NO325429B1

NO325429B1 - Plug protection system

Info

Publication number: NO325429B1
Application number: NO20055962A
Authority: NO
Inventors: Harald Syse; Jostein Aleksandersen
Original assignee: Tdw Offshore Services As
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2008-04-28
Also published as: NO20055962L; WO2007069905A2; GB0810819D0; GB2448252A; GB2448252B; WO2007069905A3

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse angår en beskyttelsesanordning for elementer operert av trykk i et eksternt fluid, feks. ventilanordninger, transmittere, fluidsylindere, etc. En kontrollfluidforbindelse forbinder den eksterne fluidkilden og elementene, hvori det i kontrollfluidforbindelsen er posisjonert et barrieresystem, omfattende en bevegelig barriere og et internt fluid innenfor fluidforbindelsen mellom den bevegelige barrieren og elementet, og som overfører trykket i det eksterne fluidet men forhindrer det eksterne fluidet fra å komme i kontakt med elementet.The present invention relates to a protective device for elements operated by pressure in an external fluid, e.g. valve devices, transmitters, fluid cylinders, etc. A control fluid connection connects the external fluid source and elements in which a control system is positioned in the control fluid connection, comprising a movable barrier and an internal fluid within the fluid connection between the movable barrier and the element, and which transmits the pressure in the external the fluid but prevents the external fluid from coming into contact with the element.

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et beskyttelsessystem for å beskytte et fluidoperert element, fortrinnsvis et element i en fjernbar plugg for å tette av en rørledning. Elementet kan være en fluidoperert ventilanordning, transponder, fluidoperert sylinder, etc. The present invention relates to a protection system for protecting a fluid-operated element, preferably an element in a removable plug to seal off a pipeline. The element can be a fluid-operated valve device, transponder, fluid-operated cylinder, etc.

Når man benytter fjernbare plugger i en rørledning for å midlertidig stenge av rørledningen trenger man et kontrollsystem hvilket gjør det mulig å frigjøre pluggen når man ønsker det og som en respons til hendelser i og rundt pluggen, f.eks. økning eller reduksjon av fluidtrykket i fluidet i rørledningen, hvilket gjør det nødvendig å frigjøre pluggen. When using removable plugs in a pipeline to temporarily shut down the pipeline, a control system is needed which makes it possible to release the plug when desired and as a response to events in and around the plug, e.g. increase or decrease of the fluid pressure in the fluid in the pipeline, which makes it necessary to release the plug.

En plugg kan omfatte i det minste én fluidoperert sylinder, dvs. et kammer med en bevegelig barriere, f.eks. et stempel bevegelig inne i kammeret, beveget av fluidtrykket, for å operere gripe- og/eller tetningsanordninger til pluggen. Gripe- og tetningsanordningene er aktivert for å sette pluggen ved det ønskede sted, ved å A plug may comprise at least one fluid-operated cylinder, i.e. a chamber with a movable barrier, e.g. a piston movable within the chamber, moved by fluid pressure, to operate gripping and/or sealing devices for the plug. The gripping and sealing devices are activated to place the plug at the desired location, by

gripe den innvendige veggen av rørledningen for å fiksere pluggen og tette av rørledningen for å forhindre fluid i rørledningen fra å bevege seg fra én side til den andre siden av pluggen når pluggen er satt. grip the inner wall of the pipeline to fix the plug and seal the pipeline to prevent fluid in the pipeline from moving from one side to the other side of the plug when the plug is set.

Denne fluidopererte sylinderen må i tilfelle en hendelse, omfatte anordninger eller This fluid-operated cylinder must, in the event of an incident, include devices or

et kontrollsystem som gjør det mulig å frigjøre ethvert trykksatt fluid inne i sylinderen for å gjøre det mulig å frigjøre gripe- og tetningsanordningene. Normalt er det anordnet en dumpventil i forbindelse med fluidkammeret. Dumpventilen vil opereres enten direkte eller av en kontrollventil som respons til et trykk av fluidet i rørledningen. Trykket av fluidet i rørledningen kan aktivt trykksettes for å operere ventilen eller det kan være en feil et sted som gjør det nødvendig å frigjøre pluggen. En plugg lignende til dette er f.eks. beskrevet i søkerens egen patentsøknad NO 20023100. a control system which enables any pressurized fluid within the cylinder to be released to enable the gripping and sealing devices to be released. Normally, a dump valve is arranged in connection with the fluid chamber. The dump valve will be operated either directly or by a control valve in response to a pressure of the fluid in the pipeline. The pressure of the fluid in the pipeline may be actively pressurized to operate the valve or there may be a fault somewhere which makes it necessary to release the plug. A plug similar to this is e.g. described in the applicant's own patent application NO 20023100.

Å ha dumpventilen og/eller kontrollventilen direkte operert av fluidet i rørledningen vil føre til en kontaminasjon og mulig feilkilde for dump- og/eller kontrollventilen. Det er alltid urenheter i rørledningsfluidet, og pluggen kan benyttes i en rørledning med enhver type av fluid, gass, olje, blandinger av disse, vann, kjemikalier, etc. hvilke alle har forskjellige egenskaper enn en standard hydraulisk olje som normalt benyttes for å operere en ventil. Når man har disse ventilene eller annet utstyr i pluggen direkte operert av rørledningsfluidet, må fluidlinjene som leder til ventilene, ventilene og tilknyttet utstyr rengjøres hver gang pluggen er benyttet. Having the dump valve and/or control valve directly operated by the fluid in the pipeline will lead to contamination and a possible source of error for the dump and/or control valve. There are always impurities in the pipeline fluid, and the plug can be used in a pipeline with any type of fluid, gas, oil, mixtures of these, water, chemicals, etc., all of which have different properties than a standard hydraulic oil that is normally used to operate a valve. When having these valves or other equipment in the plug directly operated by the pipeline fluid, the fluid lines leading to the valves, valves and associated equipment must be cleaned each time the plug is used.

