FI84652C - Laosning av ett lock mot en flaens. - Google Patents

Description

1 84652

Kannen lukitseminen laippaa vasten

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite venttiilipesän kannen kiinnittämiseksi ja lukitsemiseksi laippaa vasten vedenalaisia asennuksia varten kannen sisältäessä joustavat lukitussegmentit, jotka käyttöasennossa ovat pääasiassa kyljellään olevan U:n muotoisia tämän U:n aukon ollessa suunnattuna kannen keskiosaa kohti, sanottujen segmenttien sisältäessä vastakkaiset kosketusja suljentapinnat kiinnitystä varten kanteen ja laippaan, ja jossa segmentit on muodostettu tietyllä välyksellä, niin että näiden pääasiassa U-muotoisten lukitussegmenttien vastakkaisten yhdensuuntaisten kosketus- ja suljentapintojen välinen etäisyys on sen kannen ja laipan kokonaispaksuutta suurempi, joihin lukitusseg-mentti on asetettu kiinnittymään, jolloin lukitussegmentit voidaan asentaa paikoilleen ilman esijännitystä, koska sanotussa laitteessa on määrä käyttää hyväksi pesässä esiintyvää sisäistä painetta kannen pakottamiseksi pois laipasta ja vasten lukitus-segmenttien vierekkäisiä kosketus- ja suljentapintoja, jolloin lukitussegmentit vaimentavat vedenalaisten asennusten yhteydessä esiintyvän sisäisen paineen, ja että kansi pidetään tällä tavoin asennossaan kiinnitettynä laippaa vasten lukitussegmenttien välityksellä, kannen ja laipan ollessa varustettuina pinnoilla, joita voidaan siirtää toistensa suhteen suljentalaitteen ollessa niiden välissä.

Öljyn ja/tai kaasun siirtämistä varten tarkoitettu putkijohto sisältää paineenalaisen huomattavan tilavuuden ja johdon mahdollisen räjähdysmäisen tyhjenemisen aiheuttama vaurio voi kestää kauan, ellei johtoa kyetä sulkemaan. Siirtoputkijohdon rikkoutuessa lähellä lauttaa tai muuta merellä käytettävää rakennetta, voi johdosta ulosvirtaava kaasu ja/tai öljy syttyä. Seuraus saattaa olla tuhoisa sekä ihmishenkiä että toiminnan taloudellisuutta ajatellen.

Sopivien venttiilien muodossa olevien hätäsu1jentalaitteistojen käyttö on siten erittäin tärkeää.

2 84652

Putkijohdot asetetaan suuriin syvyyksiin tavallisesti hitsaamalla putkiosat yhteen putkijohdoksi asennusta varten käytetyllä aluksella, minkä jälkeen putkijohtoa lasketaan jatkuvasti mereen asennusaluksen peräpuolelta käsin kaltevaa pintaa käyttäen. Asen-nusalusta hinataan tai vedetään eteenpäin samanaikaisesti hinaajien tai ankkuri/vintturijärjestelmän avulla.

Venttiilien asentaminen putkijohtoon sitä laskettaessa mereen on tähän asti ollut vaikea tehtävä. Tämä johtuu pääasiassa venttiilien painosta ja jäykkyydestä. Käyttölaite on usein asennettu venttiilien päälle ja venttiilien asennusta meren pohjaan on siten huolellisesti valvottava. Venttii1ikotelon kannen päällä olevan käyttölaitteen ei tarvitse poiketa montakaan astetta täysin pystysuorasta asennosta, kun toiminta tulee jo ongelmalliseksi. Nämä vaikeudet ovat useissa tapauksissa johtaneet siihen, että venttiili asennetaan putkijohtoon vasta sen jälkeen, kun johto on asennettu meren pohjaan. Venttiili voidaan asentaa paikoilleen leikkaamalla pois osa putkijohtoa ja hitsaamalla venttiili tähän tilaan.

