NO171808B - Hoeytrykks-fluidsvivel - Google Patents

Hoeytrykks-fluidsvivel Download PDF

Info

Publication number
NO171808B
NO171808B NO864083A NO864083A NO171808B NO 171808 B NO171808 B NO 171808B NO 864083 A NO864083 A NO 864083A NO 864083 A NO864083 A NO 864083A NO 171808 B NO171808 B NO 171808B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
fluid
wall
pressure
chamber
primary
Prior art date
Application number
NO864083A
Other languages
English (en)
Other versions
NO864083D0 (no
NO864083L (no
NO171808C (no
Inventor
Jack Pollack
Tarlochan S Mann
Original Assignee
Amtel Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amtel Inc filed Critical Amtel Inc
Publication of NO864083D0 publication Critical patent/NO864083D0/no
Publication of NO864083L publication Critical patent/NO864083L/no
Publication of NO171808B publication Critical patent/NO171808B/no
Publication of NO171808C publication Critical patent/NO171808C/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L39/00Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies
    • F16L39/06Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies of the multiline swivel type, e.g. comprising a plurality of axially mounted modules
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/914Backup seal for failure of primary seal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Joints With Pressure Members (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fluidsvivel med stor diameter for å føre høytrykksfluid fra en hydrokarbonbrønn, omfattende en ringlignende innervegg, en ringlignende yttervegg, et fluidførende ringformet kammer mellom innerveggen og ytterveggen, med en fluidledning forbundet med kammeret gjennom innerveggen og en annen fluidledning forbundet med kammeret gjennom ytterveggen, et par av spaltepassasjer mellom innerveggen og ytterveggen, hvor spaltepassasjene strekker seg i motsatte retninger bort fra kammeret, hvor inner- og ytterveggene er roterbart koblet av en lagermontasje for rotasjon med hensyn til hverandre omkring en sentral akse og hvor hver av spaltepassasjene har minst en pakning for å hindre fluidstrømmen fra kammeret mellom spaltepassasjene mot yttersiden.
En fluidsvivel av denne art er f.eks. kjent fra US-PS nr.
4 288 106 eller EP-A-0 013 455.
De kjente svivler benytter radialpakninger til å tette spalten mellom inner- og ytterveggene, idet hver pakning har en side som presser radialt utad mot ytterveggen og en annen side som presser radialt innad mot innerveggen. Levetiden for pakningen avhenger av forandringene i bredden av spalten som den tetter over. Når et høytrykksfluid kommer inn i kammeret, får de store radialkrefter på ytter- og innerveggen ytterveggen til å ekspandere og innerveggen til å trekke seg sammen radialt. Følgelig øker bredden av den radiale spalte som pakningen strekker seg over når høyt trykk utøves. For meget høye trykk må inner- og ytterveggen gjøres massive for å unngå store økninger i bredden av spalten. Til tross for behovet for pålitelige fluidsvivler med en diameter på minst 1,2 m (for strømning med høyt volum) og som er i stand til å føre fluider med over 14 mPa, har ingen produsent kjent av søkeren vært i stand til å levere slike fluidsvivler.
Radialpakninger er ikke i stand til i tilstrekkelig grad å opprettholde sin tetningskapasitet når spalten blir bredere, fordi deres pressvirkning i en radial retning minker med spaltens breddeøkning og fører til lekkasje gjennom pakningen og ødeleggelse av pakningen.
Minst to pakninger benyttes vanligvis langs hver side av den spalte som strekker seg fra det fluidførende kammer til omgivelsene. Én pakning tjener som primærtetning som generelt motstår trykket, mens den andre pakning er en sekundær- eller reservet.etning som forhindrer lekkasje av hydrokarboner til omgivelsene i tilfelle den primære pakning svikter. Hvis imidlertid en primærpakning på én side av det. fluidførende kammer skulle svikte, mens primærpakningen på den andre side av kammeret, forblir intakt, kan ubalanserte trykk forekomme. Slike ubalanserte belastninger kan gi store aksialbelastninger på
de lagre som dreibart kobler inner- og ytterveggene av svivelen, og følgelig øke konstruksjonens rotasjonsdreiemoment.
"Utmattingslevetiden" for en pakning er omvendt proporsjonal med en eksponentialfunksjon av bredden av ekstruderingsspalten og trykket over pakningen. Som følge herav kan levetiden for pakningene ved meget, høye trykk være svært kort. En fluidsvivel som har mindre vekt, og hvis pakninger har øket levetid, særlig i tilfelle av svivler som fører høye trykk, og som dessuten unngår aksialubalanser i tilfelle av svikt, av en primærpakning, vil derfor være av stor verdi.
Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en høytrykkssvivel med relativt store dimensjoner som fører til at en tetning med lang levetid kan oppnås på en enkel måte.
