CN107110396B - 管道分支歧管及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道分支歧管(7)及其操作方法，该管道分支歧管(7)具有多个管道分支(3)，每个具有入口阻断阀(4)、出口阻断阀(6)以及在入口和出口阻断阀之间具有排放阀(5)的排放出口，其中在每个管道分支的标准操作下，各自的入口阻断阀和出口阻断阀打开，而且各自的排放阀关闭，其中在测试或维护操作中，各自的入口阻断阀和出口阻断阀关闭，而且各自的排放阀打开，而且歧管具有用于选择管道分支中的零个或一个的选择器装置(12)，以用于从标准操作切换到测试操作或维护操作，其中选择器装置仅允许所选择的管道分支中的入口阻断阀关闭，这随后允许各自的排放阀和出口阻断阀打开和关闭以分别切换到测试操作或维护操作。本发明提出，选择器装置具有标准阻断元件(23)和测试许可元件(31)，并且每个入口阻断阀具有入口控制装置(8、9)，其具有正向配合于标准阻断元件的标准阻断反元件(24)，并具有正向配合于测试许可元件的测试许可反元件(32)。

Description

管道分支歧管及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种管道分支歧管及其操作方法，管道分支歧管具有众多管道分支，每个管道分支具有入口阻断阀、出口阻断阀以及在入口阻断阀和出口阻断阀之间具有排放阀的排放出口，其中在每个管道分支的标准操作中，各自的入口阻断阀和出口阻断阀打开，并且各自的排放阀关闭，其中在每个管道分支的测试操作或维护操作中，各自的入口阻断阀和出口阻断阀关闭，并且各自的排放阀打开，歧管具有选择器装置，用于选择管道分支中的零个或一个用于从标准操作切换到测试操作或维护操作，其中选择器装置仅允许所选择的管道分支的一个入口阻断阀关闭，其随后允许各自的排放阀和出口阻断阀被打开和关闭以分别切换到测试操作或维护操作。

可替代地，其中在每个管道分支的测试操作中，入口阻断阀关闭，且排放阀以及出口阻断阀打开，使排放阀能够用作在测试压力下测试流体的入口点，其中在每个管道分支的维护操作中，各自的入口阻断阀和出口阻断阀关闭，并且各自的排放阀打开，其中可替代地，可以在出口阻断阀的下游添加专用测试连接。

背景技术

具有上述特征的装置通常被称为“N个双阻断和排放歧管中的一个”，其中“N”是大于1的数字，并且短语“N个的一个”和“双阻断和排放”通常缩写为“1ooN”和“dbb”。1oo3dbb歧管特别用于流体管线的“高完整性压力保护系统”(HIPPS)，特别是在油或气体管道系统中。在这样的 HIPPS中，1oo3dbb歧管的三条管线——也可以是1oo2的两条管线或者更多(四条管线或者更多)——每个接触独立的压力变送器或开关到开/关阀的下游的要监控的压力。无论何时任何压力变送器发出压力超过临界值的信号，HIPPS关闭一个或多个阀。压力由压力变送器测量，压力变送器信号由逻辑解算器投入到2oo3，当3个变送器中的2个发出高信号时，逻辑解算器将关闭一个或多个阀以阻止进一步的压力增加。

具有三个独立的压力变送器确保冗余测量、以及不中断的操作，特别是在压力变送器的定期检查、测试、校准、维护、维修或更换(以下总结为“测试和维护”)期间：为了检查任何一个压力变送器，通过关闭其入口阻断阀，相关的管道分支与流体管道分离，通过对环境打开排放阀，从压力变送器中释放剩余压力，通过关闭其出口阻断阀，从环境中隔离出压力变送器。在检查和/或维护压力变送器之后，通过打开出口阻断阀将任何剩余压力从压力变送器中释放，然后压力变送器通过关闭排放阀从环境中关闭，然后压力变送器通过打开入口阻断阀重新连接到流体管线。

ASTAVA B.V.，Meppel/NL为1oo3和1oo2dbb歧管提供了一个联锁系统，其基于机械地捕获在复杂轨道中的曲柄手柄，其仅允许通过定位和转动手柄来，首先选择管道分支，然后关闭入口阻断阀，然后打开排放阀，并最后关闭所选分支的出口阻断阀。史密斯流量控制有限公司，Lynbrook/AU和 Netherlocks安全系统，Alphen aan den Rijn/NL的每个都提供了详细的松散密钥系统，其中任何密钥，如果从控制室传送并应用到兼容的阀，只允许操作员打开或关闭相同的阀。已知的跟踪抓握手柄和已知的密钥系统都允许用于根据上述构建管道分支歧管。

在本发明的技术背景中，美国专利US 4429711A公开了一种用于将一对管道管线连接到差压测量仪器的多阀互锁和控制系统。已知的系统具有三个阀，每个阀由旋转手柄驱动，每个手柄具有圆形控制装置，其具有多达三个凹口用于与另一个控制装置机械的相互作用，以允许阀以机械限定的顺序打开或关闭。

