NO20140344A1 - Svivelkopling for fakkelsystem på offshoreanlegg - Google Patents

Description

Teknisk område

[001] Den foreliggende oppfinnelsen er relatert til en vrikopling, nærmere bestemt en vrikopling for fakkelsystemer på et offshoreanlegg, som kan være betjent delvis permanent, selv med smøremiddel injisert en gang.

Bakgrunn

[002] Generelt, siden offshoreanlegg til forskjell fra fartøy, består av en fiksert type, en flytende type eller fleksibel type konstruksjon og brukes fra om lag 3 år opp til 30 år etter installasjon på en olje- eller gassborelokasjon, er tilsvarende betraktninger for konstruksjon også ganske strikte. Ulike teknologier med en høy vanskelighetsgrad er påkrevet i forbindelse med effekter fra vær, slik som vind eller bølger, særlig miljørelaterte omstendigheter på sjøen og etablering av sikkerhet mot brann og eksplosjon grunnet produksjon av oljeprodukt.

[003] Grunnetøkning av behovet for å utvinne oljeressurser i dyp sjø med dybder på 1000 meter eller mer, har det i den senere tid kommet i gang sikring og utvikling av relaterte teknologier, og det er en trend med progressiv økning av behov for og interesse for utvikling av et offshoreanlegg med flere formål som utfører flere funksjoner samtidig, slik som boring, produksjon, lagring osv, mens interesse for eksisterende offshoreanlegg med et formål for å utføre en enkelt funksjon er en avtakende trend.

[004] Teknikk for design av et offshoreanlegg for olje- og gassressurser og teknologier for et offshoreanlegg for utnyttelse av sjøarealet må først sikres, siden de har en relativt høy gjennomførbarhet i lys av dagens innenlandske industrielle baser og teknisk nivå, og slik teknikk og teknologier er vanligvis rettet mot å sikre offshoreanleggets ingeniørteknologier, og derfor er graden av konsentrasjon av teknologiinvestering og dens (eng: ripple) effekt forventet å være høy.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Teknisk problem

[005] Stilt overfor et slikt eksisterende behov, ønsker den foreliggende oppfinnelsen å foreslå en ny struktur for en vrikopling, særlig anvendt på et fakkelsystem blant et antall anordninger, systemer og moduler som utgjør offshorean legget.

[006] Fakkelsystemer består generelt av vanninjeksjonsdyser, vrikoplinger, sjømonteringskonstruksjoner, fundament osv.

[007] Som alle vet, er vrikoplingen i fakkelsystemet en komponent som sammenkopler en ledning på skrogsiden og en ledning for fakkelsystemet, og tjener til å tillate at fakkelsystemet svinger gjennom en vinkel på 0 til 180 grader avhengig av vind, i betraktning av påvirkning fra vind på spillolje, avgass osv som strømmer ut fra havbunnen.

[008] Vrikoplingen er nemlig en anordning for å sammenkople rør og tillater at gass og fluid kan strømme stabilt selv om en brennerbom roterer.

[009] Kostbare vrikoplinger for fakkelsystem som iøyeblikket importeres fra utenlandske avanserte selskaper er forresten av typen injeksjonssmøring og har problemer med at de periodisk krever etterbehandling, som er upraktisk, og at det opptrer masse rust grunnet inntrengning av forurensninger inn i nippelen.

[010] For eksempel i tilfellet med de fleste vrikoplingene som for tiden importeres og selges (særlig høytrykks vrikoplinger (arbeidstrykk: 500 bar eller mer)), eksisterer det problemer med en lang leveringsperiode, for eksempel om lag 6 måneder eller mer, i tilfellet med bestilling for produksjon av liten mengde og at en importpris er høy, for eksempel om lag 300 - 500 millioner per stykk. Med hensyn til kvaliteten av materialet som brukes i et skipsverk og design, blir det i tillegg mottatt masse klager fra skipseiere mens vedlikeholdskostnaderøker grunnet problem med oljetilførsel og forekomst av rust grunnet den dårlige kvalitet av nippelen etter lang tids bruk av vrikoplingen.

