpendicular à direção longitudinal 39 dentro da haste 30 em uma posição entre o elemento de válvula 38 e a ranhura 46, especialmente em uma posição onde o primeiro furo 43 termina, de forma que uma comunicação fluídica entre o primeiro furo 43 e o segundo furo 44 é provida. Na segunda extremidade 42 da haste 30, um furo de vedação cilíndrico é provido, que está em uma comunicação fluídica com o primeiro furo 43. O furo de vedação cilíndrico na segunda extremidade 42 é dimensionado de forma que uma seção de vedação cilíndrica 45 do tampão 27 pode ser ajustada no furo de vedação cilíndrico. Além disso, outra vedação 34, por exemplo, um O-ring, pode ser arranjada em a ranhura na seção de vedação cilíndrica 45 do tampão 27 de forma que uma vedação estanque a fluido entre a seção de vedação cilíndrica 45 e o furo de vedação cilíndrico da haste 30 é realizada quando o tampão 27 é inserido na segunda extremidade 42 da haste 30.The rod 30 is movable in the longitudinal direction 39 within the passage 22. In a central part of the rod 30, the rod has a cylindrical shape conforming to the cylindrical shape of the sealing section 36 of the passage 22. In a circumferential direction of the cylindrical shape of the rod 30, a groove 46 is provided to receive a seal 29. The seal may comprise an O-ring and may be made of rubber or plastic. By virtue of seal 29, a fluid tight seal between shank 30 and sealing section 36 of passage 22 can be provided even when rod 30 is moved in longitudinal direction 39 within passage 22. Starting from the second end 42 of stem 30, a first bore or bore 43 is provided concentrically within stem 30 and extending in the longitudinal direction 39. However, the first bore 43 does not extend to first end 41, but terminates between valve member 38 and slot 46 of stem 30. A second hole or hole 44 is provided in a radial direction perpendicular to the longitudinal direction 39 within stem 30 at a position between valve member 38 and groove 46, especially in a position where first hole 43 ends. such that fluidic communication between the first hole 43 and the second hole 44 is provided. At the second end 42 of the rod 30, a cylindrical sealing hole is provided which is in fluidic communication with the first hole 43. The cylindrical sealing hole at the second end 42 is dimensioned such that a cylindrical sealing section 45 of the plug 27 may be fitted into the cylindrical sealing hole. In addition, another seal 34, for example an O-ring, may be arranged in the groove in the cylindrical seal section 45 of the cap 27 such that a fluid tight seal between the cylindrical seal section 45 and the seal hole rod 30 is realized when the plug 27 is inserted into the second end 42 of the rod 30.

