NO20110937A1

NO20110937A1 - Retningssluseventil

Info

Publication number: NO20110937A1
Application number: NO20110937A
Authority: NO
Inventors: Paulo Cezar Silva Paulo
Original assignee: Aker Solutions Inc
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2011-06-29
Also published as: GB2478468A; SG172101A1; BRPI0922204A2; GB201110084D0; SG172091A1; GB201110050D0; US20100147527A1; WO2010068841A1; WO2010068844A1; BRPI0922200A2; AU2009324562A1; GB2478468B; US20100147388A1; NO20110973A1; GB2477898A; AU2009324559A1

Abstract

En retningssluseventil er omtalt. Sluseventilen omfatter et ventillegeme. En første strømningsbane, en andre strømningsbane og en tredje strømningsbane posisjonert i ventillegemet. De andre og tredje strømningsbaner er i stand til å fluidmessig kommunisere med den første strømningsbane gjennom en forbindende strømningskonfigurasjon. En sluse er posisjonert innen sluseventilen ved et sted adskilt fra den forbindende strømningskonfigurasjon. Slusen er utformet for å bevege seg frem og tilbake mellom en første posisjon og en andre posisjon i ventillegemet. Når slusen er i den første posisjon tilveiebringer slusen fluidkommunikasjon gjennom den andre strømningsbane og samtidig blokkerer fluidkommunikasjon gjennom den tredje strømningsbane. Når slusen er i den andre posisjon tilveiebringer slusen fluidkommunikasjon gjennom den tredje strømningsbane og samtidig blokkerer fluidkommunikasjon gjennom den andre strømningsbane.

Description

RELATERT SØKNAD

[0001]Denne søknad krever prioritet fra U.S. provisorisk patentsøknad 61/ 122 001 innlevert 12. desember 2008, og med tittelen SUBSEA BOOSTING CAP SYSTEM, og angivelse av denne er herved inkorporert ved referanse i sin helhet.

BAKGRUNN

Område for oppfinnelsen

[0002]Den foreliggende oppfinnelse angår generelt sluseventiler, og spesielt retningssluseventiler.

Beskrivelse av relatert teknikk

[0003]Sluseventiler er generelt velkjent innen området og har mange anvendelser. For eksempel innen oljefeltkomplettringer er den mest vanlige type av ventil i bruk sluseventilen, på grunn av dens enkle konstruksjon og effektive utforming. Denne ventiltype er typisk montert med tre hovedtetningskomponenter med en fullbor-ingspassasjeegenskap, og kan ha en ettergivende relativ bevegelse mellom del-ene. Dette kan resultere i en økning i tetningseffektivitet som er direkte proporsjo-nal med trykkstigningen, som kan sørge for relativ robust og sikker ytelse.

[0004]En sluseventilkonstruksjon kan være basert på et blokkeringssystem som f.eks. benytter en flat rektangulær plate eller en sylinder. Gjennom en lineær bevegelse kan et parti av blokkeringssystemet være posisjonert over en borings-passasje for å lukke sluseventilen; eller blokkeringssystemet kan være posisjonert for på den måten å dekke boringspassasjen for å åpne sluseventilen.

[0005]Imidlertid er konvensjonelle sluseventiler generelt kun konstruert for enten å tillate strømning eller å blokkere strømning. Flere ventiler og tre forbindelser er benyttet for å forandre retningen av strømningsbanen.

[0006]Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot å overvinne, eller i det minste redusere virking av en eller flere av problemene fremlagt ovenfor.

