NO172762B - Ventilanordning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ventilanordning for anvendelse i tilknytning til trykkmediumkretser, eksempelvis hydrauliske kretser, og som kan fjernstyres.

Plugger anvendes ofte i olje- og gassrørledninger for avsperring av valgte ledningsseksjoner. Pluggene som brukes i slike tilfeller er ofte utstyrt med én eller flere gummiringer som utspiles på et hydraulisk medium, så som vann eller olje. Det er åpenbart nødvendig at trykket i pluggsystemet opprettholdes og at eventuelt trykktap kan oppdages.

Det er vanlig at et hydraulisk medium fremføres til pluggsystemet gjennom to enveisventiler eller en "dobbelt-sperret" innretning. De to seriekoplede enveisventiler vil selvsagt medvirke til å minske mulighetene for lekkasje fra pluggen gjennom det hydrauliske tilførselssystem.

Det er nødvendig at pluggsystemet testes for eventuell lekkasje gjennom de to enveisventiler. Dette kan gjennomføres ved å redusere trykket i forbindelsesledningen mellom den første og den andre enveisventil, idet en etterfølgende trykkøkning i denne sone indikerer en lekkasje fra enveis-ventilen nærmest pluggsystemet, mens et trykkfall indikerer en lekkasje i enveisventilen lengst fra pluggsystemet.

Med henblikk på maksimal sikkerhet, er det også ønskelig at en slik ventilanordning kan plasseres nærmest mulig pluggsystemet. En slik plassering innebærer imidlertid at det ikke alltid er lett å få adgang til enveisventilene, slik at trykket i forbindelsesledningen mellom ventilene kan reduseres.

Det er et formål med oppfinnelsen å frembringe en ventilanordning med minst to seriekoplede enveisventiler som er fjernbetjenbare og derved muliggjør redusering av trykk i forbindelsesledningen mellom to ventiler.

Det er også et formål med oppfinnelsen å frembringe en ventilanordning som vil muliggjøre trykkavlastning i et apparat under trykk, ved fjernstyring av de to ventiler i ventilanordningen.

En ventilanordning ifølge oppfinnelsen omfatter følgelig et ytterhus, en primær og minst én sekundær enveisventil som er innmontert i ytterhuset, et avtettbart kammer i ytterhuset mellom den primære enveisventil og i hvertfall den ene, sekundære enveisventil, en innløpsledning hvorigjennom et trykkmedium kan strømme inn i ytterhuset gjennom den primære enveisventil og i hvert fall den ene sekundære enveisventil og det avtettbare kammer til apparatet som skal bringes under trykk, en første utløpsledning hvorigjennom trykkmedium kan strømme fra det avtettbare kammer, gjennom den primære enveis-ventil og ut av ventilanordningen. En andre utløpsledning hvorigjennom et trykkmedium kan strømme fra det trykkpåvirkede apparat, gjennom i hvert fall den ene, sekundære enveisventil til det avtettbare kammer og ut av ventilanordningen ved omleding forbi den primære enveisventil som, ved fjernbetjening fra ventilanordningen, kan åpnes slik at trykkmediet utstrømmer fra det avtettbare kammer gjennom den primære enveisventil og den første utløpsledning, og minst én sekundær enveisventil som, ved fjernbetjening fra ventilanordningen, kan åpnes slik at trykkmedium kan strømme ut fra ventilanordningen gjennom den første og den andre utløpsledningen.

Det avtettbare kammer kan bestå av et hulrom som er anordnet i ytterhuset hvor én av veggene er i form av en bevegelig tetningsplate.

I den bevegelige tetningsplate kan det være anordnet en gjennomgående åpning som opptar den primære enveisventil.

Tetningsplaten kan være forsynt med innerkanaler som danner den andre utløpsledning.

Tetningsplaten kan være utstyrt med pakninger for avtetting mellom platen og én av kammerveggene.

Ventilanordningen kan omfatte en fjærinnretning for tvinging av tetningsplaten til tettende anlegg mot nevnte kammervegg.

Den sekundære enveisventil kan være innmontert i en gjennomgående åpning i en annen kammervegg, og denne i hvert fall ene, sekundære enveisventil er forbundet med betjeningsorganer for åpning av ventilen.

Ventilanordningen kan innbefatte et sekundært ventilhus som er innplassert i kammeret og utstyrt med styreinnretninger

for sekundærventilens betjeningsorganer.

I sekundærventilhuset kan det være anordnet en kanal som danner forbindelse mellom det avtettbare kammer og den sekundære enveisventil.

