NO161433B - Laaseanordning for deksel mot flens. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning til fastspenning og låsing av et ventilhusdeksel mot en flens på ventilhus for undervannsrørledninger - omfattende bevegelige låssegmenter som i bruksstilling stort sett har form av en liggende U med åpningen vendt innover mot dekslets midte, og som fremviser motstående anleggs- og låseflater for samvirke med dekselet og flensen. Låsesegmentene er forbundet til dekselet og utformet med en viss klaring, slik at avstanden mellom de stort sett U-formede låssegmenters motstående, parallelle anleggs- og låseflater overstiger den samlede tykkelse av dekselet og flensen som låssegmentet er innrettet til å gripe om, hvorved låssegmentene kan monteres uten forspenning. Anordningen er innrette til å utnytte et indre trykk i huset til å presse dekslet bort fra flensen og mot låssegmentenes tilstøtende anleggs- og låseflater slik at låssegmentene derved opptar hele kraften fra undervannsinstallasjonens indre trykk, og at dekslet på denne måte blir fastholdt i sin posisjon fastspent mot flensen ved hjelp av låssegmentene. Dekselet og flensen er utformet med mot hverandre forskyvbare flater med tetningsanordning imellom.

En transportrørledning for olje og/eller gass representerer et betydelig volum som er satt under trykk, og en eventuell ut-blåsing kan derfor vare lenge dersom den ikke kan stenges av. Ved brudd på en transportrørledning nær en plattform eller en annen sjøbasert installasjon kan utstrømmende gass og/eller olje bli antent. Resultatet kan bli katastrofalt både for menneskeliv og for feltøkonomi.

Nødavstengningsutstyr i form av egnede ventiler er derfor av den aller største betydning.

Legging av rørledninger på dypt vann foregår vanligvis ved at man på et monteringsfartøy sveiser sammen rørledningen av rørledningslengder, og at rørledningen legges ut fortløpende fra monteringsfartøyets akterende over en rampe. Samtidig blir monteringsfartøyet tauet eller trukket fremover ved hjelp av taubåter eller ved hjelp av et anker/vinsj-system.

Det har hittil vært vanskelig å kople ventiler inn i rørled-ningen samtidig med leggingen av rørledningen. Dette skyldes først og fremst ventilenes vekt og stivhet. Ventilene er ofte i overkant påmontert aktuator, og anbringelen av ventilene på havbunnen må derfor overvåkes nøye. Aktuatoren på dekslet over ventilhuset kan ikke avvike mange vinkelgrader fra rett opp-rettstående før man får vanskeligheter med funksjonen. Disse vanskeligheter har medvirket til at man ofte anbringer ventilen på rørledningen etter at sistnevnte er anbrakt på havbunnen. Monteringen av ventilen kan skje ved å kappe et stykke av rørledningen og sveise inn ventilen i det fremkomne mellomrom .

En annen fremgangsmåte ved legging av rørledninger består i at det settes inn et blindrør der hvor en ventil ønskes plassert. Dette blindrør kan fremvise løsbare koplinger til den øvrige rørledning og må være dimensjonert med den samme lengde som skal settes inn.

En kjent nødavstengningsventil vil for en 20" rørledning ha en lengde på ca. 6 meter og en vekt på ca. 50-80 tonn. Ettersyn, kontroll og vedlikehold av en slik ventil må skje med visse intervaller, og man vil tilstrebe å få gjennomført kontrollen etc. uten å måtte stanse produksjonen. Dette kan på kjent måte iverksettes ved at det i området for ventilhuset er anordnet et innvendig forskyvbart teleskoprør som forskyves slik at ventilhuset isoleres fra rørledningen. Derved avstenges ventilrommet med klaffventil fra produksjonsrøret. Deretter har man mulighet til å demontere ventilhusdekslet med klaffventil og aktuator for ettersyn. En slik operasjon er avhengig av at man relativt lett, enkelt og hurtig kan løse ventilhusdekslet fra ventilhusflensen.

Montering og eventuelt demontering skal kunne skje på dypt vann. Det er derfor viktig at dette arbeide kan gjennomføres på en lett, enkel og hurtig måte med minimal risiko for skader.

Teknikkens stand omfatter videre US-PS nr. 1.841.882, 2.575.667 og 3.647.108 samt DE-AS nr. 1.245.235.