Løsning på problemet

[011] Den foreliggende oppfinnelsen har blitt foreslått for å løse de ovennevnte problemene, og dens formål er å framskaffe en vrikopling med oljeløs ledning fra lavt trykk til høyt trykk.

[012] Vrikoplingen utviklet av den foreliggende oppfinnelsen har en effekt at dårlig kvalitet grunnet ekstern tilførsel av olje blir redusert ved å tilpasse et oljeløst lager og vedlikeholdskostnadene avtar på grunn av bruken av oljeløs funksjon.

[013] Vrikoplingen for fakkelsystem for offshoreanlegg foreslått av den foreliggende oppfinnelsen omfatter et sylindrisk hus eller legeme; og første og andre koplingsorgan koplet til respektive motsatte sider av det sylindriske huset.

[014] Det første koplingsorganet omfatter et første sylindrisk deksel hvis side er koplet til en side av det sylindriske legemet ved hjelp av festeorgan; et første albueorgan hvis ene side er koplet til den andre siden av det første sylindriske dekslet; og en første flens som er koplet til den andre siden av det første albueorganet og som et rør er koplet til.

[015] Det andre koplingsorganet omfatter et andre deksel med en sirkulær åpning formet ved dets senter; en sylindrisk aksel hvorav en side er koplet til en indre diameterdel av det andre dekslet; et andre albueorgan hvorav en side er koplet til den andre siden av den sylindriske akselen; og en andre flens som er koplet til den andre siden av det andre albueorganet til hvilket et rør er koplet for å utføre en dreiebevegelse.

[016] På den indre diameterdelen av det sylindriske legemet er det formet en forhåndsbestemt partisjon eller del som rager langs den indre diameterdel rundt partisjonen, og på en høyre side relativt til partisjonen, et første lager er ført inn og satt som er formet på en slik måte at dets ytre diameterdel har et forhåndsbestemt steg, på en venstre side relativt til partisjonen, et andre lager er satt som har en form som er symmetrisk med det første lageret, og et lagerdeksel er forsynt som er satt i det sylindriske legemet mens det er arrangert mellom det første dekslet og det første lageret, og i tilstanden med det andre koplingsorganet er koplet til det sylindriske huset, fett injiseres gjennom et hull for plugg formet i det andre dekslet, og pluggen danner dermed tetning med en mellomliggende O-ring.

[017] I den foreliggende oppfinnelsen er det foretrukket at en O-ring er anbrakt mellom det sylindriske legemet og det første dekslet for å danne en lukket struktur, og en O-ring er arrangert mellom det sylindriske legemet og det andre dekslet for å danne en lukket struktur.

[018] Fordelaktige effekter ved oppfinnelsen

[019] Vrikoplingen ifølge den foreliggende oppfinnelsen har en fordel ved at den faktisk kan brukes delvis permanent etter at fettet er injisert etterfulgt av tetting.

Kort beskrivelse av figurene

[020] Figur 1 er ei utvendig perspektivskisse av en vrikopling foreslått av den foreliggende oppfinnelsen.

[021] Figur 2 er ei montasjeskisse av vrikoplingen foreslått av den foreliggende oppfinnelsen.

[022] Oppfinnelsen

[023] I det etterfølgende vil det bli beskrevet en utførelsesform av en vrikopling anvendt på et fakkelsystem for offshoreanlegg foreslått av den foreliggende oppfinnelsen i detalj med henvisning til figurene.

[024] Vrikoplingen foreslått av den foreliggende oppfinnelsen er en komponent som sammenkopler ulike ledninger (for eksempel strupe- drepeledning, oljeledning osv) som brukes i anlegget og fakkelsystem mens den er koplet til samme for normal drift av fakkelsystemet.

[025] Generelt bestemmes antallet og spesifikasjonene for vrikoplingene avhengig av gass (S02osv.), olje osv. produsert under boring, og antallet av hovedledninger er sju ved minimum og tolv ved maksimum.

