NO311990B1

NO311990B1 - Tetningsanordning for fluidsvivel

Info

Publication number: NO311990B1
Application number: NO19931044A
Authority: NO
Inventors: Jack Pollack
Original assignee: Imodco
Priority date: 1992-02-26
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 2002-02-25
Also published as: GB2277135B; NO931044D0; NO931044L; GB2277135A; AU658549B2; AU3542293A; GB9307597D0; US5242198A

Description

fr

Oppfinnelsen angår en fluidsvivel med indre og ytre fluidsviveldeler som er innbyrdes dreibare om en akse, og som mellom seg danner et ringformet kammer, idet delene mellom seg danner en spaltepassasje som strekker seg i nedstrømsretning fra det ringformede kammer, og hvor en første del har en paknings-holder utsparing langs spaltepassasjen som vender mot en avtettet flate på den andre del, idet svivelen omfatter en fluidpakningsmontering anordnet i utsparingen og som omfatter en ringformet trykkpakning og en motstøttering med minst en del anordnet nedstrøms av pakningen, hvor motstøtteringen har en dynamisk side beliggene nær pakningsflaten og en fjerntliggende distal side anordnet motsatt av den dynamiske side.

Store fluidsvivler med en pakningsflatediameter mellom 0,6 og 2,4 meter (2-8 fot), som overfører fluid ved et høyt trykk på over 1000 psi eller 6,9 MPa (6,9 million pascal), benyttes i offshore hydrokarbon flytende produksjonssystemer. Slike fluidsvivler omfatter indre og ytre ringformede sviveldeler. Et ringformet kammer er utformet mellom sviveldelene og to spaltepassasjer som forløper fra kammeret til omgivelsene. En pakningsmontering er anordnet i en utsparing langs hver spaltepassasje. Hver pakningsmontering omfatter et lavfrik-sjonsmaterial for en trykkpakning og en hardere motstøttering på nedstrømssiden av trykkpakningen for å støtte denne og forhindre dens utpresning.

En årsak til problemer med fluidsvivler av typen beskrevet ovenfor, kommer av utpresning av den dynamisk side eller kant av det myke pakningsmaterial over den harde motstøttering. Dersom motstøtteringen er for fast, fører dette til høy friksjon som leder til høyt svivelmoment og/eller motstøtte-ring-svikt. Dersom motstøtteringen er for løs, vil pakningen ikke bli tilstrekkelig strammet, og føre til at den krymper og presses ut med mulig sammenbrudd.

Et problem årsak er at høye trykkbelastninger kan oppstå mellom motstøtteringen og svivelpakningsflaten som et resultat av lekkasje av fluid under trykk inn i området mellom trykkpakningen og motstøtteringen. Det utsivede fluid kan føre til et stort trykkfall over hele bredden av motstøtteringen. Trykkfallet presser motstøtteringen mot svivelflaten som tetter mot, og fører til høy friksjon ved den dynamiske side av motstøtteringen. US patent 4.647,076 av Pollak (den fore-liggnede oppfinner) og Mann beskriver et svært viktig problem som oppstår ved drift av stor fluidsvivler.

En delvis løsning for å redusere utpresning av pakningen forbi motstøtteringen, er å konstruere de nære flater av sviveldelene med små toleranser, slik at bredden av utpresningsspalten blir svært liten. Imidlertid fører dette til høye kostnader og vil under mange forhold ikke unngå utpresning. En fluidsvivel med pakningsinnretning konstruert for å redusere utpresning av pakningen, som er effektiv for å unngå slike utpresninger ved flere forhold uten at det påkrever kostbar fremstilling av sviveldeler med små toleranser, vil være av stor verdi.

I henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen er det skaffet en fluidsvivelpakningsanordning som unngår utpresning av motstøtteringen som støtter pakningen. Innretningen kan omfatte en eller flere avløpspassasjer som strekker seg mellom steder nær de dynamiske og distal sider av motstøtteringen, for å drenere fluid under trykk som ellers ville akkumeleres på den fjerne eller distale siden av motstøtteringen. Den dynamiske side av motstøtteringen kan utformes med en nedstrømsdel som er avsmalet slik at nedstrømsenden av den dynamiske side hviler mot veggene av utsparingen istedetfor å rage utover disse. Av-smalningvikelen bør ikke være mer en 30°C og fortrinnsvis ikke mer enn 3/4 (dvs mindre enn 22,5°C). Veggene som danner utsparingen kan omfatte et spor som tett glidbart opptar distalsiden av motstøtteringen som er anordnet motsatt av den dynamiske side. En fjær så som en elastomerring kan jevnt presse motstøtteringen ut av sporet.

fr

Det karakteristiske ved oppfinnelsen fremgår spesielt av de i underkravene angitte kjennetegnende trekk.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene, hvor Fig. 1 er et delvis isometrisk delsnittriss av en fluidsvivel oppbygd i overenstemmelse med en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 2 er et delsnittriss av fluisvivelen i følge fig.l.

Fig. 3 er et delsnittriss av en kjent fluidsvivel.

Fig. 4 er et delsnittriss av en fluidsvivel oppbygd i overenstemmelse med en annen utførelse av oppfinnelsen, hvor det ikke er anordnet en fjær ved bunnen av sporet som glidbart opptar motstøtteringen. Fig. 5 er et snittriss av fluidsvivelen oppbygd i overenstemmelse med en annen utførelse av oppfinnelsen, hvor pakningsmonteringen tetter mot en aksialt rettet overflate. Fig. 6 er et delsnittriss av en fluidsvivel oppbygd i overenstemmelse med en annen utførelse av oppfinnelsen, hvor en dreneringskanal er forstørret i motstøtteringen. Fig. 7 er et riss bare av motstøtteringen i følge fig. 6, langs linjen 7-7 på fig.6.

Som det fremgår av fig. 1 omfatter en fluidsvivel 10 ytre og indre vegger 12,14, som er innbyrdes dreibare om en akse 16. Mellom seg danner veggene et ringformet kammer 20. Et innløp 22 på en del mottar fluid så som olje eller naturgass som passerer gjennom fluidsvivelen, mens en annen del danner et utløp 24 gjennom hvilken fluidet føres ut av fluidsvivelen. Vanligvis er den ytre sviveldel 12 festet til fartøyet for å svinge med det, mens den indre del 14 er koblet til en hydrokarbonbrønn på sjøbunnen. En kilde med fluid 30° under høyt trykk med et trykk på minst 6,9 MPa (1000 psi), så som en undervanns brønn, kan overføre fluid gjennom stigerøret og gjennom en avstengningsventil 32 til fluidsvivelinnløpet 22.

Fluidsvivelen danner et par spaltepassasjer 34,36 som strekker seg fra det ringformede kammer 2 0 til omgivelsene. En pakningsinnretning 40,42 er anordnet langs hver spaltepassasje og omfatter en utsparing 44 og en pakningsmontering 46 i utsparingen. Et par lågere 48 forbinder roterbart sviveldelene. Fig. 2 viser noen detaljer av en av tetningsinnretningene 40 som blokkerer fluid under høyt trykk som ellers ville bevege seg langs spaltepassasjen 34 til omgivelsene. Pilen 43 angir nedstrømsretningen langs hvilken fluid under trykk har en tendens til å bevege seg, mens pilen 45 angir den motsatte oppstrømsretning. Fluidtrykkpakningsmonteringen 4 6 omfatter en ringformet trykkpakning 50 av en "ving" form, hvor en av vingene 52 ledes ved høyt trykk mot en avtettet flate 54 dannet ved utsiden av den indre eller andre sviveldel 14. Den avtettede overflate forløper flere tommer nedstrøms av trykkpakningen. En motstøttering 56 er anordnet ved ned-strømsende av trykkpakningen 50 for å støtte denne opp, og hvor motstøtteringen er oppbygd av et mer stivt material enn selve trykkpakningen. Motstøtteringen 5 6 har oppstrøms-og ned-strømsender 60,62 og har dynamiske og distale kanter eller sider 64,66. Den dynamiske side 64 må være anordnet nær tetningsflaten 54 for å støtte en del av trykkpakningen 50 for å forhindre dens utpresning. Imidlertid bør den dynamiske side 64 av motstøtteringen normalt ikke presse med høy kraft mot tetningsflaten 54, siden en slik kraft vil gjøre det vanskelig for inbyrdes rotasjon av sviveldelene. Fig. 3 viser en kjent pakningsinnretning M, hvor motstøtte-ringen N har et tverrsnitt med vanlig rektangulær form. Et problem som oppstår var at den dynamiske side P av motstøtte-ringen ikke stod tett opp mot tetningsflaten S når svivelen ble utsatt for trykk, fordi tetningshulrommet og spalten Q ble