US-PS nr. 1.841.882 omhandler en hydraulisk motor hver motorsylinderen er påskrudd et hode eller lokk som er utformet med fire låssegmenter fordelt med innbyrdes like mellomrom rundt omkretsen. Hvert av disse låssegmenter har form av en U hvor de motstående anleggs- og låseflater ikke forløper parallelt, men danner en spiss vinkel med hverandre. Inngrepet med en utadrettet flens på motorsylinderen og låssegmentene er formbestemt og skjer under forspenning av låssegmentene. En slik låsanordning er derfor lite egnet for fastspenning og låsing av deksel til ventilhus på undersjøiske rørledninger på store dyp, hvor det kreves at monteringen skal kunne skje lett og uten press eller store krefter til forspenning.

US-PS nr. 2.575.667 omhandler en trykkbestandig oppvarmings-beholder hvor lokket spennes fast og låses til en flens på beholderen ved hjelp av et antall i innbyrdes lik periferi-avstand anbrakte låssegmenter med bueformete motstående låseflater. Også her skjer fastspenningen/låsingen under formbestemt inngrep mellom samvirkende partier og forspenning av låssegmentene. Heller ikke denne låsanordning egner seg for det angjeldende formål, hvor forspenning av låssegmentene i størst mulig utstrekning bør unngås.

US-PS nr. 3.647.108 omhandler et lukkeelement for trykkbeholdere, omfattende en elastisk ettergivende pakningsring med en ytre leppe og en innover vendt flens som danner en vinkel med den ytre leppe, hvorved trykket inne i beholderen utøves gjennom en åpning i pakningsringen for å presse denne til en posisjon hvor den istandbringer tetting mot beholderen rundt en åpning i samme. Lukkeelementet har en fordypning for opptakelse av pakningsringen og et antall forankringsorganer i fordypningen, hvilke forankringsorganer har flater for sam-virkning med sleperinger for å presse sleperingene til fast-gripende kontakt med et parti av beholderen. Det turde uten videre være klart at en slik låsanordning med elastisk ettergivende pakningsring er helt utjenlig på store dyp.

DE-AS nr. 1.245.235 omhandler en sikkerhetsanordning for dører eller deksler for trykkbeholdere, hvor låsing skjer under formbestemt inngrep og forspenning av låsorganer som er fordelt med innbyrdes mellomrom rundt omkretsen av døren/dekslet. Også denne kjente anordning lider av de ulemper og mangler som er påpekt i forbindelse med de ovennevnte låsanordninger.

Som nevnt, vedrører den foreliggende oppfinnelse en anordning til fastspenning og låsing av deksel mot flens ved undervanns-installas joner , særlig i forbindelse med produksjon av olje og/eller gass, og hvor det er tatt sikte på å komme frem til en anordning som oppfyller de krav som bør kunne stilles til sikkerhet og enkel montering.

Oppfinnelsen kjennetegnes ved at låssegmentene er stort sett horisontalt bevegelig i forhold til dekselet og omfatter en låsering sem er utformet til å omslutte låssegmentene hvilken låsering er utformet for og innrettet til å ligge låsende an mot utsiden av låssegmentene når disse befinner seg i låsestilling , og mot et anlegg på låssegmentene når disse befinner seg i åpen stilling.

Låssegmentene monteres med forutbestemt klaring, slik at monteringen kan skje lett og uten press eller store krefter til forspenning. Låssegmentene er utformet med motstående parallelle anleggs- og låseflater og kan med fordel låses i posisjon ved hjelp av en enkel omsluttende ring.

Foretrukne, ikke-begrensende, utførelsesformer av oppfinnelsen blir beskrevet i det etterfølgende under henvisning til teg-ningene, hvor:

