DE2420930A1

DE2420930A1 - Unterwasserabdichtung freiliegender durchlaesse an in bezug auf einander schliessbaren gliedern

Info

Publication number: DE2420930A1
Application number: DE2420930A
Authority: DE
Inventors: George Edward Lewis
Original assignee: Hydril LLC
Current assignee: Hydril LLC
Priority date: 1973-04-30
Filing date: 1974-04-26
Publication date: 1974-11-07
Also published as: IT1011274B; GB1426155A; JPS5013759A; DE2420930B2; JPS5537662B2; FR2227469A1; NL7404932A; CA1004251A; DE2420930C3; FR2227469B1

Description

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Unterwasserabdichtung freiliegender Durchlässe an in bezug auf einander schließbaren Gliedern

Die Erfindung betrifft allgemein eine Abdichtungseinrichtung und insbesondere die Abdichtung der Zwischenfläche zwischen Gliedern, die unter Wasser zusammengeführt werden, und der um die yon einem Arbeitsmittel durchströmten Durchlässe in solchen Gliedern herum gelegenen Stellen.

Bei der Durchführung i, von Bohrungen unter dem Meeresspiegel muss eine große Anzahl von auf einen Arbeitsmitteldruck ansprechenden Betätigungsvorrichtungen vorgesehen und betrieben werden» Diese Vorrichtungen betätigen eine Unterwasserausrüstung, wie Ventile, Sicherheitsventile (Preventer), hydraulische Rammen usw. Im allgemeinen werden diese Betätigungsvorrichtungen an einer Bohrlochkopfausrüstung auf dem Meeresboden vorgesehen, wobei es notwendig und erwünscht ist, mit den Betätigungsvorrichtungen eine Druckmittelverbindung über einen Unterwasserverbindungsteil herzustellen, der von einer über dem Wasserspiegel gelegenen Stelle aus auf die Unterwasseranordnung abgesenkt werden kann.

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Der Verbinder weist Glieder auf, .von denen ein Glied in das andere Glied, an diesem anliegend, τοη oben her einsetzbar ist, wobei Druekmitteldurehlässe in den Gliedern auf einander ausgerichtet werden. Danach wird eine Abdichtung der Durchlässe unbedingt erforderlich. Die für diesen Zweck vorgesehenen älteren Abdichtungen waren nicht nur unerwünscht groß, kompliziert, schwierig auf einander ordnungsgemäß auszurichten und versagten zuweilen, sondern sie waren auch nicht vergleichbar mit dea ungewöhnlich vorteilhaften Aufbau und der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Abdichtung·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Unterwasserabdichtung für Durchlässe zu schaffen, bei der die Schwierigkeiten bekannter Abdichtungen nicht auftreten.

Die Erfindumg sieht eine Abdichtung für erste und zweite Glieder vor, die einander gegenüberstehende Seitenflächen aufweisen, in bezug auf einander hin- und herbewegbar sind und Durchlässe aufweisen, die bei der genannten Hin- und Herbewegung auf einander ausgerichtet werden, wobei die Abdichtung die zwischen den genannten Seitenflächen und um die Durchlässe herum gelegenen Stellen abdichtet, welche Abdiohtungseinrichtung gekennzeichnet ist durch erste und zweite konzentrische rohrförmige einsätze, die von einem der Glieder einechiebbar getragen werden, welche Einsätze sich um den Durchlass in einem der genannten Glieder herum erstrecken, wobei ein Endteil mindestens einer der Einsätze in bezug auf das genannte eine Glied nach außen vorsteht, so dass von dem anderen Glied bei der genannten relativen Bewegung der Glieder auf den genannten einen Einsatz ein starker Druck auegeübt wird, der den genannten einen Einsatz nach innen verdrängt, und durch ein elastomeres Mittel zwischen den genannten Einsätzen, das bei der genannten Verdrängung des einen Einsatzes nach innen den auf den genannten Einsatz wirkenden Druck auf den anderen Einsatz überträgt, so dass ein starker, nach außen gerichteter Druck ausgeübt wird, bei dem ein ringförmiger AbdichtungseingFiff an der Seite des anderen Gliedes um die Durchlassmündung herum hergestellt wird.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das elastomere Mittel mit einer ringförmigen Wulst ausgestaltet» die sich in den Raun zwischen axial gegenüberstehenden Schultern an den Einsätzen hineinerstreckt, so dass in der beschriebenen Weise zum Herstellen der Abdichtung der nach außen gerichtete Druck des elastomeren Mittels erzeugt wird, ferner wird die typische Abdichtung Gummi gegen Metall durch einen metallischen Endteil des einen Einsatzes geschützt. Außerdem ist ein Federmittel vorgesehen, das auf den anderen Einsatz in einer Richtung nach außen nachhaltig einwirkt, wobei der Abdichtungsdruck erzeugt wird, der von dem einen Einsatz und vom elastomer en Mittel auf die Seite des anderen Gliedes übertragen wird· Ferner sind vorgesehen Mittel zum Begrenzen der nach außen gerichteten Versetzung des einen Einsatzes und eine Anzahl solcher Abdichtungen . an Gliedern, die einer Unterwasserbohrlochkopfausrüstung zugeordnet sind.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In der beiliegenden Zeichnung ist die