Dette er en tidkrevende og kostbar operasjon. For fjernbare plugger som benyttes mange ganger i forskjellige miljø, betyr dette en kostbar prosedyre. This is a time-consuming and expensive operation. For removable plugs that are used many times in different environments, this means an expensive procedure.

Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å beskytte vitale elementer operert av et trykk i et eksternt fluid, f.eks. i en plugg, fra kontaminering av det eksterne fluidet. Det er også en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et beskyttelsessystem for elementer, som f.eks. en ventilanordning, i forbindelse med plugger, hvilket krever mindre vedlikehold, og er enklere å rengjøre. Det er også en hensikt å tilveiebringe et system for benyttelse i forbindelse med en plugg som er mer sikkert, med mindre kontaminering av vitale deler av kontrollsystemet og derfor har mindre risiko for feil. It is a purpose of the present invention to protect vital elements operated by a pressure in an external fluid, e.g. in a plug, from contamination of the external fluid. It is also a purpose of the present invention to provide a protection system for elements, such as e.g. a valve device, in conjunction with plugs, which requires less maintenance and is easier to clean. It is also an object to provide a system for use in connection with a plug which is more secure, with less contamination of vital parts of the control system and therefore less risk of failure.

Disse hensikter er oppnådd ved et beskyttelsessystem som definert i de etterfølgende krav. These purposes are achieved by a protection system as defined in the following requirements.

Beskyttelsessystemet for å beskytte elementer operert av et trykk i et eksternt fluid har i en kontrollfluidforbindelse til et eksternt fluid et barrieresystem. Kontrollfluidforbindelsen er der for å direkte lese fluidtrykket i det eksterne fluidet for operasjon av elementet, f.eks. en ventilanordning. Denne kontrollfluidforbindelsen kan f.eks. være et rør, en slange eller en boring i huset av en del av en plugg eller tilknyttet utstyr, som f.eks. en kontrollmodul forbundet til pluggen, med en åpen ende til det eksterne fluidet, eller andre kombinasjoner som gjør det mulig å overføre det eksterne fluidtrykket til elementene som skal opereres av det eksterne fluidtrykket. Det eksterne fluid er, i tilfelle hvor beskyttelsesanordningen benyttes for en plugg, fluidet inne i rørledningen, hvor pluggen benyttes. Den åpne enden av kontrollfluidforbindelsen kan være anordnet for å lese trykket ved lavtrykks- eller høytrykkssiden av pluggen eller som et alternativ anordnet for å lese begge sidene av pluggen. The protection system for protecting elements operated by a pressure in an external fluid has a barrier system in a control fluid connection to an external fluid. The control fluid connection is there to directly read the fluid pressure in the external fluid for operation of the element, e.g. a valve device. This control fluid connection can e.g. be a pipe, a hose or a bore in the housing of a part of a plug or associated equipment, such as a control module connected to the plug, with an open end to the external fluid, or other combinations that make it possible to transfer the external fluid pressure to the elements to be operated by the external fluid pressure. The external fluid is, in the case where the protection device is used for a plug, the fluid inside the pipeline, where the plug is used. The open end of the control fluid connection may be arranged to read the pressure at the low pressure or high pressure side of the plug or alternatively arranged to read both sides of the plug.

I henhold til oppfinnelsen er det i kontrollfluidforbindelsen posisjonert et barrieresystem. Barrieresystemet omfatter en bevegelig barriere og et indre fluid innenfor kontrollfluidforbindelsen mellom den bevegelige barrieren og det fluidopererte elementet som skal beskyttes, som f.eks. en ventilanordning, og forhindrer det eksterne fluidet fra å komme i direkte kontakt med det fluidopererte elementet. Den bevegelige barrieren kan være et stempel (med stempelstang på én eller begge sider eller ingen stempelstang), fleksibel membran eller bare en deling mellom det eksterne fluidet og det interne fluidet hvor det ikke er blanding av fluidene, hvilket kan oppnås ved stor variasjon i tettheten av fluidene. Det interne fluidet mellom den bevegelige barrieren og elementet som skal beskyttes vil fortrinnsvis være et fluid som normalt benyttes for å operere elementet. Elementet som skal beskyttes er et element operert av et fluidtrykk, f.eks. ventiler, transmittere, fluidsylindre, etc. According to the invention, a barrier system is positioned in the control fluid connection. The barrier system comprises a movable barrier and an internal fluid within the control fluid connection between the movable barrier and the fluid-operated element to be protected, such as e.g. a valve device, and prevents the external fluid from coming into direct contact with the fluid operated element. The movable barrier can be a piston (with piston rod on one or both sides or no piston rod), flexible membrane or simply a partition between the external fluid and the internal fluid where there is no mixing of the fluids, which can be achieved by a large variation in density of the fluids. The internal fluid between the movable barrier and the element to be protected will preferably be a fluid that is normally used to operate the element. The element to be protected is an element operated by a fluid pressure, e.g. valves, transmitters, fluid cylinders, etc.

