JP6389008B2 - 管分岐マニホールドおよび管分岐マニホールドを作動させる方法 - Google Patents

管分岐マニホールドおよび管分岐マニホールドを作動させる方法 Download PDF

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Description

本発明は、管分岐マニホールドおよび管分岐マニホールドを作動させる方法に関し、管分岐マニホールドは複数の管分岐路を有しており、各管分岐路は、進入ブロックバルブと、出口ブロックバルブと、進入ブロックバルブと出口ブロックバルブとの間の、ブリードバルブを備えるブリード出口とを有しており、各管分岐路の標準的な作動において、それぞれの進入ブロックバルブおよび出口ブロックバルブは開放し、かつそれぞれのブリードバルブは閉鎖され、各管分岐路の試験作動またはメンテナンス作動において、それぞれの進入ブロックバルブおよび出口ブロックバルブは閉鎖され、かつそれぞれのブリードバルブは開放し、マニホールドは、標準的な作動から試験作動またはメンテナンス作動へ切り替えるために管分岐路のいずれも選択しないかまたは管分岐路のうちの1つを選択するためのセレクタ手段を有しており、セレクタ手段は、選択された管分岐路の1つの進入ブロックバルブのみを閉鎖させ、このことは、引き続き、試験作動またはメンテナンス作動へそれぞれ切り替えるためにそれぞれのブリードバルブおよび出口ブロックバルブを開放および閉鎖させる。
択一的に、各管分岐路の試験作動において、進入ブロックバルブは閉鎖され、ブリードバルブおよび出口ブロックバルブの双方は開放し、ブリードバルブを、試験圧力における試験流体のための進入箇所として使用することができ、各管分岐路のメンテナンス作動において、それぞれの進入ブロックバルブおよび出口ブロックバルブは閉鎖され、かつそれぞれのブリードバルブは開放し、択一的に、専用の試験接続を出口ブロックバルブの下流に加えることができる。
背景技術
上記を特徴とする装置は、一般的に、“N中の1ダブルブロックおよびブリードマニホールド”として知られており、“N”は1より大きい数字であり、“N中の1”および“ダブルブロックおよびブリード”という表現は、しばしば、“1ooN”および“dbb”として短縮される。1oo3 dbbマニホールドは、特にオイルまたはガスパイピングシステムにおいて、特に流体ラインのための“高度圧力保護システム”(HIPPS)において使用される。このようなHIPPSにおいて、1oo3 dbbマニホールドの3つのラインは、1oo2または3以上(4つ以上のライン)のうちの2つのラインであることもできるが、それぞれ、オン/オフバルブの下流において圧力が監視されるために、独立した圧力トランスミッタまたはスイッチと接触している。圧力トランスミッタのいずれかが、圧力が臨界値を超えているという信号を送信したときにはいつでも、HIPPSは、1つまたは複数のバルブを閉鎖する。圧力は、圧力トランスミッタによって測定され、圧力トランスミッタ信号は、ロジックソルバによって2oo3と見なされ、3つのトランスミッタのうちの2つが高い信号を与えると、ロジックソルバは、さらなる圧力上昇を阻止するために1つまたは複数のバルブを閉鎖する。
3つの独立した圧力トランスミッタを有することは、圧力トランスミッタの特に周期的な検査、試験、較正、メンテナンス、修理または交換(以下“試験およびメンテナンス”と要約する)中の妨害ない冗長な測定および作動を保証する。圧力トランスミッタのいずれかを検査するために、関連する管分岐路は、その進入ブロックバルブを閉鎖することによって流体管から分離され、ブリードバルブを周囲へ開放することによって残留圧力を圧力トランスミッタから解放させ、出口ブロックバルブを閉鎖することによって圧力トランスミッタが周囲から隔離される。圧力トランスミッタを検査および/またはメンテナンスした後、出口ブロックバルブを開放することによって、あらゆる残留圧力が圧力トランスミッタから解放され、次いで、ブリードバルブを閉鎖することによって圧力トランスミッタが周囲から閉鎖され、最後に、進入ブロックバルブを開放することによって圧力トランスミッタは流体ラインに再接続される。
ASTAVA B.V.,Meppel/NLは、複雑なトラックに機械的に捕捉され、ハンドルを位置決めおよび回転させることによって、まず管分岐路を選択し、次いで進入ブロックバルブを閉鎖し、次いでブリードバルブを開放し、最後に選択された分岐路の出口ブロックバルブを閉鎖することのみを許容するクランクハンドルに基づく、1oo3および1oo2 dbbマニホールド用のインターロッキングシステムを提供している。Smith Flow Control Ltd.、 Lynbrook/AU and Netherlocks Safety Systems、Alphen aan den Rijn/NLはそれぞれ、精巧なルーズキーシステムを提供しており、この場合、あらゆるキーが、制御室から提供され、同等のバルブに適用されることにより、オペレータは、この同じバルブを開放または閉鎖することのみができる。公知のトラック捕捉ハンドルおよび公知のキーシステムの双方は、上記により管分岐マニホールドを構築することができる。
発明の技術背景において、米国特許第4429711号明細書は、一対の管ラインを差圧測定機器に接続するためのマルチバルブ・インターロックおよび制御システムを開示している。公知のシステムは、3つのバルブを有しており、各バルブは、スイベルハンドルによって駆動され、各ハンドルは、円形の制御手段を有しており、円形の制御手段は、バルブが機械的に規定された順序でのみ開放または閉鎖させられるように、他の制御手段と機械的に相互作用するための3つまでの切欠を有している。
従来技術の欠点は、作動させるのが厄介であり、海中作動のような遠隔作動のために適用するのが容易でないということである。
解決されるべき問題
本発明の課題は、機械的に単純かつ作動するのが容易であるように維持され、かつ海中用途においていわゆるROVによって遠隔作動のために適応させられることができる、1ooN dbb管分岐マニホールドを提供することである。
発明の概要