[0033] Como descrito acima, a haste 30 é móvel na direção longitudinal 39 dentro da passagem 22 da válvula 20. Para mover a haste 30, um dispositivo atuador 31, por exemplo, uma porca ou porca de haste, é provida dentro da seção rosqueada 37 da passagem 22 do corpo de válvula 21. O dispositivo atuador 31 compreende uma seção rosqueada, por exemplo, uma rosca externa, que se conjuga com uma rosca interna da seção rosqueada 37. Assim, o dispositivo atuador 31 é móvel ao longo da direção longitudinal 39 quando o dispositivo atuador 31 é rotado em torno de um eixo ao longo da direção longitudinal 39. O dispositivo atuador 31 compreende um primeiro e um segundo elemento de acoplamento 40, 47 para acoplar o dispositivo atuador 31 à haste 30. O primeiro elemento de acoplamento 40 pode ser formado, por exemplo, por uma superfície plana anular do dispositivo atuador 31 encostando-se contra uma superfície plana anular da haste 30. O segundo elemento de acoplamento 47 pode compreender uma segunda superfície plana do dispositivo atuador 31, oposta à primeira superfície plana do dispositivo atuador 31, encostando-se contra um clipe circular 32 arranjado, por exemplo, na ranhura, na segunda extremidade 42 da haste 30. Quando o dispositivo atuador 31 é movido em uma direção descendente na Figura 4 por rotação do dispositivo atuador 31, a primeira superfície plana 40 do dispositivo atuador 31 encosta-se contra a superfície plana provida na haste 30 e empurra a haste 30 na direção descendente, de forma que o elemento de válvula 38 da haste 30 é pressionado contra o assento de válvula 35 da passagem 22 e uma vedação estanque a fluido, de metal com metal, é realizada. Nesta situação, a válvula 20 é em sua posição fechada. Quando o dispositivo atuador 31 é rotado na direção contrária, a segunda superfície plana 47 encosta-se contra o clipe circular 32 e empurra ou traciona a haste 30 na direção ascendente. Devido ao movimento na direção ascendente, um interstício entre o assento de válvula 35 e o elemento de válvula 38 é gerado, e a válvula 20 está em sua posição aberta. Na posição aberta, uma comunicação fluídica é provida a partir do primeiro orifício 23 através do interstício entre o assento de válvula 35 e o elemento de válvula 38, e através do segundo furo 44 e o primeiro furo 43, para a segunda extremidade 42 da haste 30. Para a limitação do movimento do dispositivo atuador 31 em uma direção ascendente, outro clipe circular 33 pode ser provido em uma extremidade superior da seção rosqueada da passagem 22.As described above, stem 30 is movable in longitudinal direction 39 within passage 22 of valve 20. To move stem 30, an actuator device 31, for example, a nut or stem nut, is provided within the section. 37 of the passage 22 of the valve body 21. The actuator device 31 comprises a threaded section, for example an outer thread, which mates with an internal thread of the threaded section 37. Thus, the actuator device 31 is movable along the longitudinal direction 39 when actuator device 31 is rotated about an axis along longitudinal direction 39. actuator device 31 comprises a first and second coupling member 40, 47 for coupling actuator device 31 to rod 30. first coupling element 40 may be formed, for example, by an annular flat surface of the actuator device 31 abutting against an annular flat surface of the rod 30. The second coupling element 47 may comprise a second flat surface of the actuator device 31, opposite the first flat surface of the actuator device 31, abutting against a circular clip 32 arranged, for example, in the groove, at the second end 42 of the rod 30. When the actuator device 31 is moved in a downward direction in Figure 4 by rotation of the actuator device 31, the first flat surface 40 of the actuator device 31 abuts against the flat surface provided on the rod 30 and pushes the rod 30 in the downward direction so that the actuating member valve 38 of stem 30 is pressed against valve seat 35 of passage 22 and a fluid-tight metal-to-metal seal is realized. In this situation, the valve 20 is in its closed position. When the actuator device 31 is rotated in the opposite direction, the second flat surface 47 abuts against the circular clip 32 and pushes or pulls the rod 30 upwards. Due to upward movement, an interstitial between valve seat 35 and valve element 38 is generated, and valve 20 is in its open position. In the open position, fluidic communication is provided from the first hole 23 through the gap between the valve seat 35 and the valve member 38, and through the second hole 44 and the first hole 43, to the second end 42 of the stem 30. For limiting the movement of actuator device 31 in an upward direction, another circular clip 33 may be provided at an upper end of the threaded section of passage 22.

[0034] A operação da válvula 20 será descrita em mais detalhe a seguir em conexão com as figuras 4, 6 e 7.The operation of valve 20 will be described in more detail below in connection with figures 4, 6 and 7.

