DK165132B - Indretning til fastspaending og laasning af et ventilhusdaeksel mod en flange - Google Patents

Description

Opfindelsen vedrører en indretning til fastspænding og låsning af et ventilhusdæksel mod en flange på et ventilhus for en undervandsrørledning, omfattende bevægelige låsesegmenter som i brugsstillingen stort 5 set har form af et liggende U med åbningen vendt indad mod dækslets midte, og som har modstående, anlægs- og låseflader til samvirke med dækslet og flangen, hvor låsesegmenterne er forbundet med dækslet og udformet med et vist spillerum, således at afstanden mellem de 10 stort set U-formede låsesegmenters modstående, parallelle anlægs- og låseflader overstiger den samlede tykkelse af dækslet og flangen, som låsesegmentet er indrettet til at gribe om, hvorved låsesegmenterne kan monteres uden forspænding, idet indretningen er indret-15 tet til at udnytte et indvendigt tryk i huset til at presse dækslet bort fra flangen og mod låsesegmenternes tilstødende anlægs-og låseflader, således at låsesegmenterne derved optager hele kraften fra undervandsrørledningens indvendige tryk, og at dækslet på denne måde 20 bliver fastholdt i sin position fastspændt mod flangen ved hjælp af låsesegmenterne, idet dækslet og flangen har mod hinanden forskydelige flader med en mellemliggende tætningsindretning.

En transportrørledning for olie og/eller gas 25 repræsenterer et betydeligt volumen, som står under tryk, og en eventuel udblæsning kan derfor vare længe, dersom den ikke kan lukkes af. Ved brud på en transportrørledning nær ved en platform eller en anden havbaseret installation kan udstrømmende gas og/eller olie 30 blive antændt. Resultatet kan blive katastrofalt både for menneskeliv og for feltets økonomi.

Nødaflukningsudstyr i form af egnede ventiler er derfor af den allerstørste betydning.

Lægning af rørledninger på dybt vand foregår 35 sædvanligvis ved, at man på et monteringsfartøj svejser rørledningen sammen af rørlængder, og at rørledningen

DK 165132B

2 udlægges fortløbende fra monteringsfartøjets agterende over en rampe. Samtidig bliver monteringsfartøjet slæbt eller trukket fremad ved hjælp af slæbebåde eller ved hjælp af et anker/spil-system.

5 Det har hidtil været vanskeligt at koble venti ler ind i rørledningen samtidig med at denne lægges.

Dette skyldes først og fremmest ventilernes vægt og stivhed. Ventilerne er ofte på oversiden forsynet med en aktuator, og anbringelsen af ventilerne på havbunden 10 må derfor overvåges nøje. Aktuatoren på dækslet over ventilhuset må ikke afvige ret mange grader fra en lige opadvendende stilling, før man får' vanskeligheder med funktionen. Disse vanskeligheder har medvirket til, at man ofte anbringer en ventil på rørledningen, efter at 15 ledningen er anbragt på havbunden. Monteringen af ventilen kan ske ved at kappe et stykke af rørledningen og indsvejse ventilen i det fremkomne mellemrum.

En anden fremgangsmåde ved lægning af rørledninger består i, at der indsættes et blindrør, der hvor en 20 ventil ønskes placeret. Dette blindrør kan være foreløbigt koblet til den øvrige rørledning og skal være dimensioneret så det har samme længde som den ventil, der skal indsættes.

En kendt nødaflukningsventil vil for en 20" rør-25 ledning have en længde på ca. 6 m og en vægt på ca‘.

50-80 ton. Eftersyn, kontrol og vedligeholdelse af en sådan ventil må ske med visse intervaller, og man vil tilstræbe at få gennemført kontrollen etc. uden at måtte standse produktionen. Dette kan på kendt måde ske 30 ved at der i ventilhuset er indrettet et indvendigt forskydeligt teleskoprør, som forskydes således, at ventilhuset isoleres fra rørledningen. Derved aflukkes ventilrummet med klapventil fra produktionsrøret. Derefter har man mulighed for at demontere ventilhusdæks-35 let med klapventil og aktuator for eftersyn. En sådan operation er afhængig af, at man forholdsvis let, en- 3 kelt og hurtigt kan løsne ventilhusdækslet fra ventilhusflangen.

Montering og eventuel demontering skal kunne ske på dybt vand. Det er derfor vigtigt, at dette arbejde 5 kan gennemføres på en let, enkel og hurtig måde med minimal risiko for skader.

