NO177941B - Fleksibel skjöt - Google Patents

Fleksibel skjöt Download PDF

Info

Publication number
NO177941B
NO177941B NO920895A NO920895A NO177941B NO 177941 B NO177941 B NO 177941B NO 920895 A NO920895 A NO 920895A NO 920895 A NO920895 A NO 920895A NO 177941 B NO177941 B NO 177941B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
flexible joint
joint according
bellows
chamber
fluid
Prior art date
Application number
NO920895A
Other languages
English (en)
Other versions
NO177941C (no
NO920895D0 (no
NO920895L (no
Inventor
Sr Gary L Whightsil
Charles J Moses
Original Assignee
Ltv Energy Prod Co
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 Ltv Energy Prod Co filed Critical Ltv Energy Prod Co
Publication of NO920895D0 publication Critical patent/NO920895D0/no
Publication of NO920895L publication Critical patent/NO920895L/no
Publication of NO177941B publication Critical patent/NO177941B/no
Publication of NO177941C publication Critical patent/NO177941C/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
    • F16L27/00Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/10Adjustable joints, Joints allowing movement comprising a flexible connection only, e.g. for damping vibrations
    • F16L27/103Adjustable joints, Joints allowing movement comprising a flexible connection only, e.g. for damping vibrations in which a flexible element, e.g. a rubber-metal laminate, which undergoes constraints consisting of shear and flexure, is sandwiched between partly curved surfaces
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/08Casing joints
    • E21B17/085Riser connections
    • 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
    • F16L27/00Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/10Adjustable joints, Joints allowing movement comprising a flexible connection only, e.g. for damping vibrations
    • F16L27/107Adjustable joints, Joints allowing movement comprising a flexible connection only, e.g. for damping vibrations the ends of the pipe being interconnected by a flexible sleeve
    • F16L27/11Adjustable joints, Joints allowing movement comprising a flexible connection only, e.g. for damping vibrations the ends of the pipe being interconnected by a flexible sleeve the sleeve having the form of a bellows with multiple corrugations
    • F16L27/111Adjustable joints, Joints allowing movement comprising a flexible connection only, e.g. for damping vibrations the ends of the pipe being interconnected by a flexible sleeve the sleeve having the form of a bellows with multiple corrugations the bellows being reinforced
    • 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
    • Y10S285/00Pipe joints or couplings
    • Y10S285/90Balanced pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fleksibel skjøt som angitt i in-gressen til det etterfølgende krav 1.
I forbindelse med stigerør og rørledninger som anvendes for overføring av fluider, er det kjent å anordne svingbare koplinger mellom de enkelte rørseksjoner, for å muliggjøre begrenset svingebevegelse mellom seksjonene og for å minske uønsket spenning. Det har derfor vært foreslått tallrike fleksible men avtettete skjøter for sammenkopling av seksjoner av stigerør og rørledninger, og disse skjøter har generelt fungert tilfredsstillende.
Hvis rørledning og/eller stigerør benyttes for overføring av inntrengende gasser, såsom oljegasser og C02, har disse en tendens til å angripe eller gjennomvæte eventuelle gummikompo-nenter som inngår i leddskjøten. Hvis det eksempelvis anvendes fleksible gummiledd for avtetting av en dreieleddforbind-else, er det kjent at de angripende gasser kan vandre gjennom gummiflaten og inn i selve gummiinnretningen. Hvis den gjen-nomvætete gummi deretter plutselig dekomprimeres, vil gassen ekspandere og danne store lommer eller blærer. Dette fenomen kan generelt betegnes som "blæredannelse grunnet eksplosiv dekomprimering".
Når de ytre gummiflater er beskadiget grunnet denne "blæredannelse", vil det beskyttende deksel til sist brytes og blottlegge det indre av lageret for de korrosive gasser. Lageret som typisk inngå i disse fleksible skjøter, består vanligvis av laminater av stål og gummi. Gummilaminatene i lageret vil følgelig påvirkes på samme måte av de inntrengende gasser, og til sist også svikte. Dessuten vil stållaminatene korrodere og til sist likeledes svikte.
Fra US 4 183 556 er det kjent en fleksibel skjøt som generelt tilsvarer den ovenfor angitte. En ulempe med denne kjente skjøt er at det mellom fluidtrykket i skjøten og i rør-ledningene vil opptre en trykkforskjell som må kompenseres. Som ytterligere eksempler på fleksible skjøter kan nevnes US 1 888 026, 4 068 868 og 4 668 303 samt GB 2 220 719.
Foreliggende oppfinnelse har som formål å avhjelpe eller redusere ovennevnte ulemper ved kjent teknikk, og dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en fleksibel skjøt av den inn-ledningsvis angitte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i den karakteriserende del av det etterfølgende krav 1. Fordelaktige utføringsformer av skjøten ifølge oppfinnelsen er angitt i de etterfølgende krav 2-16.
Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for montering av en fleksibel skjøt, som angitt i de etterfølgende krav 17 - 19.
Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende i tilknytning til de medfølgende tegninger, hvori: Figur 1 viser et fremre enderiss av et system for boring til havs, med et stigerør og fleksible koplinger. Figur 2 viser et delsnitt av en fleksibel koplingstype. Figur 3 viser et delsnitt av belgen ifølge figur 2. Figur 4 viser et delsnitt av en annen versjon av den fleksible kopling. Figur 5 viser et delsnitt av en ytterligere versjon av den fleksible kopling.
Selv om oppfinnelsen kan være gjenstand for ulike modifikasjoner og alternative utforminger, er spesielle versjoner av denne vist i tegningene og beskrevet detaljert. Det påpekes imidlertid at denne beskrivelse ikke er ment å begrense oppfinnelsen til de spesielle og beskrevne utførelsesformer, idet hensikten tvert imot er å dekke alle modifikasjoner, ekviva-lenter og alternativer som faller innenfor oppfinnelsens ramme, som definert i de etterfølgende krav.
Det er, særlig i figur 1, vist en havgående borerigg 10 med en stigerørmontasje 11 som strekker seg mellom havbunnen og riggen 10. Stigerørmontasjen 11 er forankret til havbunnen gjennom et fundament 12 som omslutter en brønnkanal eller et borepunkt. Da stigerørmontasjen 11 er rørformet, kan gjen-stander overføres mellom riggen 10 og brønnkanalen, uten å bringes i kontakt med sjøvannet. Videre vil stigerørmontasjen 11 på fordelaktig måte forhindre at fluider i brønnkanalen sammenblandes med sjøvannet.
Det bør bemerkes at slike rigger ofte befinner seg i relativt dype farvann, slik at stigerørmontasjen 11 må strekke seg over en relativt lang avstand mellom riggen 10 og havbunnen. Stigerørmontasjen 11 er derfor vanligvis sammensatt av en rekke rørsegmenter som er sammenføyd til et stort sett enhetlig rørelement. Skjøtene mellom disse rørseksjoner er fortrinnsvis avtettet, for å forhindre inntrenging av havvann eller tap av fluider og hydrokarboner.
Fordi riggen 10 er konstruert for å flyte på havflaten, må det ventes innbyrdes bevegelse mellom riggen 10 og havbunnen. Bølgebevegelse kan i realiteten påføre riggen 10 både aksial- og radialbevegelse i forhold til havbunnen. Følgelig må stigerørmontasjen 11 være konstruert for å oppta både aksial- og radialbevegelse.
I stigerørmontasjen 11 vil det typisk inngå forskjellige undersystenrelementer som er konstruert både for kompensering av denne bevegelse og for andre funksjoner. Stigerørmontasjen 11 kan eksempelvis innbefatte to fleksible skjøter 13 som er plassert nær henholdsvis den øvre og den nedre ende av monta-sjen. Det er anordnet en innretning for opptaking av en stør-re del av aksialbevegelsen, mens de fleksible skjøter 13 muliggjør både radialbevegelse og begrenset aksialbevegelse. Den nedre fleksible kopling 13 tjener dessuten for tettende innkopling av et brønnhode eller en brønnramme 14 mellom fundamentet 12 og resten av stigerørmontasjen 11. Den øvre fleksible kopling 13 forbinder en rørforlengelse i et aksialt strekksystem 12 med den ovenforliggende, øvrige del av stige-rørmontas jen 11.
Det bør bemerkes at stigerørmontasjen 11 består av en-keltrørseksjoner som er sammenføyd til den større stigerørmon-tasje 11 gjennom en rekke koplinger 15. Det er som eksempel vist en enkelt kopling 15, men det kan behøves flere koplinger 15, særlig når riggen 10 befinner seg i dype farvann.
Minst ett av de kritiske punkter vedrørende den konstruk-sjonsmessige styrke av stigerørmontasjen 11, er ved de fleksible koplinger 13. Disse koplinger 13 er konstruert for å kom-pensere bevegelsene i havet eller sjøen hvor riggen 10 er i funksjon, og tillater begrenset dreiebevegelse mellom seksjonene i stigerørmontasjen 11.
Delsnittet i figur 2 viser en første versjon av den for-bedrete, fleksible kopling 13. To rørseksjoner 16, 18 er tettende sammenføyd gjennom en relativt fleksibel membran som kan være av ulike typer men som i den foretrukne versjon består av en belg 20. Belgen 20 og endepartiene 22, 24 av rørseksjonene 16, 18 er alle innmontert i et ytterhus 26. Ytterhuset 26 be-skytter forbindelsen mellom rørseksjonene 16, 18 mot ytre eller miljømessig påvirkning og danner en lagerinnretning 28 som understøtter rørelementene 16, 18 i innbyrdes fikserte stil-linger.
Ytterhuset 26 innbefatter en sylindrisk hylse 30 som er koaksialt montert om rørdelene 16, 18 sammen med ringformete topp- og bunnplater 32, 34. Platene 32, 34 har stort sett samme ytterdiameter som den sylindriske hylse 30 og en midt-åpning (ikke vist) av litt større diameter enn rørseksjonene 16, 18. Sistnevnte seksjoner 16, 18 vil selvsagt strekke seg gjennom åpninger i platene 32, 34 og forhindres av lagerinnretningen 28 i å fjernes gjennom åpningene. Topp- og bunnplatene 32, 34 er fastgjort til den sylindriske hylse 30 gjennom vanlige mutter- og boltforbindelser 35 som er fordelt om over-og underperiferien av den sylindriske hylse 30 og platene 32, 34. Det bør bemerkes at det innenfor oppfinnelsens ramme uten vanskelighet kan benyttes andre midler for fastgjøring av topp- og bunnplatene 32, 34.