Fig. 1 viser et aksialsnitt gjennom en rørledning med innmon-tert ventil hvor låsanordningen ifølge oppfinnelsen er benyttet; Fig. 2 viser et tilsvarende aksialsnitt som fig. 1, men her er et teleskopisk forskyvbart innvendig rør forskjøvet slik at det isolerer ventilrommet fra rørløpet. I denne posisjon kan transportrørledningen skrapes og ventilhusdekslet demonteres for ettersyn og kontroll, samtidig som transportrørledningen er intakt og kan anvendes; Fig. 3A og 3B er detaljriss som viser et radialt forskyvbart låssegment i henholdsvis lukket låsestilling og åpen frigjø-ringsstilling. Det fremgår at ventilhusdekslet i fig. 3B ligger an mot ventilhusflensen, idet det herved fremkommer en klaring mellom underkanten av ventilhusflensen og låssegmentet. Fig. 3A viser ventilhusdekslet i normal stilling hvor det er fastspent ved hjelp av låssegmentene, som i sin tur er sikret mot radial utglidning ved hjelp av en låsering. I fig. 3A er ventiltrykket satt på, slik at dekslet er løftet til normal stilling hvor dets oversideparti ligger an mot undersiden av låssegmentenes øvre flens. Den samme klaring som fremkommer i fig. 3B, fremkommer også i fig. 3A, men befinner seg der mellom overside ventilhusflens og underside ventilhusdeksel; Fig. 4A-4G viser en utførelsesform hvor låssegmentene kan skyves tilnærmet radialt inn og ut mellom åpen frigjørings-stilling og lukket låsestilling. Låssegmentene er hei- anordnet på ventilhusdekslets overside og forskyves i forhold til dette ved hjelp av styringer utformet på dettes overside. Fig. 4F og 4G er deltverrsnitt etter henholdsvis linjen IVF-IVF og linjen IVG-IVG på fig. 4A; Fig. 5A og 5B viser delriss av en anordning hvor i alt åtte låssegmenter er hengslet til ventilhusdekslet og kan svinges ut fra lukket låsestilling til åpen frigjøringsstilling (ca. 12 vinkelgrader). I åpen stilling (til venstre i fig. 5A) vil overkanten av låssegmentet til enhver tid ligge an mot oversiden av dekslet. Belastningen på hengslene vil således være minimal. Til høyre i fig. 5A er vist et låssegment i lukket låsestilling. Dette låssegment fremviser nederst en skråkant som tjener til å lette sentreringen av ventilhusdekslet i forhold til ventilhusflensen under nedsenking og montering;

Henvisningstallet 1 betegner en rørledning, og 2 angir et muffeparti for tilkopling av nødavstengningsventil.

Henvisningstallet 3 betegner en låsering som er innrettet til å omslutte et antall låssegmenter 4. En aktuator 5 for styring av ventilen er anordnet ovenpå ventilhusdekslet 6 som skal låses til en ventilhusflens 7 ved hjelp av nevnte låssegmenter 4. Henvisningstallet 8 angir et teleskopisk forskyvbart rør som på fig. 2 er forskjøvet til en posisjon hvor rørløpet er avstengt fra ventilrommet. I denne posisjon kan transportrør-ledningen 1 skrapes, og ventilhusdekslet 6 med aktuatoren 5 kan demonteres for ettersyn og kontroll. Transportrørledningen 1 er i den i fig. 2 viste stilling intakt og kan benyttes.

I fig. 1 og 2 betegner 9 ventilhuset, og 10 angir en klaffventil som med fullt opptrukne linjer er vist i åpen stilling, og med stiplete linjer er vist i avstengningsstilling, hvor den isolerer en rørledningslengde fra en annen i tilfelle ut-blåsing etc.

Under særlig henvisning til fig. 3A og 3B består hvert låssegment 4 av et element som i bruksstillingen (rørledningen 1 antas da å ligge horisontalt, hvorved ventilhusaksen er vertikal) har form av en liggende U hvor åpningen er vendt innover mot ventilhusdekslets 6 midte. U-ens motstående anleggs- og låseflater 4a og 4b er innbyrdes parallelle og plane og er utformet for å samvirke med henholdsvis oversiden 6a av ventilhusdekslet 6 og undersiden 7b av ventilhusflensen 7. Av fig. 3B fremgår at ventilhusdekslet 6 ligger an mot ventilhusflensen 7, og at det derved fremkommer en klaring 11 mellom ventilhusflensens 7 underside 7b og tilstøtende flate 4b av låssegmentet 4. Dette skyldes at låssegmentene ifølge oppfinnelsen er dimensjonert slik at avstanden mellom deres motstående anleggs- og låseflater 4a og 4b overstiger den samlede tykkelse av ventilhusdeksel 6 og -flens 7. Når ventiltrykket settes på, løftes ventilhusdekslet 6 opp fra ventilhusflensen 7 og blir med sine øvre anleggs- og låseflate-partier liggende fastspennende og låsende an mot de tilstøt-ende anleggs- og låseflater 4a på låssegmentene 4. En pak-ningsanordning 12 sørger for tetning mellom deksel 6 og flens 7.