I henhold til oppfinnelsen oppnås dette enklest ved at hver spaltepassasje for hver av pakningene har et rom som strekker seg langs omkretsen og med hovedsakelig rektangulært tverrsnitt, idet hvert rom har adskilte overflater som strekker seg radialt, én dannet av innerveggen og en annen av ytterveggen, mellom hvilke det er anordnet en ringformet pakningsring av den type som under trykket av fluid i spaltepassasjen som kommer fra kammeret presser seg selv aksialt i motsatte retninger mot de radialt utstrakte overflater i rommet.
I det tilfelle at det bare er en pakning, vil pakningen strekke seg over spaltepassasjen slik at relative aksialbevegelser av inner- og ytterveggene ikke påvirker tetningsfunksjonen til pakningsringen. Pakningsringen har partier såsom med en V-formet ring eller med en ring med fjærende tunger, som presses av fluidtrykket mot de aksialt adskilte, radialt utstrakte overflater som definerer ringrommet til spaltepassasjen.
Fortrinnsvis har svivelen minst to pakninger i hver av spaltepassasjene. De to pakninger er aksialt adskilt for i hver spaltepassasje å danne en primærpakning og en sekundærpakning som er forbundet med et parti av spaltepassasjen. Primær- og sekundærpakningene i hver spaltepassasje har hovedsakelig samme pakningsdiameter, som vist i det ovennevnte US-PS 4 288 106. Høytrykkssiden av pakningene vender i den samme radialretning relativt til rotasjonsaksen av svivelen (begge vender mot aksen eller begge vender bort fra aksen). Dette kan oppnås ved å forsyne hver spaltepassasje med et radialt utstrakt parti som ligger mellom ribbene på inner- og ytterveggene.
Virkningen av dette er at om en primærpakning svikter, slik at trykk utøves på ytterveggen både ved sekundærpakningen og langs passasjepartiet som strekker seg mellom primær- og sekundærpakningene, vil kreftene langs passasjepartiet og ved sekundærpakningen oppheve hverandre. Dette unngår å innføre en høy aksial belastning på lagrene som i rotasjon opplagrer ytterveggen på innerveggen.
Det skal iakttas at pakningsringer av typen som har motsatte tunger som ved hjelp av fluidtrykket mellom tungene presses mot motsatte overflater på en pakningsmontasje, i seg selv er kjent fra f.eks. EP-A-0 150 591.
Levetiden for primær- og sekundærpakningen til svivelen i henhold til oppfinnelsen kan økes ytterligere ved å forbinde partiet av en spaltepassasje mellom primærpakningen og sekundærpakningen med en kilde for trykkfluid. Trykknivået for fluidkilden er lavere enn nivået av trykket i kammeret, fortrinnsvis halvparten av det sistnevnte trykk. Dette betyr at bare en del av trykket i kammeret utøves over hver pakning.
Den sistnevnte svivel er fortrinnsvis kjennetegnet ved at kilden for trykkfluid er en beholder med to kamre adskilt fra hverandre av en bevegelig vegg. Ett kammer står i forbindelse med fluidsvivelkammeret og inneholder det samme fluid som dette kammer. Det andre kammer inneholder et annet fluid og er forbundet med spaltepassasjen mellom primær- og sekundærpakningene. En trykkreduksjonsventil er anordnet for å redusere trykket til det annet fluid. Ved hjelp av dette system kan fluidet mellom primær- og sekundærpakningene være et rent fluid.
For å unngå ekstrusjon av pakningsringen inn i spaltepassasjen har primærpakningen- og/eller sekundærpakningen på sin lavtrykksside et radialt utstrakt parti av spaltepassasjen. Virkningen av dette er at spaltepassasjen straks nedstrøms for pakningen ikke utvider seg i tilfelle spaltepassasjen generelt utvides. Dette unngår ekstrusjon av pakningsmaterialet inn i en spalte med økende bredde.
Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere med henvisning til tegningen.
Fig. 1 er delvis i snitt og sett skrått ovenfra en flerveis fluidsvivel utført i henhold til den foreliggende oppfinnelse.
fig. 2 er et snitt av en fluidsvivel i henhold til en tidlig utførelse og viser en ulempe ved denne,
fig. 3 er et snitt, som viser et parti av fluidsvivelen på
fig. 1,
fig. 3A viser et. parti av f luidsvivelen på fig. 3,
fig. 4 er et mer detaljert snitt gjennom en fluidsvivel i henhold til en annen utførelse av oppfinnelsen, og
fig. 5 er et snitt gjennom et parti av en fluidsvivel i henhold til enda en utførelse av oppfinnelsen.