Lagerinnretningen 28 er fortrinnsvis forbundet med topp-og bunnplatene 32, 34 som derved forankres mot vesentlig radial- og aksialbevegelse. Det kan eksempelvis være anordnet ringformete deler 36, 38 med en ytterdiameter som er litt mindre enn innerdiameteren av den sylindriske hylse 30. Hver av ringdelene 36, 38 har et stort sett triangulært tverrsnitt, hvor en av tverrsnittskatetene ligger an mot og er forankret med skruer 39 til topp- og bunnplatene henholdsvis 32, 34.
Det triangulære tverrsnitts hypotenus danner derved en flate hvorimot et lager 40, 42 er sammenpasset. Lagrene 40, 42 er av konvensjonell, laminert type innbefattende vekselvise lag av elastomermateriale og stålplate (ikke vist), for muliggjør-ing av begrenset radial- og aksialbevegelse av lagrene.
Lagrene 40, 42 som likeledes er ringformet, strekker seg langs hele periferien av ringdelene 36, 38 i kontakt med hypotenusflaten i ringdelenes 36, 38 triangulære tverrsnitt. Den motsatte sideflate av lagrene 40, 42 er sammenpasset med en skulder 44, 46 som er anordnet på endepartiene 22, 24 av rørseksjonene henholdsvis 16, 18. Ytterflaten av skuldrene 44, 46 er fastgjort til lagrene 40, 42 som derved fastholdes i en stort sett utvungen stilling med innbyrdes fluktende len-gdeakser for rørdelene 16, 18. Dreie- og aksialbevegelse av rørseksjonene 16, 18 vil imidlertid opptas ved begrenset bøying av de laminerte lagre 40, 42.
Det bør videre bemerkes at flatepartiene på skuldrene 44, 46 som er sammenpasset med lagrene 40, 42, er bueformet. Dette innebærer at grenseflatene 50, 52 mellom skuldrene 44, 46 og lagrene 40, 42 er et segment av en kuleflate hvis midt-punkt sammenfaller med midtpunktet 54 for skjøten mellom rør-seksjonene 16, 18. Dette sfæriske system muliggjør jevnere og lettere dreiebevegelse av rørseksjonene 16, 18 uansett vinkel-forskyvings-retningen.
Den sylindriske hylse 30, lagrene 40, 42 og belgen 20 avgrenser i samvirkning et ringformet kammer 56 som er isolert både mot det ytre miljø på utsiden av ytterhuset 2 6 og det indre miljø i rørseksjonene 16, 18. Det ringformete kammer 56 er fortrinnsvis fylt med et ukomprimerbart fluid, f.eks. silisium eller olje, som skal lette den belastning på belgen 20, som forårsakes av trykket i rørseksjonene 16, 18.
Belgen 20 er fortrinnsvis relativt fleksibel, for å oppta dreie- og aksialbevegelse av rørseksjonene 16, 18. Dreiebevegelse av rørseksjonene 16, 18 vil derved forårsake komprime-ring av belgen i dreiebevegelsesretningen, og ekspandering på belgens motsatte side. På grunn av sin fleksibilitet kan belgen 20 opprettholde sin avtettete forbindelse med rørseksjo-nene 16, 18 under dreiebevegelse mellom disse. Videre vil belgen 20 også oppta aksialbevegelse av rørseksjonene 16, 18. Under påvirkning eksempelvis av en aksial strekkraft, vil endepartiene 22, 24 av rørseksjonene 16, 18 tvinges noe lengre fra hverandre, og derved bevirke at belgen 20 strekkes jevnt langs hele sin periferi.
Det bør bemerkes at svinge- og aksialbevegelsen av rør-seksjonene 16, 18 med derav følgende endring i fasongen av belgen 20 også innvirker på størrelsen av kammeret 56. såle-des vil f.eks. en trykkraft som overføres til rørseksjonene 16, 18 og som bevirker at belgen 20 sammensynker jevnt langs hele sin periferi, medfører økning i volumstørrelsen av ringkammeret 56. Men da kammeret 56 er fylt med et fluid som vil motvirke trykket i rørseksjonene 16, 18, er det fortrinnsvis anordnet midler for justering av volumet av ringkammeret 56 eller av fluidmengden i ringkammeret 56 i avhengighet av slik bevegelse av rørseksjonene 16, 18, slik at trykkforskjellen mellom de to sider av belgen 20 blir stort sett lik null.
En slik endring i volumstørrelsen av ringkammeret 56 kan oppnås ved at belgen 20 tilvirkes av tilstrekkelig fleksibelt materiale, hvilket innebærer at belgdeformasjonen grunnet bevegelsen av rørseksjonene 16, 18 motvirkes ved en motsvarende bevegelse av belgen 20 som reaksjon på det innvendige trykk i rørseksjonene 16, 18. Når bevegelsen av rørseksjonene 16, 18 medfører generell volumredusering av belgen 20 slik at ringkammeret 56 øker i volum, vil følgelig trykket i rørsek-sjonene 16, 18 tvinge et parti av belgen 20 til å ekspandere og derved opprettholde det ønskete, konstante volum av ringkammeret 56.