本発明は、セレクタ手段が、標準的なブロッキングエレメントおよび試験許容エレメントを有し、各進入ブロックバルブが、標準的なブロッキングエレメントに確実に嵌合する標準的なブロッキングカウンターエレメントと、試験許容エレメントに確実に嵌合する試験許容カウンターエレメントとを備える進入制御手段を有しており、それぞれの管分岐路の標準的な作動において、標準的なブロッキングエレメントと標準的なブロッキングカウンターエレメントとの機械的な相互作用が、進入ブロックバルブが閉鎖することを防止し、試験作動のためにそれぞれの管分岐路を選択した後、試験許容エレメントと試験許容カウンターエレメントとの機械的な相互作用が、進入ブロックバルブを閉鎖させ、その後、それぞれのブリードバルブおよび出口バルブの開放および閉鎖を許容し、試験作動またはメンテナンス作動のいずれかを可能にすることを提案する。
各進入制御手段と相互作用する本発明による管分岐マニホールドにおけるセレクタ手段は、2つの機能を有する。標準的な作動において、この相互作用は、それぞれの進入ブロックバルブをブロックし(これは、必然的に、セレクタ手段が管分岐マニホールドの一体的部分であることを示唆する)、試験作動またはメンテナンス作動では、選択された進入ブロックバルブを解放し、引き続き、当該分岐路における他のバルブを解放する。セレクタ手段の2つの機能、および管分岐マニホールドへの1つの構成部材としてのセレクタ手段の一体化の双方が、管分岐マニホールドを機械的に単純に維持し、ロックされることができ、作動するのが容易である。
好適には、本発明による管分岐マニホールドにおいて、標準的なブロッキングカウンターエレメントおよび試験許容エレメントは、セレクタ手段内、および進入制御手段内へそれぞれ成形された切欠である。切欠は、例えば、成形によって、またはフライス削りによって、セレクタ手段内および進入制御手段内へ容易に成形することができる。
有利には、本発明による管分岐マニホールドにおいて、進入制御手段は、回転可能なディスクである。一般的に公知のバルブは、手動のための、スイベルハンドルまたはホイールを有する。回転可能なディスクは、設計によって、このようなハンドルまたはホイールの軸に容易に加えることができる。
好適には、このような管分岐マニホールドにおいて、試験許容カウンターエレメントはディスクの半径を有する。円形ディスクのセグメントである試験許容カウンターエレメントは、基本的に円形ディスクである進入制御手段内へ製造するのが特に容易である。
理想的には、本発明による管分岐マニホールドにおいて、セレクタ手段は、回転可能なディスクである。このような管分岐マニホールドにおいて、試験作動のためにあらゆる管分岐路を選択することは、回転可能なディスクの軸線を中心にセレクタ手段を回転させることによって容易に行われる。本発明による別の管分岐マニホールドにおいて、セレクタ手段は、スライド可能なバーであってもよく、進入制御手段は、バーに沿って並列に配置されている。
本発明による管分岐マニホールドの好適な実施の形態において、各ブリードバルブは、進入制御手段における第2の標準的なブロッキングエレメントに確実に嵌合する第2の標準的なブロッキングカウンターエレメントと、進入制御手段における第2の試験許容エレメントに確実に嵌合する第2の試験許容カウンターエレメントとを備えるブリード制御手段を有しており、進入ブロックバルブの開放状態において、第2の標準的なブロッキングエレメントと第2の標準的なブロッキングカウンターエレメントとの機械的な相互作用が、ブリードバルブが開放することを防止し、進入ブロックバルブの閉鎖状態において、第2の試験許容エレメントと第2の試験許容カウンターエレメントとの機械的な相互作用が、ブリードバルブを開放させる。
このような管分岐マニホールドにおいて、各進入制御手段は、セレクタ手段との相互作用に加えて、さらに、それぞれのブリード制御手段と相互作用することによって、2つの機能を有する。標準的な作動において、この相互作用は、それぞれのブリードバルブをブロックし、試験作動において、ブリードバルブを解放する。進入制御手段の別の機能は、この管分岐マニホールドを、さらにより機械的に単純に維持し、かつ作動するのが容易に維持する。
好適には、このような本発明による管分岐マニホールドにおいて、第2の標準的なブロッキングカウンターエレメントおよび第2の試験許容エレメントは、進入制御手段内、およびブリード制御手段内へそれぞれ成形された切欠である。切欠は、例えば、成形によって、またはフライス削りによって、進入制御手段内およびブリード制御手段内へ容易に成形することができる。
有利には、本発明によるこのような管分岐マニホールドにおいて、ブリード制御手段は、第2の回転可能なディスクである。一般的に公知のブリードバルブは、手動のための、スイベルハンドルまたはホイールを有する。回転可能なディスクは、設計によって、このようなハンドルまたはホイールの軸に容易に加えることができる。
好適には、このような管分岐マニホールドにおいて、第2の標準的なブロッキングエレメントは、ディスクの半径を有しており、第2の試験許容カウンターエレメントは、第2のディスクの半径を有する。円形ディスクのセグメントである第2の標準的なブロッキングエレメントは、基本的に円形ディスクであるブリード制御手段内へ製造するのが特に容易である。
本発明による管分岐マニホールドの好適な実施の形態において、各出口ブロックバルブは、ブリード制御手段における第3の標準的なブロッキングエレメントに確実に嵌合する第3の標準的なブロッキングカウンターエレメントと、ブリード制御手段における第3の試験許容エレメントに確実に嵌合する第3の試験許容カウンターエレメントとを備えるブリード制御手段を有しており、進入ブロックバルブの開放状態において、第3の標準的なブロッキングエレメントと第3の標準的なブロッキングカウンターエレメントとの機械的な相互作用が、出口ブロックバルブが閉鎖することを防止し、ブリードバルブの開放状態において、第3の試験許容エレメントと第3の試験許容カウンターエレメントとの機械的な相互作用が、出口ブロックバルブを閉鎖させる。
このような管分岐マニホールドにおいて、各ブリード制御手段は、進入制御手段との相互作用に加えて、さらに、それぞれの出口制御手段と相互作用することによって、2つの機能を有する。標準的な作動において、この相互作用は、それぞれの出口ブロックバルブをブロックし、試験作動において、出口ブロックバルブを解放する。ブリード制御手段の別の機能は、この管分岐マニホールドを、さらにより機械的に単純に維持し、かつ作動するのが容易に維持する。
好適には、このような本発明による管分岐マニホールドにおいて、第3の標準的なブロッキングカウンターエレメントおよび第3の試験許容エレメントは、ブリード制御手段内、および出口制御手段内へそれぞれ成形された切欠である。切欠は、例えば、成形によって、またはフライス削りによって、ブリード制御手段内および出口制御手段内へ容易に成形することができる。