[0035] A Figura 4 mostra a válvula 20 em sua posição fechada. A haste 30 é impulsionada pelo dispositivo atuador 31 na direção descendente na Figura 4 de forma que o elemento de válvula 38 é pressionado contra o assento de válvula 35 para prover uma vedação estanque a fluido no primeiro orifício 23. Além disso, a vedação 29 provê uma vedação estanque a fluido entre a haste 30 e a seção de vedação 36 da passagem 22 e, além disso, o tampão 27 provê em combinação com a vedação 34 uma vedação estanque a fluido entre o tampão 27 e a segunda extremidade 42 da haste 30. Por conseguinte, uma vedação dupla é provida, compreendendo a vedação de metal com metal entre o assento de válvula 35 e o elemento de válvula 38 e a vedação entre a haste 30 e o corpo 21 bem como a vedação entre a haste 30 e o tampão 27. Em uma posição fechada da válvula 20, a vedação dupla provê uma alta confiabilidade para evitar a intrusão de água do mar 12 quando o contentor de pressão submarino 11 é arranjado em um ambiente submarino de alta pressão 10.Figure 4 shows valve 20 in its closed position. The stem 30 is driven by actuator device 31 in the downward direction in Figure 4 so that valve member 38 is pressed against valve seat 35 to provide a fluid tight seal in first hole 23. In addition, seal 29 provides a fluid tight seal between shank 30 and sealing section 36 of passage 22, and furthermore, cap 27 provides in combination with seal 34 a fluid sealing seal between cap 27 and second end 42 of rod 30 Accordingly, a double seal is provided, comprising the metal-to-metal seal between valve seat 35 and valve member 38 and the seal between stem 30 and body 21 as well as the seal between stem 30 and valve. cap 27. In a closed position of valve 20, the double seal provides high reliability to prevent seawater intrusion 12 when the subsea pressure container 11 is arranged in a subsea environment. high pressure 10.

[0036] Como descrito acima, a válvula 20 pode ser usada para transferir gás, por exemplo, SFr„ para dentro do contentor de pressão submarino ou para fora do contentor de pressão submarino 11. Um método 70 para encher fluido no contentor de pressão submarino 11 ou para remover tluido do contentor de pressão submarino 11 compreende as seguintes etapas de método 71-77. O fluido a ser transferido para dentro do contentor 11 ou removido do contentor 11 pode ser armazenado em um dispositivo de transmissão de fluido 63, que é configurado para prover uma pressão em excesso para encher fluido ao contentor de pressão submarino 11 ou para prover uma pressão negativa para remover fluido do contentor de pressão submarino 11.As described above, valve 20 may be used to transfer gas, for example, SFr 'into the subsea pressure vessel or out of subsea pressure vessel 11. A method 70 for filling fluid in the subsea pressure vessel. 11 or for removing fluid from the subsea pressure container 11 comprises the following method steps 71-77. Fluid to be transferred into container 11 or removed from container 11 may be stored in a fluid transmission device 63 which is configured to provide excess pressure to fill fluid to the subsea pressure container 11 or to provide pressure. negative to remove fluid from the subsea pressure container 11.