Eräs toinen putkijohtojen asennusta varten tarkoitettu menetelmä käsittää umpiputken käytön, johon venttiili halutaan asentaa. Tämä umpiputki muodostaa väliaikaiset liitokset putkijohdon muiden osien kanssa ja sen on oltava pituudeltaan sama kuin asennettava venttiili.

50 cm putkijohtoa varten tarkoitetun tunnetun hätäsulkuventtiilin pituus on noin 6 metriä ja paino suunnilleen 50-Θ0 tonnia. Tällainen venttiili on tarkastettava, säädettävä ja huollettava tietyin aikavälein, jolloin tarkastus jne. olisi voitava suorittaa tuotantoa keskeyttämättä. Tunnettu menetelmä tätä varten on asentaa sisäisesti irrotettava teleskooppimainen putki venttii1ikote-lon alueelle ja siirtää sitä venttiilikotelon eristämiseksi putkijohdosta. Tällöin tarkastusventtiilillä varustettu venttiili-kammio tulee suljetuksi pois tuotantojohdosta. Tämän jälkeen kotelon kansi tarkastusventtiileineen ja käyttölaitteinaan voidaan 3 84652 purkaa tarkaetueta varten. Tällainen toimenpide edellyttää kuitenkin, että kotelon kanei voidaan suhteellisen helposti ja nopeasti irrottaa venttii1ikotelon laipasta.

Asennus ja mahdollinen purkaminen on voitava suorittaa suurissakin syvyyksissä. On siten tärkeää, että tämä työ voidaan tehdä vaivattomasti, yksinkertaisesti ja nopeasti mahdollisimman pienellä vioittumisvaaralla.

Aikaisemmin tunnettuja sovellutuksia on selostettu myös patenttijulkaisuissa US-PS 1 841 882, 2 575 667 ja 3 647 108 sekä kuulutusjulkaisussa DE-1 245 235.

Patenttijulkaisussa US-1 841 882 selostetaan hydraulimoottori, jonka moottorisy1 interiin on kierretty kantaosa tai kansi varustettuna neljällä lukitussegmentillä, jotka on samalla tavoin asetettu kannen kehälle. Kukin näistä lukitussegmenteistä on U:n muotoinen, vastakkaisten kosketus- ja suljentapintojen ollessa erisuuntaisia ja muodostaessa terävän kulman toistensa suhteen. Tämä muoto määrittää ulkoisen laipan kiinnittymisen moottorisy-linteriin ja lukitussegmentteihin, jolloin tämä kiinnitys tapahtuu lukitussegmenttien esijännityksen avulla. Tällainen lukitus-laite ei siten ole kovinkaan sopiva kannen kiinnittämistä ja lukitsemista varten venttii1ikoteloon suurissa syvyyksissä olevissa putkijohdoissa, joiden yhteydessä vaaditaan yksinkertaista asennusta ilman puristusta tai suuria esijännitysvoimia.

Patenttijulkaisu US-2 575 667 kohdistuu paineenkestävään kuu-mennussäiliöön, jonka yhteydessä kansi on kiinnitetty ja lukittu säiliön laippaan useiden lukitussegmenttien välityksellä, jotka on asetettu yhtäläisten etäisyyksien päähän toisistaan vastakkaisten kaarevien suljentapintojen kehälle. Myös tällöin segmenttien muoto määrittää kiinnityksen ja lukitsemisen suorittamisen, jolloin kiinnitys ja lukitus tapahtuu vuorovaikutuksessa olevien osien välisen kiinnittymisen ja lukitussegmenttien esijännityksen avulla. Tämäkään lukituslaite ei ole sopiva esillä olevaa tarkoi- 4 84652 tueta varten, jonka yhteydessä lukitussegmenttien esijännittämistä olisi vältettävä mahdollisimman suuressa määrin.