SAMMENFATNING

[0007]En utførelse av den foreliggende oppfinnelse er rettet mot en retningssluseventil. Sluseventilen omfatter et ventillegeme. En første strømningsbane, en andre strømningsbane og en tredje strømningsbane er posisjonert i ventillegemet. De andre og tredje strømningsbaner er i stand til å fluidmessig kommunisere med den første strømningsbane gjennom en forbindende strømningsutforming. En sluse er posisjonert innen sluseventilen ved et sted adskilt fra den forbindende strømningsutforming. Slusen er utformet for å bevege seg frem og tilbake mellom en første posisjon og en andre posisjon i ventillegemet. Når slusen er i den første posisjon, tilveiebringer slusen fluidkommunikasjonen gjennom den andre strømningsbane og samtidig blokkerer fluidkommunikasjonen gjennom den tredje strømningsbane. Når slusen er i den andre posisjon tilveiebringer slusen fluidkommunikasjon gjennom den tredje strømningsbane og samtidig blokkerer fluidkommunikasjonen gjennom den andre strømningsbane.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0008]Figurer 1A og 1B illustrerer en retningssluseventil for å styre fluid, i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0009]Figur 2 illustrerer en retningssluseventil for å styre fluid, i henhold til en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0010]Figur 3 illustrerer en retningssluseventil for styre fluid, i henhold til enda en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0011]Idet oppfinnelsen er mottakelig for forskjellige modifikasjoner og alternative former, har spesifikke utførelser blitt vist ved hjelp av eksempel i tegningene og vil beskrives i detalj heri. Det skal imidlertid forstås at oppfinnelsen ikke er ment å være begrenset til de spesielle omtalte former. Isteden er intensjonen å dekke alle modifikasjoner, ekvivalenter og alternativer som faller innen området for oppfinnelsen som definert ved de vedføyde krav.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0012]Figurer 1A og 1B illustrerer en retningsventil 138, i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Retningsventil 138 omfatter en sluse 140 satt inn i et ventillegeme 142 omfattende øvre ventilseter 144 og nedre ventilseter 146. Slusen 140 er på/av elementet til systemet og kan tette mot tetningene 144 og 146. Sluse 140 kan være enhver passende sluse (port), slik som en platesluse, en sylindrisk utformet sluse eller enhver annen passende sluse som kan fungere for å styre strømningen av vann gjennom den ønskede strømningsbane. I en utførelse kan slusen 140 være en plate med flate sider og med et rektangulært eller kvadratisk tverrsnitt. En boring 147 kan være posisjonert i slusen 140 for å tillate fluidstrømning derigjennom. Slusen 140 kan krysse frem og tilbake i slusekammer 160 for på den måten å posisjonere boring 147 for å tilveiebringe muligheten for å velge en ønsket strømningsretning.

[0013]Ventillegemet 142 kan være hovedkonstruksjonsdelen i systemet. I en ut-førelse kan ventillegemet 142 integrere alle komponenter for å tilveiebringe kon-struksjonskapasitet, strømningsbaneintegritet og trykkinneholdende evne. I en ut-førelse har ventillegemet 142 en dobbel boringspassasjeutforming som tilveiebringer evnen til å avdele strømningen i henhold til posisjonen av sluse 140.1 andre utførelser kan ventillegemet 142 ha tre eller flere passasjer, som illustrert i f.eks. figur 2.

[0014]Øvre ventilseter 144 og nedre ventilseter 146 opptar typisk slusen 140 og ventillegemet 142 for på denne måten å tilveiebringe tetningsevne på begge sider av sluse 140 rundt begge strømningsbaner 156 og 158.1 dette utførelseskonsept kan ventilsetene 144 og 146 sørge for isolasjon mellom de doble strømningsbaner 156 og 158.

[0015]En dekselsammenstilling 154 kan omgi en spindel 150 og spindeltetnings-pakning 152. Spindelen 150 kan være fysisk forbindelse mellom en aktuator 151 og slusen 140. Aktuator 151 kan være ethvert passende aktueringssystem. Slike aktueringssystemer er velkjent på fagområdet. Spindelen 150 kan virke som en dynamisk barriere for systemet, og forbinder slusen 140 til aktuatoren 151 for å tilveiebringe ventilfunksjonsbevegelsen. Idet dekselsammenstillingen 154 er justert med en enkel spindel 150, kan ethvert antall og type av aktuatorer være anvendt, slik som hydraulisk manuell, elektrisk og ROV opererte aktuatorer. Deksel 154 kan sørge for konstruksjonsmessig tilbakeholdelse for den dynamiske tetning rundt aktuatoren 150, så vel som den strukturelle styrke for å montere et aktueringssystem av enhver type.

[0016]I en utførelse kan retningsventil 138 omfatte en enkel sluse 140 aktivert ved en enkelt aktuator. I andre utførelser kan flere sluser og/eller flere aktuatorer være anvendte. Slusen 140 kan enten være laget som et integralt stykke eller som en sammenstilling av flere deler, etter ønske. Et tetningssystem (ikke vist) mellom sluse 140 og ventilseter 144 og 146, så vel som mellom ventilsetene og ventil legemet 142, kan innbefatte enhver passende type av tetningsmekanisme. For eksempel kan tetningsmekanismen omfatte en metall til metalltypetetning, eller enhver annen passende type av tetning laget av ethvert passende materiale.