På fig. 1 er der vist en flerveis fluidsvivel 10 som kan anses å omfatte en rekke uavhengige fluidsvivler såsom 12 og 14. Fluidsvivelen 12 har en yttervegg 18 som roterer rundt, en innervegg 16 om en akse 20. Veggene danner mellom seg et fluid-førende kammer 22. Fluid kommer inn i kammeret gjennom en relativt stasjonær innløpsrørledning 22 som kan motta fluid med høyt trykk på 14 MPa og mer og et høyt strømningsvolum fra en undersjøisk brønn 23. Fluid strømmer ut fra kammeret, gjennom en utløpsrørledning 24 som kan rotere om aksen 20. Fluidsvivelen danner to spalter eller spaltepassasjer 30, 32 som strekker seg fra hver sin side av kammeret og til omgivelsene i svivelen på fig. 1 eller til et annet fluidførende kammer som kan ha et annet trykk enn kammeret. 22, i andre svivelutførelser. Et. par pakningsmontasjer 34, 36 ligger langs den spaltepassasje 30 som strekker seg i én aksialretning 40 fra kammeret 22, og et annet par pakningsmontasjer 44, 46 ligger langs den andre spaltepassasje 32 som strekker seg i den motsatte aksialretning 48. Hvert, par pakningsmontas jer omfatter en primær pakningsmontasje 34, 44 nærmest kammeret,
og en sekundær pakningsmontas je 36, 46 lengst, borte fra kammeret. Den sekundære pakningsmontasje benyttes ofte som en reservepakning som forhindrer lekkasje av fluid fra kammeret til omgivelsene i tilfelle av svikt, i primærpakningen. Lagre 50 bærer roterbart ytterveggen 18 for rotasjon i forhold til innerveggen om aksen 20.
Fig. 2 viser en fluidsvivel 52 av en tidlig konstruksjon som har betydelige fordeler fremfor kjent, teknikk, men som har ulemper som søkerne har unngått. Fluidsvivelen 52 omfatter to endepakningsmontasjer eller pakninger 34a, 36a og 44a,
46a langs hver spaltepassasje 30a, 32a. Bruken av aksial-
eller endepakninger av den art som er vist ved 34a, er en fordel når høyt trykk (over 14 MPa) hersker i et fluidførende kammer 22a med stor diameter på ca. 1,2 m eller mer, noe som resulterer i radialbelastninger på over 7 MN for et kammer med 15 cm bredde. Disse høye radialbelastninger gjør at ytterveggen ekspanderer radialt utover i retningen 54a, mens innerveggen trekker seg sammen i retningen 54b. Økningen i bredden av spaltepassasjene 30a, 32a øker imidlertid ikke den spaltebredde R som pakningsmontasjen må tette over. For en radial-pakning i henhold til kjent teknikk vil bevegelse av ytterveggen 18a bort fra innerveggen 16a resultere i at pakningen må dekke en bredere spalte. Utvidelse av spalten som pakningen dekker, er ugunstig, fordi levetiden for en pakning i stor grad be-grenses av forandringer i bredden av den spalte som pakningen må tette over. Jo større forandring i bredden, desto lettere kan det mykere pakningsmateriale presses ut gjennom spalten
og dermed briste og således redusere pakningens levetid.
Fluidsvivelen 52 har en ulempe idet den, hvis primærpakningen 44a skulle svikte, vil bli ubalansert og påføre lagrene 50a store aksialkrefter. Når begge primærpakningene 34a, 44a virker, utøver de et trykk eller en kraft P4 resp. P^ på ytterveggen 18a. Da de to krefter P^ og P^ er like og motsatt rettet, utligner de hverandre. Følgelig vil de eneste betydelige aksial-kref ter på lagrene 50a skyldes vekten av ytterveggen 18a.
Hvis imidlertid en av primærpakningene 44a skulle svikte,
vil høytrykksfluid føres til sekundærpakningen 46a, som da vil utøve et trykk P2 på ytterveggen 18a. Kreftene P1 og P2
er tilnærmet like, slik at de utligner hverandre og slik at hovedsakelig ingen kraft utøves på den nedre halvdel av ytterveggen 18a. Imidlertid er den øvre del av ytterveggen fremdeles utsatt for trykket P^ fra den øvre primærpakning 34a som ikke har sviktet. Følgelig vil ytterveggen 18a bli utsatt for en oppadrettet. kraft. P^ som vil overføre en stor aksialkraft.
i retningen 40 til lagrene 50a.
I et. eksempel er den radiale bredde S av hver pakning omtrent
5 cm, diameteren av fluidsvivelen ved senteret av kammeret
22a ca. 183 cm og trykket i kammeret 14 MPa. I det tilfelle er kraften P1 ca. 4 MN. En så stor kraft, på ytterveggen 18a belaster i sterk grad lagrene 50a, noe som kan resultere i stor dreiemotstand for ytterveggen 18a. Det er viktig at fluidsvivelen fortsetter å virke på en i alt. vesentlig normal måte i et kort tidsrom etter svikt av en primærpakning, inntil systemet kan stenges av og primærpakningen skiftes ut.