现有技术的缺点：操作麻烦、不易适应远程操作，如海底作业。

本发明的目的是提供一种保持既机械简单又易于操作的1ooN dbb管道分支歧管，并且可适用于在海底应用中由所谓的ROV的远程操作。

发明内容

本发明提出，选择器装置具有标准阻断元件，以及测试许可元件，并且每个入口阻断阀具有入口控制装置，其具有正向(positively)配合于标准阻断元件的标准阻断反元件，并且具有正向配合于测试许可元件的测试许可反元件，其中在各自的管道分支的标准操作下，标准阻断元件和标准阻断反 (counter)元件的机械相互作用阻止入口阻断阀关闭，并且其中在选择用于测试操作的各自的管道分支后，测试许可元件和测试许可反元件的机械相互作用允许关闭入口阻断阀和随后的相应排放阀和出口阀的打开和关闭，以使得能够进行测试操作或维护操作。

根据本发明的管道分支歧管上的选择器装置，与每个入口控制装置相互作用具有双重功能：在标准操作中，这种相互作用阻断了各自的入口阻断阀 (这必然意味着选择器装置是管道分支歧管的整体部分)，并且在测试操作或维护操作中释放所选择的入口阻断阀和随后的在分支上的其他阀。选择器装置的双重功能和其作为管道分支歧管中的组件的集成保持相同的机械简单、可锁定并且易于操作。

优选地，在根据本发明的管道分支歧管中，标准阻断反元件和测试许可元件是凹口，分别成形为选择器装置和入口控制装置。凹口可以容易地成形为选择器装置和入口控制装置，例如，通过模具成型或通过研磨。

有利地，在根据本发明的管道分支歧管中，入口控制装置是可枢转的圆盘。通常所知的阀具有用于手动操作的旋转手柄或轮子。可以通过设计容易地将可枢转的圆盘添加到这种手柄或轮子的轴线上。

有利地，在这种管道分支歧管中，测试许可反元件具有圆盘的半径。测试许可反元件是圆形圆盘的一段，特别地容易制造成基本上是圆形的圆盘的入口控制装置。

理想地，在根据本发明的管道分支歧管中，选择器装置是可枢转的圆盘。在这种管道分支歧管中，通过围绕可枢转圆盘的轴线旋转选择器装置来容易地执行选择用于测试操作的任何管道分支。在根据本发明的另一个管道分支歧管中，选择器装置可以是可滑动的杆，并且入口控制装置沿着杆并排布置。

在根据本发明的管道分支歧管的优选实施例中，每个排放阀具有排放控制装置，其具有正向配合于在入口控制装置中的第二标准阻断元件的第二标准阻断反元件，以及具有正向配合于入口控制装置中的第二测试许可元件的第二测试许可反元件，其中在入口阻断阀的打开状态下，第二标准阻断元件和第二标准阻断反元件的机械相互作用阻止排放阀打开，其中在入口阻断阀的关闭状态下，第二测试许可元件和第二测试许可反元件的机械相互作用允许排放阀打开。

在这种管道分支歧管中，除了与选择器装置的相互作用之外，每个入口控制装置进一步具有与各自的排放控制装置相互作用的双重功能：在标准操作中，这种相互作用阻断了各自的排放阀，并且在测试操作中释放它们。入口控制装置的进一步功能使得该管道分支歧管保持更加机械简单且易于操作。

优选地，在根据本发明的这种管道分支歧管中，标准阻断反元件和测试许可元件是凹口，分别成形为入口控制装置和排放控制装置。凹口可以容易地成形为入口控制装置和排放控制装置，例如，通过模具成型或通过研磨。

有利地，在根据本发明的管道分支歧管中，排放控制装置是第二可枢转的圆盘。通常所知的排放阀具有用于手动操作的旋转手柄或轮子。可以通过设计容易地将可枢转的圆盘添加到这种手柄或轮子的轴线上。

有利地，在这种管道分支歧管中，第二标准阻断元件具有圆盘的半径，并且第二测试许可反元件具有第二圆盘的半径。第二标准阻断元件是圆形圆盘的一段，特别地容易制造成基本上是圆形的圆盘的排放控制装置。

在根据本发明的管道分支歧管的优选实施例中，每个出口阻断阀具有出口控制装置，其具有正向配合于在排放控制装置中的第三标准阻断元件的第三标准阻断反元件，以及具有正向配合于排放控制装置中的第三测试许可元件的第三测试许可反元件，其中在入口阻断阀的打开状态下，第三标准阻断元件和第三标准阻断反元件的机械相互作用阻止出口阻断阀打开，其中在排放阀的打开状态下，第三测试许可元件和第三测试许可反元件的机械相互作用允许出口阻断阀关闭。