[0017]Retningsventil 138 kan innbefatte et enkelt innløp, illustrert som strøm-ningsbane 153, og to utløp, strømningsbaner 156 og 158, som illustrert i ut-førelsen i figurer 1A og 1B. Strømningsbaner 156 og 158 kan fluidmessig kommunisere med strømningsbanen 153 gjennom en forbindende strømningskonfi-gurasjon 161. Den forbindende strømningskonfigurasjon 161 er posisjonert innen sluseventilen 138 og ved et sted adskilt fra sluse 140.

[0018]Figur 1A illustrerer retningsventil 138 i en første posisjon for å tillate fluid å strømme gjennom en strømningsbane 156 og samtidig blokkere fluidstrømning gjennom en strømningsbane 158. Figur 1B illustrerer retningsventil 138 i en andre posisjon, som tillater fluid å strømme gjennom strømningsbane 158, som vist i ut-førelsen i figur 1, idet fluidstrømning gjennom strømningsbanen 156 samtidig blokkeres. Under operasjon kan spindelen 150 som, være forbundet til en aktuator (ikke vist), tvinge sluse 140 fra den første posisjon vist i figur 1A til den andre posisjon vist i figur 1B, og derved samtidig starte fluidstrømning gjennom strøm-ningsbane 158 og stoppe fluidstrømning gjennom strømningsbane 156.

[0019]Figur 2 illustrerer en annen utførelse av foreliggende søknad som er lik med utførelsen i figurer 1A og 1B, med unntak av at utførelsen i figur 2 innbefatter en ytterligere strømningsbane 155 og 159.1 denne utførelse blokkerer slusen 140 samtidig fluidstrømning igjennom en hver av de to eller tre utløpsstrømningsbaner (f.eks. strømningsbaner 156 og 158, som vist i figur 2), idet det sørges for strøm-ning gjennom den tredje utløpsstrømningsbane (f.eks. strømningsbane 159, som vist i figur 2). Ytterligere innløpsstrømningsbane 155 er vist for å illustrere muligheten av flere innløp. I enda andre utførelser kan ytterligere strømningsbaner være innbefattet. For eksempel kan fire eller flere utløpsstrømningsbaner og/eller tre eller flere innløpsstrømningsbaner være anvendt for å tilveiebringe ethvert ønsket antall av potensielle strømningsbaner gjennom hvilke fluid kan styres, eller fra hvilke fluid kan styres, for å benytte en enkel ventil.

[0020]Figur 3 illustrerer en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse som er lik med utførelsen i figurer 1A og 1B, med unntak av at slusen 140 og slusekammer 160 er konstruert for å tillate at slusen 140 posisjoneres ved en tredje posisjon i ventillegemet 142. Når den er i den tredje posisjon, kan slusen 140 blokkere fluidkommunikasjon gjennom strømningsbanene 156 og 158 og derved stoppe fluidstrømning gjennom ventilen 138.

[0021]Idet retningssluseventilene til den foreliggende oppfinnelse har blitt omtalt som å ha et enkelt innløp og flere utløp, kan i enda andre utførelser sluseventilene til enhver av de ovenfor beskrevede utførelser være anordnet slik at det er et flertall av innløp og et enkelt utløp; eller alternativt et flertall av innløp og et flertall av utløp. For eksempel kan strømningsarrangementet være reversert slik at utløp 156 og 158 i figurer 1A og 1B kan isteden være innløp og innløpet 153 kan være utløpet.

[0022]Retningssluseventilene til den foreliggende oppfinnelse kan potensielt benyttes i enhver anvendelse hvor sluseventiler er typisk anvendt. For eksempel kan sluseventilene 138 være anvendt i et offshore fluidproduksjonssystem, slik som i et offshore undervannstrykkforsterkningsdekselsystem som beskrevet i U.S. patent søknad nr. _[AKER.019U]_, fremleggelsen av denne er herved innlemmet ved referanse i sin helhet. Andre mulige anvendelser innbefatter f.eks. brønn-kompletteringssammenstillinger, kjemiske produksjonsfasiliteter og rørledninger benyttet for å transportere fluider fra en destinasjon til en annen.

[0023] Selv om forskjellige utførelser har blitt vist og beskrevet, er oppfinnelsen således ikke begrenset, og det skal forstås til å innbefatte alle slike modifikasjoner og varianter som vil være åpenbare for en som er fagmann på området.