Belgen 2 0 kan eksempelvis være tilvirket i tre segmenter, nemlig et første endeparti 57, et midtparti 58 og et andre endeparti 59. Det første og det andre endeparti 57, 59 er stort sett innbyrdes like og har stort sett samme diameter som den første og den andre rørseksjon 16, 18. Aksialsegmenter 57a, 59a av det første og det andre endeparti 57, 59 er av en belgformet eller foldet konstruksjon som vil sammensynke eller utspiles som reaksjon på bevegelse mellom de to rørseksjoner 16, 18. Midtpartiet 58 av belgen 20 har betydelig større diameter enn det første og det andre endeparti og er, i likhet med aksialsegmentene 57a, 59a, av belgformet eller foldet konstruksjon. På grunn av sin større diameter er midtpartiet 58 mer fleksibelt enn aksialsegmentene av det første og det andre endeparti 57, 59. Når aksialsegmentene reagerer på bevegelsen av rørseksjonene 16, 18, vil følgelig midtpartiet 20 påvirkes av en trykkforskjell mellom ringkammeret 56 og fluidet i rørseksjonene 16, 18. Midtpartiet 58 vil derfor utvides eller sammentrekkes, for å motvirke en volumforandring i ringkammeret 56 grunnet en endring i det første og det andre endeparti 57, 59.
I tilfelle av at rørseksjonene 16, 18 benyttes for over-føring av aggresive gasser, vil belgen 20, dersom denne er tilstrekkelig fleksibel til å oppta den ovennevnte bevegelse, vanligvis utsettes for såkalt "blæredannelse grunnet eksplosiv dekompresjon". I en foretrukket versjon ifølge oppfinnelsen er belgen 20 derfor foret med en ikke-diffunderende eller impermeabel sperremembran som skal forhindre at de aggresive gasser angriper den relativt fleksible gummi i belgen 20.
Et tverrsnitt av belgen 20 med en ikke-diffunderende membran 60 er vist mer detaljert i figur 3. Belgen 20 er i dette tilfelle sammensatt av minst to lag, hvor innerlaget består av den ikke-diffunderende membran 60 og ytterlaget av en relativt fleksibel sammensetning, såsom foldet gummi. Den ønskete fleksibilitet hos belgen 20 kan derved opprettholdes samtidig som at det fleksible gummilag på fordelaktig måte isoleres mot de aggresive gasser i rørseksjonene 16, 18.
Membranen 60 er fortrinnsvis fremstilt av et av flere forskjellige, ikke-diffunderende materialer, f.eks. et meget tynt sjikt av metallmateriale eller staniol. Den ikke-diffunderende membran har bare som funksjon å hindre de aggresive gasser i å angripe gummidelen av belgen 20, og behøver derfor ikke å gi belgen 20 konstruksjonsmessig styrke. I stedet vil gummilaget gi belgen 20 dens holdbarhet og konstruksjonsmes-sige styrke.
For å avsperre de indre av rørseksjonene 16, 18 mot ringkammeret 56, er belgen 2 0 fortrinnsvis tettende sammenkoplet med disse rørseksjoner 16, 18. To splittringer 61 som er montert på de aksiale endepartier av rørseksjonene 16, 18, fast-holder endepartiene 62 av belgen 20 mellom splittringen 61 og rørseksjonene 16, 18. I endepartiene 44, 46 av rørseksjonene 16, 18 er det fortrinnsvis anordnet et aksialt, ringformet spor 63. En motsvarende knast 64 på endepartiene 62 av belgen 20 er innført i ringsporet 63 og fastholdes i dette ved hjelp av splittringene 61. Splittringene 61 kan være forbundet med endepartiene 44, 46 av rørseksjonene 16, 18 på hvilken som helst, vanlig måte, men fortrinnsvis ved bruk av en gjennomgående gjengeskrue 65 som strekker seg inn i en motsvarende, gjenget utboring i endepartiene 62.
En alternativ fremgangsmåte og anordning for oppretthol-delse av trykk i ringkammeret 56, motsvarende trykket i rør-seksjonene 16, 18, fremgår av figur 4 som viser et sideriss, delvis i snitt, av ytterhuset 26. Identiske elementer ved de alternative versjoner ifølge figur 2, 4, er betegnet med samme henvisningstall.
Figur 4 viser en lignende, fleksibel skjøt som vist i figur 2. Rørseksjonene 16, 18 er sammenkoplet i et ytterhus 26 som er lukket med topp- og bunnplater 32, 34, hvorved rør-seksjonene 16, 18 fastholdes, stort sett innbyrdes fluktende i langsgående retning, i lagre 28 som ligger an mot skuldrene 44, 46 på rørseksjonene 16, 18. Ringkammeret 56 er igjen fylt med et fluid, såsom olje eller silisium, for at det mellom de to sider av belgen 2 0 skal opprettholdes en trykkforskjell lik null.