Fig. 3 og 3A viser ytterligere detaljer ved fluidsvivelen 12 i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Den har for-delene ved en ende- eller aksialpakning og unngår også
stor belastning på lagrene 50 i tilfelle av svikt av en primærpakning. Hver spaltepassas je såsom 32 omfatter et. passas je-parti 32P som strekker seg mellom primær- og sekundærpakningsmontasjene eller pakningene 44, 46 som ligger langs spaltepassasjen. Passasjepartiet 32P danner et par av hovedsakelig radialt forløpende veggoverf later 60, 62, idet. én overflate 60 er en del av ytterveggen 18 og den andre 62 er en del av innerveggen 16. Begge overflater vender i aksialretningen, idet overflaten 60 på ytterveggen vender i en- første eller oppadrettet aksialretning 40. Sekundærpakningen 46 ligger i et. område 64 (fig. 3A) som omfatter to aksialt vendende overflater, herunder en ytre aksial veggoverflate 66. Primærpakningen ligger i et annet, område 67. Hvert område har høy-og lavtrykksender såsom 72, 74 som er radialt, adskilt.
Når primærpakningen 44 virker, presser trykket i kammeret.
22 mot en ytre veggoverflate 68 i en annen eller nedadrettet retning 48. Denne nedadrettede kraft. ved primærpakningen 44 balanseres av en oppadrettet kraft F4 ved den andre primærpakning 34. Hvis primærpakningen 44 skulle svikte, vil fluid under trykk strømme gjennom spaltepartiet 32P og utøve et. trykk på begge de ytre veggoverflater 60 og 66. Kraften F2
på en ytre veggoverflate 60 peker oppover eller i en første retning, og kraften F^ på den andre ytre veggoverflate 66 peker nedover. Disse krefter F2 og F^ er hovedsakelig like og motsatt rettet, slik at. de motvirker hverandre og etterlater
en nettokraft som virker på den primære pakning 44 som presses ned på ytterveggen langs den nedre spaltepassasje 32. Som nevnt ovenfor, motvirkes den nedadrettede kraft på den nedre primærpakning 44 av den oppadrettede kraft F4 ved den andre primærpakning 34. Selv i tilfelle av svikt, av en av primærpakningene 34 eller 44 vil således aksialkreftene på ytterveggen 18 hovedsakelig være i balanse, slik at. man unngår stor aksial-belastning på lagrene 50.
Overflatene 60, 62, som strekker seg radialt, er dannet på fremspring såsom 61, 63 på de ytter- og innervegger som ligger mellom primær- og sekundærpakningene. De radialt forløpende overflater kan utføres slik at. de strekker seg i en vinkel til radialretningen. Fig. 5 viser overflater 60', 62' som strekker seg bare delvis radialt. I alle tilfeller bør radial-avstanden langs overflatene 60, 62 være lik avstanden langs henholdsvis radialoverflåtene 66 og 65 ved sekundærpakningen.
Når meget høye trykk såsom 35-70 MPa hersker i kammeret. 22, reduseres levetiden for primærpakningene sterkt. Søkerne kan
øke levetiden for pakningene ved å fordele totaltrykket over en rekke pakninger. Fig. 4 viser en fluidsvivel 80 som i det store og hele er lik den på fig. 3, bortsett fra at fig. 4
viser svivelen mer detaljert og også viser en måte hvorved trykket over hver pakning reduseres. En trykkilde 82 kobles til et sted 84 langs spaltepassasjepartiet 32P som ligger mellom primær- og sekundærpakningsmontasjene 44, 46. Trykkilden 82 utøver et trykk på stedet. 84 på omtrent, halvparten av trykket i kammeret. 22. Hvis således trykket, i kammeret 22 er 40 MPa,
så utøver trykkilden et trykk på omtrent. 20 MPa på stedet.
84. Følgelig er trykkene på motsatte sider av primærpakningen
44 henholdsvis 40 MPa og 20 MPa, slik at primærpakningen 44
må motstå en trykkdifferanse på bare 20 MPa. Naturligvis må sekundærpakningen 46 også motstå trykket på omtrent. 20 MPa. Reduksjonen i trykk over hver pakning gir en meget, lengre levetid for fluidsvivelen. Når det anses nødvendig, kan en tertiær pakning anbringes langs spaltepassas jen lenger bort.
fra kammeret enn sekundærpakningen som en reserve i tilfelle sekundærpakningen svikter.
Trykkilden 82 omfatter en beholder 86 som inkluderer to fluid-reservoarer 90, 92 adskilt av en membranseparator 94. En ende 96 av beholderen er via en ledning 98 forbundet med det fluid-førende kammer 22 for opprettholdelse av hovedsakelig det samme trykk i reservoaret 90 som i kammeret 22. Den motsatte ende 100 av beholderen er forbundet med ledninger 101, 102
til primærpakningene 34, 44. Primærpakningene er hovedsakelig isolert fra kammeret 22 ved et par av isolasjonspakninger 104, 106. Mens reservoaret 90 inneholder det samme materiale 110 som i kammeret 22, rommer det andre reservoar 92 et rent fluid 112. Det rene fluid 112 inneholder ikke sand eller andre partikler som ville kunne skade en pakning. Det er kompatibelt med pakningsmaterialet og er ikke skadelig for omgivelsene om det skulle lekke ut.