Mellom sekundærventilhuset og tetningsplaten kan ventilanordningen være utstyrt med monteringsdeler.

I ventilanordningens innløpsledning kan det være innplassert en hylse med en åpning for innføring av et verktøy som, ved fjernbetjening fra ventilanordningen, vil tvinge ned den primære enveisventil under motvirkning av kraften fra fjærinnretningen, hvorved trykkmedium i det avtettbare kammer kan strømme ut fra ventilanordningen gjennom den primære enveisventil på den første utløpsledning.

Hylsen kan ha gjennomgående åpninger som danner den andre utløpsledning.

Hylsen kan være i to deler, nemlig en første del som er fastgjort til ytterhuset og en andre del som kan fjernbetjenes fra ventilanordningen, for å forflytte tetningsplaten, under motvirkning av kraften fra fjærinnretningen, ut av tettende anlegg mot kammerveggen og for å åpne den sekundære enveis-ventil, slik at trykkmedium kan strømme gjennom den sekundære enveisventil til det avtettbare kammer og avledes fra ventilanordningen gjennom den andre utløpsledning.

En trykkmålerinnretning kan være anordnet i forbindelse med det avtettbare kammer, for å angi trykket i kammeret.

En trykkmålerinnretning kan også være anordnet i forbindelse med de gjennomgående åpninger i sekundærventilhuset, for å angi trykket mellom den sekundære enveis-ventil og et apparat under trykk.

Ventilanordningen kan omfatte et antall sekundære enveis-ventiler som hver for seg er fastgjort i en gjennomgående åpning i ventilhuset og med hver sin kanal i sekundærventilhuset i forbindelse med det avtettbare kammer.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende i tilknytning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et snitt av en rørledning med en plugg og med en innmontert ventilanordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et detaljert snitt av ventilanordningen ifølge fig. 1 i en første driftsstilling. Fig. 3 viser en seksjon av ventilanordningen ifølge fig. 2, som derved er illustrert i en andre driftsstilling. Fig. 4 viser ventilanordningen ifølge fig. 2 i en tredje driftsstilling.

Det er i fig. 1 vist et pluggapparat 2 som er innført i en rørledning 4. Pluggapparatet 2 er utstyrt med tre utspilbare griperinger 6, tre utspilbare tetningsringer 8 og en midtpakning 10 som kan bringes under trykk. En ventilanordning 12 ifølge oppfinnelsen er direkte forbundet med en skillevegg 14 i plugg-apparatet, mens anordningens annen ende er avstengt med en skillevegg 16 med en endekonus 16A av polyuretan.

Ventilanordningen 12 står i hydraulisk forbindelse med ringene 6 og 8, som beskrevet i det etterfølgende.

Som det fremgår av fig. 2, omfatter ventilanordningen 12 et ytterhus med en øvre husseksjon 18 og en nedre husseksjon 20, hvor den øvre og den nedre husseksjon er sammenføyd med bolter 22 som også forankrer ventilhuset direkte til skilleveggen 14. En annen ring av bolter 24 forbinder den nedre husseksjon 20 direkte med skilleveggen 14.

En midtkanal 26 i den øvre husseksjon 18 munner ut i et kammer 28, og den nedre husseksjon er forsynt med tre gjennomgående åpninger 30, hvorav bare den ene er vist.

En hul tilførselskanal 32 er innplassert i den øvre del av kanalen 26 og fastholdt i stilling med en settskrue 34.

En tetningsplate 36 med en bøssing 38 er slik innplassert i den øvre husseksjon 18, at bøssingen 3 8 befinner seg i den nedre ende av midtkanalen 2 6 og at én side 3 6A av tetningsplaten kan ligge an mot et veggparti 28A av kammeret 28.

En primær enveisventil 40 er innmontert i en gjennomgående midtkanal 42 i tetningsplaten og bøssingen henholdsvis 36 og 38. Bøssingen 38 er forsynt med et antall vertikale utboringer 44 som står i forbindelse med åpninger 46 i bøssingsveggen. Oversiden 36A av tetningsplaten 36 er utstyrt med en tetningsring 4 8 som kan bringes i tettende

anlegg mot sideveggen 28A og kammeret 28.

En fjær 50 er anbragt mellom tetningsplaten 36 og et sekundært ventilhus 52 som er innplassert i kammeret 28. Tre sekundære enveisventiler 54, hvorav bare én er vist, er innmontert i hver sin av de gjennomgående åpninger 30. Hver ventil 54 innbefatter en riflet ventilstamme 56 som er innført i en åpning 58 i et ventilhus 52.