[0037] De acordo com o método 70, na etapa 71, o tampão 27 é removido. Em lugar do tampão 27, um adaptador 60 é inserido no furo de vedação da haste 30. O adaptador 60 tem uma seção de vedação 61 provida com uma vedação 34 para prover uma conexão estanque a fluido com o furo de vedação da haste 30. Como pode ser visto a partir da Figura 6, uma passagem de fluido através do adaptador 60 para o primeiro e segundo furos 43 e 44 é agora provida. O adaptador 60 é acoplado a um conduto 62 que é acoplado ao dispositivo de transmissão de fluido 63. Assim, na etapa 72, por inserção do adaptador 60 no furo de vedação da haste 30, uma conexão ao dispositivo de transmissão de fluido 63 é provida. Na etapa 73, a válvula 20 é aberta por rotação do dispositivo atuador 31 em uma primeira direção, por exemplo, em uma direção no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio, como indicada pela seta 64. Por rotação do dispositivo atuador 31, o dispositivo atuador 31 é movido para cima na direção longitudinal 39 e guia via o clipe circular 32 na haste 30 em uma direção ascendente, de forma que um interstício entre o assento de válvula 35 e o elemento de válvula 38 é gerado e a válvula 20 é aberta. Como o acoplamento entre o dispositivo atuador 31 e a haste 30 via o clipe circular 32 não transmite a rotação a partir do dispositivo atuador 31 para a haste 30, a haste 30 pode ser movida sem rotação. Isto permite que o adaptador 60 e o conduto 62 sejam conectados à haste 30, sem ser rotado, quando a válvula é aberta. Assim, uma comunicação fluídica entre o dispositivo de transmissão de fluido 63 ao interior 13 do contentor de pressão submarino 11 é provida via o conduto 62, o adaptador 60, o primeiro furo 43, o segundo furo 44, e o interstício entre o elemento de válvula 38 e o assento de válvula 35. Em seguida, na etapa 74, o fluido ou gás pode ser transferido entre o dispositivo de transmissão de fluido 63 e o interior 13 do contentor de pressão submarino 11. Então, na etapa 75, a válvula 20 é fechada por meio do giro do dispositivo atuador 31 em uma direção no sentido dos ponteiros do relógio, impulsionando assim a haste 30 em uma direção descendente para fechar o interstício entre o assento de válvula 35 e o elemento de válvula 38. Quando a válvula 20 está em sua posição fechada, o adaptador 60 pode ser removido na etapa 76 e o tampão 27 é inserido no segundo orifício 24 da válvula 20 na etapa 77.According to method 70, in step 71, the plug 27 is removed. In place of cap 27, an adapter 60 is inserted into the sealing hole of shank 30. Adapter 60 has a sealing section 61 provided with a sealing 34 to provide a fluid tight connection to the sealing hole of shank 30. How As can be seen from Figure 6, a fluid passage through the adapter 60 to the first and second holes 43 and 44 is now provided. The adapter 60 is coupled to a conduit 62 which is coupled to the fluid transmission device 63. Thus, in step 72, by inserting the adapter 60 into the sealing hole of the rod 30, a connection to the fluid transmission device 63 is provided. . In step 73, valve 20 is opened by rotating actuator device 31 in a first direction, for example, in a counterclockwise direction as indicated by arrow 64. By rotating actuator device 31, the device actuator 31 is moved upward in longitudinal direction 39 and guides via circular clip 32 on stem 30 in an upward direction so that an interstitial between valve seat 35 and valve element 38 is generated and valve 20 is opened . Since the coupling between actuator device 31 and rod 30 via the circular clip 32 does not transmit rotation from actuator device 31 to rod 30, rod 30 can be moved without rotation. This allows adapter 60 and conduit 62 to be connected to stem 30 without being rotated when the valve is opened. Thus, fluidic communication between the fluid transmission device 63 to the interior 13 of the subsea pressure container 11 is provided via the conduit 62, the adapter 60, the first hole 43, the second hole 44, and the interstice between the flow element. valve 38 and valve seat 35. Then, in step 74, fluid or gas may be transferred between fluid transmission device 63 and interior 13 of subsea pressure vessel 11. Then, in step 75, valve 20 is closed by turning the actuator device 31 in a clockwise direction, thereby pushing the stem 30 in a downward direction to close the gap between the valve seat 35 and the valve member 38. When the valve 20 is in its closed position, adapter 60 may be removed at step 76 and plug 27 is inserted into the second port 24 of valve 20 at step 77.

[0038] A válvula 20, acima descrita, pode ser projetada para um trabalho na profundidade de 3.000 metros. O corpo 21 e a haste 30 podem ser feitos de titânio ou aço inoxidável, por exemplo, AISI 316. A válvula completa pode ter um comprimento de aproximadamente 100 mm e um diâmetro de aproximadamente 45 mm. Em seu estado aberto, o trajeto através do primeiro e segundo furos 43, 44 e o interstício entre o assento de válvula 35 e o elemento de válvula 38 pode ser projetado de forma que um fluxo de fluido de pelo menos 1 1/min. de gás ou outro fluido pode ser obtido em uma diferença de pressão de 10 bar (1 milhão de Pascal).Valve 20, described above, can be designed for work at a depth of 3,000 meters. The body 21 and stem 30 may be made of titanium or stainless steel, for example AISI 316. The complete valve may have a length of approximately 100 mm and a diameter of approximately 45 mm. In its open state, the path through the first and second holes 43, 44 and the gap between valve seat 35 and valve element 38 can be designed such that a fluid flow of at least 1 1 / min. of gas or other fluid can be obtained at a pressure difference of 10 bar (1 million Pascal).