[026] Ledningstypen er som følger:

[027] a) Oljebrønnledning, b) Sjøvannsledning (fakkel og vannskjold), c) tennledning, d) Pilotgassledning, c) Brenselsledning, f) Strupe- og drepeledning, g) Høytrykksluftledning, og h) H2S-ledning

[028] Hver av ledningene kan bestemme spesifikasjonene for hoved-vrikoplingen i henhold til spesifikasjonene for borerørpraksis på et skipsverft, og strupe- og drepeledningen, som er en brønntestledning, oljebrønnledning osv. brukes hovedsakelig for høyt trykk og følgelig brukes det kriterier som imøtekommer vrikoplinger ifølge NACE (National Association of Corrosion Engineers) og surgasstjenester.

[029] En faktor som det må tas hensyn til ved produksjon av vrikoplingen er at siden det ved sveising av materiale med tykkelse på 19 mm eller mer forekommer sveising med dårligere kvalitet grunnet en temperaturforskjell mellom temperaturen i basismaterialplata og temperaturen i materialet som skal sveises, og forvarming før sveising og ettervarming for stressavlastning etter sveising er viktig.

[030] Etter sveising må dessuten styrken sjekkes ved å sjekke en varmepåvirket sone med sveisesone og forekomst av defekter i sveisesonen (ved hjelp av ikke-destruktiv testing) og måling av hardhet av samme.

[031] Tetting må skje gjennom pakning eller O-ringer osv., slik at gass og fluid under høyt trykk ikke kan unnslippe til omgivelsene.

[032] Siden en frykter at det forekommer ulykker og skade på materiell dersom tetningen ikke oppnås på en god måte, er det nødvendig å evaluere sikkerhet gjennom en test for å sjekke hvorvidt det er oppnådd en tilstrekkelig tetting ved å blokkere en side av vrikoplingen og deretter strømme gass under høyt trykk mot den andre siden.

[033] I det etterfølgende vil komponenter av vrikoplingen som er tiltenkt å anvendes i fakkelsystemet i offshoreanlegget foreslått av den foreliggende oppfinnelsen bli beskrevet med henvisning til figur 1 til 2.

[034] Som illustrert i figur 1, omfatter vrikoplingen ifølge den foreliggende oppfinnelsen et sylindrisk hus eller legeme 1, et første koplingsorgan ført inn og koplet i en endedel av huset 1, og et andre koplingsorgan ført inn og koplet i den andre endedelen av huset 1.

[035] Det første koplingsorganet omfatter et sylindrisk deksel 3 hvis ene side er koplet til en side av det sylindriske huset 1 ved hjelp av festeorgan 16, et albueorgan 7-2 hvorav en side er koplet til den andre siden av det sylindriske dekslet 3, og en flens 6-2 som er koplet til den andre siden av albueorganet 7-2 og til hvilken et eksternt rør er forbundet eller festet.

[036] Videre omfatter det andre koplingsorganet et skiveliknende deksel 4 med en sirkulær åpning formet ved sitt senter, en sylindrisk aksel 2 på en side av hvilken som er koplet til indre diameterdel av det skiveliknende dekselet 4, og et albueorgan 7-1 hvis ene side er koplet til den andre siden av den sylindriske akselen 2, og en flens 6-1 som er koplet til den andre siden av albueorganet 7-1 og til hvilken et eksternt rør er i stand til å foreta en dreiebevegelse er forbundet.

[037] I det etterfølgende vil hver av komponentene bli beskrevet i nærmere detalj.

[038] Huset 1 er et legeme hvis utvendige form er sylindrisk. Lagre 8-1, 8-2 er hver satt på indre diameterdel av huset i nær kontakt med delen. Huset tjener til å beskytte akselen 2 og er koplet til det første koplingsorganet (det sylindriske dekslet 3, albueorganet 7-2 og flensen 6-2) ved hjelp av festeorgan 16.

[039] Akselen 2 er en sylindrisk roterbar aksel som definerer en strømningspassasje som fluid strømmer gjennom, og er ført inn i en indre diameterdel av lageret 8-1 for på denne måten å kunne roteres glatt, og tjener til å hindre opptreden av eksentrisitet.

[040] Akselen 2 er koplet sekvensielt til albueorganet 7-1 og flensen 6-1, og en endedel av flensen 6-1 er forbundet med et utvendig rør (ikke vist) som foretar en rotasjons- eller svingebevegelse.