I denne versjon er imidlertid belgen 20 fremstilt av en impermeabel membran, f.eks. et metallmateriale, som er relativt stivt og ikke lettbøyelig. Belgen 20 kan derfor ikke lett deformeres for å opprettholde konstant volum i ringkammeret 56 som beskrevet i forbindelse med utførelsesformen ifølge figur 2.
Ringkammeret 56 er i stedet hydraulisk forbundet med en samletank 70 på utsiden av ytterhuset 26. Samletanken 70 er tilkoplet gjennom en åpning 72 i sideveggen av den sylindriske hylse 3 0 og gjennom en hydraulisk ledning 74 med en gjenge-kopling 76.
Følgelig vil samletanken 70 holde ringkammeret 56 fylt med fluid, uansett voluminnholdet av ringkammeret 56 på et vilkårlig tidspunkt. Hvis det eksempelvis overføres en trykk-kraft til rørseksjonene 16, 18, vil belgen 20 reagere ved å sammensynke jevnt langs sin periferi med derav følgende øking av ringkammervolumet. Samletanken 70 reagerer på den endrete volumstørrelse av ringkammeret 56, ved å levere mer fluid gjennom den hydrauliske ledning 74 til ringkammeret 56, hvorved fluidmengden i ringkammeret 56 suppleres i overensstemmel-se med dets øyeblikkelige, økte volum.
Etter at trykkraften er fjernet fra rørseksjonene 16, 18 som derved tilbakeføres til sin utgangsstilling, vil belgen 20 likeledes tilbakeføres til sin utgangsstilling, hvorved volumet av ringkammeret 56 reduseres til det opprinnelige kammer-volum. Ekstrafluidet som er tilført fra samletanken 70, ut-presses fra ringkammeret 56 og gjennom den hydrauliske ledning 74 til samletanken 70.
Lignende fluidutvekslinger mellom samletanken 70 og ringkammeret 56 foregår som reaksjon på den dreie- og aksialbevegelse av rørseksjonene 16, 18, som innvirker på størrelsen av ringkammeret 56.
En annen alternativ fremgangsmåte og anordning for opprettholdelse av samme trykk i ringkammeret 56 som i rørsek-sjonene 16, 18, fremgår av det sideriss, delvis i snitt, av en versjon av ytterhuset 2 6 som er vist i figur 5. Identiske elementer som inngår i de alternative utførelsesformer ifølge figur 2, 4 og 5, er betegnet med samme henvisningstall.
En fleksibel skjøt av samme type som ifølge figur 2, er vist i figur 5. Rørseksjonene 16, 18 er sammenkoplet i et ytterhus 2 6 som er lukket med topp- og bunnplater 32, 34 og hvori rørseksjonene 16, 18 fastholdes, stort sett innbyrdes fluktende i langsgående retning, i lagre 28 som ligger an mot skuldrene 44, 46 på rørseksjonene 16, 18. Ringkammeret 56 er igjen fylt med et fluid, såsom olje eller silisium, for opprettholdelse av en trykkforskjell lik null mellom de to sider av belgen 20.
I dette tilfelle er imidlertid belgen 20 tilvirket i to langsgående segmenter 80, 82 som er adskilt av en trykkutjevningsenhet 84. Denne enhet 84 er fortrinnsvis plassert i midten av ytterhuset 2 6 og fastgjort til den sylindriske hylse 30. Trykkutjevningsenheten 84 vil generelt utjevne trykket i rørseksjonene 16, 18 og trykket i ringkammeret 56.
Et midthus 85 i trykkutjevningsenheten 84 deler ringkammeret 56 i øvre og nedre soner som er hydraulisk sammenkoplet gjennom en rekke gjennomgående og langsgående utboringer 86. Disse utboringer 86 krysser en trykkutjevningskanal 88 som strekker seg inn i innerkammeret av rørseksjonene 16, 18. En trykkutjevnings-stempelmontasje 90 forhindrer fluidutveksling mellom ringkammeret 56 og innerkammeret av rørseksjonene 16, 18. Stempelmontasjen 90 kan imidlertid beveges relativt fritt i trykkutjevningskanalen 88.
Følgelig vil den bevegelse av rørseksjonene 16, 18 som bringer belgen 20 til å synke sammen eller utspiles og endre volumet av ringkammeret 56, også forårsake en trykkforandring i ringkammeret 56. En trykkforandring i ringkammeret 56 vil imidlertid motvirkes ved bevegelse av stempelmontasjen 90, hvorved volumet av ringkammeret 56 effektivt tilbakeføres til sin opprinnelige størrelse. Av den grunn opprettholdes en trykkforskjell stort sett lik null mellom de to sider av belgen 20.
I trykkutjevningsenheten 84 inngår videre langsgående, ringformete fremspring 92, 94 som er anordnet ved rørseksjon-ene 16, 18 men i tilstrekkelig avstand fra disse til å forebygge kontakt mellom delene under dreie- og aksialbevegelse av rørseksjonene 16, 18. De ringformete fremspring begrenser fluidstrømmen fra det indre av rørseksjonene 16, 18 til et kammer 96 ved belgen 20. Kammeret 96 og belgen 20 blir derfor i noen grad avsperret mot mindre trykksvingninger i rørsek-sjonene 16, 18.