Claims

1. Retningssluseventil,karakterisert vedat den omfatter: et ventillegeme; en første strømningsbane posisjonert i ventillegemet; en andre strømningsbane og en tredje strømningsbane i ventillegemet, de andre og tredje strømningsbaner er i stand til å fluidmessig kommunisere med den første strømningsbane gjennom en forbindende strømningskonfigurasjon; og en sluse posisjonert innen sluseventilen ved et sted adskilt fra den forbindende strømningskonfigurasjon, slusen er utformet for å bevege seg frem og tilbake mellom en første posisjon og en andre posisjon i ventillegemet; hvori når slusen er i den første posisjon tilveiebringer slusen fluidkommunikasjon gjennom den andre strømningsbane og samtidig blokkerer fluidkommunikasjon gjennom den tredje strømningsbane, og videre når slusen er i den andre posisjon tilveiebringer slusen fluidkommunikasjon gjennom den tredje strøm-ningsbane og samtidig blokkerer fluidkommunikasjon gjennom den andre strømningsbane.

2. Retningssluseventil ifølge krav 1,karakterisert vedat den videre omfatter en fjerde strømningsbane i ventillegemet, den fjerde strømningsbane kommuniserer fluidmessig med den første strømningsbane gjennom den forbindende strømningskonfigurasjonen; hvori når slusen er posisjonert ved den tredje posisjon i ventillegemet, tilveiebringer slusen fluidkommunikasjon gjennom den fjerde strømningsbane og samtidig blokkerer fluidkommunikasjon gjennom de andre og tredje strømningsbaner.

3. Retningssluseventil ifølge krav 1,karakterisert vedat den videre omfatter en femte strømningsbane posisjonert i ventillegemet, den femte strøm-ningsbane er i stand til å fluidmessig kommunisere med de andre og tredje strøm-ningsbaner gjennom en forbindende strømningskonfigurasjon.

4. Retningssluseventil ifølge krav 1,karakterisert vedat slusen er i stand til å posisjoneres ved en tredje posisjon i ventillegemet, slik at når slusen er i den tredje posisjon, er fluidkommunikasjon gjennom de andre og tredje strømningsbaner blokkert, og derved stoppes fluidstrømning gjennom ventilen.

5. Retningssluseventil ifølge krav 1,karakterisert vedat den første strømningsbane er et innløp og de andre og tredje strømningsbaner er utløpet.

6. Retningssluseventil ifølge krav 1,karakterisert vedat den første strømningsbane er et utløp og de andre og tredje strømningsbaner er innløp.

7. Sluseventil ifølge krav 1,tkarakterisert ved at det videre omfatter en aktuator fysisk koblet til slusen for å bevege slusen fra den første posisjon til den andre posisjon.

8. Sluseventil ifølge krav 7,karakterisert vedat aktuatoren er fysisk koblet til slusen via en spindel.

9. Sluseventil ifølge krav 7,karakterisert vedat aktuatoren er en hydraulisk operert aktuator.

10. Sluseventil ifølge krav 7,karakterisert vedat aktuatoren er en manuelt operert aktuator.

11. Sluseventil ifølge krav 7,karakterisert vedat aktuatoren er en elektrisk operert aktuator.

12. Sluseventil ifølge krav 7,karakterisert vedat aktuatoren er en stor ROV operert aktuator.

13. Sluseventil ifølge krav 1,karakterisert vedat ved at den videre omfatter en eller flere ventilseter posisjonert nær slusen i den første utløpsstrøm-ningsbane.

14. Sluseventil ifølge krav 13,karakterisert vedat den videre omfatter en eller flere ventilseter posisjonert nær slusen i den andre utløpsstrøm-ningsbane.

15. Sluseventil ifølge krav 1,karakterisert vedat sluseventilen kun har en enkelt port.

16. Sluseventil ifølge krav 15,karakterisert vedat porten kan flyttes mellom den første posisjon og den andre posisjon ved å benytte kun en enkel aktuator.

17. Fremgangsmåte for å styre strømning ved å benytte retningssluseventilen i krav 1,karakterisert vedat fremgangsmåte omfatter å aktuere slusen til både a) samtidig starte fluidstrømning gjennom den første utløpsstrømningsbanen og b) stoppe fluidstrømning gjennom den andre utløpsstrømningsbanen.