有利には、本発明によるこのような管分岐マニホールドにおいて、出口制御手段は、第3の回転可能なディスクである。一般的に公知の出口ブロックバルブは、手動のための、スイベルハンドルまたはホイールを有する。回転可能なディスクは、設計によって、このようなハンドルまたはホイールの軸に容易に加えることができる。
好適には、このような管分岐マニホールドにおいて、第3の標準的なブロッキングエレメントは、第2のディスクの半径を有しており、第3の試験許容カウンターエレメントは、第3のディスクの半径を有する。円形ディスクのセグメントである第3の標準的なブロッキングエレメントは、基本的に円形ディスクである出口制御手段内へ製造するのが特に容易である。
本発明は、さらに、流体ラインのための高度圧力保護システム(HIPPS)であって、HIPPSは、オン/オフバルブと、ロジックソルバと、ラインの下流圧力を監視するためのイニシエータと、アクチュエータとを有しており、オン/オフバルブは、下流圧力が臨界値を超えると自動的に閉鎖し、イニシエータは、複数の管分岐路を備える、本発明による管分岐マニホールドを有しており、各管分岐路はそれぞれの圧力トランスミッタに接続されている。本発明によるHIPPSの管分岐マニホールドは、“背景技術”セクションにおいて前に特徴付けられたような“N中の1ダブルブロックおよびブリード”(“1ooN dbb”)マニホールドである。本発明によるHIPPSは、本発明による管分岐マニホールドに関して前に言及された利点を特徴とする。マニホールドには、セレクタ、進入ブロックバルブ、ブリードバルブおよび出口ブロックバルブの位置を示すための近接スイッチを設けることができる。
ラインの下流圧力を監視するためのイニシエータは、圧力トランスミッタまたは圧力スイッチであることができる。オン/オフバルブは、イニシエータ(圧力スイッチ)またはロジックソルバによって自動的に閉鎖することができる。HIPPSは、出口ブロックバルブとイニシエータ(圧力トランスミッタ、センサ)との間に、出口バルブの下流に試験接続を有することができる。択一的に、試験は、ブリードバルブを介して行うことができる。セレクタ手段におけるポジションスイッチおよび/または制御手段のいずれかは、遠隔検出を可能にすることができる。
本発明は、さらに、標準的な作動から試験作動へ切り替えるために管分岐路のいずれかを選択するステップを含む、本発明による管分岐マニホールドを作動させる方法を提案する。本発明による方法もまた、本発明による管分岐マニホールドに関して前に言及された利点を特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
本発明による装置および関連する方法は、引き続き、以下の概略的な図面に示された好適な実施の形態を引用してより詳細に説明される。
標準的な作動における、従来の1oo3 dbbマニホールドにおけるバルブを示している。 標準的な作動における、本発明による1oo3 dbbマニホールドを示している。 マニホールドの進入制御手段を示している。 マニホールドのブリード制御手段および出口制御手段を示している。 試験作動のために選択された1つの分岐路を備えるマニホールドを示している。 選択された分岐路の進入ブロックバルブが閉鎖されているマニホールドを示している。 選択された分岐路のブリードバルブが開放しているマニホールドを示している。 選択された分岐路の出口ブロックバルブが閉鎖されているマニホールドを示している。 本発明による第2のマニホールドを示している。 進入ブロックバルブが閉鎖されている本発明による第3のマニホールドの分岐路詳細図を示している。 ブリードバルブが3分の1だけ開放しているときの詳細を示している。 ブリードバルブが3分の2だけ開放しているときの詳細を示している。 ブリードバルブが完全に開放しているときの詳細を示している。 標準的な作動における、本発明による第4のマニホールドの分岐路詳細図を示している。 進入ブロックバルブが閉鎖されている詳細を示している。 部分的に開放したステップにおけるブリードバルブを備える詳細を示している。 部分的に開放したステップにおけるブリードバルブを備える詳細を示している。 部分的に開放したステップにおけるブリードバルブを備える詳細を示している。 部分的に開放したステップにおけるブリードバルブを備える詳細を示している。 完全に開放したステップにおけるブリードバルブを備える詳細を示している。 標準的な作動における、本発明による第5のマニホールドの分岐路詳細図を示している。 進入ブロックバルブが閉鎖されている詳細を示している。 ブリードバルブが開放している詳細を示している。
図1は、3つの別個の圧力トランスミッタをガスまたはオイル流体ライン2に接続している、高度圧力保護システム(HIPPS)において使用するための従来の“ワン・アウト・オブ・スリー・ダブル・ブロック・アンド・ブリード”(“1oo3 dbb”)マニホールド1を概略的に示している。公知のマニホールド1は、3つの別個の管分岐路3に分割された1つのプロセスコネクションを有しており、各管分岐路3は、流体ライン2に接続されており、進入ブロックバルブ4と、ブリードバルブ5と、出口ブロックバルブ6とを有しており、圧力トランスミッタのうちの1つに接続されている。進入ブロックバルブ4と、ブリードバルブ5と、出口ブロックバルブ6とは、ボールバルブであり、それぞれが、紙面に対して直角の軸線を中心にして、時計回りまたは反時計回りに4分の1回転だけ回転することによって開放または閉鎖させられる。圧力トランスミッタと、HIPPSの他の部分とは、図1には示されていない。
各分岐路3において、マニホールド1の標準的な作動において、流体はまず進入ブロックバルブ4を、次いで、ブリードバルブ5を、次いで、出口ブロックバルブ6を通過し、最後に、圧力トランスミッタへ進入する。
図2aは、前記の公知のマニホールド1に基づく、本発明による第1のマニホールド7を示している。マニホールド7において、各進入ブロックバルブ4は進入制御手段8,9を有しており、各ブリードバルブ5はブリード制御手段10を有しており、各出口ブロックバルブ6は出口制御手段11を有している。マニホールド7は、さらに、試験作動のために、分岐路3のうちのいずれかを選択するためのセレクタ手段12を有する。マニホールド7において、セレクタ手段12と、進入制御手段8,9と、ブリード制御手段10と、出口制御手段11とは、全て、基本的に、進入ブロックバルブ4と、ブリードバルブ5と、出口ブロックバルブ6との作動軸に取り付けられた(セレクタ手段12から間隔を置かれた)円形の回転可能なディスクである。作動軸は示されていない。セレクタ手段12は、100mmの直径13を有しており、進入制御手段8,9の直径15に合致する1つの切欠14を有している。その他の好適な実施の形態において、直径13は、バルブ寸法に基づいて変化する。
図2bに示された進入制御手段8,9は、90mmの直径15を有しており、1つの切欠16はセレクタ手段12の直径13に合致しており、別の切欠17はブリード制御手段10の直径18に合致している。その他の好適な実施の形態において、直径15は、バルブ寸法に基づいて変化する。マニホールド7は、2つの異なるタイプの進入制御手段8,9を有する。第1のタイプの進入制御手段8は、左側および右側の分岐路3の進入ブロックバルブ4に取り付けられている。第1の切欠16と第2の切欠17とが、進入制御手段8の互いに反対の側に位置している。
第2のタイプの進入制御手段9は、中間分岐路3の進入ブロックバルブ4に取り付けられており、直角の位置に第1の切欠16と第2の切欠17とを有する。
マニホールド7のブリード制御手段10と出口制御手段11とは、全ての3つの分岐路において同じである。両者は80mmの直径18を有する。その他の好適な実施の形態において、直径18は、バルブ寸法に基づいて変化する。ブリード制御手段10は、進入制御手段8,9の直径15に合致する第1の切欠19を有しており、直角の位置に、出口制御手段11の直径18に合致する第2の切欠20を有している。出口制御手段11は、ブリード制御手段10の直径18に合致する1つの切欠21を有している。
第1のマニホールド7において、進入制御手段8,9と、ブリード制御手段10と、出口制御手段11と、セレクタ手段12とは、同一平面にあり、第1のマニホールド7の切欠14,16,17,19,20,21はレンズ形である。
マニホールド7の標準的な作動モードにおいて、セレクタ手段12の標準的なブロッキングエレメント23としての円形のエッジ22が、進入制御手段8,9の標準的なブロッキングカウンターエレメント24としての第1の切欠16に嵌合し、進入制御手段8,9の回転を防止し、進入ブロックバルブ4を閉鎖する。進入制御手段8,9の第2の標準的なブロッキングエレメント26としての円形のエッジ25が、ブリード制御手段10の第2の標準的なブロッキングカウンターエレメント27としての第1の切欠19に嵌合し、ブリード制御手段10の回転を防止し、ブリードバルブ5を周囲に対して開放させる。ブリード制御手段10の第3の標準的なブロッキングエレメント29としての円形のエッジ28は、出口制御手段11の第3の標準的なブロッキングカウンターエレメント30としての切欠21に嵌合し、出口制御手段11の回転を防止し、出口ブロックバルブ6を閉鎖する。
図3a〜図3dは、右側の分岐路3の作動を試験するためにマニホールド7を設定するための一連の行為を示している。
第1に、図3aによれば、セレクタ手段12が反時計回りに4分の1回転だけ回転させられる。ここで、セレクタ手段12の試験許容エレメント31としての切欠14が、右側の進入制御手段8の試験許容カウンターエレメント32としての円形のエッジ25に嵌合し、右側の進入制御手段8の回転を許容する。
第2に、図3bによれば、右側の進入制御手段8は、反時計回りに4分の1回転だけ回転させられ、右側の進入ブロックバルブ4が閉鎖される。ここで、右側の進入制御手段8の第2の試験許容エレメント33としての第2の切欠17が、右側のブリード制御手段10の第2の試験許容カウンターエレメント34としての円形のエッジ28に嵌合し、右側のブリード制御手段10の回転を許容する。ここで、右側の進入制御手段8の円形のエッジ25は、セレクタ手段12の切欠14に嵌合し、セレクタ手段12の回転を防止する。
第3に、図3cによれば、右側のブリード制御手段10が時計回りに4分の1回転だけ回転させられ、右側のブリードバルブ5、ひいては圧力トランスミッタが周囲に対して開放される。ここで、右側のブリード制御手段10の第3の試験許容エレメント35としての第2の切欠20が、右側の出口制御手段11の第3の試験許容カウンターエレメント37としての円形のエッジ36に嵌合し、右側の出口制御手段11の回転を許容する。ここで、右側のブリード制御手段10の円形のエッジ28が、右側の進入制御手段8の第2の切欠17に嵌合し、右側の進入制御手段8の回転を防止する。
第4に、図3dによれば、右側の出口制御手段11が時計回りに4分の1回転だけ回転させられ、右側の出口ブロックバルブ6が閉鎖される。ここで、右側の出口制御手段11の円形のエッジ36が、右側のブリード制御手段10の第2の切欠20に嵌合し、右側のブリード制御手段10の回転を防止する。
図3dに示された試験作動モードに設定した後、右側の分岐路3における圧力トランスミッタは、流体ライン2の圧力から解放され、かつ右側の分岐路3から分離される。ここで、HIPPSの機能に影響することなく、圧力トランスミッタを試験または交換することができる。
上記とは異なり、マニホールド7を左側の分岐路3のための試験作動に設定するためには、セレクタ手段12は、時計回りに4分の1回転だけ回転させられる。その代わりに、中間分岐路3のための試験作動に設定するためには、セレクタ手段12は、半回転だけ回転させられ、中間進入制御手段9を4分の1回転だけ時計回りに回転させる。各分岐路3のために、ブリード制御手段10および出口制御手段11の作動は上記のとおりである。
右側の分岐路3における圧力トランスミッタの試験または交換が成功した後、図3a〜図3dに示された一連の行為は、標準的な作動モードに戻るまで、逆の順序でなされねばならない。
第1に、図3dとは逆に、右側の出口制御手段11は反時計回りに4分の1回転だけ回転させられ、右側の出口ブロックバルブ6が開放され、ひいては圧力トランスミッタが周囲に対して開放される。ここで、右側の出口制御手段11の切欠21が、右側のブリード制御手段10の円形のエッジ28に嵌合し、右側のブリード制御手段10の回転を許容する。
第2に、図3cとは逆に、右側のブリード制御手段10が反時計回りに4分の1回転だけ回転させられ、右側のブリードバルブ5、ひいては圧力トランスミッタが周囲から閉鎖される。ここで、右側のブリード制御手段10の第1の切欠19が、右側の進入制御手段8の円形のエッジ25に嵌合し、右側の進入制御手段8の回転を許容する。ここで、右側のブリード制御手段10の円形のエッジ28が、右側の出口制御手段11の切欠21に嵌合し、右側の出口制御手段11の回転を防止する。