Teknikkens stade fremgår af US-patentskrift nr. 1 841 882, 2 575 667 og 3 647 108 samt DE-fremlæggel-sesskrift nr. 1 245 235.

10 Førnævnte US-patentskrift nr. 1 841 882 angår en hydraulisk motor, hvor motorcylinderen er påskruet et hoved eller et låg, som er udformet med fire låsesegmenter fordelt med indbyrdes lige store mellemrum langs omkredsen. Hvert af disse låsesegmenter har form af et 15 U, hvor de modstående anlægs- og låseflader ikke forløber parallelt, men danner en spids vinkel med hinanden. Indgrebet mellem en udadvendende flange på motorcylinderen og låsesegmenterne er formbestemt og sker under forspænding af låsesegmenterne. En sådan låseindretning 20 er derfor lidet egnet til fastspænding og låsning af et dæksel til et ventilhus på undersøiske rørledninger på stor dybde, hvor det kræves, at montagen skal kunne ske let og uden presning eller store kræfter til forspænding.

25 Førnævnte US-patentskrift nr. 2 575 667 vedrører en trykmodstandsdygtig opvarmningsbeholder, hvor låget spændes fast og låses til en flange på beholderen ved hjælp af et antal i indbyrdes lige store periferiafstande anbragte låsesegmenter med bueformede modstående 30 låseflader. Også her sker fastspændingen/låsningen under forbestemt indgreb mellem samvirkende partier og forspænding af låsesegmenterne. Heller ikke denne låseanordning egner sig i forbindelse med en undersøisk rørledning, hvor forspænding af låsesegmenterne i 35 størst mulig udstrækning bør undgås.

Førnævnte US-patentskrift nr. 3 647 108 vedrører et lukkeelement for trykbeholdere, omfattende en ela-

DK 165132 B

4 stisk pakningsring med en ydre læbe og en indadvendende flange, som danner en vinkel med den ydre læbe, hvorved trykket inde i beholderen forplantes gennem en åbning i pakningsringen for at presse denne i en position, hvor 5 den tilvejebringer tætning mod beholderen rundt langs en åbning i beholderen. Lukkeelementet har en fordybning til optagelse af pakningsringen og et antal forankringsorganer i fordybningen, hvilke forankringsorganer har flader til samvirke med glideringe med henblik 10 på at presse glideringene til fastgribende kontakt med et parti af beholderen. Det ses at en sådan låseindretning med elastisk eftergivende pakningsring er helt utilstrækkelig på store havdybder.

Førnævnte DE-fremlæggelsesskrift nr. 1 245 235 15 vedrører en sikkerhedsindretning til lemme eller dæksler for trykbeholdere, hvor låsningen sker ved formbestemt indgreb og forspænding af låseorganer, som er fordelt med indbyrdes lige store mellemrum rundt langs omkredsen af. lemmen/dækslet. Også denne kendte anord-20 ning lider af de ulemper og mangler, som er påpeget i forbindelse med de ovenfor beskrevne låseanordninger.

Som nævnt vedrører foreliggende opfindelse en indretning til fastspænding og låsning af et dæksel mod en flange i en undervandsinstallation, især i forbin-25 delse med produktion af olie og/eller gas, og særlig til fastspænding og låsning af et ventilhusdæksel mod en flange på et ventilhus for en undervandsrørledning.

Det er hensigten at tilvejebringe en anordning, som opfylder de krav, som bør kunne stilles til sikkerhed og 30 enkel montering.

Hensigten nås ifølge opfindelsen med en indretning, som er ejendommelig ved, at låsesegmenterne er stort set horisontalt bevægelige i forhold til dækslet og omfatter en låsering, som er udformet til at omslut-35 te låsesegmenterne, hvilken låsering er udformet til og indrettet til at ligge låsende an mod ydersiden af lå- 5 sesegmenterne, når disse befinder sig i låsestillingen, og mod et anlæg på låsesegmenterne, når disse befinder sig i åben stilling.

Låsesegmenterne monteres med forudbestemt spil-5 lerum, således at monteringen kan ske let og uden presning eller store kræfter til forspænding. Låsesegmenterne er udformet med modstående parallelle anlægs- og låseflader og kan med fordel låses i stilling ved hjælp af en enkel, omgivende ring.