I en utførelse hvor elementet som skal beskyttes er en ventilanordning i forbindelse med en plugg, omfatter ventilanordningen en dumpventil for i det minste én fluidoperert sylinder. Den fluidopererte sylinderen kan operere gripe- og/eller tetningsanordninger for pluggen, og det eksterne fluidet vil være fluidet i rørledningen, hvori pluggen benyttes. Den fluidopererte sylinderen kan være en væske- eller gassoperert sylinder. Det kan være bare et stempel, et stempel med stempelstang på én eller begge sider i den fluidopererte sylinderen. Den kan være anordnet i senteret av pluggen, i en forbundet kontrollmodul eller på andre måter i pluggen. Det kan være én eller flere fluidopererte sylindere for operasjon av gripe-og tetningsanordningene, separat eller sammen. Dumpventilen kan være i forbindelse med én eller begge sider av stempelet i den fluidopererte sylinderen, eller man kan ha én dumpventil for hver side av stempelet. Ventilanordningen kan være anordnet inne i, delvis inne i eller også på utsiden av pluggen og/eller i en kontrollmodul forbundet til eller også inne i pluggen. Dumpventilen kan være forbundet til én fluidoperert sylinder eller flere fluidopererte sylindere. In an embodiment where the element to be protected is a valve device in connection with a plug, the valve device comprises a dump valve for at least one fluid-operated cylinder. The fluid-operated cylinder can operate gripping and/or sealing devices for the plug, and the external fluid will be the fluid in the pipeline, in which the plug is used. The fluid-operated cylinder can be a liquid- or gas-operated cylinder. It can be just a piston, a piston with a piston rod on one or both sides in the fluid operated cylinder. It can be arranged in the center of the plug, in a connected control module or in other ways in the plug. There may be one or more fluid-operated cylinders for operation of the gripping and sealing devices, separately or together. The dump valve can be connected to one or both sides of the piston in the fluid-operated cylinder, or one can have one dump valve for each side of the piston. The valve device can be arranged inside, partially inside or also on the outside of the plug and/or in a control module connected to or also inside the plug. The dump valve can be connected to one fluid-operated cylinder or several fluid-operated cylinders.

I én utførelse kan beskyttelsessystemet beskytte i det minste én kontrollventil med et barrieresystem i kontrollfluidforbindelsen mellom kontrollventilen og det eksterne rørledningsfluidet, hvilken kontrollventil aktuerer dumpventilen for den fluidopererte sylinderen. Kontrollventilen kan operere dumpventilen med det interne fluidet i beskyttelsessystemet eller ha en mekanisk eller elektrisk operasjon av dumpventilen som en respons til trykk i det eksterne fluidet. In one embodiment, the protection system may protect at least one control valve with a barrier system in the control fluid connection between the control valve and the external pipeline fluid, which control valve actuates the dump valve for the fluid operated cylinder. The control valve can operate the dump valve with the internal fluid in the protection system or have a mechanical or electrical operation of the dump valve as a response to pressure in the external fluid.

I en annen utførelse omfatter beskyttelsessystemet en barriere i kontrollfluidforbindelsen mellom dumpventilen for den fluidopererte sylinderen og det eksterne rørledningsfluidet. I en tredje utførelse omfatter beskyttelsessystemet et barrieresystem mellom en kontrollventil og det eksterne fluidet i tillegg til et barrieresystem mellom dumpventilen og det eksterne fluidet. Dette gir en dobbel sikkerhet for å ha mulighet til å frigjøre dumpventilen som en respons til trykket i det eksterne fluidet. In another embodiment, the protection system comprises a barrier in the control fluid connection between the dump valve for the fluid operated cylinder and the external pipeline fluid. In a third embodiment, the protection system comprises a barrier system between a control valve and the external fluid in addition to a barrier system between the dump valve and the external fluid. This gives a double safety of being able to release the dump valve as a response to the pressure in the external fluid.

I den foretrukne utførelsen omfatter barrieresystemet med den bevegelige barrieren et kammer med et stempel, hvor det eksterne fluidet er på én side av stempelet og det interne fluidet på den andre side av stempelet hvilket fluid virker på elementene som skal beskyttes som en dumpventil eller en kontrollventil. In the preferred embodiment, the barrier system with the movable barrier comprises a chamber with a piston, where the external fluid is on one side of the piston and the internal fluid on the other side of the piston which fluid acts on the elements to be protected such as a dump valve or a control valve .

Barrieresystemet med den bevegelige barrieren kan i en foretrukket utførelse også omfatte en sikringsanordning som responderer til fluidtrykk i fluidene på begge sider av den bevegelige barrieren, dvs. stempelet. Sikringsanordningen kan omfatte flere sikringselementer eller være et felles sikringselement responsivt til fluidtrykk på enhver side av den bevegelige barrieren, dvs. fluidtrykket i det interne eller eksterne fluidet. Det ene eller flere sikringselementer kan være formet i det minste delvis som en del av eller forbundet til den bevegelige barrieren og/eller formet i det minste delvis av veggen som danner kammeret for den bevegelige barrieren av barrieresystemet eller en kombinasjon av disse. The barrier system with the movable barrier can in a preferred embodiment also comprise a safety device which responds to fluid pressure in the fluids on both sides of the movable barrier, i.e. the piston. The safety device can comprise several safety elements or be a common safety element responsive to fluid pressure on any side of the movable barrier, i.e. the fluid pressure in the internal or external fluid. The one or more security elements can be formed at least partially as part of or connected to the movable barrier and/or formed at least partially by the wall forming the chamber for the movable barrier of the barrier system or a combination thereof.

I henhold til ett aspekt av oppfinnelsen omfatter sikringsanordningen et første sikringselement i forbindelse med stempelet som er satt til å brytes om trykket i det interne fluidet overgår en forhåndsbestemt verdi og et andre sikringselement i forbindelse med stempelet, satt til å brytes om trykket i det interne fluidet går under en forhåndsbestemt verdi eller et felles sikringselement for disse situasjonene. Det kan også være et separat sikringselement eller samme sikringselementet som kan være responsivt til en forhåndsbestemt verdi i det eksterne fluidtrykket. According to one aspect of the invention, the security device comprises a first security element in connection with the piston which is set to break if the pressure in the internal fluid exceeds a predetermined value and a second security element in connection with the piston, set to break if the pressure in the internal the fluid goes below a predetermined value or a common fuse element for these situations. There can also be a separate securing element or the same securing element which can be responsive to a predetermined value in the external fluid pressure.