Patenttijulkaisun US-3 647 108 kohteena on paineastioita varten tarkoitettu suljin, joka käsittää joustavan tiivistysrenkaan, joka on varustettu ulkoisella huuliosalla ja tähän ulkoiseen huuliosaan tietyssä kulmassa asetetun sisäänpäin kääntyneen laipan, jolloin säiliön sisällä olevaa painetta käytetään tiivistysrenkaassa olevan aukon välityksellä tiivistysrenkaan pakottamiseksi siirtymään asentoon, jossa se sulkee säiliön tiiviisti säiliössä olevan aukon ympärillä. Tämä sulkuelin käsittää loven tiivistysrenkaan vastaanottamista varten ja joukon lovessa olevia ankkurointiele-menttejä, joiden pinnat kiinnittyvät 1iukurenkäisiin puristaen nämä liukurenkaat kiinnityskosketukseen säiliön erään osan kanssa. On kuitenkin selvää, että tällainen joustavalla tiivistysrenkaa1la varustettu lukituslaite on täysin riittämätön käyttöä varten suurissa syvyyksissä.

Kuulutusjulkaisussa DE-1 245 235 selostetaan turvalaitetta paineastioiden sulkimia tai kansia varten, jolloin lukitukeen määrittää tämän laitteen muoto, lukitukeen tapahtuessa kiinnittämällä ja esijännittämällä sulkimen tai kannen kehälle yhtäläisin etäisyyksin asetetut lukituselementit paikoilleen. Myös tätä tunnettua laitetta vaivaavat ne haitat ja puutteet, joita on selostettu edellä mainittujen lukituslaitteiden yhteydessä.

Kuten edellä on mainittu, on esillä olevan keksinnön kohteena laite kannen kiinnittämistä ja lukitsemista varten laippaa vasten vedenalaisia asennuksia varten erityisesti öljyn ja/tai kaasun tuotannon yhteydessä, ja erityisesti kotelokannen kiinnittämistä ja lukitsemista varten vedenalaisten putkijohtojen venttiilikote-loihin. Keksinnön tarkoituksena on tarjota käyttöön laite, joka täyttää turvallisen ja yksinkertaisen asennuksen asettamat vaatimukset .

5 84652

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että lukitus-segmentit ovat pääasiallisesti vaakasuorassa asennossa kanteen nähden ja käsittävät lukitusrenkaan, joka on tarkoitettu ympäröimään lukitussegmentit, lukitusrenkaan ollessa asetettuna kestämään lukitussegmenttien ulkopuolta vasten kohdistuva lukitusvaikutus näiden segmenttien ollessa lukitusasennossa, sekä lukitussegment-tien pintaa vasten kohdistuva lukitusvaikutus, näiden segmenttien ollessa avoimessa asennossa.

Lukitussegmentit on asennettu paikoilleen ennalta määrätyllä välyksellä varustettuina ja tämä asennus voidaan suorittaa yksinkertaisesti ilman puristusta tai suuria esijännitysvoimia. Luki-tussegmentit on varustettu vastakkaisilla yhdensuuntaisilla kosketus- ja su1jentapinnoi1la ja ne voidaan edullisella tavalla lukita asentoonsa niitä ympäröivän yksinkertaisen renkaan välityksellä.

Keksinnön suositeltavia, luonteeltaan rajoittamattomia sovellu-tusmuotoja selostetaan seuraavassa oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa: kuvio 1 esittää aksiaalista leikkauskuvantoa putkijohdosta sekä siihen asennetusta venttiilistä, jossa keksinnön mukaista luki-tuslaitetta käytetään; kuvio 2 esittää kuviota 1 vastaavaa aksiaalista leikkauskuvantoa, jolloin kuitenkin teleskooppinen siirrettävä sisäinen putki on siirrettynä tiettyyn asentoon venttii1ikammion eristämiseksi putken keskireiästä. Tässä asennossa siirtoputkijohto voidaan kaapia puhtaaksi ja kotelokansi irrottaa tarkastusta ja valvontaa varten, samalla kun siirtoputkijohto pysyy koskemattomana ja käyttökunnossa .

Kuviot 3A ja 3B esittävät yksityiskohtaisia piirroksia näyttäen radiaalisesti siirrettävän lukitussegmentin suljetussa lukitus-asennossa ja vastaavasti avoimessa päästöasennossa. Kuviosta 3B näkyy, että kotelokansi tukeutuu venttiilikotelon laippaa vasten, välyksen esiintyessä venttiilikotelon laipan pohjareunan ja luki- 6 84652 tussegmentin välillä. Kuvio 3A esittää kotelokantta normaalissa asennossa, jossa se on kiinnitettynä lukitussegmenttien avulla, jotka puolestaan on kiinnitetty radiaalista liukumista vastaan lukitusrenkaan avulla. Kuvion 3A mukaisen järjestelyn yhteydessä käytetään venttiilipainetta, niin että kansi tulee nostetuksi normaaliasentoon, jossa sen yläosa tukeutuu lukitussegmenttien ylälaipan pohjasivua vasten. Sama välys kuin kuviossa 3B esiintyy myös kuviossa 3A, ollen kuitenkin tällöin muodostettuna kotelo-kannen yläpuolisen ja alapuolisen laipan väliin.

Kuviot 4A-4G esittävät sovellutusmuotoa, jossa lukitussegmenttejä voidaan siirtää miltei radiaalisesti sisään- ja ulospäin avoimen päästöasennon ja suljetun lukitusasennon välillä. Lukitussegmen-tit on tällöin asennettu kotelokannen yläsivulle ja niitä siirretään sen suhteen tällä yläsivulla olevien 1iukuvasteiden välityksellä. Kuviot 4F ja 4G ovat kuvion 4A linjaa IVF-IVF ja linjaa IVG-IVG pitkin otettuja osittaisia poikkileikkauskuvantoja.

Kuviot 5A ja 5B esittävät osapiirroksia laitteesta, jossa yhteensä kahdeksan lukitussegmenttia on saranoitu kotelokanteen näiden segmenttien ollessa käännettävissä suljetusta lukitusasennosta o avoimeen päästöasentoon (noin 12 ). Avoimessa asennossa (vasemmalla kuviossa 5A) lukitussegmentin yläreuna tukeutuu aina kannen yläsivua vasten. Saranaan kohdistuva kuormitus on siten minimaalinen. Kuviossa 5A oikealla on esitetty lukitussegmentti suljetussa lukitueasennossa. Tämän lukitussegmentin alapää on varustettu viistetyllä reunalla, joka helpottaa kotelokannen keskittämistä kotelon laipan suhteen alaslaskemisen ja asennuksen aikana.

Viitenumero l merkitsee putkijohtoa ja 2 hätäsulkuventtii1 in liittämistä varten tarkoitettua holkkiosaa.

Viitenumero 3 merkitsee lukitusrengasta, joka on asetettu ympäröimään useita lukitussegmenttejä 4. Käyttölaite 5 venttiilin ohjaamista varten on asennettu kotelokannen 6 päälle tämän kotelo-kannen 6 oll©ega tarkoitettuna lukittavaksi kotelolaippaan 7 7 84652 edellä mainittujen lukitussegmenttien 4 välityksellä. Viitenumero 8 merkitsee teleskooppisesti siirrettävää putkea, joka kuviossa 2 on siirrettynä asentoon, jossa putken keskireikä on suljettu pois venttiilikammiosta. Tässä asennossa voidaan siirtoputkijohtoa 1 kaapia ja kotelokansi 6 käyttölaitteineen 5 voidaan irrottaa tarkastusta ja valvontaa varten. Kuvion 2 esittämässä asennossa siirtoputkijohto 1 on koskematon ja käyttökelpoinen.

Kuvioissa 1 ja 2 viitenumero 9 merkitsee venttiι1ikoteloa ja 10 avoimessa asennossa (kokoviivat) ja suljetussa asennossa (katkoviivat) olevaa sulkuventtiiliä, jolloin ollessaan suljetussa asennossa venttiili eristää putkijohdon yhden liitoksen toisesta liitoksesta rikkoutumievaurion jne. tapahtuessa.

Kuvioihin 3A ja 3B erityisesti viitaten käsittää kukin lukitus-segmentti 4 yhden elementin, joka käyttöasennossaan ollessaan (putkijohdon 1 oletetaan tällöin olevan vaakasuora, jolloin vent-tiilikotelon akseli on pystysuora) on kyljellään olevan U:n muotoinen, tämän U:n aukon ollessa käännettynä sisäänpäin kohti ko-telokannen 6 keskiosaa. U:n vastakkaiset kosketus- ja suljenta-pinnat ovat sisäisesti samansuuntaisia ja tasaisia ja tarkoitettuja kiinnittyviksi venttiilikotelon kannen 6 yläsivulle 6a ja vastaavasti venttiilikotelon laipan 7 pohjasivulle 7b. Kuviosta 3B näkyy, että venttiilikotelon kansi 6 tukeutuu venttiilikotelon laippaa 7 vasten ja että välys 11 muodostuu siten venttiilikotelon laipan 7 pohjasivun 7b ja lukitussegmentin 4 vieressä olevan pinnan 4b väliin. Tämä johtuu siitä, että keksinnön mukaiset lu-kitussegmentit on mitoitettu siten, että niiden vastakkaisten kosketus- ja suljentapintojen 4a ja 4b välinen etäisyys ylittää venttiilikotelon kannen 6 ja laipan 7 kokonaispaksuuden. Venttii-lipainetta kohdistettaessa venttiilikotelon kansi 6 nousee ylös venttiilikotelon laipasta 7 pysyen kiinnittyneenä ja lukittuna lukitueeegmenttien 4 vierekkäisiä kosketus- ja suljentapintoja 4a vasten. Tiivistyslaite 12 muodostaa tiiviin suljennan kannen 6 ja laipan 7 välille.

θ 84652

Kuvioiden 4Α-46 mukaiset lukitussegmentit ovat rakenteeltaan pääasiassa kuvioiden 3A ja 3B mukaisten segmenttien kaltaisia. Kuvioiden 4A-4G mukaiset lukitussegmentit on kuitenkin asennettu radiaalisten tai miltei radiaalisten ohjaustukien 13 varaan, joita voidaan siirtää venttii1ikotelon kantta 6 varten tarkoitetun avoimen päästöasennon <kuviot 4C ja 4E) ja suljetun lukitusasen-non (kuviot 4B ja 4D) välillä. Lukitussegmentit 4 on asennettu venttiilikotelon kannen 6 yläsivulle.

Myös kuvioiden 5A ja 5B esittämässä sovellutusmuodossa ovat luki-tussegmentit rakenteeltaan pääasiassa samanlaisia kuin edellä mainituissa sovellutusmuodoissa. Yksityiskohtaisemmin tarkasteltuna kuvioiden 5A ja 5B mukaisten sovellutusmuotojen yhteydessä yhteensä kahdeksan lukitussegmenttiä on saranoitu venttiilikotelon kanteen 6, niin että niitä voidaan kääntää suljetusta avoi- o meen asentoon (noin 12 ). Kuvioissa 5A ja 5B viitenumero 14 merkitsee avoimessa asennossa olevaa kääntyvää lukitussegmenttiä, 15 tällaista kääntyvää lukitussegmenttiä varten tarkoitettua kääntö-vipua, 16 kääntövivun 15 ylälaakeria ja 17 suljetussa asennossa olevaa lukitussegmenttiä. Viitenumero 18 merkitsee kääntövivun 15 kulmakääntöä avoimesta suljettuun asentoon. Numerolla 19 on merkitty lukituarengaeta 3 (kuvio 3A) varten tarkoitettua pysäytintä lukitussegmenttien 4 ollessa lukitusasennossa ja numerolla 20 lu-kitusrengasta 3 varten tarkoitettua pysäytintä lukitussegmenttien 4 ollessa avoimessa asennossa.

Avoimessa asennossa lukitussegmenttien 14 pidättämä ylempi alaspäin kääntynyt kosketus- ja suljentapinta tukeutuu koko ajan venttiilikotelokannen 6 ylempää kosketus- ja suljentapintaosaa vasten. Saranoihin kohdistuva kuormitus on siten minimaalinen. Viitenumero 21 merkitsee lukitussegmentteihin 14, 17 muodostettua viistereunaa, joka helpottaa venttiilikotelon kannen 6 keskittämistä venttiilikotelon laipan 7 suhteen kantta 6 laskettaessa alas ja asennettaessa paikoilleen.

Claims (5)

9 84652

1. Laite venttii1ipesän (9) kannen (6) kiinnittämiseksi ja lukitsemiseksi laippaa (7) vasten vedenalaisia asennuksia varten kannen sisältäessä joustavat lukitussegmentit (4), jotka käyttö-asennossa ovat pääasiassa kyljellään olevan U:n muotoisia tämän U:n aukon ollessa suunnattuna kannen (6) keskiosaa kohti, sanottujen segmenttien sisältäessä vastakkaiset kosketus- ja suljenta-pinnat (4a, 4b) kiinnitystä varten kanteen (6) ja laippaan (7), ja jossa segmentit (4) on muodostettu tietyllä välyksellä, niin että näiden pääasiassa U-muotoisten lukitussegmenttien vastakkaisten yhdensuuntaisten kosketus- ja suljentapintojen <4a, 4b> välinen etäisyys on sen kannen (6) ja laipan (7) kokonaispaksuutta suurempi, joihin lukitussegmentti on asetettu kiinnittymään, jolloin lukitussegmentit voidaan asentaa paikoilleen ilman esijännitystä, koska sanotussa laitteessa on määrä käyttää hyväksi pesässä esiintyvää sisäistä painetta kannen (6) pakottamiseksi pois laipasta (7> ja vasten lukitussegmenttien vierekkäisiä kosketus-ja suljentapintoja (4a), jolloin lukitussegmentit vaimentavat vedenalaisten asennusten yhteydessä esiintyvän sisäisen paineen, ja että kansi (6) pidetään tällä tavoin asennossaan kiinnitettynä laippaa (7) vasten lukitussegmenttien (4) välityksellä, kannen (6) ja laipan (7) ollessa varustettuina pinnoilla, joita voidaan siirtää toistensa suhteen suljentalaitteen (12) ollessa niiden välissä, tunnettu siitä, että lukitusegmentit (4) ovat pääasiallisesti vaakasuorassa asennossa kanteen (6) nähden ja käsittävät lukitus renkaan (3), joka on tarkoitettu ympäröimään luki-tussegmentit (4), lukitusrenkaan (3) ollessa asetettuna kestämään lukitussegmenttien ulkopuolta vasten kohdistuva lukitusvaikutus näiden segmenttien ollessa lukitusasennossa, sekä lukitussegment-tien pintaa (20) vasten kohdistuva lukitusvaikutus, näiden segmenttien ollessa avoimessa asennossa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että lukitussegmentit (4) on asetettu siirrettävästi kannen (6) yläosaan ja että ne tulevat ohjatuiksi radiaalisia tai lähes radiaa-lisia ohjaustukia (13) pitkin kannen (6) päästöasennon ja suljetun lukitusasennon välillä. 10 84652

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että lukitussegmentit (14) on saranoitu kanteen <6), niin että niitä voidaan kääntää suljetun ja avoimen asennon välillä.

4. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että jokainen lukitussegmentti (14) on varustettu ohjausvivulla (15), joka on asennettu laakerin (16) välityksellä kanteen (6).

5. Yhden tai useamman edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että lukitussegmentit (14, 17) on varustettu viistolla reunalla (21) kannen (6) keskittämisen helpottamiseksi laipan (7) suhteen kannen (6) alaslaskemisen ja asennuksen aikana. 11 84652