Stempelmontasjen 90 omfatter fortrinnsvis to stempler 98, 99 av stort sett samme diameter som trykkutjevningskanalen 88. Begge stemplene 98, 99 er utstyrt med en ringpakning henholdsvis 100, 101 som skal forebygge fluidtap fra ringkammeret 56 eller fluidinntrengning i kammeret. Ringpakningen 101 består fortrinnsvis av en O-ring av elastomermateriale, som er inn-ført i et spor i stempelet, til tettende kontakt med stempelet 99 og trykkutjevningskanalen 88. Ringpakningen 100 består imidlertid fortrinnsvis av et impermeabelt materiale, såsom metall. En O-ring av elastomermateriale for avtetting av stempelet 98 ville utsettes for de aggresive gasser i rørsek-sjonene 16, 18 og følgelig for "blæredannelse" og eventuelt brudd på stort sett samme måte som belgen 20 og elastomer-lagrene 28.
Oppfinnelsen er ikke begrenset til detaljene ved de spesielle, detaljerte versjoner av anordningen. Mange endringer i konstruksjon, utforming og dimensjoner kan gjennomføres uten at det avvikes fra oppfinnelsens ramme.

Claims (19)

1. Fleksibel skjøt (13) for tettende sammenkopling av første og andre rørseksjoner (16, 18) med mulighet for begrenset, innbyrdes dreie- og aksialbevegelse, omfattende: et hus (26) for opptaking av et første endeparti (22, 24) av den første og den andre rørseksjon (16, 18) og for fastholding av de innførte første og andre endepartier (22, 24), et elastomer-lagersystem (28) som er montert mellom huset (26) og rørseksjonenes første endepartier (22, 24) og innrettet til å fastholde de første endepartier (22, 24) i huset (26) med mulighet for begrenset dreie- og aksialbevegelse mellom den første og den andre rørseksjon (16, 18), karakterisert ved at en fleksibel membran (20) som er anordnet i huset (26) og tettende innkoplet mellom de første endepartier (22, 24) av den første og den andre rørseksjon (16, 18), og som adskiller første og andre avtettete kamre, idet det første avtettete kammer avgrenses av innsiden av den første og den andre rørseksjon og den fleksible membran (20) og er innrettet for overføring av et gjennomstrømmende fluid, og idet det andre avtettete kammer (56) avgrenses av innsiden av huset (26) og utsiden av den fleksible membran (20), og er innrettet til å oppta et fluid av et trykk som stort sett svarer til trykket i fluidet som overføres gjennom det første kammer, slik at trykkforskjellen mellom de to sider av den fleksible membran (20) blir praktisk talt lik null.
2. Fleksibel skjøt ifølge krav 1, karakterisert ved at den fleksible membran (20) har form av en belg.
3. Fleksibel skjøt ifølge krav 2, karakterisert ved at belgen (20) innbefatter første og andre endepartier (57, 59) og et mellomliggende midtparti (58), hvor det første og det andre endeparti (57, 59) har en aksial sone i en foldet utførelsesform av en første diameter, og at midtpartiet (58) har en aksial sone i en foldet utførelsesform av en andre diameter som er større enn den første diameter.
4. Fleksibel skjøt ifølge krav 2, karakterisert ved at belgen (20) innbefatter et første innerlag (60) som er blottlagt mot det første kammer og tilvirket av en impermeabel membran, og et andre lag av et relativt fleksibelt materiale.
5. Fleksibel skjøt ifølge krav 4, karakterisert ved at det første innerlag (60) består av et metallmateriale.
6. Fleksibel skjøt ifølge krav 5, karakterisert ved at det første innerlag (60) består av staniol.
7. Fleksibel skjøt ifølge krav 4, karakterisert ved at det andre lag består av foldet gummi.
8. Fleksibel skjøt ifølge krav 1, karakterisert ved en samletank som er hydraulisk forbundet med det andre kammer og anordnet for overføring av fluid til og fra det andre kammer som reaksjon på en volumendring av det andre kammer.
9. Fleksibel skjot ifølge krav 8, karakterisert ved at belgen (20) er tilvirket av et relativt stivt materiale.
10. Fleksibel skjøt ifølge krav 8, karakterisert ved at belgen (20) er tilvirket av et metallmateriale.
11. Fleksibel skjøt ifølge krav 1, karakterisert ved at fluidet er stort sett ukomprimerbart.
12. Fleksibel skjøt ifølge krav 11, karakterisert ved at fluidet inneholder olje.
13. Fleksibel skjøt ifølge krav 11, karakterisert ved at fluidet inneholder silisium.
14. Fleksibel skjøt ifølge krav 1, karakterisert ved en trykkutjevningsenhet (84) som strekker seg mellom det første og det andre (56) avtettete kammer og er anordnet for opprettholdelse av stort sett samme trykk i det første og det andre (56) kammer.