I én utførelse er det første sikringselementet formet som en fremstikkende del av kammerveggen med en mindre forlengelse i bevegelsesretningen av stempelet enn resten av kammeret slik at en del av stempelet vil beveges forbi den fremstikkende delen om trykket i det indre fluidet overgår en forhåndsbestemt verdi og derved bryte barrierefunksj onen av stempelet, og det andre sikringselementet omfatter et stopperelement forbundet til stempelet og samvirkende med en del av den indre veggen av kammeret, f.eks. den fremstikkende del, hvilket stopperelement vil brytes om det interne trykket faller under en forhåndsbestemt verdi og derved tillater eksternt fluid å strømme forbi den bevegelige barrieren eller det interne fluidet forbi den bevegelige barrieren, dvs. stempelet. In one embodiment, the first securing element is shaped as a protruding part of the chamber wall with a smaller extension in the direction of movement of the piston than the rest of the chamber so that a part of the piston will move past the protruding part if the pressure in the internal fluid exceeds a predetermined value and thereby break the barrier function of the piston, and the second securing element comprises a stopper element connected to the piston and cooperating with part of the inner wall of the chamber, e.g. the protruding part, which stop member will break if the internal pressure falls below a predetermined value thereby allowing external fluid to flow past the movable barrier or internal fluid past the movable barrier, i.e. the piston.

I en andre utførelse er det første sikringselementet formet som en gjennomgående In a second embodiment, the first securing element is shaped as a continuous one

del av stempelet med et tetningselement mellom sikringselementdelen av stempelet og resten av stempelet, hvor om det innvendige fluidtrykket overgår en forhåndsbestemt verdi, vil friksjonen mellom tetningselementet og sikringselementdelen av stempelet ikke holde elementene sammen når stempelet går i anlegg mot et parti av veggen av kammeret, og et andre sikringselement formet som et stopperelement forbundet til sikringselementdelen av stempelet og resten av stempelet, hvilket stopperelement vil brytes når stempelet er i anlegg mot et annet parti av kammerveggen og om det innvendige trykket går under en forhåndsbestemt verdi. Dette arrangementet kan være formet sentralt i stempelet eller i en off-senterposisjon av stempelet. Kammeret av barrieresystemet er også formet på en slik måte at barriereelementet eller deler av dette aldri vil lukke åpningene mot det ytre og indre fluidet i kammeret. part of the piston with a sealing element between the securing element part of the piston and the rest of the piston, where if the internal fluid pressure exceeds a predetermined value, the friction between the sealing element and the securing element part of the piston will not hold the elements together when the piston abuts against a part of the wall of the chamber, and a second safety element shaped as a stopper element connected to the safety element part of the piston and the rest of the piston, which stopper element will break when the piston is in contact with another part of the chamber wall and if the internal pressure goes below a predetermined value. This arrangement can be formed centrally in the piston or in an off-center position of the piston. The chamber of the barrier system is also shaped in such a way that the barrier element or parts thereof will never close the openings towards the outer and inner fluid in the chamber.

Ved dette får man et kontrollsystem som er enklere å rengjøre når pluggen er fjernet fra stedet hvor den har vært satt og skal benyttes neste gang, ved at man bare må rengjøre elementene av beskyttelsessystemet og ikke elementene som skal beskyttes. Dette gir en mer kosteffektiv fjernbar plugg. Det er også mindre mulighet for at kontrollsystemet for en dumpventil ikke fungerer siden det er mindre muligheter for å få urenheter inne i vitale elementer av kontrollsystemet. This results in a control system that is easier to clean when the plug has been removed from the place where it has been placed and is to be used next time, in that you only have to clean the elements of the protection system and not the elements to be protected. This provides a more cost-effective removable plug. There is also less chance of the control system for a dump valve malfunctioning since there is less chance of getting impurities inside vital elements of the control system.

Oppfinnelsen vil nå forklares med utførelser av oppfinnelsen og med referanse til de vedføyde tegningene hvor: Fig. 1 viser skjematisk en første utførelse av et beskyttelsessystem i henhold til oppfinnelsen, Fig. 2 viser skjematisk en andre utførelse av et beskyttelsessystem med alternative konfigurasjoner, The invention will now be explained with embodiments of the invention and with reference to the attached drawings where: Fig. 1 schematically shows a first embodiment of a protection system according to the invention, Fig. 2 schematically shows a second embodiment of a protection system with alternative configurations,

Fig. 3 viser en utførelse av et barrieresystem i henhold til oppfinnelsen og Fig. 3 shows an embodiment of a barrier system according to the invention and

Fig. 4a-g viser flere skjematiske utførelser av et beskyttelsessystem posisjonert i forhold til en skjematisk plugg i en rørledning. Fig. 4a-g show several schematic designs of a protection system positioned in relation to a schematic plug in a pipeline.

På fig. "I er det vist et beskyttelsessystem hvor elementene i denne utførelsen er en ventilanordning omfattende en dumpventil 7 forbundet til en hydraulisk sylinder 5 av fluidlinjer 21, 22 til begge sider av den hydrauliske sylinderen 5. Den hydrauliske sylinderen 5 er som skjematisk indikert, anordnet i en plugg 2. Dumpventilen 7 kan ha i det minste to forskjellige aktiveringssystemer, hvilket vil forklares nedenfor. In fig. "I shows a protection system where the elements in this embodiment are a valve device comprising a dump valve 7 connected to a hydraulic cylinder 5 by fluid lines 21, 22 to both sides of the hydraulic cylinder 5. The hydraulic cylinder 5 is, as schematically indicated, arranged in a plug 2. The dump valve 7 can have at least two different activation systems, which will be explained below.

Det første systemet omfatter en kontrollfluidforbindelse 9c i kommunikasjon med en kilde av eksternt fluid. Kontrollfluidforbindelsen 9c omfatter en innvendig fluidlinje 13' mellom dumpventilen 7 og et barrieresystem 10 med en innvendig bevegelig barriere 11, barrieresystemet 10 og den ytre fluidlinjen 12 mellom barrieresystemet 10 og det ytre fluidet. Dette gir kommunikasjon mellom et eksternt fluid og dumpventilen 7. The first system comprises a control fluid connection 9c in communication with a source of external fluid. The control fluid connection 9c comprises an internal fluid line 13' between the dump valve 7 and a barrier system 10 with an internal movable barrier 11, the barrier system 10 and the external fluid line 12 between the barrier system 10 and the external fluid. This provides communication between an external fluid and the dump valve 7.