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Valve for an underwater pressure container for controlling a fluid flow, the valve (20) comprises: a valve body (21) comprising a passageway (22) for the fluid extending in a longitudinal direction. (39) between a first orifice (23) and a second orifice (24) of the valve (20), wherein on an inner surface of the passageway (22) a valve seat (35), a sealing section (36) and a threaded section (37) is formed, a rod (30) arranged within the passage (22) and movable in the longitudinal direction (39) relative to the passage (22) between a closed position and an open position, wherein the rod ( 30) comprises a valve member (38) for providing a seal between the valve seat (35) and the valve member (38) in a closed position, a seal (29) arranged between an outer circumferential stem surface and the sealing section (36) of the passage (22) to provide a seal between the outer circumferential surface of the stem (30) and the sealing section (36), and an actuator device (31) comprising a threaded section engaging with the threaded section (37) of the valve body passage (22) (21) ) such that a rotation of the actuator device (31) about the longitudinal direction (39) causes movement of the actuator device (31) in the longitudinal direction (39), wherein the actuator device (31) comprises a coupling element ( 40,47) to couple the actuator device (31) to the stem (30), configured to push the stem in the longitudinal direction (39) in the longitudinal movement of the actuator device (31).

Valve according to claim 1, characterized in that the coupling element (40,47) is rotatably coupled to the stem (30) so that the actuator device (31) can be rotated without rotating the stem (30 ).

Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the stem (30) comprises a first end (41) and an opposite second end (42) in the longitudinal direction (39), wherein the valve element (38) is arranged at the first end (41), and wherein the rod (30) comprises a first hole (43) partially extending from the second end (42) in the longitudinal direction (39) within the rod (30) , and a second hole (44) extending in a radial direction from the outer circumferential surface of the rod (30), wherein the first hole (43) and the second hole (44) are in fluid communication.

Valve according to Claim 3, characterized in that the second bore (44) is arranged between the valve element (38) and the seal (29).

Valve according to Claim 3 or 4, characterized in that the stem (30) is provided at the second end (42) with a cylindrical sealing hole in fluid communication with the first hole (43).

Valve according to Claim 5, characterized in that the valve (20) further comprises a plug (27) comprising a cylindrical sealing section (45) configured to be inserted into the cylindrical sealing hole of the stem. (30), and another seal (34) arranged between the seal section (45) of the cap (27) and the stem seal hole (30) to provide a fluid tight seal between the seal section and the hole sealing

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the seal (29) is arranged in a circumferential groove (46) on the outer circumferential surface of the stem (30), and wherein the sealing section (36) ) of the passageway (22) extending in the longitudinal direction (39) at least from the position in which the seal (29) is arranged in a closed position to at least the position in which the seal (29) is arranged in the position open

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve seat (35) as well as the valve element (38) are made of a metal material.

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve seat (35) is integrally formed with a valve body (21).

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve element (38) is integrally formed with the stem (30).

Underwater pressure container, characterized in that it comprises a hole in which a valve (20) as defined in any one of the preceding claims is mounted.

Method for filling fluid in an underwater pressure container or for removing fluid from the underwater pressure container, the underwater pressure container (11) being provided with a valve (20) as defined in claim 5, the method characterized in that comprising: removing the plug (27) from the valve (20), inserting an adapter (60) into the stem sealing hole (30), the adapter (60) comprising a cylindrical sealing section (61) configured to be inserted into the stem seal hole (30), wherein the other seal (34) provides a fluid tight seal between the seal section (61) of the adapter (60) and the seal hole, where the adapter (60) is coupled to a fluid transmission device (63) configured to provide excess pressure to fill fluid within the subsea pressure container (11) or negative pressure to remove fluid from the subsea pressure container (11), rotate the actuator device (31) to moving rod (30) to open position, filling fluid into subsea pressure container (11) or removing fluid from subsea pressure container (11) by fluid transmission device (63), rotating actuator device (31) ) To move the stem (30) to a closed position, remove the adapter (60) from the stem sealing hole (30), and insert the plug (27) into the stem sealing hole (30).