在这种管道分支歧管中，除了与入口控制装置的相互作用之外，每个排放控制装置进一步具有与各自的出口控制装置相互作用的双重功能：在标准操作中，这种相互作用阻断了各自的出口阻断阀，并且在测试操作中释放它们。排放控制装置的进一步功能使得该管道分支歧管保持更加机械简单且易于操作。

优选地，在根据本发明的这种管道分支歧管中，第三标准阻断反元件和第三测试许可元件是凹口，分别成形为排放控制装置和出口控制装置。凹口可以容易地成形为排放装置和出口控制装置，例如，通过模具成型或通过研磨。

有利地，在根据本发明的这种管道分支歧管中，出口控制装置是第三可枢转的圆盘。通常所知的出口阻断阀具有用于手动操作的旋转手柄或轮子。可以通过设计容易地将可枢转的圆盘添加到这种手柄或轮子的轴线上。

有利地，在这种管道分支歧管中，第三标准阻断元件具有第二圆盘的半径，并且第三测试许可反元件具有第三圆盘的半径。第三标准阻断元件是圆形圆盘的一段，特别地容易制造成基本上是圆形的圆盘的出口控制装置。

本发明还提出了一种用于流体管线的高完整性压力保护系统(HIPPS)，其中HIPPS具有开/关阀、逻辑解算器、用于监测管线的下游压力的启动器、以及致动器，其中如果下游压力超过临界值，则开/关阀自动关闭，并且其中启动器具有根据本发明的管道分支歧管，其具有多个管道分支，每个管道分支连接到各自的压力变送器。根据本发明的HIPPS的管道分支歧管是如之前在“背景技术”部分中限定特征的“N个双阻断和排放中的一个”(“1ooNdbb”) 歧管。根据本发明的HIPPS具有以上针对根据本发明的管道分支歧管的优点。歧管可以配备有接近开关，以示出选择器、入口阻断阀、排放阀和出口阻断阀的位置。

用于监测管线下游压力的启动器可以是压力变送器或压力开关。开/关阀可以由启动器(压力开关)或逻辑解算器自动关闭。HIPPS可以在出口阀下游、出口阻断阀和起动器(压力变送器、传感器)之间有一个测试连接。可替代地，可以通过排放阀进行测试。选择器装置和/或任何控制装置上的位置开关可以实现远程检测。

本发明还进一步提出了一种操作根据本发明的管道分支歧管的方法，包括选择用于从标准操作切换到测试操作的任何管道分支的步骤。根据本发明的方法还具有以上针对根据本发明的管道分支歧管的优点。

附图说明

随后将参考以下示意图所示的优选实施例更详细地描述根据本发明的设备和相关联的方法。

图1示出了在标准操作下现有技术的1oo3dbb歧管的阀门；

图2a示出了在标准操作下根据本发明的1oo3dbb歧管；

图2b示出了歧管的入口控制装置；

图2c示出了歧管的排放控制装置和出口控制装置；

图3a示出了歧管，其中一个分支被选择为用于测试操作；

图3b示出了歧管，其中被选择的分支的入口阻断阀关闭；

图3c示出了歧管，其中被选择的分支的排放阀打开；

图3d示出了歧管，其中被选择的分支的出口阻断阀关闭；而且

图4示出了根据本发明的第二歧管；

图5a示出了根据本发明的第三歧管的分支细节，其中入口阻断阀关闭；

图5b-d示出了细节，其中排放阀三分之一、三分之二以及完全打开；

图6a示出了在标准操作下根据本发明的第四歧管的分支细节；以及

图6b示出了细节，其中入口阻断阀关闭；以及

图6c-g示出了细节，其中排放阀以四个步骤部分打开、以及完全打开；

图7a示出了在标准操作下根据本发明的第五歧管的分支细节；

图7b示出了细节，其中入口阻断阀关闭；以及

图7c示出了细节，其中排放阀打开。

具体实施方式

图1示意性地示出了用于在高完整性压力保护系统(HIPPS)中的现有技术“三个双阻断和排放中的一个(one out of three double block-and-bleed)” (“1oo3dbb”)歧管1，并且将三个单独的压力变送器连接到气体或油流体管线2。已知的歧管1具有一个过程连接件，分成三个单独的管道分支3，每个连接到流体管线2，管道分支具有入口阻断阀4、排放阀5和出口阻断阀6,，并连接到压力变送器的其中一个。入口阻断阀4、排放阀5以及出口阻断阀6是球阀，并且通过每一个围绕与图示的平面成直角的轴线顺时针或逆时针旋转四分之一圈来打开或关闭。压力变送器以及HIPPS的其他部件在图1中未示出。