En endring i det eksterne fluidet virker gjennom den eksterne fluidlinjen 12 på den bevegelige barrieren 11 i barrieresystemet 10. Den bevegelige barrieren 11 overfører trykket til det interne fluidet innenfor barrieresystemet 10 og den interne fluidlinjen 13' vil virke på dumpventilen 7. A change in the external fluid acts through the external fluid line 12 on the movable barrier 11 in the barrier system 10. The movable barrier 11 transfers the pressure to the internal fluid within the barrier system 10 and the internal fluid line 13' will act on the dump valve 7.

Det andre systemet eller aktiveringsmodusen omfatter en kontrollforbindelse 20 mellom dumpventilen 7 og en kontrollventil 8. Fra kontrollventilen 8 er det en kontrollfluidforbindelse 9a til det eksterne fluid. Kontrollfluidlinjen 9a omfatter en intern fluidlinje 13 mellom kontrollventilen 8 og barrieresystemet 10, hvilket er det samme barrieresystemet 10 som i den første aktiveringsmodulen med den bevegelige barrieren 11, med den eksterne fluidlinjen 12 fra barrieresystemet 10 til det eksterne fluid. Trykket i det eksterne fluid vil overføres til den interne fluid som virker på kontrollventilen 8, hvilken deretter vil virke på dumpventilen 7. The second system or activation mode comprises a control connection 20 between the dump valve 7 and a control valve 8. From the control valve 8 there is a control fluid connection 9a to the external fluid. The control fluid line 9a comprises an internal fluid line 13 between the control valve 8 and the barrier system 10, which is the same barrier system 10 as in the first activation module with the movable barrier 11, with the external fluid line 12 from the barrier system 10 to the external fluid. The pressure in the external fluid will be transferred to the internal fluid which acts on the control valve 8, which will then act on the dump valve 7.

Dumpventilen 7, kontrollventilen 8 og barrieresystemet 10 kan som indikert i dette eksemplet være anordnet i en kontrollmodul 6, hvilken kan være separat, men forbundet til pluggen eller posisjonert innenfor pluggen. The dump valve 7, the control valve 8 and the barrier system 10 can, as indicated in this example, be arranged in a control module 6, which can be separate, but connected to the plug or positioned within the plug.

Dumpventilen 7 kan ha flere alternative operasjonsmoduser når den aktiveres av trykkendringer i det eksterne fluid. Fluidet innenfor den hydrauliske sylinderen 5 kan være tillatt å strømme fra én side av et stempel til den andre side av stempelet, fortrinnsvis i tilfelle med en stempelstang på begge sider av stempelet, som indikert på fig. 1. Fluidet kan tillates å strømme ut av den hydrauliske sylinderen til et tomrom spesielt designet for dette innenfor kontrollmodulen eller tillate at man åpner dumpventilen og/eller kontrollmodulen gjennom en ekstern dumplinje 23. Den eksterne dumplinjen 23 kan føre til innvendige tomrom i pluggen. I en annen mulig utførelse kan det ekstra fluidet innenfor fluidsylinderen føres gjennom linjen 9c, ut og inn i barrieresystemet 10 og dumpventilen 7. The dump valve 7 can have several alternative operating modes when it is activated by pressure changes in the external fluid. The fluid within the hydraulic cylinder 5 may be allowed to flow from one side of a piston to the other side of the piston, preferably in the case of a piston rod on both sides of the piston, as indicated in fig. 1. The fluid can be allowed to flow out of the hydraulic cylinder into a specially designed void within the control module or allow the dump valve and/or control module to be opened through an external dump line 23. The external dump line 23 can lead to internal voids in the plug. In another possible embodiment, the extra fluid within the fluid cylinder can be led through the line 9c, out and into the barrier system 10 and the dump valve 7.

En annen utførelse er vist på fig. 2. Forskjellen er at det er to barrieresystemer 10 og 10', én for operasjon av kontrollventilen og én for operasjon av dumpventilen 7 direkte. Kontrollventilen 8 er forbundet til en intern fluidlinje 13' forbundet til et barrieresystem 10' med en bevegelig barriere 11'. Dette barrieresystemet 10' er i forbindelse med den eksterne fluid gjennom en ekstern fluidlinje 12'. Another embodiment is shown in fig. 2. The difference is that there are two barrier systems 10 and 10', one for operation of the control valve and one for operation of the dump valve 7 directly. The control valve 8 is connected to an internal fluid line 13' connected to a barrier system 10' with a movable barrier 11'. This barrier system 10' is in connection with the external fluid through an external fluid line 12'.

Det er på fig. 2 med stiplede linjer indikert to forskjellige konfigurasjoner av kontrollsystemet med et beskyttelsessystem i henhold til oppfinnelsen. I én konfigurasjon kan alle elementene, barrieresystemene 10, 10', kontrollventilen 8 og dumpventilen 7 alle være anordnet innenfor pluggen som indikert med stiplet linje 2'. I en annen konfigurasjon kan kontrollventilen og det assosierte barrieresystemet 10' være anordnet innenfor en kontrollmodul merket med stiplet linje 6' og de andre elementene innenfor pluggen som indikert ved den stiplede linjen 2". It is in fig. 2 with dashed lines indicated two different configurations of the control system with a protection system according to the invention. In one configuration, all the elements, the barrier systems 10, 10', the control valve 8 and the dump valve 7 can all be arranged within the plug as indicated by dashed line 2'. In another configuration, the control valve and associated barrier system 10' may be arranged within a control module indicated by dashed line 6' and the other elements within the plug as indicated by dashed line 2".