第3に、図3bとは逆に、右側の進入制御手段8が時計回りに4分の1回転だけ回転させられ、右側の進入ブロックバルブ4、ひいては圧力トランスミッタが流体ライン2に対して開放される。ここで、右側の進入制御手段8の第1の切欠16が、セレクタ手段12の円形のエッジ22に嵌合し、セレクタ手段12の回転を許容する。ここで、右側の進入制御手段8の円形のエッジ25が、右側のブリード制御手段10の第1の切欠19に嵌合し、右側のブリード制御手段10の回転を防止する。
第4に、図3aとは逆に、セレクタ手段12が時計回りに4分の1回転だけ回転させられる。ここで、セレクタ手段12の円形のエッジ22が、右側の進入制御手段8の第1の切欠16に嵌合し、右側の進入制御手段8の回転を防止する。択一的に、セレクタ手段12は、マニホールド7を左側の分岐路3のための試験作動に設定するために半回転、またはマニホールド7を中間分岐路3のための試験作動に設定するために反時計回りに4分の1回転だけ回転させられてもよい。
図4は、セレクタ手段39がバーであり、進入制御手段41の第1の切欠40が直線的に切断されたセグメントであるという点において上記の第1のマニホールド7とは異なる本発明による第2のマニホールド38を示している。
第2のマニホールド38は標準的な作動モードにおいて示されているが、右側の管分岐路42の試験作動のために準備されている。セレクタ手段39の標準的なブロッキングエレメント44としての上側の直線的なエッジ43は、左側および中間の進入制御手段41の標準的なブロッキングカウンターエレメント45としての第1の切欠40に嵌合し、左側および中間の進入制御手段41の回転を防止し、左側および中間の進入ブロックバルブならびにそれぞれの圧力トランスミッタを流体ライン46から閉鎖している。セレクタ手段39の試験許容エレメント48としての切欠47は、右側の進入制御手段41の試験許容カウンターエレメント50としての円形のエッジ49に嵌合し、右側の進入制御手段41の回転を許容し、右側の進入ブロックバルブおよびそれぞれの圧力トランスミッタを流体ライン46から閉鎖する。圧力トランスミッタは示されていない。
図5aは、本発明による第3の(示されていない別の)マニホールドの分岐路における進入制御手段51と、ブリード制御手段52と、出口制御手段53との側面図および平面図を示している。第3のマニホールドは、ブリードバルブがニードルバルブであり、周囲に対して完全に開放させるために、時計回りに(4分の1の代わりに)4分の3回転を必要とするという点において第1のマニホールド7とは異なる。
第3のマニホールドにおいて、進入制御手段51および出口制御手段53の形状は基本的に第1のマニホールド7の形状と同じである。進入制御手段51のみが、出口制御手段53の厚さ54の2倍を有しており、第2の切欠55(ひいては、ブリード制御手段52の第1の切欠56)は、第1のマニホールド7におけるよりも小さい。
ブリード制御手段52も、出口制御手段53の厚さ54の2倍を有する。第1のマニホールド7とはさらに異なり、出口制御手段53の円形のエッジ58に嵌合するブリード制御手段52の第2の切欠57は、出口制御手段53の厚さ54のみを有する(出口制御手段53の厚さ54よりも僅かに大きい)。
図5aによれば、関連する分岐路が試験作動のために選択され、進入制御手段51が時計回りに4分の1回転だけ回転させられ、進入ブロックバルブが閉鎖される。ここで、進入制御手段51の第2の試験許容エレメント59としての第2の切欠55が、ブリード制御手段52の第2の試験許容カウンターエレメント61としての円形のエッジ60に嵌合し、ブリード制御手段52の回転を許容する。ブリード制御手段52の第3の標準的なブロッキングエレメント62としての円形のエッジ60は、出口制御手段53の第3の標準的なブロッキングカウンターエレメント64としての切欠63に嵌合しており、出口制御手段53の回転を防止している。
ブリード制御手段52を時計回りに4分の1回転だけ回転させた後、図5bによれば、ブリードバルブが3分の1だけ開放している。進入制御手段51の第2の切欠55は、さらに、ブリード制御手段52の円形のエッジ60に嵌合し、第2の切欠は、54よりも僅かに大きな厚さを有する。進入制御手段51の切欠55は、ブリード制御手段52の第2の切欠57を充填する。ブリード制御手段52の円形のエッジ60は、さらに、出口制御手段53の切欠63に嵌合している。
ブリード制御手段52を時計回りにさらに4分の1回転だけ回転させた後、図5cによれば、ブリードバルブは3分の2だけ開放している。進入制御手段51の第2の切欠55は、さらに、ブリード制御手段52の円形のエッジ60に嵌合している。ブリード制御手段52の円形のエッジ60は、さらに、出口制御手段53の切欠63に嵌合している。なぜならば、ブリード制御手段52の第1の切欠56が出口制御手段53の切欠63よりも小さいからである。
ブリード制御手段52を時計回りに最後の4分の1回転だけ回転させた後、図5dによれば、ブリードバルブが完全に開放する。進入制御手段51の第2の切欠55は、さらに、ブリード制御手段52の円形のエッジ60に嵌合している。ここで、ブリード制御手段52の第3の試験許容エレメント65としての第2の切欠57が、出口制御手段53の第3の試験許容カウンターエレメント66としての円形のエッジ58に嵌合し、出口制御手段53の回転を許容し、出口ブロックバルブを閉鎖する。
図6aは、本発明による第4の(示されていない別の)マニホールドの分岐路における進入制御手段67と、ブリード制御手段68と、出口制御手段69との側面図および平面図を示している。第4のマニホールドは、ブリードバルブがニードルバルブであり、周囲に対して完全に開放させるために、反時計回りに(4分の1の代わりに)複数回転を必要とするという点において第1のマニホールド7とは異なる。
第4のマニホールドにおいて、進入制御手段67および出口制御手段69の形状は基本的に第1のマニホールド7の進入制御手段67および出口制御手段69の形状と同じである。進入制御手段67は、出口制御手段69の厚さ70の1.5倍のみを有する。
ブリード制御手段68は、出口制御手段69の厚さ70の2倍を有する。第1のマニホールド7とはさらに異なり、進入制御手段67の円形のエッジ72に嵌合するブリード制御手段68の第1の切欠71は、進入制御手段67の厚さ70のみを有する(進入制御手段67の厚さ70よりも僅かに大きい)。ブリード制御手段68は、出口制御手段69に嵌合する第2の制御手段を有さない。その代わりに、ブリード制御手段68は、出口制御手段69の回転を許容するために、回転しているときに出口制御手段69上へ持ち上がる。