在每个分支3中，在歧管1的标准操作中，流体首先通过入口阻断阀4，然后通过排放阀5，然后通过出口阻断阀6，最后进入压力变送器。

图2a示出了根据本发明的基于上述已知歧管1的第一歧管7。在歧管7 中，每个入口阻断阀4具有入口控制装置8、9，每个排放阀5具有排放控制装置10，并且每个出口阻断阀6具有出口控制装置11。歧管7还具有用于选择任何分支3的选择器装置12，用于测试操作。在歧管7中，选择器装置 12、入口控制装置8、9、排放控制装置10和出口控制装置11都是基本上为圆形的、可枢转的盘，其(与选择器装置12分开)安装到入口阻断阀4、排放阀5和出口阻断阀6的操作轴线上。操作轴线未示出。选择器装置12具有100mm的直径13，并且具有配合入口控制装置8、9的直径15的单个凹口14。在其他优选实施例中，直径13基于阀的尺寸而改变。

图2b所示的入口控制装置8、9具有90mm的直径15，以及配合选择器装置12的直径13的凹口16和配合排放控制装置10的直径18的另一个凹口17。在其他优选实施例中，直径15基于阀的尺寸而改变。歧管7具有两个不同类型的入口控制装置8、9。第一种类型的入口控制装置8安装到左右分支3的入口阻断阀4。第一凹口16和第二凹口17在入口控制装置8的相对侧。

第二种类型的入口控制装置9安装到中间分支3的入口阻断阀4，并且具有成直角的第一凹口16和第二凹口17。

歧管7的排放控制装置10和出口控制装置11对于所有三个分支是相同的。两者都具有80mm的直径18。在其他优选实施例中，直径18基于阀的尺寸变化。排放控制装置10具有配合入口控制装置8、9的直径15的第一凹口19，并且与其成直角的，第二凹口20配合出口控制装置11的直径18。出口控制装置11具有一个单独的凹口21，其配合排放控制装置10的直径 18。

在第一歧管7中，入口控制装置8、9、排放控制装置10、出口控制装置11以及选择器装置12是共面的，第一歧管7的凹口14、16、17、19、20、 21是透镜形的。

在歧管7的标准操作模式中，选择器装置12的作为标准阻断元件23的圆形边缘22配合入口控制装置8、9的作为标准阻断反元件24的第一凹口 16以阻止其旋转，并且关闭入口阻断阀4。入口控制装置8、9的作为第二标准阻断元件26的圆形边缘25配合与排放控制装置10的作为第二标准阻断反元件27的第一凹口19以阻止其旋转，并使排放阀5对环境打开。作为排放控制装置10的作为第三标准阻断元件29的圆形边缘28配合出口控制装置11的作为第三标准阻断反元件30的凹口21以阻止其旋转，并使出口阻断阀6关闭。

图3a至3d示出了用于设置歧管7以进行右分支3的测试操作的动作的顺序：

首先，根据图3a，选择器装置12逆时针旋转四分之一圈。选择器装置 12的作为测试许可元件31的凹口14现在配合右入口控制装置8的作为测试许可反元件32的圆形边缘25以允许其旋转。

第二，根据图3b，右入口控制装置8逆时针旋转四分之一圈，而且右入口阻断阀4关闭。右入口控制装置8的作为第二测试许可元件33的第二凹口17现在配合右排放控制装置10的作为第二测试许可反元件34的圆形边缘28以允许其旋转。右入口控制装置8的圆形边缘25现在配合选择器装置 12的凹口14以阻止其旋转。

第三，根据图3c，右排放控制装置10顺时针旋转四分之一圈，以及右排放阀5，以及因此压力变送器对环境打开。右排放控制装置10的作为第三测试许可元件35的第二凹口20现在配合右出口控制装置11的作为第三测试许可反元件37的圆形边缘36以允许其旋转。右排放控制装置10的圆形边缘28现在配合右入口控制装置8的第二凹口17以阻止其旋转。

第四，根据图3d，右出口控制装置11顺时针旋转四分之一圈，而且右出口阻断阀6关闭。右出口控制装置11的圆形边缘36现在配合右排放控制装置10的第二凹口20以阻止其旋转。

在设置为图3d所示的测试操作模式后，右分支3处的压力变送器既从流体管线2的压力释放，并从右分支3分离。压力变送器现在可以进行测试或更换，而不影响HIPPS的功能。

与上述不同，为了将歧管7设置为用于左分支3的测试操作，选择器装置12将被顺时针旋转四分之一圈。为了设置用于中间分支3的测试操作，选择器装置12将被旋转半圈，而中间入口控制装置9顺时针旋转四分之一圈。对于每个分支3，排放控制装置10和出口控制装置11的操作如上。

右分支3的压力变送器成功测试或更换后，图3a至3d中所示的动作顺序必须倒转返回到标准操作模式：

第一，倒转图3d，右出口控制装置逆时针旋转四分之一圈，并且右出口阻断阀6打开，因此压力变送器对环境打开。右出口控制装置11的凹口21 现在配合右排放控制装置10的圆形边缘28以允许其旋转。