[041] Det sylindriske dekslet 3 tjener til å tette et gap mellom huset 1 og det første koplingsorganet som en fiksert del og hindre lekkasje etter lageret 8-2 og et lagerdeksel 5 er ført inn og montert i huset 1, uten å være i nær kontakt med lageret.

[042] Det sylindriske huset 3 er formet med en rekke gjennomgående hull mellom dets indre diameterdel og ytre diameterdel, og er koplet til huset 1 med festeorganene 16 ragende gjennom flertallet gjennomgående hull.

[043] Bolter og liknende kan brukes som festeorgan 16 for aksial kopling, og fjærskiver osv. kan være ført inn for å hindre frigjøring av boltene.

[044] Det er foretrukket at en O-ring er arrangert mellom huset 1 og det sylindriske dekslet 3 for å danne en lukket konstruksjon.

[045] I mellomtiden er albueorganet 7-2 koplet til flensen 6-2 som illustrert i figurene.

[046] For henvisning, er flensen 6-2 forbundet med et fiksert utvendig rør, og flensen 6-1 er forbundet med et rør som foretar en rotasjons- eller svinge(dreie)-bevegelse. Alternativt er et motsatt tilfelle også gjennomførbart.

[047] Videre tjener det skiveliknende dekslet 4 som utgjør det andre koplingsorganet til å presse lageret 8-1 inn i huset 1.

[048] Som illustrert, er albueorganet 7-1 forbundet med akselen 2 koplet til flensen 6-1.

[049] Videre består fortrinnsvis lagrene 8-1, 8-2 satt på den indre diameterdelen av huset 1 av et aksialt rullelager.

[050] Dersom slike lagre 8-1, 8-2 som benytter sfæriske ruller er satt, kan installasjonsfil på den indre diameterdelen av huset 1 eller bøyning av akselen osv. absorberes, og ytre diameterdeler av disse lagrene 8.1, 8.2 er montert i tett kontakt med den indre diameterdelen av huset 1, for derved å støtte aksial kraft som resulterer fra fluidtrykk.

[051] Et rom for montering av et tetningsorgan 9 er formet på en endedel av akselen 2, og det er foretrukket at det er påført krombelegg for å hindre korrosjon.

[052] Tetningsorganet 9 tetter et gap mellom dekslet 3 av det første koplingsorganet og endedelen av akselen 2 for å hindre at fluidet som strømmer inne i akselen unnslipper til utsiden.

[053] Dersom det strømmende fluidet har et høyt trykk, kan det dessuten brukes en sikkerhetsring 10 osv. for å støtte tetningsorganet 9.

[054] I mellomtiden blir O-ringer brukt i den foreliggende oppfinnelsen for å tjene til å danne en lukket struktur der fett, som er tilført ved først å injiseres inn i huset 1 gjennom et hull for plugg formet ved en side av dekslet 4, blir forhindret fra å unnslippe til utsiden.

[055] I tilfellet med den foreliggende oppfinnelsen er det ikke påkrevet med ny påfylling før slutten av produktets levetid etter påfylling av fett.

[056] I den foreliggende oppfinnelsen blir det etablert en tetning etter påfylling av fettet med en plugg 19 og en mellomliggende O-ring 14.

[057] I figurene er en festeskrue 15 en komponent som festes ved å skrus for å hindre frigjøring av lagerdekslet 5 etter montering av lagerdekslet med akselen 2. En avlastningsarmatur 17 er en komponent som hindrer skade på produktet grunnet lekkasje av trykk, og tjener til gi en sikker beskyttelse av komponenter inne i huset 1 ved å senke høyt trykk, slik at fluidet kan unnslippe til utsiden når det oppstår lekkasje grunnet uventet skade på tetningsorganet 9. En skiftenøkkelplugg 18 er et gjengehull som tjener som et inspeksjonshull for å sjekke nærvær av lekkasje i lufttett test etter den første montering av det foreliggende produktet, og er tettet av et tetningsorgan etter at inspeksjonen er ferdig. Et hull for pluggen 19 formet i dekslet 4 brukes initialt som et hull for å fylle fett, og etter fylling blir det tettet av pluggen 19 med O-ringen 14 lagt i mellom.

[058] I det etterfølgende vil den generelle konstruksjonen av den foreliggende oppfinnelsen bli beskrevet med henvisning til figur 1 til 2.