Fig.1 eine zum Teil als Schnitt gezeichnete Seitenansicht eines keilförmigen Unterwasserverbinders, der mit abzudichtenden Durchlässen versehen ist«

Fig·2 eine zum Teil als Schnitt gezeichnete Seitenansicht von Teilen der Glieder des Verbinders mit einer typischen Durchlassabdichtung vor dem Zusammensetzen der Glieder und

Fig.3 eine der Fig.2 ähnliche Darstellung, die jedoch die zusammengesetzten Glieder zeigt.

Die in den Figuren 2 und 3 dargestellten ersten und zweiten Glieder 10 und 11 weisen die einander gegenüberstehenden ebenen Seiten 12 und 13 auf, die einander genähert oder von einander entfernt werden können, beispielsweise kann das Glied 10 in Richtung des Pfeiles 14 zum Glied 11 hinbewegt werden, um die beiden parallelen Seiten 12 und 13 mit einander in Berührung zu bringen, und um den Durchlass 15 am Glied 10 auf den Durchlass 16 im Glied 11 vorzugsweise koaxial auszurichten. Dieser letztgenannte Zustand ist in der Fig.3 dargestellte

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Die Erfindung sieht eine bessere Abdichtung zwischen den Seiten 12 und 13 und um die auf einander ausgerichteten Durchlässe herum Tor. Diese Abdichtung besteht aus ersten und zweiten rohrförmigen Einsätzen, die von einem der Glieder 10 und 11 getragen werden und in bezug auf einander teleskopartig verschiebbar sind. Im allgemeinen werden die Einsätze vom Glied 10 getragen, das normalerweise zu einer über dem Wasserspiegel gelegenen Stelle zurückgezogen werden kann, so dass die Dichtungen in diesem Glied gewartet und gegebenenfalls repariert werden können. Die mit 17 und 18 bezeichneten Einsätze erstrecken sich koaxial und konzentrisch um den Durchlass 15 herum, wobei mindestens ein Einsatz, beispielsweise der Einsatz 17 mit einem ringförmigen Endteil 19 versehen ist, der aus der Ebene der Seite 12 des Gliedes 10 nach außen vorsteht, und auf den vom anderen Glied 11 ein Druck ausgeübt wird, der den Einsatz 17 nach innen versetzt, wenn die Glieder 10 und 11 in Richtung zu einander eine Schließbewegung ausführen. Das Ausmaß dieses Vorstandes des Endteiles 19 wird begrenzt durch den Eingriff einer Schulter 20 am Einsatz

17 mit der Endseite 21 eines ringförmigen Zurückhaltegliedes 22. Dieses Glied sitzt in einer Aufbohrung 23 am Glied 10 und ist in das Glied eingeschraubt, wie bei 24 dargestellt« Zum Entfernen des ringförmigen Gliedes kann ein geeignetes Werkzeug in Bohrungen 26 eingesetzt werden, mit denen das Glied 22 versehen ist, so dass das Glied durch kräftiges Drehen zum Beparieren oder Ersetzen der Einsätze entfernt werden kanne

Zwischen den Einsätzen ist ein elastomeres Mittel angeordnet, das vorzugsweise mit dem Einsatz 18 verbunden ist, und das die Druckkraft von dem einen Einsatz 17 auf den anderen Einsatz 18 überträgt, wenn der Einsatz 17 nach innen verdrängt wird, wobei der andere Einsatz 18 nach außen in den ringförmigen Abdichtungseingriff mit der Seite 13 des Gliedes 11 um den Durchlass 16 herum gepresst wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel füllt ein Gummiring 30 den Raum zwischen der Bohrung 17& des Einsatzes 17 und der zylindrischen Außenseite 18a des Einsatzes

18 radial aus. Der Gummiring weist eine ringförmige Wulst 30a auf, die sich in den Baum zwischen den axial gegenüberstehenden Schultern 17b und 18b an den Einsätzen hineinerstreckt·

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Von der Wulst aus erstreckt sich, der Gummiring 30 zu einer außen freiliegenden Stelle 30b nahe an Endteil 19 des Einsatzes 17· Wird der Einsatz 17 von der Seite 13 des Gliedes 11 kräftig nach innen gedrückt, so wird die Wulst 30a zwischen den Schultern 17b und 18b axial zusammengedrückt, wobei der Gummi axial zur Seite 13 des Gliedes 11 gequetscht wird und die Abdichtung herstellt. Es wird darauf hingewiesen, dass der metallische ringförmige Endteil 19 des Einsatzes 17 sich schützend um die Gummi-Metall-Dichtung herum erstreckt, wie bereits beschrieben.