Anordningen av de forskjellige elementene kan gjøres på forskjellige måter, som videre forklart og vist i forbindelse med beskrivelsen av fig. 4a-g. The arrangement of the various elements can be done in different ways, as further explained and shown in connection with the description of fig. 4a-g.

Et barrieresystem i henhold til oppfinnelsen kan ha flere konfigurasjoner. En mulig utførelse er vist på fig. 3. Figuren viser et skissert tverrsnitt av halvparten av et barrieresystem, med en senterlinje a. Barrieresystemet 10 omfatter en bevegelig barriere 11 posisjonert i et kammer formet av et hus eller innenfor et hus 14. Den bevegelige barrieren 11 deler kammeret i et eksternt fluidkammer 15 og et internt fluidkammer 16. Den bevegelige barrieren er anordnet med tetningsanordninger 17 mellom barrieren 11 og veggen av huset 14. Det interne fluidkammer 16 er i fluidkommunikasjon med resten av kontrollfluidforbindelsen gjennom linjen 13. Det eksterne fluidkammeret 15 er i forbindelse med en ekstern fluidkilde gjennom en åpning 12 i veggen av huset 14. Barrieresystemet omfatter også sikringssystemer. Det første sikringssystemet omfatter et første sikringselement 18 anordnet sentralt innenfor og som danner en del av den bevegelige barrieren 11. Det første sikringselementet 18 forløper hele veien gjennom den bevegelige barrieren 11, og er anordnet med et tetningselement 17 i overflatene som vender mot hverandre av den bevegelige barrieren 11 og det første sikringselementet 18. Tetningselementet 17 danner en friksjonskraft mellom sikringselementet 18 og barrieren 11. Det er også et andre sikringssystem omfattende et andre sikringselement 19 anordnet sentralt på den bevegelige barrieren. Disse sikringssystemene samvirker med fremspring i veggen av huset 15. Veggene av huset er også formet på en slik måte at deler av den bevegelige barrieren eller assosierte elementer aldri lukker åpningene til den eksterne fluidkilden eller åpningen til fluidlinjen 13. A barrier system according to the invention can have several configurations. A possible embodiment is shown in fig. 3. The figure shows a sketched cross-section of half of a barrier system, with a center line a. The barrier system 10 comprises a movable barrier 11 positioned in a chamber formed by a housing or within a housing 14. The movable barrier 11 divides the chamber into an external fluid chamber 15 and an internal fluid chamber 16. The movable barrier is provided with sealing devices 17 between the barrier 11 and the wall of the housing 14. The internal fluid chamber 16 is in fluid communication with the rest of the control fluid connection through the line 13. The external fluid chamber 15 is in communication with an external fluid source through an opening 12 in the wall of the house 14. The barrier system also includes security systems. The first security system comprises a first security element 18 arranged centrally within and which forms part of the movable barrier 11. The first security element 18 extends all the way through the movable barrier 11, and is arranged with a sealing element 17 in the surfaces that face each other of the the movable barrier 11 and the first securing element 18. The sealing element 17 forms a frictional force between the securing element 18 and the barrier 11. There is also a second securing system comprising a second securing element 19 arranged centrally on the movable barrier. These securing systems cooperate with protrusions in the wall of the housing 15. The walls of the housing are also shaped in such a way that parts of the movable barrier or associated elements never close the openings to the external fluid source or the opening to the fluid line 13.

Dette gir at er det en større trykkdifferanse over den bevegelige barrieren, enn en forhåndsbestemt tillatt trykkdifferanse, vil sikringselementene bryte barrierefunksj onen av barriereelementet. Dette kan forårsakes av at trykket øker eller trykket faller i det innvendige eller eksterne fluidet. Formen av det interne fluidkammeret og sikringselementene vil forårsake en bryting av den forseglede separasjonen av det interne fluidkammeret og det eksterne fluidkammeret og tillate fluid å strømme fra det ene kammeret til det andre. Det kan være andre mulige arrangementer for sikringssystemet i forbindelse med den bevegelige barrieren og separasjonen av de indre og eksterne fluidene. This means that if there is a greater pressure difference across the moving barrier than a predetermined permitted pressure difference, the securing elements will break the barrier function of the barrier element. This can be caused by the pressure increasing or the pressure falling in the internal or external fluid. The shape of the internal fluid chamber and the securing elements will cause a breach of the sealed separation of the internal fluid chamber and the external fluid chamber and allow fluid to flow from one chamber to the other. There may be other possible arrangements for the securing system in connection with the movable barrier and the separation of the internal and external fluids.

Fig. 4a-g viser forskjellige konfigurasjoner av oppfinnelsen i forbindelse med en plugg eller pluggtog anordnet i en rørledning. Som vist på fig. 4a, er oppfinnelsen fortrinnsvis anordnet i forbindelse med en fjernbar plugg 2, omfattende tetningsanordninger 3 i form av et pakningselement og gripeanordninger 4, hvilke i det viste eksemplet er formet av slips bevegbare på et konet element. Et fluidsylinderarrangement (ikke vist) er anordnet inne i pluggen for å operere tetnings- og gripeanordningene. Pluggen er videre forbundet til en kontrollmodul 6 for å kontrollere operasjonen av pluggen 2. Kontrollmodulen 6 er i denne utførelsen anordnet på en høytrykksside av pluggen når pluggen er i en aktiv tettende modus. Pluggen er i denne figuren vist i en usatt posisjon inne i rørledningen 1. Fig. 4a-g show different configurations of the invention in connection with a plug or plug train arranged in a pipeline. As shown in fig. 4a, the invention is preferably arranged in connection with a removable plug 2, comprising sealing devices 3 in the form of a sealing element and gripping devices 4, which in the example shown are formed by ties movable on a tapered element. A fluid cylinder arrangement (not shown) is provided within the plug to operate the sealing and gripping devices. The plug is further connected to a control module 6 to control the operation of the plug 2. In this embodiment, the control module 6 is arranged on a high-pressure side of the plug when the plug is in an active sealing mode. In this figure, the plug is shown in an unset position inside pipeline 1.