図6aに示された標準的な作動モードから始まり、関連する分岐路が試験作動のために選択された後、図6bによれば、進入制御手段67が時計回りに4分の1回転だけ回転させられ、進入ブロックバルブが閉鎖される。進入制御手段67の第2の試験許容エレメント74としての第2の切欠73が、ブリード制御手段68の第2の試験許容カウンターエレメント76としての円形のエッジ75に嵌合し、ブリード制御手段68の回転を許容する。ブリード制御手段68の第3の標準的なブロッキングエレメント77としての円形のエッジ75は、出口制御手段69の第3の標準的なブロッキングカウンターエレメント79としての切欠78に嵌合し、出口制御手段69の回転を防止している。
ブリード制御手段68を時計回りに4分の1回転だけ回転させた後、図6cによれば、ブリードバルブが6分の1だけ開放している。進入制御手段67の第2の切欠73は、さらに、ブリード制御手段68の円形のエッジ75に嵌合している。ブリード制御手段68の円形のエッジ75は、さらに、出口制御手段69の切欠78に嵌合している。
ブリード制御手段68を時計回りにさらに4分の1回転だけ回転させた後、図6dによれば、ブリードバルブは6分の2だけ開放している。進入制御手段67の第2の切欠73は、さらに、ブリード制御手段68の円形のエッジ75に嵌合している。ブリード制御手段68の第1の切欠71に重なり合うブリード制御手段68の円形のエッジ75は、さらに、出口制御手段69の切欠78に嵌合している。
ブリード制御手段68を時計回りにさらに4分の1回転だけ回転させた後、図6eによれば、ブリードバルブは半分だけ開放している。進入制御手段67の第2の切欠73は、さらに、ブリード制御手段68の円形のエッジ75に嵌合している。ブリード制御手段68の円形のエッジ75は、さらに、出口制御手段69の切欠78に嵌合している。
ブリード制御手段68を時計回りにさらに4分の1回転だけ回転させた後、図6fによれば、ブリードバルブは3分の2だけ開放している。進入制御手段67の第2の切欠73は、さらに、ブリード制御手段68の第1の切欠71に重なり合うブリード制御手段68の円形のエッジ75に嵌合している。ブリード制御手段68の円形のエッジ75は、さらに、出口制御手段69の切欠78に嵌合している。
ブリード制御手段68を時計回りに最後の半回転だけ回転させた後、図6gによれば、ブリードバルブは完全に開放している。進入制御手段67の第2の切欠73は、さらに、ブリード制御手段68の円形のエッジ75に嵌合している。その一方、ブリード制御手段68は出口制御手段69上へ持ち上がっている。これにより、ブリード制御手段68の第3の試験許容エレメント81としての下面80が、出口制御手段69の第3の試験許容カウンターエレメント83としての上面82に嵌合し、出口制御手段69の回転を許容し、出口ブロックバルブを閉鎖する。
図7aは、本発明による第5の(示されていない別の)マニホールドの分岐路における進入制御手段84と、ブリード制御手段85と、出口制御手段86との側面図および平面図を示している。第5のマニホールドは、分岐路の側部にブリードバルブを有するという点において第1のマニホールド7とは異なる。
第1のマニホールド7におけるように、進入制御手段84は、セレクタ手段に嵌合する1つの切欠(切欠およびセレクタ手段はここでは示されていない)と、ブリード制御手段85に嵌合する別の切欠87とを有している。ブリード制御手段85は、進入制御手段84に嵌合する第1の切欠88と、直角で、出口制御手段86に嵌合する第2の切欠89とを有している。出口制御手段86は、ブリード制御手段85に嵌合する1つの切欠90を有している。分岐路において、進入制御手段84および出口制御手段86は、同一平面にあり、ブリード制御手段85に対して垂直である。第5のマニホールドの切欠87,88,89,90はスロットである。
図7aに示された標準的な作動モードにおいて、進入制御手段84の第2の標準的なブロッキングエレメント92としての円形のエッジ91は、ブリード制御手段85の第2の標準的なブロッキングカウンターエレメント93としての第1の切欠88に嵌合し、ブリード制御手段85の回転を防止している。ブリード制御手段85の第3の標準的なブロッキングエレメント95としての円形のエッジ94は、出口制御手段86の第3の標準的なブロッキングカウンターエレメント96としての切欠90に嵌合し、出口制御手段86の回転を防止している。
図7bおよび図7cは、分岐路を試験作動に設定するための一連の行為を示している。
試験作動のための分岐路を選択した後、図7bによれば、進入制御手段84は、反時計回りに4分の1回転だけ回転させられ、右側の進入ブロックバルブが閉鎖される。ここで、進入制御手段84の第2の試験許容エレメント97としての第2の切欠87が、ブリード制御手段85の第2の試験許容カウンターエレメント98としての円形のエッジ94に嵌合し、ブリード制御手段85の回転を許容する。ここで、進入制御手段84の円形のエッジ91は、セレクタ手段の回転を防止する。
次いで、図7cによれば、ブリード制御手段85が時計回りに4分の1回転だけ回転させられ、ブリードバルブ、ひいては圧力トランスミッタが周囲に対して開放される。ここで、ブリード制御手段85の第3の試験許容エレメント99としての第2の切欠89が、出口制御手段86の第3の試験許容カウンターエレメント101としての円形のエッジ100に嵌合し、出口制御手段86の回転を許容する。ここで、ブリード制御手段85の円形のエッジ94が、進入制御手段84の第2の切欠87に嵌合し、進入制御手段84の回転を防止する。
本発明によるさらに別のHIPPSでは、試験接続が、出口ブロックバルブと圧力トランスミッタ(センサ)との間にあってもよい。さらに択一的に、試験は、ブリードバルブを介してなされてもよい。セレクタ手段におけるポジションスイッチおよび/または制御手段のうちのいずれかが、遠隔検出を可能にしてもよい。
1 マニホールド
2 流体ライン
3 分岐路
4 進入ブロックバルブ
5 ブリードバルブ
6 出口ブロックバルブ
7 マニホールド
8 進入制御手段
9 進入制御手段
10 ブリード制御手段
11 出口制御手段
12 セレクタ手段
13 直径
14 切欠
15 直径
16 切欠
17 切欠
18 直径
19 切欠
20 切欠
21 切欠
22 エッジ
23 標準的なブロッキングエレメント