第二，倒转图3c，右排放控制装置10逆时针旋转四分之一圈，以及右排放阀5，并且因此压力变送器从环境中关闭。右排放控制装置10的第一凹口19现在配合右入口控制装置8的圆形边缘25以允许其旋转。右排放控制装置10的圆形边缘28现在配合右出口控制装置11的凹口21以阻止其旋转。

第三，倒转图3b，右入口控制装置8顺时针旋转四分之一圈，以及右入口阻断阀4，并且因此压力变送器向流体管线2打开。右入口控制装置8的第一凹口16现在配合选择器装置12的圆形边缘22以允许其旋转。右入口控制装置8的圆形边缘25现在配合右排放控制装置10的第一凹口19以阻止其旋转。

第四，倒转图3a，选择器装置12顺时针旋转四分之一圈。选择器装置 12的圆形边缘22现在配合右入口控制装置8的第一凹口16以阻止其旋转。替代地，选择器装置12可以转动半圈，用于设置歧管7，用于左分支3的测试操作，或者逆时针转动四分之一圈，用于设置歧管7，用于中间分支3的测试操作。

图4示出了根据本发明的第二歧管38，其与以上示出的第一歧管7不同，其在于选择器装置39是杆，而且入口控制装置41的第一凹口40是直线切割节段。

第二歧管38以标准操作模式示出，但准备用于右管道分支42的测试操作：选择器装置39的作为标准阻断元件44的上部直线边缘43配合左和中间入口控制装置41的作为标准阻断反元件45的第一凹口40，以阻止其旋转，并使左和中间入口阻断阀关闭，以及使各自的压力变送器从流体管线46关闭。作为选择器装置39的测试许可元件48的凹口47配合作为右入口控制装置41的测试许可反元件50的圆形边缘49以允许其旋转，并且关闭右入口阻断阀，以及从流体管线46关闭各自的压力变送器。压力变送器未示出。

图5a示出了根据本发明的第三(未进一步示出)歧管的分支中的入口控制装置51、排放控制装置52以及出口控制装置53的侧视图和顶视图。第三歧管与第一歧管7的不同之处在于排放阀是针阀，其需要顺时针旋转四分之三(而不是四分之一)以用于完全对环境打开。

在第三歧管中，入口控制装置51以及出口控制装置53的形状与第一歧管7中的基本相同。只是使入口控制装置51双倍于出口控制装置53的厚度 54，并且使第二凹口55(以及相应地排放控制装置52的第一凹口56)比第一歧管7中的小。

排放控制装置52也双倍于出口控制装置53的厚度54。并且进一步偏离第一歧管7的是，配合于出口控制装置53的圆形边缘58的排放控制装置52 的第二凹口57仅具有(稍微大于)出口控制装置53的厚度54。

根据图5a，相关的分支被选择用于测试操作，入口控制装置51顺时针旋转四分之一圈，并且入口阻断阀关闭。入口控制装置51的作为第二测试许可元件59的第二凹口55配合排放控制装置52的作为第二测试许可反元件61的圆形边缘60以允许其旋转。排放控制装置52的作为第三标准阻断元件62的圆形边缘60配合出口控制装置53的作为第三标准阻断反元件64 的凹口63以阻止其旋转。

根据图5b，将排放控制装置52顺时针旋转四分之一圈后，排放阀打开三分之一。入口控制装置51的第二凹口55仍然配合排放控制装置52的圆形边缘60，第二凹口具有略大于54的厚度。将入口控制装置51的凹口55 填充到排放控制装置52的第二凹口57中。排放控制装置52的圆形边缘60 仍然配合出口控制装置53的凹口63。

根据图5c，将排放控制装置52顺时针旋转另外四分之一圈后，排放阀打开三分之二。出口控制装置51的第二凹口55仍然配合排放控制装置52 的圆形边缘60。排放控制装置52的圆形边缘60仍然配合出口控制装置53 的凹口63，因为排放控制装置52的第一凹口56比出口控制装置53的凹口 63小。

根据图5d，将排放控制装置52顺时针旋转最后四分之一圈后，排放阀完全打开。出口控制装置51的第二凹口55仍然配合排放控制装置52的圆形边缘60。排放控制装置52的作为第三测试许可元件65的第二凹口57配合出口控制装置53的作为第三测试许可反元件66的圆形边缘58以允许其旋转，并关闭出口阻断阀。

图6a示出了根据本发明的第四(未进一步示出)歧管的分支中的入口控制装置67、排放控制装置68以及出口控制装置69的侧视图和顶视图。第四歧管与第一歧管7的不同之处在于排放阀是针阀，其需要逆时针旋转多个四分之一(而不是四分之一)以用于完全对环境打开。