fr

utvidet når svivelen ble utsatt for trykk. Den utvidede spalte mellom flaten P og S tillater utpresning av pakningen under trykk. Alternativt når motstøtteringens side P ligger tett mot tetningsflaten S, vil en spalte til dannet ved T kunne samle lekkasjefluid og/eller ekstrudert pakningsmateriale. Slik utlekket fluid ved lommen T kan presse motstøttepakningen med høy kraft mot overflaten S. Dettte reduserer ikke bare levetiden av motstøtteringen og/eller overflaten S, men kan også føre til høy friksjon mellom disse. Et annet problem som det bør beskyttes mot, er at den dynamiske side P av motstøtte-ringen må være anordnet svært nær tetningflaten S, ellers vil trykkpakningen R ikke bli tilstrekkelig støttet. Enhver spalte mellom den dynamiske side P av trykkpakningen og paknings-flåtene S må være mindre enn ca. 0,4 mm (10 mil, 1 mil tilsvarer en tusenedels tomme) og er vanligvis konstruert mye mindre enn dette. Dette krever maskinbearbeiding ned en liten toleranse. Tetningsflaten S kan ha en diameter på 0,6 til 2,4 meter (2-8 fot) og kan ha en tilsvarede høyde, og kostnaden ved maskinbearbeiding av en slik overflate til en liten toleranse vil være høy. Med en liten spalte var det noe vanskelig å bevege den relativt harde motstøttering over noen deler av ytterflaten av den indre, andre sviveldel til sin endelige plass.

Innretningen i følge fig. 2 overvinner noen av problemene beskrevet overfor. Søkeren tilveiebringer et motstøttering holde spor 70 for fastholdelse av distalsidedel 72 av mot-støtteringen. Sporet holder distaldelen av motstøtteringen i en tett glidbar bevegelse. Dette medfører at under montering av fluidsvivelen, tilveiebringer sporet et rom for utvendig utbøyning av motstøtteringen under dens installasjon over ytterflaten av den andre eller indre sviveldel 14. Søkeren foretrekker å plassere en fjær så som en 0-ring av mykt elastomerisk material vist ved 74, ved bunnen av sporet. Fjæren presser kontnuerlig motstøtteringen ut av sporet for å sikre at den dynamiske side 64 av motstøtteringen vil ligge i nær forbindelse med tetningsflaten 54 eller vil presse mot denne med en liten kraft. Evnen til å fremskaffe mer "elastisitet" for motstøtteringen og fremdeles sikre at dens dynamiske side vil være anordnet nær den avtettede flate, tillater litt større toleranser i fremstillingen av de nærliggende flater av sviveldelene.

Søkeren forhindrer utpresning og/eller friksjonsskade på nedstrømsenden 62 av motstøtteringen ved å avsmalne en nedstrømsdel 80 av den dynamiske side 64 av motstøtteringen. Avsmalningen fører til områder gradvis lenger fra det ringformede kammer (dvs gradvis mer nedstrøms langs pilen 43) anordnet gradvis lenger fra den avtettede flate 54. Den første sviveldel 12 omfatter en nedstrømsutsparingsvegg 86 som støtter nedstrømsenden 62 av motstøtteringen. En kant 84 er tildannet ved kanten av nedstrømsveggen 86 der den går sammen med spaltepassasjen 34. Avsmalnings delen 80 av den dynamiske side av motstøtteringen vil alltid være støttet av nedstrøms-veggen 86 i utsparingen, og vil aldri rage over dens hjørne 84. Ved å forhindre en utkravning, forhindrer søkeren utpresning og/eller friksjonsskade av motstøtteringen som et resultat av den høye nedstrømskraft anbragt nær den dynsmiske side 64 av motstøtteringen.