Ferner ist noch ein federndes Mittel vorgesehen, das den Einsatz 18 nach außen drückt. In die Bohrung 33 1st zwischen der Schulter 34- und dem innen gelegenen Ende des Einsatzes 18 eine ringförmige Belleville-Feder 32 eingesetzt, die einer Versetzung des Einsatzes 18 nach innen einen Widerstand entgegensetzt} wodurch die Elastizität der Abdichtungspackung erhöht wird. Wenn die Seiten 12 und 13 schließlich zusammengeführt werden, so werden beide Einsätze gegen die Belleville-Feder gestoßen, wobei diese gespannt wird und einen Abdichtungsdruck sowohl auf das Einsatzende 19 als auch auf den Gummi bei 30b und gegen die Seite 13 ausübt« Zwischen den Einsätzen und zwischen dem Einsatz 17 und der Bohrung 33 sind Dichtungsringe angeordnet. Die Abdichtung nach der Erfindung ist von außerordentlich großem Nutzen für die Abdichtung von auf einander ausgerichteten Durchlässen in Gliedern 10 und 11, die unter Wasser in bezug auf einander bewegbar sind. Die Fig.1 zeigt ein trichterförmig ausgestaltetes Glied 11, das bei 40 an einer unter Wasser gelegenen Bohrlochkopfausrüstung (bei 41 angedeutet) angebracht ist, sowie ein keilförmiges Glied 10, das bei 42 aufgehängt ist und in das Meer zum Schließen des Gliedes 11 abgesenkt wird. Die Mittel sum Absenken und Hochziehen des Gliedes 10 sind bei 43 symbolisch dargestellt. Die Seiten 12 und 13 verlaufen parallel zu einander und bilden mit der Senkrechten einen Winkel von weniger als 90°.

Fat ent ansprüche

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Claims

Patentansprüche

Abdichtung für erste und zweite Glieder, die einander gegenüberstehende Seiten aufweisen und in bezug auf einander hin- und herbewegbar sind, und die mit Durchlässen versehen sind, die bei einer Bewegung des einen Gliedes in Sichtung zum anderen Glied auf einander ausgerichtet und in Verbindung gesetzt werden, wobei eine Abdichtung zwischen den genannten Seiten und um die auf einander ausgerichteten Durchlässe herum hergestellt wird, gekennzeichnet durch erste und zweite konzentrische, rohrförmige Einsätze, die von einem der Glieder getragen werden und teleskopartig in einander verschiebbar sind, welche Einsätze eich un den Durchlass im genannten einen Glied herum erstrecken, wobei ein Endteil mindestens einer der Einsätze in bezug auf das genannte eine Glied nach außen vorsteht und von dem anderen Glied unter Druck gesetzt wird, wobei der genannte eine Einsatz bei der relativen Bewegung der Glieder in Richtung zu einander nach innen versetzt wird, und durch ein elastomeres Mittel zwischen den Einsätzen, das die Druckkraft von dem einen Einsatz auf den anderen Einsatz überträgt, wenn der eine Einsatz nach innen versetzt wird, welches elastomere Mittel nach außen in den ringförmigen Abdichtungseingriff mit der Seite des anderen Gliedes um die Durchlassmündung herum gedrückt wird,

2· Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte eine Einsatz sich konzentrisch um den anderen Einsatz herum erstreckt.

3· Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Einsätze koaxial verlaufen und mit axial einander gegenüberstehenden Schultern versehen sind, die axial auf Abstand stehen, und dass das elastomere Mittel sich in den Baum zwischen den Schultern hineinerstreckt·

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4. Abdichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass das elastomere Mittel im genannten Baum eine ringförmige Wulst "bildet und sich axial zwischen den Einsätzen von der genannten Wulst aus bis zu einer außen gelegenen Stelle in der Bähe des genannten Endteiles des genannten einen Einsatzes erstreckt·

5« Abdichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte andere Glied von der Unterwasserausrüstung eines Bohrlochkopfes getragen wird, und dass Mittel vorgesehen sind, mit denen das genannte eine Glied in Sichtung zum anderen Glied senkrecht bewegbar ist, wobei der . genannte Durchlass im anderen Glied auf den Durchlass im genannten einen ausgerichtet und mit diesem in Verbindung gesetzt wird.

6· Abdichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Seiten parallel zu einander verlaufen und mit der Senkrechten einen Winkel von weniger als 90° bilden.

7c Abdichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnung durch ein Festhaltemittel am genannten einen Glied, das eine Bewegung des genannten einen Einsatzes nach außen begrenzt.

8« Abdichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein federndes Mittel, das den genannten anderen Einsatz nachhaltig nach außen drückt und einen Abdichtungsdruck erzeugt, der vom genannten einen Einsatz und vom elastomeren Mittel auf das genannte andere Glied übertragen wird·

9· Abdichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte elastomere Mittel mit dem genannten anderen Einsatz verbunden ist.

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