Den øvre ende av hver ventil 54 er innført i et kammer 60 i ventilhuset 52, og en åpning 62 i sideveggen av ventilhuset 52 står i forbindelse med kammeret 60. Tre monteringstapper 64, hvorav bare den ene er vist, forhindrer dreiebevegelse mellom tetningsplaten 36 og ventilhuset 52.

I en åpning 66 i husseksjonen 18 kan det innmonteres en trykktransduser (ikke vist) for indikering av trykket i kammeret 28.

Hver av de gjennomgående åpninger 3 0 i den nedre husseksjon 2 0 er også tilknyttet en utboring 68 som står i forbindelse med en åpning 70, hvori det kan innmonteres en trykktransduser 71 for overvåking av trykket i hver gjennomgående åpning 30.

En hylse med en fast seksjon 72 og en bevegelig seksjon 74 er innplassert i midtkanalen 26 i husseksjonen 18. Den øvre, faste hylseseksjon innbefatter et antall jevnt fordelte kanaler 76, og et antall likeledes jevnt fordelte kanaler 78 er anordnet i den bevegelige hylseseksjon 74. En gjennomgående midtkanal 80 i den øvre hylseseksjon 72 forløper i flukt med en motsvarende kanal 82 i den nedre hylseseksjon 74, hvor diameteren 82A i den nedre ende av kanalen 82 er mindre enn i den øvre kanalende.

Den bevegelige hylseseksjon har en sylindrisk forlengelse 84 som ligger an mot oversiden av bøssingen 38 og omslutter den øvre del av enveisventilen 40.

I ventilhuset 52 og den nedre husseksjon 20 er det anordnet styrehull 100 som vil tjene som et sikkerhetssystem dersom enveisventilene skulle svikte. For å avlaste trykket, blir det gjennom den primære enveisventil boret en kanal som ødelegger denne ventil og fortsetter gjennom styrehullene 100,

for å forenes med utboringene 68.

For å tas i bruk, forbindes ventilanordningen 12 med skilleveggen 14 i ledningspluggapparatet 2 som er plassert i rørledningen 4, som vist i fig. 1. Hver av rørledningene 88, 86 og 90 innkoples mellom én av åpningene 3 0 og én av de utspilbare (oppblåsbare) griperinger 6 og én av de utspilbare forseglingsringer 8 i pluggsystemet. Et trykkmedium, så som vann eller hydraulisk fluid, pumpes under trykk gjennom den hule aksel 32 og fortsetter gjennom innerkanalen 80, gjennom den primære enveisventil 40 til kammeret 28 og gjennom de tre sekundære enveisventiler 54 gjennom kanalene 62 og til de utspilbare ringer 68 gjennom åpningene 30 og rørledningene 86, 88 og 90, for utspiling av samtlige ringer 6 og 8. I ringene 6 og 8 opprettes et forutbestemt trykk, hvoretter trykket i akselen 32 avledes til omgivelsen. Trykket i hver av rørledningene 86, 88 og 90 overvåkes gjennom trykktrans-duserne 71, i likhet med trykket i kammeret 28. Alle disse trykk kontrolleres, for å sikre at de forutbestemte trykk ikke synker og at den primære enveisventil 4 0 fungerer korrekt.

Som vist i fig. 3, reduseres trykket i kammeret 28 ved at den primære enveisventil 40 åpnes. En trykkavlederstang 92 med en ende 94 av redusert diameter skyves inn i den hule aksel 32, slik at enden 94 bringes på linje med en utløsertapp (ikke vist) i den øvre ende av ventilen 40, som vist i fig. 3. Når stangen 92 skytes inn i retning av pilene A, vil primærventilen nedpresses under motvirkning av fjæren 50, hvorved ventilen 40 åpnes mens det fremdeles opprettholdes tettende kontakt mellom tetningsplaten 36 og veggen 28A av kammeret 28. Trykkmediet i kammeret 28 vil derved, gjennom ventilen 40, innstrømme i hulakselen 32 som omslutter stangen 92. Trykket i kammeret kontrolleres med trykktransduseren til et forutbestemt trykk er opprettet. Deretter fjernes stangen 92, og ventilen 40 stenges automatisk.

Selv om fig. 3 viser tetningsplaten 3 6 forskjøvet fra veggen 28A til kammeret 28, vil tetningsplaten fortsatt ligge an mot veggen 28A under trykkminskningsprosessen, som vist i fig. 2.