Der fluidet som anbringes fluidsvivelen med stor diameter er med et trykk på over 6,9 MPa (1000 psi), skjer det en betydelig økning i den radielle vidde av spaltepassasjen 34 etter at fluiden med høyt trykk anbrakt. Nedstrømsenden 82 av den avsmalede motstøtteringdel 8 0 bør være opplagret etter at fluidsvivelen er påføret det høye trykk og spaltepassasjen 34 har ekspandert i vidde. Det kan tenkes at dette kan opnås ved å annvende en større avsmalningsvinkel A, men dette kan føre til betydelige deformasjon av avsmalningsdelen 80. Avsmalningsvinkelen A bør ikke være mer en 30° og fortrinnsvis mindre enn 3/4 av dette (det vil si mindre enn 22,5° ) fra rotasjons aksen 16 av fluidsvivelen som vist i snitt på tegningen. Egentlig foretrekker søkeren en avsmalningvinkel A på ca. 17°. Som et resultat av behovet for den mindre avsmalningsvinkel, er tykkelsen T av motstøtteringen noe større enn vanlig kjente motstøtteringer. Dersom motstøtteringen ikke er fremstilt av en

fr

hard plast (elastisitetskoeffisient i størrelsesorden 207 MPa (3x10^ psi)) , men isteden være fremstilt av et mye mer stivere material så som messing (koeffisient på 103 MPa (l,5xl0<5> psi)) eller annet metall, vil utpresning unngås uten behovet for avsmalning.

Søkeren finner at en årsak for utpresning av motstøtteringen inn i spaltepassasjen, er oppbygningen av høyt fluidtrykk på distalsiden 66 av motstøtteringen. Dersom noe fluid lekker igjennom distalsiden 67 av trykkpakningen 50, kan det samle seg ved distalsiden 66 av motstøtteringen. Slik fluid under trykk fører til at den dynamiske side 64 av motstøtteringen presser med stor kraft mot den avtettede overflate 54 av den andre sviveldel. Slik kraft fører til stor friksjon som forhindrer dreining og bidrar til å fremme oppvarming, friksjon og utpresning av den dynamiske side av motstøtteringen. Søkeren unngår slike store trykkforskjeller over motstøtteringen, ved å fremskaffe en eller flere avløpskanaler 90.

Hver avløpskanal 9 0 forbinder distalsiden 66 av motstøtte-ringen til et område langs spaltepassasjen 34 som er nedstrøms av trykkpakningen (eller til og med ut til omgivelsene). Avløpskanalen drenerer enhver fluid under trykk som når distalsiden 66 av motstøtteringen, til et spaltepassasje område som er minst så langt nedstøms som nedstrømsenden av trykkpakningen, og fortrinnsvis minst så nedstrøms som den avsmalnede del 80 av den dynamiske side av motstøtteringen. Dersom noe fluid under høyt trykk lekker forbi distalsiden 67 av trykkpakningen 50, kan slik fluid under høyt trykk dreneres bort fra distalsiden av motstøtteringen for å motvirke større trykkfall over vidden av motstøtteringen. Som nevnt ovenfor vil et stor trykkfall over vidden av motstøtteringen forårsake utbøyning av dens dynamiske side, og føre til en kortere levetid for motstøtteringen samt føre til stor friksjons-forbindelse og varmeoppbygning mellom den dynamiske side av motstøtteringen og den avtettede flate 54 av den andre fluidsviveldel 14. Avløpskanalen 90 som vist på fig. 2, er tildannet av hull boret gjennom første sviveldel 12. Fig. 4 er et snittriss av pakningsinnretningen 100 av en annen fluidsvivel, som ligner på den vist på fig. 2, med unntagelse av at det ikke er anordnet en f jaer ved bunnen av sporet 7 OB som glidbart holder distalsidedelen 72B av motstøtteringen 56B. Selv om en fjær så som en O-ring kan være nyttig, er det ikke alltid nødvendig. Tilstedeværelsen av sporet 7OB er bare anvendbar for fremskaffelse av et rom for "bevegelse" av motstøtteringen under installasjon av denne over den avtettede plate 54B av den andre sviveldel, hvor det er en presspasning mellom motstøtteringen og noen deler av den avtettede overflate. Det bør bemerkes at innretningene vist på figurene 1-4 er radielle tetningsinnretninger, hvor den avtettede overflate (f.eks. 54, S eller 54B) vender radielt (med hensyn til rotasjons aksen). Fig. 5 viser en endeflatetetningsinretning 10 hvor den avtettede overflate 112 ligger i et plan vinkelrett med rotasjonsaksen 114 isteden for paralell med denne. Tetningsinnretning omfatter en tetningsmontering 116 omfattende en trykkpakning 120 og en motstøttering 122. Motstøtteringen 122 har en distalsidedel 124 som er anordnet i et spor 126 og presses kontinuerlig i en aksialretning av en fjær 130 som utgjøres av en O-ring. I denne situasjon er en fjær 130 ved bunnen av et spor 12 6 svært å foretrekke for å sikre konstant press av den dynamiske side 134 av motstøtteringen forsiktig mot den avtettede overflatedel 112. I endeflatetetnings-innretningen ifølge fig. 5, er fjæren høyst å foretrekke, siden det ikke foreligger tendens for at motstøtteringen skal beveges aksialt mot den avtettede overflatedel, og det er mulig for motstøtteringen å isteden utelukkende være anordnet ved bunnen av sporet og for at dens dynamiske side skal være anordnet i en stor avstand fra den avtettede overflate.