10 Yderligere udførelsesformer fremgår af krav 2-5.

Opfindelsen vil nu blive forklaret ved hjælp af nogle udførelsesformer og med henvisning til tegningen på hvilken fig. 1 er et aksialt snit i en rørledning med en 15 indsat ventil med en låseindretning ifølge opfindelsen, fig. 2 et aksialt snit som fig. 1, men her er et teleskopisk forskydeligt, indvendigt rør forskudt således, at det isolerer ventilrummet fra rørets boring. I denne position kan transportrørledningen renses og ven-20 tilhusdækslet kan demonteres for eftersyn og kontrol samtidig med, at transportrørledningen er intakt og kan anvendes, fig. 3A og 3B er delbilleder, som viser et radialt forskydeligt låsesegment i henholdsvis lukket lå-25 sestilling og åben frigjort stilling. Det fremgår, at ventilhusdækslet i fig. 3B ligger an mod ventilhusflangen, så der herved fremkommer et spillerum mellem underkanten af ventilhusflangen og låsesegmentet. Fig. 3A viser ventilhusdækslet i normal stilling, hvor det er 30 fastspændt ved hjælp af låsesegmenterne, som selv er sikret mod radial udglidning ved hjælp af en låsering.

I fig. 3A er der sat tryk på ventilen således, at dækslet er løftet til sin normale stilling, hvor et parti af dets overside ligger an mod undersiden af låseseg-35 menternes øvre flange. Det samme spillerum, som er vist i fig. 3B, forekommer også i fig. 3A, men befinder

DK 165132B

6 * sig der mellem oversiden af ventilhus flangen og undersiden af ventilhusdækslet, fig. 4A-4G viser en udførelsesform, hvor låsesegmenterne kan bevæges tilnærmelsesvis radialt ind og 5 ud mellem åben fristilling og lukket låsestilling. Låsesegmenterne er her placeret på ventilhusdækslets overside og forskydes i forhold til denne ved hjælp af styr, der er udformet på dækslets overside. Fig. 4F og 4G er delsnit langs linierne henholdsvis IVF-IVF og 10 IVG-IVG i fig. 4A, fig. 5A og 5B er delbilleder af en indretning, hvor ialt otte låsesegmenter er hængslet til ventilhusdækslet og kan svinges ud fra en lukket låsestilling til en åben fristilling (ca. 12°). I åben stilling (til 15 venstre i fig. 5A) vil overkanten af låsesegmentet til enhver tid ligge an mod oversiden af dækslet. Belastningen på hængslerne vil således være minimal. Til høje i fig. 5A er vist et låsesegment i lukket låsestilling.

Dette låsesegment har nederst en affaset kant, som tje-20 ner til at lette centreringen af ventilhusdækslet i forhold til ventilhusflangen under nedsænkning og montering, I fig. 1 betegner henvisningstallet 1 en rørledning og henvisningstallet 2 et muffeparti for tilkob-25 ling af en nødafspærringsventil.

Anvisningstallet 3 betegner en låsering, som er indrettet til at omslutte et antal låsesegmenter 4.

En aktuator 5 for styring af ventilen er placeret ovenpå et ventilhusdæksel 6, som skal låses til en 30 ventilhus flange 7 ved hjælp af låsesegmenterne 4.

Henvisningstallet 8 betegner et teleskopisk forskydeligt rør, som på fig. 2 er forskudt til en position, hvor rørets boring er aflukket fra ventilrummet. I denne position kan transportrørledningen 1 renses, og 35 ventilhusdækslet 6 med aktuatoren 5 kan demonteres for eftersyn og kontrol. Transportrørledningen 1 er i den i fig. 2 viste stilling intakt og kan benyttes.

DK 165132 B

7 I fig. 1 og 2 betegner henvisningstallet 9 et ventilhus og henvisningstallet 10 betegner en klapventil, der er vist med fuldt optrukne linier i åben stilling og med stibiede linier i lukkestillingen, hvor 5 den isolerer én rørledningslængde fra en anden i tilfælde af udblæsning etc.