15. Fleksibel skjøt ifølge krav 14, karakterisert ved at trykkutjevningsenheten (84) innbefatter et hus (85) som avgrenser en kanal (88) som strekker seg mellom det første og det andre (56) avtettete kammer, og en stempelmontasje (90) som er montert relativt fritt bevegelig i kanalen (88) og som har en første fluidkontaktflate som er vendt mot det første avtettete kammer, og en andre fluidkontaktflate som er vendt mot det andre (56) avtettete kammer, slik at stempelmontasjen (90), under påvirkning av en trykkforskjell mellom det første og det andre avtettete kammer, vil beveges i kanalen (88) og derved stort sett eliminere trykkforskjellen.
16. Fleksibel skjøt ifølge krav 15, karakterisert ved at stempelmontasjen (90) innbefatter et første stempel (98) som er endt mot det første avtettete kammer og forbundet med en impermeabel tetning (100) som stort sett forebygger fluidlekkasje fra det første avtettete kammer, og et andre stempel (99) som er vendt mot det andre (56) avtettete kammer og forbundet med en elastomertetning (101) som skal forebygge fluidlekkasje fra det andre (56) avtettete kammer.
17. Fremgangsmåte for montering av en fleksibel skjøt (13) for tettende sammenkopling av en første og en andre rørseksjon (6, 18) med mulighet for begrenset, innbyrdes dreie- og aksialbevegelse, omfattende følgende trinn: innføring i et hus av første endepartier (22, 24) av den første og den andre rørseksjon (16, 18), karakterisert vedinnkopling av en belg (20) mellom de første endepartier (22, 24) av den første og den andre rørseksjon, for avsperring av det indre av rørseksjonene fra det indre av huset, fastholding av de første endepartier (22, 24) av den første og den andre rørseksjon (16, 18) i huset (26) og elas-tisk fastgjøring av de første endepartier til huset gjennom omsluttende elastomerlagre (40, 42) , avgrensing av et avtettet kammer (56) mellom innsiden av huset (26) og utsiden av belgen (20), og fylling av det avtettete kammer (56) med et fluid.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved hydraulisk sammenkopling av en samletank med det avtettete kammer (56).
19. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved hydraulisk sammenkopling, gjennom en trykkutjevningskanal (88), av kammeret med det indre av rørseksjonene.
NO920895A 1991-03-08 1992-03-06 Fleksibel skjöt NO177941C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/666,724 US5133578A (en) 1991-03-08 1991-03-08 Flexible joint with non-diffusive barrier

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO920895D0 NO920895D0 (no) 1992-03-06
NO920895L NO920895L (no) 1992-09-09
NO177941B true NO177941B (no) 1995-09-11
NO177941C NO177941C (no) 1995-12-20

Family

ID=24675191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO920895A NO177941C (no) 1991-03-08 1992-03-06 Fleksibel skjöt

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5133578A (no)
GB (1) GB2253888B (no)
NO (1) NO177941C (no)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5791695A (en) * 1995-04-18 1998-08-11 Continental Emsco Co. Flexible joint for facilitating bending of tubular segments
DE29509434U1 (de) * 1995-06-08 1996-08-01 Feodor Burgmann Dichtungswerke GmbH & Co, 82515 Wolfratshausen Entkopplungselement für Schwingungen in Rohrleitungen
US5887726A (en) * 1996-07-30 1999-03-30 Rotex, Inc. Coupling for connecting feed spout to screening machine
US5873678A (en) * 1996-12-23 1999-02-23 Continental Emsco Company Tension adjustment mechanism employing stepped or serrated ramps for adjusting tension of a tendon from a floating marine platform
US5905212A (en) * 1997-06-04 1999-05-18 Continental Emsco Company Load and deflection measurement system for elastomeric bearings
US5951061A (en) * 1997-08-13 1999-09-14 Continental Emsco Company Elastomeric subsea flex joint and swivel for offshore risers
US6190091B1 (en) * 1997-08-26 2001-02-20 Novellent Technologies Llc Tension control device for tensile elements
US6109662A (en) * 1998-11-09 2000-08-29 Misener Marine Construction, Inc. Flexible pipe joint and method of installing underwater pipes
JP2000283024A (ja) * 1999-03-30 2000-10-10 Aisin Seiki Co Ltd ポンプ装置
US6467545B1 (en) * 1999-05-02 2002-10-22 Shell Oil Company Monolithic isolation stress joint
US7341283B2 (en) * 2004-01-29 2008-03-11 Oil States Industries, Inc. High temperature flexible pipe joint
FR2909746B1 (fr) * 2006-12-07 2012-05-18 Hutchinson Joint flexible a soufflet.