在第四歧管中，入口控制装置67以及出口控制装置69的形状与第一歧管7中的入口控制装置67和出口控制装置69基本相同。只是使入口控制装置67是出口控制装置69的厚度70的一倍半。

排放控制装置68是出口控制装置69的厚度70双倍。其它偏离第一歧管7的是，配合于入口控制装置67的圆形边缘72的排放控制装置68的第一凹口71仅具有(稍微大于)其厚度70。并且排放控制装置68没有配合出口控制装置69的第二控制装置。相反地，在旋转中的排放控制装置68提升出口控制装置69，用于允许其旋转。

如图6a所示，从标准操作模式开始，在选择用于测试操作的相关分支后，根据图6b，入口控制装置67顺时针旋转四分之一圈，并且入口阻断阀关闭。入口控制装置67的作为第二测试许可元件74的第二凹口73配合排放控制装置68的作为第二测试许可反元件76的圆形边缘75，以允许其旋转。作为排放控制装置68的第三标准阻断元件77的圆形边缘75配合出口控制装置69的作为第三标准阻断反元件79的凹口78，以阻止其旋转。

根据图6c，将排放控制装置68顺时针旋转四分之一圈后，排放阀打开六分之一。入口控制装置67的第二凹口73仍然配合排放控制装置68的圆形边缘75。排放控制装置68的圆形边缘75仍然配合出口控制装置69的凹口78。

根据图6d，将排放控制装置68顺时针旋转另外四分之一圈后，排放阀打开六分之二。入口控制装置67的第二凹口73仍然配合排放控制装置68 的圆形边缘75。与排放控制装置68的第一凹口71重叠的排放控制装置68 的圆形边缘75仍然配合出口控制装置69的凹口78。

根据图6e，将排放控制装置68顺时针旋转另外四分之一圈后，排放阀打开一半。入口控制装置67的第二凹口73仍然配合排放控制装置68的圆形边缘75。排放控制装置68的圆形边缘75仍然配合出口控制装置69的凹口78。

根据图6f，将排放控制装置68顺时针旋转另外四分之一圈后，排放阀打开三分之二。入口控制装置67的第二凹口73仍然配合排放控制装置68 的圆形边缘75，其与排放控制装置68的第一凹口71重叠。排放控制装置 68的圆形边缘75仍然配合出口控制装置69的凹口78。

根据图6g，将排放控制装置68顺时针旋转最后半圈后，排放阀完全打开。入口控制装置67的第二凹口73仍然配合排放控制装置68的圆形边缘 75。同时，排放控制装置68提升过出口控制装置69。排放控制装置68的作为第三测试许可元件81的下表面80因此配合出口控制装置69的作为第三测试许可反元件83的上表面82以允许其旋转，并关闭出口阻断阀。

图7a示出了根据本发明的第五(未进一步示出)歧管的分支中的入口控制装置84、排放控制装置85以及出口控制装置86的侧视图和顶视图。第五歧管与第一歧管7不同之处在于其在分支侧具有排放阀。

如在第一歧管7中，入口控制装置84具有一个凹口，其配合选择器装置(这里既未示出凹口也未示出选择器装置)，并且另一个凹口87配合排放控制装置85。排放控制装置85具有第一凹口88，其配合入口控制装置84，并且与其成直角的，第二凹口89配合出口控制装置86。出口控制装置86 具有一个单独的凹口90，其配合排放控制装置85。在分支中，入口控制装置84以及出口控制装置86是共面的，并且垂直于排放控制装置85。第五歧管的凹口87、88、89、90是凹槽。

如图7a所示，在标准操作模式下，入口控制装置84的作为第二标准阻断元件的圆形边缘91配合排放控制装置85的作为第二标准阻断反元件93 的第一凹口88，以阻止其旋转。排放控制装置85的作为标准阻断元件95 的圆形边缘94配合出口控制装置86的作为第三标准阻断反元件96的凹口 90，以阻止其旋转。

图7b和7c示出了将分支设置到测试操作的动作顺序：

选择分支用于测试操作后，根据图7b，入口控制装置84逆时针旋转四分之一圈，且右入口阻断阀关闭。入口控制装置84的作为第二测试许可元件97的第二凹口87现在配合排放控制装置85的作为第二测试许可反元件 98的圆形边缘94，以允许其旋转。入口控制装置84的圆形边缘91现在阻止了选择器装置的旋转。

然后，根据图7c，排放控制装置85与排放阀顺时针旋转四分之一圈，并且因此压力变送器对环境打开。排放控制装置85的作为第三测试许可元件99的第二凹口89现在配合出口控制装置86的作为第三测试许可反元件 101的圆形边缘100，以允许其旋转。排放控制装置85的圆形边缘94现在配合入口控制装置84的第二凹口87以阻止其旋转。