Som vist i fig. 3A og 3B består hver låsesegment 4 af et element, som i brugsstillingen (rørledningen 1 antages at ligge vandret, hvorved ventilhusaksen er 10 vertikal) har form af et liggende U, hvor åbningen er vendt indad mod ventilhusdækslet 6's midte. U'ets, modstående anlægs- og låseflader 4a og 4b er indbyrdes parallelle og plane og er udformet til at samvirke med henholdsvis oversiden 6a af ventilhusdækslet 6 og un-15 dersiden 7b af ventilhus flangen 7. Af fig. 3B fremgår, at ventilhusdækslet 6 ligger an mod ventilhusflangen 7, og at der derved fremkommer et spillerum 11 mellem ventilhusflangen 7's underside 7b og den tilstødende flade 4b på låsesegmentet 4. Dette skyldes, at låse-20 segmenterne ifølge opfindelsen er dimensioneret således, at afstanden mellem deres modstående anlægs- og låseflader 4a og 4b overstiger den samlede tykkelse af ventilhusdækslet 6 og flangen 7. Når der sættes tryk på ventilen, løftes ventilhusdækslet 6 op fra ventil-25 husflangen 7 og bliver med sine øverste anlægs- og lå-sefladepartier liggende an fastspændt og låst mod de tilstødende anlægs- og låseflader 4a på låsesegmenterne 4. En pakning 12 sørger for tætningen mellem dækslet 6 og flangen 7.

30 Låsesegmenterne vist i fig. 4A-4G er udformet stort set på samme måde, som segmenterne vist i fig. 3A og 3B. Låsesegmenterne i fig. 4A-4G er imidlertid placeret forskydeligt i radiale eller tilnærmelsesvis radiale styr 13 mellem den åbne, fra ventilhusdækslet 35 6 frigjorte stilling (fig. 4C og 4E) og den lukkede låsestilling (fig. 4B og 4D). Låsesegmenterne 4 er placeret på oversiden af ventilhusdækslet 6.

Claims (5)

1. Indretning til fastspænding og låsning af et ventilhusdæksel (6) mod en flange (7) på et ventilhus (9) for en undervandsrørledning (1), omfattende bevæge-35 lige låsesegmenter (4) som i brugsstillingen stort set har form af et liggende U med åbningen vendt indad mod DK 165132 B 9 dækslets (6) midte, og som har modstående anlægs- og låseflader (4a, 4b) til samvirke med dækslet (6) og flangen (7), hvor låsesegmenterne (4) er forbundet med dækslet og udformet med et vist spillerum, således at 5 afstanden mellem de stort set U-formede låsesegmenters modstående, parallelle anlægs- og låseflader (4a, 4b) overstiger den samlede tykkelse af dækslet (6) og flangen (7), som låsesegmentet er indrettet til at gribe om, hvorved låsesegmenterne kan monteres uden forspæn-10 ding, idet indretningen er indrettet til at udnytte et indvendigt tryk i huset til at presse dækslet (6) bort fra flangen (7) og mod låsesegmenternes tilstødende anlægs-og låseflader (4a), således at låsesegmenterne derved optager hele kraften fra undervandsrørledningens 15 indvendige tryk, og at dækslet (6) på denne måde bliver fastholdt i sin position fastspændt mod flangen (7) ved hjælp af låsesegmenterne (4), idet dækslet (6) og flangen (7) har mod hinanden forskydelige flader med en mellemliggende tætningsindretning (12), kende-20 tegnet ved at låsesegmenterne (4) er stort set horisontalt bevægelige i forhold til dækslet (6) og omfatter en låsering (3), som er udformet til at omslutte låsesegmenterne (4), hvilken låsering (3) er udformet til og indrettet til at ligge låsende an mod ydersiden 25 af låsesegmenterne, når disse befinder sig i låsestillingen, og mod et anlæg (20) på låsesegmenterne, når disse befinder sig i åben stilling.

2. Indretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at låsesegmenterne (4) er placeret forsky- 30 deligt på oversiden af dækslet (6) og styres langs radiale eller tilnærmelsesvis radiale styr (13) mellem en åben stilling, i hvilken dækslet (6) er frit og en lukket låsestilling.

3. Indretning ifølge krav 1 kendeteg-35 net ved, at låsesegmenterne (14) er hængslet til dækslet (6), således at de kan svinges mellem lukket og åben stilling. DK 165132B 10

4. Indretning ifølge krav 3, kendetegnet ved, at hvert låsesegment (14) har en svingarm (15), som er lejret i et leje (16) på dækslet (6).

5. Indretning ifølge ethvert af de foregående 5 krav, kendetegnet ved, at låsesegmenterne (14) er udformet med en af faset kant (21) for at lette centreringen af dækslet (6) i forhold til flangen (7) ved isætning og montering af dækslet (6).