I henhold til oppfinnelsen er beskyttelsessystemet i henhold til oppfinnelsen vist i forbindelse med en indikert dumpventil 7, hvilken er i kontakt med et barrieresystem 10A, hvilken igjen er i kontakt med den eksterne fluid gjennom en linje 12A åpen til dette fluidet ved den, til venstre på figuren, av kontrollmodulen, dvs. høytrykkssiden av pluggen. Kontrollventilen 8 for å kontrollere dumpventilen 7 er forbundet til et barrieresystem 10B, hvilken er i kontakt med det eksterne fluidet gjennom linjen 12B, åpen til det eksterne fluidet ved en posisjon nær tetningselementene 3 av pluggen, dvs. i denne utførelsen det eksterne fluidet som befinner seg mellom kontrollmodulen 6 og pluggen 2. According to the invention, the protective system according to the invention is shown in connection with an indicated dump valve 7, which is in contact with a barrier system 10A, which in turn is in contact with the external fluid through a line 12A open to this fluid at it, on the left in the figure, of the control module, i.e. the high pressure side of the plug. The control valve 8 for controlling the dump valve 7 is connected to a barrier system 10B, which is in contact with the external fluid through the line 12B, open to the external fluid at a position close to the sealing elements 3 of the plug, i.e. in this embodiment the external fluid located between the control module 6 and the plug 2.

Oppfinnelsen kan også benyttes i forbindelse med et pluggtog som indikert på fig. 4b. Hvor det er to plugger 2 og 2' anordnet direkte bak hverandre inne i røret 1. Det er to kontrollmoduler 6 og 6', én på hver side av de to pluggene 2, 2', dvs. én på høytrykkssiden av de to pluggene og én på lavtrykkssiden av de to pluggene. Det er indikert et barrieresystem 10 med forbindelse til det eksterne fluidet gjennom linjen 12, hvilket er åpent til fluidet på høytrykkssiden av fluidtoget. The invention can also be used in connection with a plug train as indicated in fig. 4b. Where there are two plugs 2 and 2' arranged directly behind each other inside the pipe 1. There are two control modules 6 and 6', one on each side of the two plugs 2, 2', i.e. one on the high pressure side of the two plugs and one on the low pressure side of the two plugs. A barrier system 10 is indicated with a connection to the external fluid through line 12, which is open to the fluid on the high-pressure side of the fluid train.

Fig. 4c viser et lignende pluggtog til det som er vist på fig. 4b. I denne utførelsen er barrieresystemet 10 i forbindelse med det eksterne fluidet gjennom fluidlinjen 12 som i denne utførelsen er åpen til det eksterne fluidet som befinner seg mellom de to pluggene 2, 2' i pluggtoget. Fig. 4c shows a similar plug train to that shown in fig. 4b. In this embodiment, the barrier system 10 is in connection with the external fluid through the fluid line 12, which in this embodiment is open to the external fluid located between the two plugs 2, 2' in the plug train.

I utførelsen på fig. 4d, er fluidlinjen 12 åpen til det eksterne fluidet ved lavtrykkssiden av pluggtoget, dvs. fluidet som befinner seg på lavtrykkssiden av plugg 2' og dens kontrollmodul 6'. In the embodiment in fig. 4d, the fluid line 12 is open to the external fluid at the low pressure side of the plug train, i.e. the fluid located on the low pressure side of plug 2' and its control module 6'.

På fig. 4e har man barrieresystemenheter 10A og 10B anordnet for et pluggtog med to plugger 2, 2' lignende til de på fig. 4b. Ett barrieresystem 10A er anordnet i forbindelse med dumpventilen 7 og i forbindelse med det eksterne fluidet gjennom fluidlinjen 12 åpen til fluidet ved høytrykksiden av hele pluggtoget. Det andre barrieresystemet 10B, hvilket er i kontakt med det eksterne fluidet gjennom fluidlinjen 12B ved det samme området som det første barrieresystemet, er i kontakt med en kontrollventil 8. In fig. 4e, barrier system units 10A and 10B are arranged for a plug train with two plugs 2, 2' similar to those in fig. 4b. A barrier system 10A is arranged in connection with the dump valve 7 and in connection with the external fluid through the fluid line 12 open to the fluid at the high pressure side of the entire plug train. The second barrier system 10B, which is in contact with the external fluid through the fluid line 12B at the same area as the first barrier system, is in contact with a control valve 8.

På fig. 4f, er dumpventil 7 med barrieresystem 10A forbundet med det eksterne fluidet ved høytrykkssiden av fluidtoget. Kontrollventilen 8 med barrieresystem 1 OB er i kontakt med det eksterne fluidet som befinner seg mellom de to pluggene 2, 2' i pluggtoget. In fig. 4f, dump valve 7 with barrier system 10A is connected to the external fluid at the high-pressure side of the fluid train. The control valve 8 with barrier system 1 OB is in contact with the external fluid located between the two plugs 2, 2' in the plug train.

På fig. 4g er kontrollventilen 8 med barrieresystem 1 OB i kontakt med det eksterne fluidet som befinner seg ved lavtrykkssiden av de to pluggene 2, 2' i pluggtoget, mer presist fluidet som befinner seg mellom lavtrykkspluggen 2' og kontrollmodulen 6' på lavtrykkssiden av pluggtoget. In fig. 4g, the control valve 8 with barrier system 1 OB is in contact with the external fluid located at the low pressure side of the two plugs 2, 2' in the plug train, more precisely the fluid located between the low pressure plug 2' and the control module 6' on the low pressure side of the plug train.