Trykket over hver primærpakning, f.eks. pakningen 34, minimeres ved anordning av en ledning 114, 116 som fører fluid til sekundærpakningene 36, 46 med et trykk på omtrent halvparten av trykket på primærpakningene og omtrent halvparten av trykket i kammeret 22. Tilbakeslagsventiler 118, 120 anordnet langs ledningene 114, 116 er innrettet til å åpne seg ved omtrent halvparten av trykket i kammeret 22. Hver tilbakeslagsventil har et utløp forbundet med et sted såsom 84 og et innløp hvor trykket er lik trykket i kammeret. Hvis kammeret. 22_ således fører fluid med 40 MPa, er tilbakeslagsventilene innstilt på
å åpnes ved et trykk på omtrent 20 MPa. Der er tilgjengelig tilbakeslagsventiler som kan åpne seg ved en forhåndsbestemt brøkdel av et avfølt trykk, idet det avfølte trykk er lik trykket i kammeret. 22. Reduksjon av trykket over primærpakningen 32 øker i sterk grad dens levetid, særlig når meget høye trykk foreligger.
Hver pakningsmontasje eller pakning, f.eks. pakningen 34 på fig. 3, omfatter et elastomert pakningselement 124 og en hardere elastomer pakningsring 126. Pakningselementet 124 ekspanderer når trykk utøves på dets ene ende, slik at passasje av fluid forhindres. Pakningsringen 126 tjener til å støtte pakningselementet og forhindre at det presses inn i spaltepartiet 30P som ligger like nedstrøms i forhold til elementet. Pakningsringen 126 kan motstå innpressing i spaltepartiet 30P
når dette har en liten tykkelse, men muligheten for innpressing eller ekstrudering øker når spaltetykkelsen øker. Spaltetykkelsen øker når høytrykksfluid tilføres kammeret 22, noe som er tilbøyelig til å bevege inner- og ytterveggene 16, 18 fra hverandre. Ifølge oppfinnelsen unngås store økninger i ekstruderingsspaltebredden straks nedstrøms i forhold til en pakningsring og gjør pakningen uavhengig av forandringer i radial spaltebredde ved konstruksjonen på fig. 5.
Fig. 5 viser en pakningsmontasje 130 med en høytrykksside
132 ved pakningselementet 134 og en lavtrykksside (ekstruderingsside) 136 ved pakningsringen 138. Spalten 140 som strekker seg fra en side av kammeret 22, omfatter et utløpsparti 142
som ligger ved ekstruderingssiden 136 av pakningsmontasjen.
For å unngå ekstrudering av endepakningsmontasjen er passasjen eller utløpspartiet 142 konstruert slik at det strekker seg i en radialretning 144 over en strekning 146 bort fra det hule, ringformede område 150 som holder pakningsmontasjen,
og bort fra ekstruderingssiden 136 av pakningsmontasjen. Strek-ningen 146 er minst omtrent lik summen av de maksimale utbøy-ninger av ytter- og innerveggene 18b, 16b bort fra hverandre når fluidet som fyller kammeret 22, har det høyeste driftstrykk for fluidsvivelen. Den radiale tykkelse 152 av spalten for en fluidsvivel med 183 cm diameter som arbeider ved et trykk på omtrent 40 MPa, kan øke fra en klaring på 0,2 mm til en klaring pluss utbøyning på kanskje 1,3 mm, med den virkelige verdi avhengig av tykkelsen av metallet i fluidsvivelen. Ekstrudering av endepakningsmontasjen som følge av at ytter- og innerveggen av fluidmontasjen beveges bort fra hverandre, unngås således ved anordning av et radialt utløpsparti av spaltepassasjen på pakningens ekstruderingsside. Ved å isolere
pakningen mot økninger i radialspaltebredden kan man gjøre veggene i fluidsvivelen tynnere, idet tykkelsen av veggene i større grad bestemmes av den styrke som er nødvendig for å motstå de høye trykk, enn av hensynet, til å unngå mer enn små avbøyninger.
Oppfinnelsen kan derfor føre til en økning av brukslevetiden
for pakningene i en høytrykksfluidsvivel. Svivelen er konstruert slik at der benyttes endepakninger istedenfor radialpakninger, slik at spaltebredden som pakningene strekker seg over, ikke forandrer seg særlig når trykket i det. fluidførende kammer øker. En forandring i aksialbelastningen av fluidsvivellagrene i tilfelle av svikt av en primærpakning unngås ved at den spaltepassasje som forbinder primær- og sekundærpakningen, utformes slik at der er et radialt parti som danner en overflate på ytterveggen som vender i motsatt retning av den ytre veggoverf late som vender mot. den sekundær pakning. Et høyt trykk i det fluidførende kammer kan fordeles blant primær- og sekundærpakningene. Ekstrudering av en pakning på lavtrykksiden inn i spaltepassasjen, noe som kan forekomme når inner- og ytterveggene beveger seg bort fra hverandre under høyt trykk, unngås ved anordning av et radialt spalteutløpsparti som går ut fra en lavtrykk- eller ekstruderingsside av en pakningsmontas je.
Selv om spesielle utførelser av oppfinnelsen her er blitt beskre-vet oq vist, skal det. forstås at modifikasjoner og variasjoner lett vil finnes av fagfolk, og følgelig er det hensikten at kravene skal tolkes for å dekke slike og tilsvarende modifikasjoner.

Claims (6)

1. Fluidsvivel (10) med stor diameter for å føre høytrykks-fluid fra en hydrokarbonbrønn, omfattende en ringlignende innervegg (16), en ringlignende yttervegg (18), et fluidførende ringformet kammer (22) mellom innerveggen (16) og ytterveggen (18), med en fluidledning (22') forbundet med kammeret gjennom innerveggen (16) og en annen fluidledning (24) forbundet med kammeret gjennom ytterveggen (18), et par av spaltepassasjer (30,32) mellom innerveggen (16) og ytterveggen (18), hvor spaltepassasjene strekker seg i motsatte retninger bort fra kammeret (22) , hvor inner- og ytterveggene er roterbart koblet ved hjelp av en lagermontasje (50) for rotasjon med hensyn til hverandre omkring en sentral akse (20), og hvor hver av spaltepassasjene (30,32) har minst en pakning (34,36;44,46) for å hindre fluidstrømmen fra kammeret (22) mellom spaltepassas j ene mot yttersiden, karakterisert ved at hver spaltepassasje for hver av pakningene (34,36;44,46) har et rom (64) som strekker seg langs omkretsen og med hovedsakelig rektangulært tverrsnitt, idet hvert rom har adskilte overflater (65,66) som strekker seg radialt, én dannet av innerveggen (16) og en annen av ytterveggen (18), mellom hvilke det er anordnet en ringformet pakningsring av den type som under trykket av fluid i spaltepassasjen som kommer fra kammeret (22) presser seg selv aksialt i motsatte retninger mot de radialt utstrakte overflater (65,66) i rommet.
2. Fluidsvivel i henhold til krav 1, hvor hver av spaltepas-sasjenehar minst to pakninger (34,36;44,46) adskilt aksialt for i hver spaltepassasje å danne en primærpakning og en sekundærpakning, hvor det mellomliggende parti av hver spaltepassasje mellom primær- og sekundærpakningen forbinder lavtrykksiden av primærpakningen (34,44) med høyttrykksiden av sekundærpakningen (36,46), karakterisert ved at primær- og sekundærpakningene i hver spaltepassasje har hovedsakelig den samme pakningsdiameter og har høyttrykksider som hver vender i samme retning relativt til aksen (20).
3. Fluidsvivel i henhold til krav 2, karakterisert ved at hver spaltepassasje mellom hver primærpakning (34,44) og hver sekundærpakning (36,46) har et spaltepassasjeparti som strekker seg radialt og ligger mellom aksialt motsatte overflater (60,62), idet den ene aksialt motsatte overflate (62) ligger på en utadgående omkretsribbe (61) i innerveggen (16) og med den andre aksialt motsatte overflate (66) på en innadgående omkretsribbe (63) på ytterveggen (18), og at den ene ribbe (63) har en overflate (68) i kontakt med primærpakningen (34,44) og den annen ribbe (61) har en overflate (65) i kontakt med sekundærpakningen (36,46).
4. Fluidsvivel i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at partiet i hver spaltepassasje mellom primærpakningen og sekundærpakningen er forbundet til en kilde for trykkfluid hvis trykknivå er lavere enn nivået for trykket i kammeret (22) , fortrinnsvis halvparten av dette sistnevnte trykk.
5. Fluidsvivel i henhold til krav 4, karakterisert ved at kilden for trykkfluid er en beholder (86) med to kamre adskilt fra hverandre av en bevegelig vegg, idet et kammer (90) ved hjelp av en ledning står i forbindelse med kammeret (22) og inneholder det samme fluid (110) som kammeret (22), mens det andre kammer (92) inneholder et annet fluid (112) som gjennom en ledning (114) kobles til spaltepassasjen mellom primær- og sekundærpakningen, og at en trykkreduksjonsventil (118) er anordnet for å redusere trykket av det annet fluid.
6. Fluidsvivel i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at primærpakningen (34,44) og/eller sekundærpakningen (36,46) på lavtrykksiden (136) av sin tetningsring i spaltepassasjen (140) har et parti (142) som strekker seg radialt.