Den bevegelige hylse 74 hvori enden av trykkavlederstangen 92 innføres, er utstyrt med en skulder, og lengden av stangens endeparti 94 er slik valgt, at ventilen og følgelig tetningsplaten 3 6 forhindres i å presses for langt ned under motvirkning av fjæren 50, da de sekundære enveisventiler ellers ikke vil kunne tvinges ned for avleding av trykkmediet gjennom utboringene 44 og åpningene 46 i bøssingen 48. Den bevegelige hylse 74 kan ikke forskyves aksialt i husseksjonen 18 ved bruk av trykkavlederstangen 92, når hylsen 74 skrues inn i stilling i husseksjonen 18.

Etter at det ønskede trykk er opprettet i kammeret 28, kan trykket kontrolleres ved hjelp av kammertrykk-transduseren. Hvis trykket i kammeret 28 øker, vil dette indikere en lekkasje i én eller flere av sekundærventilene 64. Hvis trykket i kammeret 28 synker, indikerer dette en lekkasje i den primære enveisventil 40.

På grunn av en eksisterende trykkforskjell mellom kammeret 28 og hver av rørledningene 86, 88 og 90, kan hvert system overvåkes ved anvendelse av dets respektive trykktransduser 71 og trykktransduseren i kammeret 28, for å sikre korrekt virkemåte.

Under antagelse av at så vel primærventilen som samtlige sekundærventiler fungerer riktig, kan trykket i kammeret 28 og trykket i hver av rørledningene 86, 88 og 90 kontrolleres med jevne mellomrom, for å sikre at de respektive trykk opprettholdes.

For å trykkavlaste ringene 6, 8 i pluggapparatet 2, blir trykket i kammeret 28 først avledet ved bruk av stangen 92, som tidligere beskrevet. En utløserstang 96 (fig. 4) innføres deretter gjennom hulakselen 32. En gjenget seksjon 98 i den nedre ende av utløserstangen bringes i inngrep med inner-gjenger i den nedre hylseseksjon 74. Utløserstangen 96 dreies, hvorved den nedre hylseseksjon 74 dreies og føres nedad i den øvre husseksjon 18 og forlengelsen 84 av den nedre hylseseksjon som ligger an mot den øvre ende av bøssingen 38, slik at bøssingen og følgelig tetningsplaten 38 forflyttes under motvirkning av fjæren 50. Undersiden av tetningsplaten trykker mot hver av de riflede tapper 56 i ventilhuset 52 og åpner samtidig hver av de sekundære enveisventiler 54.

Trykkmediet i hver av rørledningene 86, 88 og 90 vil derfor strømme gjennom sine respektive, sekundære enveis-ventiler og gjennom åpningene 62 til kammeret 28. Trykkmediet vil deretter strømme gjennom åpningene 4 6 og utboringene 44 i bøssingen 38, idet det omledes forbi enveisventilen 40. Trykkmediet fortsetter gjennom hulakselen 32 rundt utløser-stangen, gjennom utboringene 78 og 76 i hylseseksjonene 72 og 74.

Det bør bemerkes at ved ventilanordningen 12 kan primærventilen og sekundærventilen fungere uavhengig av hverandre, for avleding av trykkmediet fra ventilanordningen og fra det trykkpåvirkede apparat.

For å trykkavlaste ventilanordningen 12 er det til-strekkelig at bare den primære enveisventil åpnes, men for trykkavlastning av et apparat under trykk, må trykket i ventilanordningen 12 først avledes, hvoretter de sekundære enveisventiler kan åpnes for avleding av trykket i det trykkpåvirkede apparat. Trykkavlederstangen 92 og utløser-stangen 96 kan begge ha en lengde på 3-4 meter. Det fremgår følgelig at ventilanordningen 12 kan plasseres umiddelbart ved et ledningspluggapparat og betjenes i avstand fra denne sone.

Ventilanordningen ifølge oppfinnelsen vil gi maksimal sikkerhet og gjøre det mulig å foreta lekkasjetesting av enveisventilene i ventilanordningen og kontinuerlig trykkovervåking.