Figurene 6 og 7 viser en annen endeflatetetningsinnretning 140 som omfatter en pakningsmontering 14 2 omfattende en trykkpakning 144 og en motstøttering 146. En avløpskanal 150 ugjøres av hullene i motstøtte ringen 146 som kobler dens

fr

dynamiske og distale sider 152,154. Kanalen er utformet av to kryssende hull med en ende 160 anordnet ved eller nær den dynamiske side av motstøtteringen og den andre ende ved 162 anordnet ved eller nær distalsiden og oppstrømsenden av motstøtteringen. Enden av kanalen vist ved 160 ligger fortrinnsvis ved eller nedstrøms iforhold til området 164 hvor motstøtteringen er anordnet nærmest mot den dynamiske eller avtettede flatedel 166. Fordelen ved utforming av avløpskanalen i selve motstøtteringen, er at den kan tildannes ved lavere kostnad, siden det er enklere og bore i plastmateriale av motstøtteringen (eller et mykere material så som messing), enn fluidsviveldelenes stålmaterial. Dessuten koster enhver feil mindre siden motstøtteringen utgjør en relativt liten kostnad sammenlignet med de indre og ytre deler av fluidsvivelen. Likevel er det mulig å utforme en del av avløpskanalen som et hull i sviveldelen 12 (vist ved 90 på fig. 2) eller som en fordypning 169 i trykkpakningen.

Slike hull eller fordypninger kan forhindres fra å bryte sammen ved å plassere et stålrør i disse. Omdreiningsaksen er angitt som 170.

I en fluidsvivel som søkeren har konstruert av typen vist på figurene 6 og 7, med en avtettet overflate diameter C på 1,2 meter (4 fot), har motstøtteringen 146 en høyde B på 19 mm (0,75 tomme) og en tykkelse E (fig. 6) på ca. 8,9 mm (0,35 tomme). Avsmalningsvinkelen A har 17°. Trykkpakningen 144 er utformet av TEFLON, forsterket med ca. 10 volumprosent av forskjellige armeringsmaterialer. Motstøtteringen 146 er fremstilt av et betydelig sterkere og stivere plastmaterial med evnen til å ungå kryping ved trykk mot minst 41 MPa (6000 psi). Fluidsvivelen er konstruert for å overføre fluid ved trykk på 41 MPa (6000 psi). På grunn av avsmalningen, som sikrer at nedstrømsenden av den dynamiske side ikke vil presses ut inn. i spaltepassasjen, er det mulig for søkeren og anvende en spaltepassasjevidde D på vanligvis rundt 1,6 mm (1/16 dels tomme).

Selv om den ovennevnte konstruksjon reduserer muligheten for utpresning av motstøtteringen, gjenstår fortsatt problemet med å sikre en tilstrekkelig spalte F (fig. 6) i belastet tilstand (sammenpresset av fluid under høyt trykk) av motstøtteringen. Det vil si at den dynamiske ende (f.eks. 152 fig. 6) av motstøtteringen bare må danne en liten belastet spalte F (f.eks mindre enn 0,13 mm (5 mil)) ved sin oppstrømsende alle steder eller eventuelt bare et lite inngrep (f.eks 0,3 mm - 1 mil).

En større belastet spalte F kan føre til utpresning av den mykere trykkpakning 144, mens et større inngrep fører til større omdreiningsfriksjon. Søkeren plasserer motstøtteringen slik at den har en større ubelastet spalte F før fluiden med høyt trykk (det vil si for eksempel ved 41 MPa eller 6000 psi) anbringes. Den ubelastede spalte F er valgt slik at når fluid ved kjente arbeidstrykk (f.eks 41 MPa eller 6000 psi) anbringes, vil ekspansjonen i aksial dimensjonen B av motstøtte-ringen føre til en svært liten belastet spalte F (eller svært lite inngrep).

Forholdet mellom aksial ekspansjon (ekspansjon av dimensjonen B) og reduksjon av tykkelsen E på grunn av kompresjonen, Poisson's tall. Poisson's tall varier mellom 0,25 til 0,45 for de fleste materialer og er ca. 0,4 for flere tekniske plaster.

Elastisitetsmodulen for harde tekniske plaster egnet for motstøtteringen er i størrelsesorden 207 MPa (3xl0<5> psi) . Således når 41 MPa (6000 psi) anbringes på motstøtteringen, vil den gjennom gå en kompresjon på ca. 2%, og en aksial ekspansjon på ca. 0,8%. For en aksial (parallell med aksen 170) dimensjon B på 19 mm (0,75 tomme), medfører dette en aksial ekspansjon på 0,15 mm (0,006 tomme). Ligningen for sammen-trekkningen i spaltevidde er:

P uB (ligning 1)

G

hvor P er trykket, så som 41 MPa (6000 psi), G er elasitets-

fr

modulen, u er Poisson's tall og B er aksiallengden eller hovden.

Dermed for å oppnå en belastet spaltevidde F på 0,5 mm (0,02 tomme), må søkeren anbringe motstøtteringen til å avstedkomme en ubelastet (null trykk) spaltebredde F på 0,2 mm eller 0,08 tomme (slik at det er 0,05 mm ved 41 MPa, som tilsvarer 0,02 tomme ved 6000 psi), som tilsvarer den ønskede belastede spalte F pluss størrelsen gitt av ligning 1. Den belastede spaltevidde F ved oppstrømsenden av motstøtteringen er nesten alltid utformet mindre enn 0,25 mm (0,01 tomme), og fortrinnsvis mindre enn 0,13 mm (0,05 tomme) ved arbeidstrykk (f.eks 41 MPa eller 6000 psi). Dersom fluidsvivelen blir tatt ut av bruk og deretter brukt for overføring av fluid ved et forskjellig trykk (f.eks 20 MPa eller 3000 psi), så vil motstøtteringplasseringen tilpasses for å avstedskomme en utgangs eller ubelastetspaltevidde F på 0,13 mm (0,05 tomme)

og en endelig eller belastet spaltevidde F (under 20 MPa eller 3000 psi) på 0,05 mm (0,02 tomme). Det bør bemerkes at den nøyaktige vidde av spalten F kan måles (ved null trykk) av en tykkelseslære eller søker innsatt gjennom en inspeksjons-passasje 180 som leder til utsiden og at den ubelastede spalte kan justeres med avstandsplater. Det bør bemerkes at opp-rettholdelsen av en liten belastet spalte på mindre enn 0,2 mm (0,1 tomme) er primært viktig for fluidsviveler som arbeider ved minst 20 MPa eller 3000 psi (eller temperatur over 100°C) , slik at justering for virkningen av motstøtteringens ekspansjon med trykk er viktig bare for trykk på minst ca. 2 0 MPa (3 000 psi) .

Dermed tilveiebringer oppfinnelsen en tetningsinnretning for fluidsvivler og spesielt for typen anvendt ved offshoreinn-stallasjoner for å overføre hydrokarboner og andre fluider mellom en undervannsbrønn eller rørledning og skip, som ligger på været og som øker påliteligheten og reduserer fremstillings-kostnadene. En tetningsinnretning omfatter en tetningsmontering som er anordnet i en utsparing ved en første fluidsviveldel og som tetter mot en dynamisk overflate eller avtettet overflate av en annen fluidsviveldel. Tetningsmonteringen omfatter en trykkpakning og en motstøttering. Det er anordnet en avløps-kanal for å drenere fluid fra distalsiden av motstøtteringen til en spaltepassasje ved eller nedstrøms av motstøtteringen, for å forhindre en større trykkforskjell over vidden av motstøtteringen. Den dynamiske side av en motstøttering av hard plast har en nedstrømsdel som fortrinnsvis er avsmalnet slik at dens nedstømsende ikke rager utover en kant av en støtte-vegg av den første sviveldel. Et spor kan tett glidende oppta en distalside av motstøtteringen. En fjær, så som en myk elastomerring kan spenne motstøtteringen mot den avtettede overflate. Tetningsspaltevidden av den ubelastede motstøtte-ring kan justeres til å bli større enn den ønskede belastede spaltevidde, ved hjelp av en nøyaktig beregnet størrelse.

Claims

1. Fluidsvivel, omfattende indre og ytre fluidsviveldeler (14,12) som er innbyrdes dreibare om en akse (16) og mellom seg danner et ringformet kammer (20) hvor delene danner mellom seg en spaltepassasje (34) som forløper i en nedstrøms retning fra det ringformede kammer, en første del med en pakningsholderutsparing (44) langs spaltepassasjen som vender mot en avtettet overflate (54) på den annen del, hvor svivelen omfatter en fluidpakningsmontering (46) anordnet i utsparingen og som omfatter en ringformet trykkpakning (50) og en motstøttering (56) med minst en del anordnet nedstrøms av pakningen, idet motstøtteringen har en dynamisk side (64) beliggende nær den avtettede overflate og en fjerntliggende distalside (66) beliggende motsatt av den dynamiske side, karakterisert ved at veggene danner minst en avløpskanal (90) som forbinder et område hovedsaklig på distalsiden av motstøtteringen til et område langs spaltepassasjen som er nedstrøms av trykkpakningen, for drenering av ethvert fluid under trykk som kommer i forbindelse med distalsiden av motstøtteringen.

2. Fluidsvivel i følge krav 1, ' karakterisert ved en kilde (30) av fluid under høyt trykk med et trykk på minst 6,9 MPa (1000 psi) og en avstengningsventil (32) som forbinder kilden til det svivelringformede kammer, hvor utsparingen danner en utsparingsvegg (86) med en kant (84) på nedstrømsenden av utsparingen ved en side av denne, som er nærmest den avtettede overflate, idet den dynamiske side av motstøtteringen har en nedstrømsdel (80) som er avsmalnet slik at områder stadig lenger borte fra kammeret generelt er stadig borte fra unna den avtettede overflate, med nedstrømsenden (82) av nedstrøms delen anordnet enda lenger fra den avtettede overflate enn hjørnet av den første del selv når ventilen er åpen.

3. Fluidsvivel i følge krav 2, karakterisert ved at nedstrøms delen er avsmalnet med en vinkel (A) på . mindre enn 30 fra en imaginær linje som forløper parallelt med den avtettede overflate som vist i et snittriss som omfatter aksen.

4. Fluidsvivel i følge krav 1, karakterisert ved at den første del har utsparingsvegger til dannet i utsparingen, hvor veggene danner et motstøtteringholdespor (70) som forløper bort fra den avtettede overflate og med en tykkelse som tett glidbar opptar distalsidedelen av motstøtteringen.

5. Fluidsvivel i følge krav 1, karakterisert ved en ring (74) av elastomer material beliggende mot distalsiden av motstøtteringen og spenner motstøtteringen mot den avtettede overflate.

6. Fluidsvivel typen med indre og ytre deler (14,12) som er innbyrdes dreibare om en akse (16), og som mellom seg danner et kammer (20), hvor delene danner mellom seg en spaltepassasje (34) som forløper i en nedstrømsretning fra kammeret, og en første del med vegger som utgjør en pakningsholderutsparing (44) som holder en pakningsmontering (46) som tetter mot en tilsvarende avtettet overflate (54) av den annen del, hvor tetningsmonteringen omfatter en ringformet trykkpakning (50) og en motstøttering (56) med minst en del på nedstrøms side av pakningen, idet motstøtteringen er oppbygd av et mer stivt materiale enn selve trykkpakningen, og motstøtteringen har en dynamisk side (64) beliggende nær den avtettede overflatedel og motstøtteringen med oppstrøms og nedstrøms ender (60,62), og hvor veggene av utsparingen omfatter en nedstrøms vegg (86) med et hjørne (84) anordnet nærmest mot den avtettede overflatedel, karakterisert ved at den dynamiske side av motstøtteringen har en en nedstrøms del (80) som er vinklet i forhold til en nærliggende del av den tettede overflate, slik at områder langs nedstrømsdelen som er anordnet i stigende avstand nedstrøms, generelt er anordnet stadig lenger fra den avtettede overflate, og at nedstrømsenden (82) av nedstrømsdelen er anordnet lenger fra den avtettede overflate enn hjørnet, med avsmalningsvinkelen (A) på ikke mer enn 30°.

7. Fluidsvivel i følge frav 6, karakterisert ved at avsmalningsvinkelen er mindre enn 22,5°.

8. Fluidsvivel for overføring av hydrokarboner eller lignende som omfatter indre- og ytre fluiddeler (14,12) som er innbyrdes dreibare om en akse (16), og hvor delene mellom seg danner et ringformet kammer (20) og at delene mellom seg danner en spaltepassasje (34) som forløper fra det ringformede kammer, og en første del med en pakningsholderutsparing (44) langs spaltepassasjen som vender mot en ringformet avtettet overflate (54) på den annen del, og hvor fluidsvivelen omfatter en fluid-pakningsmontering (46) anordnet i utsparingen og som omfatter en ringformet trykkpakning (50) og en motstøttering (56) med minst en del anordnet ved enden av pakningen lengst fra kammeret, idet motstøtteringen har en dynamisk side (64) beliggende nær den avtettede overflatedel og motstøtteringen med en motsatt distalsidedel (72), karakterisert ved at utsparingen har et ringformet spor (70) i en utsparingsvegg lengst fra den av- tettede overflatedel, som er bare tilstrekkelig tykk til glidbart å motta distalsidedelen av motstøtteringen, med distalsidedelen anordnet glidbart i sporet, og at en fjærinnretning (74) er anordnet i sporet og spenner motstøtteringen i en retning ut av sporet, mot den avtettede overflatedel.

9. Fluidsvivel i følge krav 8, karakterisert ved at fjærinnretningen omfatter en ring av elastomermaterial.

10. Fluidsvivel som omfatter indre- og.ytre fluidsviveldeler (14,12) som er innbyrdes dreibare om en akse (16), hvor delene mellom seg danner et ringformet kammer (20) og mellom seg en spaltepassaje (22) som forløper fra det ringformede kammer, og en første del med en pakningsholderutsparing (44) langs spaltepassasjen som vender mot en avtettet overflate (54) på den annen del, og hvor svivelen omfatter en fluidpakningsmontering (46) anordnet i utsparingen og som omfatter en ringformet trykkpakning (50) og en motstøttering (56) beliggende mot en ende av pakningen lengst fra kammeret, idet motstøtteringen har en dynamisk side (64) beliggende nær den avtettede overflate del og hvor motstøtteringen har en motsatt liggende distalside (72), karakterisert ved at motstøtteringen er glidbar mot og bort fra den avtettede overflate, og omfatter en ring av elastomermaterial som spenner motstøtteringen i en retning mot den avtettede overflate.