24 標準的なブロッキングカウンターエレメント
25 エッジ
26 標準的なブロッキングエレメント
27 標準的なブロッキングカウンターエレメント
28 エッジ
29 標準的なブロッキングエレメント
30 標準的なブロッキングカウンターエレメント
31 試験許容エレメント
32 試験許容カウンターエレメント
33 試験許容エレメント
34 試験許容カウンターエレメント
35 試験許容エレメント
36 エッジ
37 試験許容カウンターエレメント
38 マニホールド
39 セレクタ手段
40 切欠
41 進入制御手段
42 分岐路
43 エッジ
44 標準的なブロッキングエレメント
45 標準的なブロッキングカウンターエレメント
46 流体ライン
47 切欠
48 試験許容エレメント
49 エッジ
50 試験許容カウンターエレメント
51 進入制御手段
52 ブリード制御手段
53 出口制御手段
54 厚さ
55 切欠
56 切欠
57 切欠
58 エッジ
59 試験許容エレメント
60 エッジ
61 試験許容カウンターエレメント
62 標準的なブロッキングエレメント
63 切欠
64 標準的なブロッキングカウンターエレメント
65 試験許容エレメント
66 試験許容カウンターエレメント
67 進入制御手段
68 ブリード制御手段
69 出口制御手段
70 厚さ
71 切欠
72 エッジ
73 切欠
74 試験許容エレメント
75 エッジ
76 試験許容カウンターエレメント
77 標準的なブロッキングエレメント
78 切欠
79 標準的なブロッキングカウンターエレメント
80 面
81 試験許容エレメント
82 面
83 試験許容カウンターエレメント
84 進入制御手段
85 ブリード制御手段
86 出口制御手段
87 切欠
88 切欠
89 切欠
90 切欠
91 エッジ
92 標準的なブロッキングエレメント
93 標準的なブロッキングカウンターエレメント
94 エッジ
95 標準的なブロッキングエレメント
96 標準的なブロッキングカウンターエレメント
97 試験許容エレメント
98 試験許容カウンターエレメント
99 試験許容エレメント
100 エッジ
101 試験許容カウンターエレメント

Claims (15)

  1. 複数の管分岐路(3,42)を有する管分岐マニホールド(7,38)であって、
    a.各管分岐路(3,42)は、進入ブロックバルブ(4)と、出口ブロックバルブ(6)と、前記進入ブロックバルブ(4)と前記出口ブロックバルブ(6)との間の、ブリードバルブ(5)を備えるブリード出口とを有しており、各管分岐路(3,42)の標準的な作動において、それぞれの前記進入ブロックバルブ(4)および前記出口ブロックバルブ(6)が開放し、かつそれぞれの前記ブリードバルブ(5)が閉鎖し、各管分岐路(3,42)の試験作動またはメンテナンス作動において、それぞれの前記進入ブロックバルブ(4)および前記出口ブロックバルブ(6)が閉鎖され、かつそれぞれの前記ブリードバルブ(5)が開放し、
    b.前記マニホールド(7,38)は、標準的な作動から試験作動またはメンテナンス作動へ切り替えるために前記管分岐路(3,42)のいずれも選択しないかまたは前記管分岐路(3,42)のうちの1つを選択するためのセレクタ手段(12,39)を有しており、該セレクタ手段(12,39)は、選択された前記管分岐路(3,42)の1つの前記進入ブロックバルブ(4)のみを閉鎖させ、このことが、引き続き、試験作動またはメンテナンス作動それぞれに切り替えるためにそれぞれの前記ブリードバルブ(5)および前記出口ブロックバルブ(6)を開放および閉鎖させる、管分岐マニホールド(7,38)において、
    c.前記セレクタ手段(12,39)は、標準的なブロッキングエレメント(23,43)と、試験許容エレメント(31,48)とを有しており、
    d.各進入ブロックバルブ(4)は、前記標準的なブロッキングエレメント(23,43)に確実に嵌合する標準的なブロッキングカウンターエレメント(24,45)と、前記試験許容エレメント(31,48)に確実に嵌合する試験許容カウンターエレメント(32,50)とを備える、進入制御手段(8,9,41,51,67,84)を有しており、
    それぞれの管分岐路(3,42)の標準的な作動において、前記標準的なブロッキングエレメント(23,43)と前記標準的なブロッキングカウンターエレメント(24,45)との機械的な相互作用が、前記進入ブロックバルブ(4)が閉鎖することを防止し、試験作動のためにそれぞれの管分岐路(3,42)を選択した後、前記試験許容エレメント(31,48)と前記試験許容カウンターエレメント(32,50)との機械的な相互作用が、前記進入ブロックバルブ(4)を閉鎖させ、引き続き、それぞれの前記ブリードバルブ(5)および前記出口バルブ(6)を開放および閉鎖させ、前記試験作動または前記メンテナンス作動を可能にすることを特徴とする、管分岐マニホールド(7,38)。
  2. 前記標準的なブロッキングカウンターエレメント(24,45)および前記試験許容エレメント(31,48)は、切欠(14,16,40,47)であることを特徴とする、請求項1記載の管分岐マニホールド(7,38)。
  3. 前記進入制御手段(8,9,41,51,67,84)は、回転可能なディスクであることを特徴とする、請求項1または2記載の管分岐マニホールド(7,38)。
  4. 前記試験許容カウンターエレメント(32,50)は、ディスクの半径を有することを特徴とする、請求項3記載の管分岐マニホールド(7)。
  5. 前記セレクタ手段(12)は、回転可能なディスクであることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の管分岐マニホールド(7)。
  6. 各ブリードバルブ(5)は、前記進入制御手段(8,9,41,51,67,84)における第2の標準的なブロッキングエレメント(26,77,92)に確実に嵌合する第2の標準的なブロッキングカウンターエレメント(27,93)と、前記進入制御手段(8,9,41,51,67,84)における第2の試験許容エレメント(33,59,74,97)に確実に嵌合する第2の試験許容カウンターエレメント(34,61,76,98)とを備えるブリード制御手段(10,52,68,85)を有しており、前記進入ブロックバルブ(4)の開放状態において、前記第2の標準的なブロッキングエレメント(26,77,92)と前記第2の標準的なブロッキングカウンターエレメント(27,93)との機械的な相互作用が、前記ブリードバルブ(5)が開放することを防止し、前記進入ブロックバルブ(4)の閉鎖状態において、前記第2の試験許容エレメント(33,59,74,97)と前記第2の試験許容カウンターエレメント(34,61,76,98)との機械的な相互作用が、前記ブリードバルブ(5)を開放させることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の管分岐マニホールド(7,38)。