US8038177B2 (en) 2008-02-25 2011-10-18 Oil States Industries, Inc. Pressure isolation system for flexible pipe joints
US8016324B2 (en) * 2008-02-25 2011-09-13 Oil States Industries, Inc. Two-element tandem flexible joint
US8387707B2 (en) * 2008-12-11 2013-03-05 Vetco Gray Inc. Bellows type adjustable casing
US8128129B2 (en) 2009-07-15 2012-03-06 Oil States Industries, Inc. Double-ended flexible pipe joint having stacked co-axial primary and secondary annular elastomeric flex elements
US20110193340A1 (en) * 2010-02-08 2011-08-11 Seahorse Equipment Corp. Flexible joint for large-diameter riser pipes
DE102012204800A1 (de) * 2012-03-26 2013-09-26 Krones Ag Rohrleitungsverbinder mit Kompensator
US10113681B2 (en) * 2013-05-16 2018-10-30 Lockheed Martin Corporation Pressure compensated enclosures for submerged joints
CN103334703B (zh) * 2013-06-24 2015-08-05 宝鸡石油机械有限责任公司 一种海洋钻井隔水管用中部双挠性装置
CN103318441A (zh) * 2013-07-09 2013-09-25 镇江市丹徒区上党五塘茶林场 一种茶叶包装机
FR3011903B1 (fr) * 2013-10-14 2016-01-01 Techlam Sas Joint flexible pour conduites d'hydrocarbure, procede de detection de fuite dans un tel joint, et systeme de detection de fuite d'hydrocarbure dans un tel joint.
CN110714725A (zh) 2015-05-29 2020-01-21 石油国家工业公司 具有使环形弹性体柔性元件热绝缘或化学绝缘的环形柔性保护套的柔性管接头
ES2686395B2 (es) * 2017-04-16 2019-10-18 Tejasa Tc S L L Articulación elástica.
CN113914830B (zh) * 2021-11-17 2024-04-09 西安航天动力技术研究所 一种耐高温的海洋立管柔性接头

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1888026A (en) * 1925-03-19 1932-11-15 Ralph E Chapman Balanced joint
DE534704C (de) * 1925-12-24 1931-10-01 Vormals Skodawerke Ag Vorrichtung zum Ausgleich der Waermedehnung und Reaktionskraft von Rohrleitungen
US3023995A (en) * 1958-07-21 1962-03-06 William C N Hopkins Sealing and coupling structures
US3746372A (en) * 1971-05-27 1973-07-17 Vetco Offshore Ind Inc Flexible pipe joints
DE2259571A1 (de) * 1972-12-06 1974-06-12 Hans Hasenkopf Rohrverbindung mit abdichtung
US3944263A (en) * 1975-03-14 1976-03-16 Hydrotech International, Inc. Dynamic pipe coupling
US4068868A (en) * 1975-09-02 1978-01-17 Vetco Offshore Industries, Inc. Flexible joints for marine risers
US4183556A (en) * 1977-04-29 1980-01-15 Lord Corporation Liquid filled flexible sealing joint
DE3146305A1 (de) * 1981-11-23 1983-05-26 Interatom Internationale Atomreaktorbau Gmbh, 5060 Bergisch Gladbach Faltenbalgkompensator mit innenisolierung
US4445332A (en) * 1982-03-24 1984-05-01 Caterpillar Tractor Co. Hydraulic hose assembly and method
US4523612A (en) * 1983-04-15 1985-06-18 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Apparatus and method for suppressing vibration and displacement of a bellows
US4668303A (en) * 1983-08-04 1987-05-26 Exxon Research And Engineering Company Method of preventing stress corrosion in a bellows expansion joint
US4893847A (en) * 1988-07-05 1990-01-16 Stainless Steel Products, Inc. Bearing seal for universal ball joint

Also Published As

Publication number Publication date
NO177941C (no) 1995-12-20
US5133578A (en) 1992-07-28
NO920895D0 (no) 1992-03-06
GB2253888B (en) 1995-01-25
GB2253888A (en) 1992-09-23
GB9204912D0 (en) 1992-04-22
NO920895L (no) 1992-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO177941B (no) Fleksibel skjöt
US9540898B2 (en) Annular drilling device
US4068868A (en) Flexible joints for marine risers
NO318103B1 (no) System for boring av bronnhull til havs gjennom et bronnhode pa havbunnen
NO169027B (no) Bevegelseskompensator for stigeroer
US4555118A (en) Seal construction for fluid swivel joints
NO313563B1 (no) Oppblåsbar fôringsrörpakning samt fremgangsmåte for anvendelse av fôringsrörpakningen i et fôret borehull
NO158471B (no) Stigeroer.
NO832709L (no) Tetningstrykkreduseringssystem.
US4468056A (en) Swivel
NO346413B1 (no) Toveis trykkaktivert aksialtetning og en applikasjon i en svivelforbindelse
NO812321L (no) Fleksibel skjoet til forbindelse av to ledninger.
US4103939A (en) Multi passage flexible connector
US4437688A (en) Riser pipe joint
NO327932B1 (no) Teleskopskjot
CN101939491B (zh) 具有多个浮力室的自立提升机系统
US10240426B2 (en) Pressurizing rotating control devices
NO803884L (no) Universalkopling for roerledningssystem.
US5220961A (en) Assembly comprising an extension tube and a sleeving conduit inside this tube
US20130284446A1 (en) Subsea telescoping and rotatable sub
US20040146363A1 (en) Riser tensioning arrangement
GB1582616A (en) Liquid filled flexible conduit joint
GB2132297A (en) Pipe swivel joint
US11149760B2 (en) Pistonless cylinder
NO335771B1 (no) Offshore boresystem omfattende et høytrykks stigerør

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired