FI89300C - Avstaengningsventil foer anvaendning i undervattenslaege - Google Patents

Description

! 89300

Vedenalaiseen käyttöön tarkoitettu sulkuventtiili

Esillä olevan keksinnön kohteena on sulkuventtiili käytettä-5 väksi veden alla.

Suurissa merensyvyyksissä putkijohtoihin asennettaviksi tarkoitettujen venttiilien kohdalla ovat tietyt vaatimukset välttämättömiä kunnossapitoa silmällä pitäen. Venttiilin sisemmät 10 osat on oltava mahdollista korvata venttiilikammion ollessa meren pohjassa. Tämä toiminta on oltava mahdollista suorittaa ilman, että putkijohdot täyttyvät vedellä ja ilman, että on välttämätöntä vähentää putkijohdossa olevaa painetta tai virtausta .

15 NO-patenttijulkaisussa 841 360 on kuvattuna laite, joka tyydyttää nämä vaatimukset siten, että laitteeseen kuuluu siirrettävä avomäntä, joka sallii venttiilikammion ja venttiili-mekanismin erottamisen itse putkijohtokanavasta. Tämän raken-20 teen ongelmana on ollut saavuttaa tiivis tiivistys järjestelmä avomännän etupäähän. Tässä yhteydessä on otettava huomioon, että tiivistys järjestelmä on tarkoitettu sijoitettavaksi erityisen syövyttävään ympäristöön, joka koostuu öljyn, kaasun, veden ja hiekkahiukkasten sekoituksesta. Tiivisteiden korvaa-25 miseksi on välttämätöntä sulkea putkijohto, mikä johtaa suuriin taloudellisiin tappioihin. Tämän vuoksi vaatimuksena on, että avomännän ja sen tiivisteiden arvioidun kestoiän on oltava sama kuin itse putkijohdonkin.

30 Useimmat nykyään saatavissa olevat kokoonpanot perustuvat elastomeereihin. Nämä eivät tyydytä tiiviyden ja luotettavuuden vaatimuksia vaihtelevissa, korkeissa paineasteissa eivätkä yllä pitkään kestoikään hiekkaisessa ja syövyttävässä ympäristössä.

I 35 Tämän vuoksi tarvitaan pikaisesti uudentyyppinen tiivistysra-kenne, joka täyttää edellä mainitut vaatimukset.

2 &93C0 Tämä saavutetaan jäljempänä seuraavissa patenttivaatimuksissa kuvatun kaltaisella tiivistysrakenteella.

Esillä olevan keksinnön mukaan aikaansaadaan sulkuventtiili 5 käytettäväksi veden alla, jolloin tämä venttiili käsittää venttiilin pesän säteittäisesti sijaitsevine venttiilikammioi-neen, joka on varustettu poistettavalla kannella, jolloin läp-päventtiilin sulkuelin on liikutettavissa aktiivisesta suljetusta asennosta inaktiiviseen avoimeen asentoon, ja avomännän, 10 joka on siirrettävissä päin avomäntää varten muotoiltua venttiilin istukkaa, mikä sallii venttiilin pesän ja venttiilime-kanismin erottamisen kyseisestä putkijohdosta, sulkuventtiilin ollessa tunnettu siitä, että avomäntä käsittää säteen suuntaisesti ulottuvan kartiopinnan, jonka halkaisija pienenee avo-15 männän ulompaa päätä kohden; että metallista valmistettu tii-vistysrengas on siirrettävästi sijoitettu avomännän kartiopinnan yläpuolelle; että venttiilin istukka käsittää säteittäisesti sisäänpäin suuntautuvan kartiopinnan, jonka halkaisija pienenee venttiilin istukan ulompaa päätä kohti; ja että asen-20 nettaessa avomäntä venttiilin istukkaan tiivistysrengas painetaan avomännän ja venttiilin istukan kartiopintojen väliin t i ivis tyskosketukseen.

Esillä olevaa keksintöä kuvataan lähemmin viittaamalla liit-25 teenä oleviin piirroksiin, joissa kuvio 1 kuvaa jo tunnetun venttiilin osaa, joka sisältää tavanomaisen käyttöalueen uutta tiivistyslaitetta varten, kuvio 2 kuvaa vastaavasti yksityiskohtaista osaa siirrettävän avomännän etupäästä ja vastaanottavasta venttiilin istukasta, 30 kuvio 3 kuvaa kuviota 2 vastaavaa osaa siten, että avomäntä on siirrettynä eteenpäin ja kuviossa 4 on nähtävissä kuviota 2 vastaava osa, mutta avomäntä on siirretty täysin eteen.

35 Kuviossa 1 on nähtävissä NO-patenttijulkaisuun 156 704 sisällytetyn kaltainen läppäventtiili 10. Venttiili sisältää venttiilikammion, joka koostuu sylinteristä li ja säteittäisesti sijaitsevasta venttiilin kammiosta 12; kammio on kuva-

3 b 9 3 O O

tussa sovelluksessa muodostettu ylöspäin suuntautuvasta, poi-kittaissuuntaan liittyvästä putkesta 13, jossa on poistettava kansi 14. Lisäksi venttiili sisältää läppäventtiilin sulkueli-men 15, joka on liikutettavissa aktiivisesta suljetusta asen-5 nosta inaktiiviseen asentoon läpän sijaitessa venttiilin kammiossa 12, kuten voidaan nähdä kuvion 1 ylemmässä osassa.

Sylinterin 11 takaosa on halkaisijaltaan pienempi kuin sylinterin etuosa. Takaosa yhdessä koaksiaalisen sisemmän putkikap-10 paleen 16 kanssa muodostaa avomännän 17 ohjauksen; avomäntä on siirrettävissä venttiilikammion sylinterissä 11 asennosta, jossa venttiili on avoin ja jossa avomäntä 17 suuntautuu venttiilikammion säteittäisen venttiilin kammion 12 rajaan erottaen tämän siten venttiilin virtausputkesta (kuvion 1 alempi 15 osa) asentoon, jossa venttiili on suljettuna ja jossa avomäntä 17 on vedetty pois säteittäisen venttiilin kammion 12 alueelta .

Avomännän 17 etupää on kuvattuna yksityiskohtaisesti kuviossa 20 2 (sijainti A kuviossa 1). Kuten kuviosta käy ilmi, avomännän 17 ulompi osa on järjestetty kahdeksi portaaksi 18, 19 ulompaa päätä kohti. Ulompi porras 19 on halkaisijaltaan pienin ja se sisältää suositellussa sovelluksessa ruuvikierteet. Sisempi porras 18 on muodoltaan kartiomainen sen halkaisijan pienetes- 25 sä avomännän 17 ulompaa päätä kohti. Sisäiseltä muodoltaan kartiomainen tiivistysrengas 20 on sijoitettu sisemmän portaan 18 yläpuolelle. Vastamutteri 21 on ruuvattu ulompaan portaa- . seen 19 ja se nojaa tiivistysrengasta 20 vasten. Vastamutteri 21 ja tiivistysrengas 20 sisältävät suositeltavasti sellaisen 30 pinnan, jonka kautta ne ovat kosketuksissa toisiinsa.

Tiivistysrengas 20 on valmistettu sopivasta metalliaineesta ja se voi laajeta säteittäisesti huomattavasti avomännän 17 halkaisijaa pitemmälle. Suositellussa sovelluksessa tiivistysren-35 kaan säteittäisesti suuntautuva pinta voidaan jakaa vastaavasti sisempään pintaan 22a, joka on pääasiassa samansuuntainen avomännän 17 ulomman sivun kanssa, ja ulompaan pintaan 22b, jonka halkaisija pienenee avomännän ulompaa päätä kohden. Tii- * 89300 vistysrengas 20 sisältää lisäksi ulkoisen iskupään 23, joka suuntautuu pääasiassa pystysuoraan avomännän 17 keskisesti suuntautuvaan akseliin nähden.

5 Avomäntää 17 varten oleva venttiilin istukka 25 (sijainti B kuviossa 1) on sijoitettu venttiilikammion 12 yhdistävään putkeen 13, ja se sisältää sisemmän välipinnan 26, kartiomaisen tiivistyspinnan 27 ja ulommaisen, kartiomaisen tulopinnan 28. Sisempi välipinta suuntautuu suositeltavasti kohtisuoraan avo-10 männän 17 keskiseen akseliin 24 nähden. Kartiomaisen tiivistyspinnan 27 halkaisija pienenee loivasti venttiilin istukan ulkoreunaa kohden ja muuntuu kartiomaiseksi tulopinnaksi 28, jonka kulma avomännän keskiakseliin 24 nähden on hieman suurempi .