  7. 前記第2の標準的なブロッキングカウンターエレメント(27,93)および前記第2の試験許容エレメント(33,59,74,97)は、切欠(17,19,55,56,57,71,87,88)であることを特徴とする、請求項6記載の管分岐マニホールド(7,38)。
  8. 前記ブリード制御手段(10,52,68,85)は、第2の回転可能なディスクであることを特徴とする、請求項6または7記載の管分岐マニホールド(7,38)。
  9. 前記第2の標準的なブロッキングエレメント(26,77,92)は、前記ディスクの半径を有しており、前記第2の試験許容カウンターエレメント(34,61,76,98)は、前記第2のディスクの半径を有することを特徴とする、請求項8記載の管分岐マニホールド(7,38)。
  10. 各出口ブロックバルブ(6)は、前記ブリード制御手段(10,52,68,85)における第3の標準的なブロッキングエレメント(29,62,77,95)に確実に嵌合する第3の標準的なブロッキングカウンターエレメント(30,64,79,96)と、前記ブリード制御手段(10,52,68,85)における第3の試験許容エレメント(35,65,81,99)に確実に嵌合する第3の試験許容カウンターエレメント(37,66,83,101)とを備える出口制御手段(11,53,69,86)を有しており、前記進入ブロックバルブ(4)の開放状態において、前記第3の標準的なブロッキングエレメント(29,62,77,95)と前記第3の標準的なブロッキングカウンターエレメント(30,64,79,96)との機械的な相互作用が、前記出口ブロックバルブ(6)が閉鎖することを防止し、前記ブリードバルブ(5)の開放状態において、前記第3の試験許容エレメント(35,65,81,99)と前記第3の試験許容カウンターエレメント(37,66,83,101)との機械的な相互作用が、前記出口ブロックバルブ(6)を閉鎖させることを特徴とする、請求項6から9までのいずれか1項記載の管分岐マニホールド(7,38)。
  11. 前記第3の標準的なブロッキングカウンターエレメント(30,64,79,96)および前記第3の試験許容エレメント(35,65)は、切欠(20,21,57,63,78,89,90)であることを特徴とする、請求項10記載の管分岐マニホールド(7,38)。
  12. 前記出口制御手段(11,53,69,86)は、第3の回転可能なディスクであることを特徴とする、請求項10または11記載の管分岐マニホールド(7,38)。
  13. 前記第3の標準的なブロッキングエレメント(29,62,77,95)は、前記第2のディスクの半径を有しており、前記第3の試験許容カウンターエレメント(37,66)は、前記第3のディスクの半径を有することを特徴とする、請求項12記載の管分岐マニホールド(7,38)。
  14. 流体ライン(2,46)のための高度圧力保護システム(HIPPS)であって、該HIPPSは、オン/オフバルブと、ロジックソルバと、ラインの下流圧力を監視するためのイニシエータと、アクチュエータとを有しており、前記オン/オフバルブは、前記下流圧力が臨界値を超えると自動的に閉鎖し、前記イニシエータは、複数の管分岐路(3,42)を備える管分岐マニホールド(7,38)を有しており、各管分岐路(3,42)はそれぞれの圧力トランスミッタに接続されている、高度圧力保護システム(HIPPS)において、請求項1から13までのいずれか1項記載の管分岐マニホールド(7,38)を有することを特徴とする、高度圧力保護システム(HIPPS)。
  15. 複数の管分岐路(3,42)を有する管分岐マニホールド(7,38)であって、各管分岐路(3,42)は、進入ブロックバルブ(4)と、出口ブロックバルブ(6)と、前記進入ブロックバルブ(4)と前記出口ブロックバルブ(6)との間の、ブリードバルブ(5)を備えるブリード出口とを有しており、各管分岐路(3,42)の標準的な作動において、それぞれの前記進入ブロックバルブ(4)および前記出口ブロックバルブ(6)が開放し、かつそれぞれの前記ブリードバルブ(5)が閉鎖される、管分岐マニホールド(7,38)を作動させる方法であって、
    a.前記標準的な作動から試験作動へ切り替えるために前記管分岐路(3,42)のうちのいずれかを選択するステップを含み、
    b.前記試験作動において、それぞれの前記進入ブロックバルブ(4)および前記出口ブロックバルブ(6)が閉鎖され、かつそれぞれの前記ブリードバルブ(5)が開放され、
    c.前記管分岐路(3,42)を選択するために、前記マニホールド(7,38)のセレクタ手段(12,39)が、選択された前記管分岐路(3,42)の前記進入ブロックバルブ(4)のみを閉鎖させる、方法において、
    前記セレクタ手段(12,39)は、標準的なブロッキングエレメント(23,43)と、試験許容エレメント(31,48)とを有しており、各進入ブロックバルブ(4)が、前記標準的なブロッキングエレメント(23,43)に確実に嵌合する標準的なブロッキングカウンターエレメント(24,45)と、前記試験許容エレメント(31,48)に確実に嵌合する試験許容カウンターエレメント(32,50)とを備える進入制御手段(8,9,41,51,67,84)を有しており、
    d.それぞれの前記管分岐路(3,42)の標準的な作動において、前記標準的なブロッキングエレメント(23,43)と前記標準的なブロッキングカウンターエレメント(24,45)との機械的な相互作用が、前記進入ブロックバルブ(4)が閉鎖することを防止し、
    e.試験作動のためにそれぞれの前記管分岐路(3,42)を選択した後、前記試験許容エレメント(31,48)と前記試験許容カウンターエレメント(32,50)との機械的な相互作用が、前記進入ブロックバルブ(4)を閉鎖させることを特徴とする、管分岐マニホールド(7,38)を作動させる方法。
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