在根据本发明的另一个HIPPS中，测试连接可以在出口阻断阀和压力变送器(传感器)之间。还可替代地，可以通过排放阀进行测试。选择器装置和/或任何控制装置上的位置开关可以实现远程检测。

在图中

1 歧管

2 流体管线

3 分支

4 入口阻断阀

5 排放阀

6 出口阻断阀

7 歧管

8 入口控制装置

9 入口控制装置

10 排放控制装置

11 出口控制装置

12 选择器装置

13 直径

14 凹口

15 直径

16 凹口

17 凹口

18 直径

19 凹口

20 凹口

21 凹口

22 边缘

23 标准阻断元件

24 标准阻断反元件

25 边缘

26 标准阻断元件

27 标准阻断反元件

28 边缘

29 标准阻断元件

30 标准阻断反元件

31 测试许可元件

32 测试许可反元件

33 测试许可元件

34 测试许可反元件

35 测试许可元件

36 边缘

37 测试许可反元件

38 歧管

39 选择器装置

40 凹口

41 入口控制装置

42 分支

43 边缘

44 标准阻断元件

45 标准阻断反元件

46 流体管线

47 凹口

48 测试许可元件

49 边缘

50 测试许可反元件

51 入口控制装置

52 排放控制装置

53 出口控制装置

54 厚度

55 凹口

56 凹口

57 凹口

58 边缘

59 测试许可元件

60 边缘

61 测试许可反元件

62 标准阻断元件

63 凹口

64 标准阻断反元件

65 测试许可元件

66 测试许可反元件

67 入口控制装置

68 排放控制装置

69 出口控制装置

70 厚度

71 凹口

72 边缘

73 凹口

74 测试许可元件

75 边缘

76 测试许可反元件

77 标准阻断元件

78 凹口

79 标准阻断反元件

80 表面

81 测试许可元件

82 表面

83 测试许可反元件

84 入口控制装置

85 排放控制装置

86 出口控制装置

87 凹口

88 凹口

89 凹口

90 凹口

91 边缘

92 标准阻断元件

93 标准阻断反元件

94 边缘

95 标准阻断元件

96 标准阻断反元件

97 测试许可元件

98 测试许可反元件

99 测试许可元件

100 边缘

101 测试许可反元件。

Claims (15)

1.管道分支歧管(7、38)，其具有多个管道分支(3、42)，

a.每个管道分支(3、42)具有入口阻断阀(4)、出口阻断阀(6)以及在入口阻断阀(4)和出口阻断阀(6)之间具有排放阀(5)的排放出口，其中在每个管道分支(3、42)的标准操作中，各自的入口阻断阀(4)和出口阻断阀(6)打开，并且各自的排放阀(5)关闭，并且其中在每个管道分支(3、42)的测试操作或维护操作中，各自的入口阻断阀(4)和出口阻断阀(6)关闭，并且各自的排放阀(5)打开，以及

b.具有选择器装置(12、39)的歧管(7、38)，用于选择管道分支(3、42)中的零个或一个用于从标准操作切换到测试操作或维护操作，其中选择器装置(12、39)仅允许所选择的管道分支(3、42)的一个入口阻断阀(4)关闭，其随后允许各自的排放阀(5)和出口阻断阀(6)打开和关闭以分别切换到测试操作或维护操作，

其特征在于

c.选择器装置(12、39)具有标准阻断元件(23、43)，以及测试许可元件(31、48)，以及

d.每个入口阻断阀(4)具有入口控制装置(8、9、41、51、67、84)，入口控制装置具有正向配合于标准阻断元件(23、43)的标准阻断反元件(24、45)，以及具有正向配合于测试许可元件(31、48)的测试许可反元件(32、50)，

其中在各自的管道分支(3、42)的标准操作下，标准阻断元件(23、43)和标准阻断反元件(24、45)的机械相互作用阻止入口阻断阀(4)关闭，其中在选择用于测试操作的相应管道分支(3、42)后，测试许可元件(31、48)和测试许可反元件(32、50)的机械相互作用允许关闭入口阻断阀(4)和随后的各自的排放阀(5)和出口阻断阀(6)的打开和关闭，以使得能够进行测试操作或维护操作。

2.根据前述权利要求所述的管道分支歧管(7、38)，其特征在于，标准阻断反元件(24、45)和测试许可元件(31、48)是凹口(14、16、40、47)。

3.根据权利要求1所述的管道分支歧管(7、38)，其特征在于，入口控制装置(8、9、41、51、67、84)是可枢转的圆盘。

4.根据权利要求1所述的管道分支歧管(7)，其特征在于，测试许可反元件(32、50)具有圆盘的半径。

5.根据权利要求1所述的管道分支歧管(7)，其特征在于，选择器装置(12)是可枢转的圆盘。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的管道分支歧管(7、38)，其特征在于，每个排放阀(5)具有排放控制装置(10、52、68、85)，排放控制装置具有第二标准阻断反元件(27、93)，其正向匹配于入口控制装置(8、9、41、51、67、84)中的第二标准阻断元件(26、77、92)，并且具有第二测试许可反元件(34、61、76、98)，其正向配合于入口控制装置(8、9、41、51、67、84)中的第二测试许可元件(33、59、74、97)，其中在入口阻断阀(4)的打开状态下，第二标准阻断元件(26、77、92)和第二标准阻断反元件(27、93)的机械互相作用阻止排放阀(5)打开，并且其中在入口阻断阀(4)的关闭状态下，第二测试许可元件(33、59、74、97)和第二测试许可反元件(34、61、76、98)的机械相互作用允许排放阀(5)的打开。