15

Kuvioissa 3 ja 4 on nähtävissä yksityiskohtaisesti kuvattuna tiivistyslaitteen toimintatapa (vastaa sijaintia C kuviossa 1). Kun avomäntää 17 työnnetään eteenpäin asentoon, jossa venttiili on avoinna, tiivistysrengas 20 ohjataan kartiomai-20 seen venttiilin istukkaan 25, kunnes tiivistysrengas nojaa venttiilin istukan välipintaa 26 vasten (kuvio 3).

Kun avomäntää pakotetaan yhä enemmän sisäänpäin, tiivistysrengas puristuu avomännän 17 kartiomaisten pintojen 18, 27 ja 25 venttiilin istukan 25 väliin. Siten saadaan tiivistyspintojen päälle aikaan esijännitetty metalli-metalli-tiivistys kuvion 4 mukaisesti.

Säätelemällä avomännän käyttölaitteen painetta voidaan saada 30 aikaan voimakkuudeltaan halutun suuruinen esijännitetty tiivistys . Valitsemalla sopiva tiivistyspinnan kartiomaisen pinnan kulma saadaan aikaan halutun asteinen itselukitseva toiminta .

35 Tiivistyslaitteet on kehitetty ja kuvattu edellä tietyn tyyppistä venttiiliä varten. Kuitenkin on selvää, että tiivistys-laitetta voidaan käyttää myös muilla alueilla, joissa on vält- 5 89300 tämätöntä sulkea kahden, toisiinsa nähden siirrettävissä olevan koaksiaalisen lieriömäisen pinnan välissä oleva rako.

t

Claims (7)

1. Sulkuventtiili käytettäväksi veden alla, jolloin tämä venttiili käsittää venttiilin pesän (11) säteittäisesti si-jaitsevine venttiilikammioineen (12), joka on varustettu pois- 5 tettavalla kannella (14), jolloin läppäventtiilin sulkuelin (15) on liikutettavissa aktiivisesta suljetusta asennosta inaktiiviseen avoimeen asentoon, ja avomännän (17) , joka on siirrettävissä päin avomäntää varten muotoiltua venttiilin istukkaa (25), mikä sallii venttiilin pesän ja venttiilimekanis-10 min erottamisen kyseisestä putkijohdosta, tunnettu siitä, että avomäntä (17) käsittää säteen suuntaisesti ulottuvan kartio-pinnan (18), jonka halkaisija pienenee avomännän (17) ulompaa päätä kohden; että metallista valmistettu tiivistysrengas (20) on siirrettävästi sijoitettu avomännän kartiopinnan (18) ylä-15 puolelle; että venttiilin istukka (25) käsittää säteittäisesti sisäänpäin suuntautuvan kartiopinnan (27), jonka halkaisija pienenee venttiilin istukan (25) ulompaa päätä kohti; ja että asennettaessa avomäntä (17) venttiilin istukkaan (25) tiivistysrengas (20) painetaan avomännän (17) ja venttiilin istukan 20 (25) kartiopintojen (18, 27) väliin tiivistyskosketukseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulkuventtiili, tunnettu siitä, että vastamutteria (21) varten kierteitä sisältävä porrastus (19) on sijoitettu avomännän ulompaan osaan kartiomai- 25 seksi muodostetun pinnan (18) ulkopuolelle.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sulkuventtiili, tunnettu siitä, että porrastuksen (19) halkaisija on pienempi kuin kar-tiomaiseksi muodostetun osan (18) pienin halkaisija. ' 30

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sulku-venttiili, tunnettu siitä, että tiivistysrenkaan (20) säteittäisesti sisäänpäin suuntautuva pinta on muodostettu kar-tiomaiseksi ja sijoitettu siten, että sen halkaisija pienenee 35 avomännän pääosan suuntaan ja että se ulkoisesti sisältää kaksi pintaa (22a, 22b), joista toinen on pääasiassa samansuuntainen avomännän keskiakseliin (24) nähden toisen ulkopinnan halkaisijan pienetessä putken ulompaa päätä kohden. 7 89300

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sulkuventtiili, tunnettu siitä, että tiivistysrengas (20) käsittää etummaisen välipin-nan (23).

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sulku- venttiili, tunnettu siitä, että venttiilin istukan (25) kar-tiomainen pinta (27) on halkaisijaltaan suureneva venttiilin istukan ulompaa päätä kohden ja että ulommainen osa muuttuu kulmaltaan suuremmaksi kartiomaiseksi tulopinnaksi (28). 10

6 89300

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sulku-venttiili, tunnettu siitä, että venttiilin istukan (25) sisem-pi osa päättyy välipintaan (26), joka sijaitsee kohtisuoraan avomännän keskiakseliin (24) nähden. 15