Disse figurene er bare eksempler på konfigurasjoner og andre konfigurasjoner er selvsagt mulige, dumpeventilen og kontrollventilen kan posisjoneres på lavtrykkssidekontrollmodulen, separate kontrollmoduler eller også innvendig i pluggene. Det kan være flere dumpventiler, kontrollventiler, én kontrollventil for hver dumpventil, eller én kontrollventil som opererer flere dumpventiler, en kontrollventil kan også være forbundet til eksterne fluid ved flere steder, etc. En fagperson vil forstå dette. These figures are only examples of configurations and other configurations are of course possible, the dump valve and the control valve can be positioned on the low pressure side control module, separate control modules or also inside the plugs. There can be several dump valves, control valves, one control valve for each dump valve, or one control valve that operates several dump valves, a control valve can also be connected to external fluid at several places, etc. A person skilled in the art will understand this.

Oppfinnelsen er nå forklart med forskjellige utførelser av forskjellige elementer av oppfinnelsen. Man kan se for seg endringer og modifikasjoner til de forklarte utførelsene som er innenfor rammen av hva en fagperson vil forstå og som fremdeles er innenfor rammen av oppfinnelsen som definert i de følgende krav. The invention is now explained with different embodiments of different elements of the invention. One can envisage changes and modifications to the explained embodiments which are within the scope of what a person skilled in the art would understand and which are still within the scope of the invention as defined in the following claims.

Dumpventilen kan også i én utførelse, hvor den hydrauliske sylinderen er frigjort for trykk etter at pluggen er satt, ha en konfigurasjon som når den aktiveres forhindrer oppbygning av trykk på enhver side av stempelet i den hydrauliske sylinderen, under f.eks. en frigjøringsprosedyre for pluggen. Den hydrauliske sylinderen kan være en gassoperert sylinder. Systemet i henhold til oppfinnelsen kan også sammen posisjoneres inne i en plugg, uten en ytterligere forbundet kontrollmodul, dvs. at kontrollmodulen kan være formet inne i pluggen. Pluggen kan også være fjernstyrt eller en navlestrengoperert plugg. Beskyttelsesanordningen er beskrevet for å forhindre eksternt fluid fra å trenge inn i vitale elementer av pluggen, man kan også selvsagt benytte beskyttelsessystemet for å forhindre internt fluid fra å trenge ut av pluggen og inn i det eksterne fluidet. The dump valve can also, in one embodiment, where the hydraulic cylinder is depressurized after the plug is set, have a configuration which when activated prevents the build-up of pressure on any side of the piston in the hydraulic cylinder, under e.g. a release procedure for the plug. The hydraulic cylinder may be a gas-operated cylinder. The system according to the invention can also be positioned together inside a plug, without a further connected control module, i.e. the control module can be formed inside the plug. The plug can also be remotely controlled or an umbilical operated plug. The protection device is described to prevent external fluid from penetrating into vital elements of the plug, one can of course also use the protection system to prevent internal fluid from penetrating out of the plug and into the external fluid.

Claims

1. Protection device for elements (5,7,8) operated by a pressure in an external fluid, e.g. valve devices (8,7), transmitters, fluid cylinders (5) etc. with a control fluid connection (9) to the external fluid source, characterized in that a barrier system (10) is positioned in the control fluid connection (9), comprising a movable barrier (11) and an internal fluid in the fluid connection between the movable barrier (11) and the element, which transfers the pressure in the external fluid but prevents it external fluid from coming into contact with the element (5).

2. Protective device according to claim 1, characterized in that the element to be protected is a pressure-operated element within a removable plug (2) for use in a pipeline to temporarily shut off the pipeline (1).

3. Protective device according to claim 1, characterized in that the element operated by the pressure, in the external fluid, is a valve device (7,8) comprising a dump valve (7) for at least one fluid-operated cylinder (5) in connection with a plug (2), which fluid-operated cylinder (5) operates gripping and/or sealing devices (3,4) for the plug (2), and the external fluid is the fluid within a pipeline (1), in which the plug (2) is used.

4. Protective device according to claim 3, characterized in that the element operated by the pressure in the external fluid comprises at least one control valve (8) with a barrier system in a connection between the control valve (8) and the pipeline fluid, which control valve (8) actuates the dump valve (7) for the fluid-operated cylinder (5).

5. Protective device according to claim 3 or 4, characterized in that the control system comprises a barrier system (10) in a connection between the dump valve (7) for the fluid-operated cylinder (5) and the pipeline fluid. •

6. Protection device according to one of the preceding claims, characterized in that the barrier system (10) with the movable barrier (11) comprises a chamber (16,15) with a piston (11), which external fluid is located on one side of the piston (11) and the internal fluid on the other side of the piston (11).

7. Protective device according to claim 6, characterized in that the barrier system (10) comprises a safety device (17,18,19) which responds to the fluid pressure of the fluids on both sides of the piston.

8. Protective device according to claim 7, characterized in that the security device comprises a first security element (18) in connection with the piston (11), which is set to break if the pressure in the internal fluid exceeds a predetermined value, and/or a second security element (1.9) in connection with the piston ( 11), set to break if the pressure of the internal fluid falls below a predetermined value or a common safety element for these situations.

9. Protective device according to claim 8, characterized in that the securing element (18,19) is shaped as at least partially part of or connected to the piston (11) and/or shaped as at least part of the wall forming the piston chamber (15,16) or a combination of these.

10. Protective device according to claim 8, characterized in that the first securing element (18) is shaped as a continuous part of the piston (11) with a sealing element (17) between the securing element part (18) of the piston (11) and the rest of the piston (11), where if the internal fluid pressure reaches a predetermined value, the friction between the sealing element (17) and the securing element part (18) of the piston (11) will not hold the elements together.

11. Protective device according to one of claims 2-10, characterized in that the fluid-operated cylinder (5) is a hydraulic cylinder and the internal fluid is a hydraulic fluid.

12. Protection device according to claim 1, used for the protection of fluid-operated elements inside a removable plug (2) for temporarily shutting off a pipeline (1).