NO864083A 1985-10-15 1986-10-14 Hoeytrykks-fluidsvivel NO171808C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/787,388 US4647076A (en) 1985-10-15 1985-10-15 High pressure fluid swivel

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO864083D0 NO864083D0 (no) 1986-10-14
NO864083L NO864083L (no) 1987-04-21
NO171808B true NO171808B (no) 1993-01-25
NO171808C NO171808C (no) 1993-05-05

Family

ID=25141316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO864083A NO171808C (no) 1985-10-15 1986-10-14 Hoeytrykks-fluidsvivel

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4647076A (no)
JP (1) JPH0633840B2 (no)
AU (1) AU587635B2 (no)
BR (1) BR8605024A (no)
ES (1) ES2003141A6 (no)
GB (1) GB2181808B (no)
IT (1) IT1201547B (no)
NO (1) NO171808C (no)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62204090A (ja) * 1986-03-03 1987-09-08 石油公団 流体用スイベル継手装置
US4781404A (en) * 1986-05-02 1988-11-01 Key Ocean Services, Inc. Multi-path fluid swivel
US4913471A (en) * 1987-11-10 1990-04-03 Huneke Gerald L Swivel joint
US4828292A (en) * 1987-12-31 1989-05-09 Amtel, Inc. Adjustable fluid swivel
US4925219A (en) * 1988-07-21 1990-05-15 Jack Pollack Fluid swivel assembly
JP2562174Y2 (ja) * 1991-04-11 1998-02-10 徳山石油化学株式会社 破損防止用包装体
DE4124153A1 (de) * 1991-07-20 1993-01-21 Smw Spanneinrichtungen Einrichtung zur uebertragung eines mediums
US5242198A (en) * 1992-02-26 1993-09-07 Imodco, Inc. Fluid swivel seal arrangement
US5411298A (en) * 1993-05-18 1995-05-02 Imodco, Inc. High pressure seal arrangement
NO177778C (no) * 1993-07-06 1995-11-22 Statoil As System for offshore-produksjon av hydrokarboner
NO177780C (no) * 1993-07-06 1995-11-22 Statoil As Svivelinnretning for fluidumoverföring
NO177779C (no) 1993-07-06 1995-11-22 Statoil As Tetningsanordning for en svivel
US5702130A (en) * 1995-06-12 1997-12-30 Framo Engineering As Fluid flow connector
GB2306587B (en) * 1995-11-01 1999-06-30 Framo Eng As Fluid flow connector
GB2306588B (en) * 1995-11-01 1999-06-30 Framo Eng As Sealing arrangement
GB2306595B (en) * 1995-11-01 1999-09-29 Framo Eng As High pressure fluid connector
GB2321508A (en) * 1997-01-22 1998-07-29 Single Buoy Moorings Sealing arrangement in a swivel joint
US6161834A (en) * 1997-08-01 2000-12-19 Imadco, Inc. Pressure energized seal
NO306416B1 (no) 1998-03-26 1999-11-01 Norske Stats Oljeselskap Roterende koplingsanordning med kompenseringsenhet
EP1002981A1 (en) 1998-11-17 2000-05-24 Single Buoy Moorings Inc. Swivel seal construction
NO994922L (no) * 1999-10-01 2001-04-09 Rf Procom As Tetningsanordning for svivelkopling
EP1303723B1 (en) 2000-07-25 2004-10-20 FMC Technologies, Inc. High pressure product swivel
US6725464B2 (en) 2002-05-15 2004-04-27 Oceanworks International, Inc. Rotary joint for diving suits
NO323492B1 (no) * 2004-11-02 2007-05-29 Framo Eng As Tetningsanordning og fremgangsmate for utbedring av en eksisterende tetning i en svivel.
CN100449194C (zh) * 2006-06-14 2009-01-07 贵州航天南海机电有限公司 二路旋转分水接头
EP2337983B1 (en) * 2008-10-22 2012-09-05 Single Buoy Moorings Inc. High pressure fluid swivel comprising a multi seal pressure regulation system
EP2360089A1 (en) * 2010-02-23 2011-08-24 Single Buoy Moorings Inc. A fluid swivel for allowing fluid transfer across a rotary interface
CN103851289B (zh) * 2012-12-05 2015-09-30 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 大型高温高压旋转接头
WO2015094146A1 (en) 2013-12-16 2015-06-25 Halliburton Energy Services, Inc. Pressure staging for wellhead stack assembly
NO3084279T3 (no) * 2013-12-18 2018-05-26
US10059402B2 (en) * 2015-07-02 2018-08-28 Sofec, Inc. High pressure fluid swivel
EP3124127B1 (de) * 2015-07-29 2019-01-09 Buchen Umweltservice GmbH Hochdruckreinigungsgerät für die kleinteilreinigung
US10293891B2 (en) 2015-10-05 2019-05-21 Onesubsea Ip Uk Limited High pressure swivel system for turret-moored vessel
BR112018008258B1 (pt) * 2015-10-23 2023-01-31 Single Buoy Moorings Inc Pilha giratória
BR112022011631A2 (pt) * 2019-12-12 2022-08-30 Single Buoy Moorings Articulação que compreende uma disposição de vedação

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2366798A (en) * 1945-01-09 Pipe union
US2081040A (en) * 1932-06-17 1937-05-18 J S Abercrombie Packing
GB681857A (en) * 1949-11-07 1952-10-29 Chiksan Co Improvements in or relating to pipe swivel joints and packing therefor
IT527036A (no) * 1950-04-24
US2813729A (en) * 1955-07-05 1957-11-19 Chiksan Co Swivel joint seal with pressure actuated seal
FR1297515A (fr) * 1960-08-13 1962-06-29 Rheinstahl Gmbh Wanheim Joint de piston pour étai de mine hydraulique
US3746372A (en) * 1971-05-27 1973-07-17 Vetco Offshore Ind Inc Flexible pipe joints
NL172420C (nl) * 1972-10-17 1983-09-01 Wavin Bv Inrichting voor de aan- en afvoer van koelvloeistof in ten minste een schroef van een extrusiepers, alsmede extrusiepers voorzien van de inrichting.