[059] På den indre diameterdelen av det sylindriske huset 1 som utgjør vrikoplingen ifølge den foreliggende oppfinnelsen, er det formet en forutbestemt del som rager langs den indre diameterdelen rundt delen. På en høyre side i forhold til delen, er det donut-liknende lageret 8-2 ført inn og satt som er formet på en slik måte at dets ytre diameterdel har et forutbestemt steg, og på en venstre side relativt til delen er lageret 8-1 satt som har en form symmetrisk med lageret 8-2.

[060] Lagerdekslet 5 er satt i huset 1 mens det er anbrakt mellom dekslet 3 og lageret 8-2. I tilstanden med at det andre koplingsorganet er fullstendig koplet til det sylindriske huset 1, blir fettet injisert gjennom hullet for pluggen 19 formet i dekslet 4, og pluggen 19 foretar dermed tetting med O-ringen 14 som er lagt imellom.

[061] I den foreliggende oppfinnelsen er dessuten O-ringen 11 anbrakt mellom huset 1 og dekslet 3 for å danne en lukket konstruksjon og O-ringen 12 er anbrakt mellom huset 1 og dekslet 4 for å danne en lukket konstruksjon, hvorved lekkasje utad av fettet og oksidasjon av samme grunnet kontakt med uteluft kan forhindres.

[062] Derfor har vrikoplingen ifølge den foreliggende oppfinnelsen en fordel ved at den faktisk kan brukes delvis permanent med fettet som i starten har blitt injisert etterfulgt av tetning.

[063] Liste med henvisningstall:

[064] 1: sylindrisk hus 2, sylindrisk aksel

[065] 3: deksel, 4: deksel

[066] 5: lagerdeksel 6-1, 6-2: flens

[067] 7-1,7-2: albueorgan 8-1, 8-2: lager

[068] 9: tetningsorgan 10: sikkerhetsring

[069] 11,12,13,14: O-ring 15: festeskrue

[070] 16: festeorgan 17: avlastningsarmatur

[071] 18: skiftenøkkelplugg 19: plugg

[072]

Claims (2)

1. Vrikopling for fakkelsystem på offshoreanlegg, hvorved vrikoplingen omfatter, et sylindrisk hus; og første og andre koplingsorgan koplet til respektive motsatte sider av det sylindriske huset, og det første koplingsorganet omfatter, et første sylindrisk deksel hvorav en side er koplet til en side av det sylindriske huset ved hjelp av festeorgan; et første albueorgan hvorav en side er koplet til den andre siden av det første sylindriske dekslet; og en første flens som er koplet til den andre siden av det første albueorganet og til hvilket et rør et koplet, det andre koplingsorganet omfatter, et andre deksel med en sirkulær åpning formet ved dets senter; en sylindrisk aksel hvis ene side er koplet til indre diameterdel av det andre dekslet; et andre albueorgan hvis ene side er koplet til den andre siden av den sylindriske akselen; og en andre flens som er koplet til den andre siden av det andre albueorganet og ti hvilket et utvendig rør som er i stand til å foreta en dreiebevegelse er tilkoplet; hvor det på indre diameterdel av det sylindriske huset er formet en forutbestemt partisjon som rager langs den indre diameterdelen rundt delen, på en høyre side relativt til partisjonen, et første lager er ført inn og satt som er formet på en slik måte at det ytre diameterdel har et forutbestemt steg, og på en venstre side relativt til partisjonen, et andre lager er satt som har en form som er symmetrisk med det første lageret, et lagerdeksel er forsynt som er satt i det sylindriske huset mens det er arrangert mellom det første dekslet og det første lageret, og at i tilfellet med at det andre koplingsorganet er koplet til det sylindriske huset, fett injiseres gjennom et hull for plugg formet i det andre dekslet, og pluggen etablerer dermed tetning med en mellomliggende O-ring .

2. Vrikopling for fakkelsystem på offshoreanlegg ifølge krav 1, hvorved en O-ring er anbrakt mellom det sylindriske huset og det første dekslet for å danne en lukket konstruksjon, og en O-ring er arrangert mellom det sylindriske huset og det andre dekslet for å danne en lukket konstruksjon