Claims (15)

1. Ventilanordning (12), omfattende et ytterhus (18, 20), en primær (40) og minst én sekundær enveisventil (54) som er innmontert i ytterhuset (18, 2 0), et avtettbart kammer (28) i ytterhuset (18, 20) mellom den primære enveisventilen (40) og den sekundære enveisventilen (54), et innløpsledningssystem for å tillate et trykkmedium å strømme inn i ytterhuset (18, 2 0) gjennom den primære (40) og den sekundære enveisventilen (54) og det avtettbare kammer (28) til apparatet som skal bringes under trykk, karakterisert ved tilveiebringelse av et første utløpsledningssystem for å tillate trykkmediet å strømme fra det avtettbare kammer (28), gjennom den primære enveisventilen (4 0) og ut fra ventilanordningen, et andre utløpsledningssystem for å tillate trykkmediet å strømme fra det trykkpåvirkede apparat, gjennom den sekundære enveis-ventilen (54) til det avtettbare kammer (28) og ut fra ventilanordningen ved omleding forbi den primære enveis-ventilen (40) som, ved å betjenes i avstand fra ventilanordningen, åpner den primære enveisventilen (40) og tillater trykkmediet å slippe ut fra det avtettbare kammer gjennom den primære enveisventilen (40) og det første utløpslednings-system, og den sekundære enveisventilen (54) kan betjenes for å åpnes for å tillate avleding av trykkmediet fra ventilanordningen gjennom det første og det andre utløpslednings-system.

2. Ventilanordning (12) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det avtettbare kammer (28) består av et hulrom i ytterhuset (18, 20), hvor én av kammerveggene består av en bevegelig tetningsplate (36).

3. Ventilanordning (12) i samsvar med krav 2, karakterisert ved at tetningsplaten (36) omfatter en gjennomgående åpning (42) som opptar den primære enveisventil (40).

4. Ventilanordning (12) i samsvar med krav 2 eller 3, karakterisert ved at tetningsplaten (36) omfatter innerkanaler som danner det andre utløpslednings-system.

5. Ventilanordning (12) i samsvar med et av kravene 2-4, karakterisert ved at tetningsplaten (36) innbefatter tetningsmidler for avtetting mellom tetningsplaten (3 6) og en kammervegg (28A), og at ventilanordningen er utstyrt med et fjærelement (50) som tvinger tetningsplaten (36) til tettende anlegg mot kammerveggen (28A).

6. Ventilanordning (12) i samsvar med et av kravene 2-5, karakterisert ved at i hvert fall den ene, sekundære enveisventil (54) er anbragt i en gjennomgående åpning (30) i en annen kammervegg og utstyrt med betjeningsorganer for åpning av ventilen.

7. Ventilanordning (12) i samsvar med krav 6, karakterisert ved et sekundært ventilhus (52) som er anbragt i kammeret (60) og utstyrt med styredeler for betjeningsorganene for i hvert fall den ene, sekundære enveis-ventil (54) .

8. Ventilanordning (12) i samsvar med krav 7, karakterisert ved at det sekundære ventilhuset (52) innbefatter en kanal som danner en forbindelse mellom det avtettbare kammer (28) og i hvert fall den ene, sekundære enveisventil (54).

9. Ventilanordning (12) i samsvar med krav 6 eller 7, karakterisert ved monteringsdeler som er anbragt mellom det sekundære ventilhuset (52) og tetningsplaten (36) .

10. Ventilanordning (12) i samsvar med krav 7, karakterisert ved en hylse (72, 74) som er anbragt i innløpsledningen og med en åpning som gir adgang for et verktøy som er fjernbetjenbart fra ventilanordningen og derved kan åpne den primære enveisventil (40), slik at trykkmedium i det avtettbare kammer kan avledes fra ventilanordningen.

11. Ventilanordning (12) i samsvar med krav 10, karakterisert ved at hylsen (72, 74) innbefatter gjennomgående åpninger (76, 78) som danner en andre utløpsledning.

12. Ventilanordning (12) i samsvar med krav 10 eller 11, karakterisert ved at hylsen (72, 74) består av to seksjoner, en første seksjon (72) som er fastgjort til huset og en andre seksjon (74) som er betjenbar i avstand fra ventilanordningen og derved kan forflytte tetningsplaten (3 6), under motvirkning av kraften fra fjæren (50), ut av tettende anlegg mot kammerveggen (28A), og åpne i hvertfall den ene sekundære enveisventil (54) slik at trykkmedium kan strømme gjennom nevnte ventil til det avtettbare kammer (28) og strømme ut fra ventilanordningen gjennom den andre utløps-ledning.

13. Ventilanordning (12) i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at en trykkmålerinnretning (71) er innkoplet i forbindelse med det avtettbare kammer (28) .

14. Ventilanordning (12) i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at en trykkmålerinnretning (71) er innkoplet i forbindelse med gjennomgående åpninger i det sekundære ventilhuset (52).

15. Ventilhus (52) i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved et antall sekundære enveis-ventiler (54) .