US3889985A (en) * 1973-01-29 1975-06-17 Swiss Corp Limited Pressure compensated expansion joint
FR2298757A1 (fr) * 1975-01-22 1976-08-20 Creusot Loire Joint tournant
US3944263A (en) * 1975-03-14 1976-03-16 Hydrotech International, Inc. Dynamic pipe coupling
US4126336A (en) * 1976-12-20 1978-11-21 Exxon Production Research Company Multiline swivel
FR2422097A1 (fr) * 1978-04-06 1979-11-02 Fmc Europe Raccord tournant multi-produits
US4174127A (en) * 1978-04-07 1979-11-13 Chicago Bridge & Iron Company Multiport piggable fluid swivel
NL7812505A (nl) * 1978-12-22 1980-06-24 Single Buoy Moorings Draaibare koppeling voor een of meer leidingen.
US4441522A (en) * 1980-11-07 1984-04-10 Amtel, Inc. Piggable multichamber fluid swivel
US4391298A (en) * 1980-12-31 1983-07-05 Exxon Production Research Co. Multiline piggable fluid swivel
US4489953A (en) * 1981-12-10 1984-12-25 Fmc Corporation Fire-safe seal for swivel joint
US4561679A (en) * 1982-07-26 1985-12-31 Exxon Production Research Co. Seal pressure reduction system
GB2131112A (en) * 1982-11-22 1984-06-13 Daniel George Stoker Rotary joint
US4555118A (en) * 1982-12-30 1985-11-26 Mobil Oil Corporation Seal construction for fluid swivel joints
CA1207659A (en) * 1984-01-24 1986-07-15 Colin Ostick High pressure, multiple passage swivel
US4602806A (en) * 1984-01-27 1986-07-29 Mobil Oil Corporation Seal construction for fluid swivel joints incorporating a free-floating anti-extrusion device with oil injection system
US4598735A (en) * 1984-11-23 1986-07-08 Sofec, Inc. Guide vane for a product swivel

Also Published As

Publication number Publication date
BR8605024A (pt) 1987-07-14
JPS6288894A (ja) 1987-04-23
NO864083D0 (no) 1986-10-14
JPH0633840B2 (ja) 1994-05-02
AU587635B2 (en) 1989-08-24
NO864083L (no) 1987-04-21
US4647076A (en) 1987-03-03
GB8624099D0 (en) 1986-11-12
AU6315486A (en) 1987-04-16
GB2181808B (en) 1989-10-25
GB2181808A (en) 1987-04-29
IT8648529A0 (it) 1986-10-09
IT1201547B (it) 1989-02-02
ES2003141A6 (es) 1988-10-16
NO171808C (no) 1993-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO171808B (no) Hoeytrykks-fluidsvivel
US5217233A (en) Spiral groove seal system for sealing a high pressure gas
KR920000656B1 (ko) 기계 밀봉 조립체
DK3105489T3 (en) High pressure fluid connection
US3088744A (en) Submarine propeller shaft seal
US4555118A (en) Seal construction for fluid swivel joints
NO167232B (no) Avtettet fluidsvivel.
US9845879B2 (en) High pressure dynamic sealing arrangement
NO171692B (no) Gasskompressor
NO20120688A1 (no) Direktebelastet kontrollventil med pakningsfolger med avtapper og uavhengig andre forsegling
NO850258L (no) Dreiekobling med flere kanaler
US6234540B1 (en) Sealing arrangement
NO315480B1 (no) Tetningsinnretning
US5192083A (en) Single ring sector seal
US3318604A (en) Self-adjusting mechanical seal with bellows control
NO175274B (no) Fleksibel skjötinnretning
US10100962B2 (en) High pressure fluid swivel
NO861267L (no) Hoeytrykkssvivel.
NO311990B1 (no) Tetningsanordning for fluidsvivel
GB2293215A (en) Shaft seal