7.根据权利要求6所述的管道分支歧管(7、38)，其特征在于，第二标准阻断反元件(27、93)和第二测试许可元件(33、59、74、97)是凹口(17、19、55、56、57、71、87、88)。

8.根据权利要求6所述的管道分支歧管(7、38)，其特征在于，排放控制装置(10、52、68、85)是第二可枢转的圆盘。

9.根据权利要求6所述的管道分支歧管(7、38)，其特征在于，第二标准阻断元件(26、77、92)具有圆盘的半径，而且第二测试许可反元件(34、61、76、98)具有第二圆盘的半径。

10.根据权利要求6所述的管道分支歧管(7、38)，其特征在于，每个出口阻断阀(6)具有出口控制装置(11、53、69、86)，其具有第三标准阻断反元件(30、64、79、96)，其正向配合于排放控制装置(10、52、68、85)中的第三标准阻断元件，并且具有正向配合于排放控制装置(10、52、68、85)中的第三测试许可元件(35、65、81、99)的第三测试许可反元件(37、66、83、101)，其中在入口阻断阀(4)打开的状态下，第三标准阻断元件(29、62、77、95)和第三标准阻断反元件(30、64、79、96)的机械相互作用阻止出口阻断阀(6)关闭，其中在排放阀(5)的打开状态下，第三测试许可元件(35、65、81、99)和第三测试许可反元件(37、66、83、101)的机械互相作用允许关闭出口阻断阀(6)。

11.根据权利要求10所述的管道分支歧管(7、38)，其特征在于，第三标准阻断反元件(30、64、79、96)和第三测试许可元件(35、65)是凹口(20、21、57、63、78、89、90)。

12.根据权利要求10至11中任一项所述的管道分支歧管(7、38)，其特征在于，出口控制装置(11、53、69、86)是第三可枢转的圆盘。

13.根据权利要求10至11中任一项所述的管道分支歧管(7、38)，其特征在于，第三标准阻断元件(29、62、77、95)具有第二圆盘的半径，且第三测试许可反元件(37、66)具有第三圆盘的半径。

14.一种用于流体管线(2、46)的高完整性压力保护系统，其中所述高完整性压力保护系统具有开/关阀、逻辑解算器、用于监测管线的下游压力的启动器、以及致动器，其中如果下游压力超过临界值，则开/关阀自动关闭，并且其中启动器具有管道分支歧管(7、38)，其具有多个管道分支(3、42)，每个管道分支(3、42)连接到各自的压力变送器，其特征由根据前述权利要求中任一项所述的管道分支歧管(7、38)限定。

15.一种操作具有众多管道分支(3、42)的管道分支歧管(7、38)的方法，每个管道分支(3、42)具有入口阻断阀(4)、出口阻断阀(6)、以及在入口阻断阀(4)和出口阻断阀(6)之间具有排放阀(5)的排放出口，其中在每个管道分支(3、42)的标准操作下，各自的入口阻断阀(4)和出口阻断阀(6)是打开的，并且各自的排放阀(5)关闭，

a.包括选择用于从标准操作切换到测试操作的任何管道分支(3、42)的步骤，

b.其中在测试操作中，各自的入口阻断阀(4)和出口阻断阀(6)关闭，并且各自的排放阀(5)打开，以及

c.其中用于选择管道分支(3、42)，歧管(7、38)的选择器装置(12、39)仅允许所选择的管道分支(3、42)的入口阻断阀关闭，

其特征在于，选择器装置(12、39)具有标准阻断元件(23、43)和测试许可元件(31、48)，并且每个入口阻断阀(4)具有入口控制装置(8、9、41、51、67、84)，其具有正向配合于标准阻断元件(23、43)的标准阻断反元件(24、45)，以及正向配合于测试许可元件(31、48)的测试许可反元件(32、50)，

d.其中在各自的管道分支(3、42)的标准操作下，标准阻断元件(23、43)和标准阻断反元件(24、45)的机械相互作用阻止入口阻断阀(4)关闭，以及

e.其中在选择用于测试操作的各自的管道分支(3、42)之后，测试许可元件(31、48)和测试许可反元件(32、50)的机械相互作用允许关闭入口阻断阀(4)。