Låssegmentene ifølge fig. 4A-4G er stort sett av samme utforming som de i fig. 3A og 3B. Låssegmentene ifølge fig. 4A-4G er imidlertid anordnet forskyvbare på radiale eller tilnærmet radiale styringer 13 mellom åpen frigjøringsstilling (fig. 4C og 4E) for ventilhusdekslet 6 og lukket låsestilling (fig. 4B og 4D). Låssegmentene 4 er anordnet på oversiden av ventilhusdekslet 6.

Også ved utførelsesformen ifølge fig. 5A og 5B har låssegmentene stort sett samme utforming som i de allerede omtalte utførelsesformer. Nærmere bestemt er det ved utførelsen ifølge fig. 5A og 5B anordnet i alt åtte låssegmenter som her er hengslet til ventilhusdekslet 6, slik at de kan svinges ut fra lukket til åpen stilling (ca. 12 vinkelgrader). I fig. 5A og 5B betegner henvisningstallet 14 et utsvingbart låssegment i åpen stilling, 15 angir en svingarm for utsvingbart låssegment, idet 16 angir et øvre lager for svingarmen 15, og 17 angir et utsvingbart låssegment i lukket stilling. Henvisningstallet 18 betegner vinkelutslaget for svingarmen 15 fra åpen til lukket stilling. Henvisningstallet 19 angir en stopper for låseringen 3 (fig. 3A) når låssegmentene 4 befinner seg i låsestilling, og 20 angir en stopper for låseringen 3 når låssegmentene 4 befinner seg i åpen stilling.

I åpen stilling, slik låssegmentet 14 inntar, vil låsseg-mentets øvre, nedadvendte anleggs- og låseflate til enhver tid ligge an mot ventilhusdekslets 6 øvre anleggs- og låseflate-parti. Belastningene på hengslene vil således være mirainale. Henvisningstallet 21 betegner en skråkant som er utformet på låssegmentene 14, 17 for å lette sentreringen av ventilhusdekslet 6 i forhold til ventilhusflensen 7 ved nedsenking og montering av dekslet 6.

Claims (5)

1. Anordning til fastspenning og låsing av et ventilhusdeksel (6) mot en flens (7) på ventilhus (9) for undervannsrørled-ninger (1) - omfattende bevegelige låssegmenter (4) som i bruksstilling stort sett har form av en liggende U med åpningen vendt innover mot dekslets (6) midte, og som fremviser motstående anleggs- og låseflater (4a, 4b) for samvirke med dekselet (6) og flensen (7), idet låssegmentene (4) er forbundet til dekselet og utformet med en viss klaring, slik at avstanden mellom de stort sett U-formede låssegmenters motstående, parallelle anleggs- og låseflater (4a, 4b) overstiger den samlede tykkelse av dekselet (6) og flensen (7) som låssegmentet er innrettet til å gripe om, hvorved låssegmentene kan monteres uten forspenning, idet anordningen er innrettet til å utnytte et indre trykk i huset til å presse dekslet (6) bort fra flensen (7) og mot låssegmentenes til-støtende anleggs- og låseflater (4a), slik at låssegmentene derved opptar hele kraften fra undervannsinstallasjonens indre trykk, og at dekslet (6) på denne måte blir fastholdt i sin posisjon fastspent mot flensen (7) ved hjelp av låssegmentene (4), idet dekselet (6) og flensen (7) er utformet med mot hverandre forskyvbare flater med tetningsanordning (12) imellom, karakterisert ved at låssegmentene (4) er stort sett horisontalt bevegelig i forhold til dekselet (6) og omfatter en låsering (3) som er utformet til å omslutte låssegmentene (4) hvilken låsering (3) er utformet for og innrettet til å ligge låsende an mot utsiden av låssegmentene når disse befinner seg i låsestilling, og mot et anlegg (20) på låssegmentene når disse befinner seg i åpen stilling.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at låssegmentene (4) er forskyvbart anordnet på oversiden av dekslet (6) og styres langs radiale eller tilnærmet radiale styringer (13) mellom åpen frigjøringsstilling for dekslet (6) og lukket låsestilling.

3. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at låssegmentene (14) er hengslet til dekslet (6), slik at de kan svinges mellom lukket og åpen stilling.

4. Anordning i samsvar med krav 3, karakterisert ved at hvert låssegment (14) er forsynt med en svingarm (15) som er lagret (16) til dekslet (6).

5. Anordning i samsvar med ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at låssegmentene (14) er utformet med en skråkant (21) for å lette sentreringen av dekslet (6) i forhold til flensen (7) ved nedsenking og montering av dekslet (6) .