NO325440B1

NO325440B1 - Undersjoisk innretning

Info

Publication number: NO325440B1
Application number: NO20063122A
Authority: NO
Inventors: Tor-Odd Ronhovd
Original assignee: Vetco Gray Scandinavia As
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2008-05-05
Also published as: NO20063122L; US8263893B2; EP2052448A1; WO2008004086A1; US20090289038A1; EP2052448A4

Abstract

Undersjøisk innretning som omfatter minst én kanister (2), som omfatter et kammer (3) som inneholder minst ett elektrisk apparat (4), idet kammeret (3) er gassfylt og trykkbalansert mot det omgivende trykket fra sjøvannet.

Description

Oppfinnelsens område og kjent teknikk

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en undersjøisk innretning i henhold til innledningen til krav 1.

Den undersjøiske innretningen i henhold til oppfinnelsen er beregnet å inneholde et elektrisk apparat til bruk ved un-dersjøiske applikasjoner. Applikasjonsområder er typisk i et undersjøisk anlegg for utvinning og/eller prosessering av brønnfluid i form av olje og/eller naturgass fra en un-dersjøisk brønn der det kreves elektrisk kraft, samt for kraftgenerering offshore. En slik undersjøisk innretning omfatter normalt en trykkbeholder eller trykkompensert dielektrisk fluid som kan romme det elektriske apparatet.

US 4,324,534 beskriver en kraftenhet som har en todelt kas-se, den første delen inneholder en motor i et gassmiljø og den andre delen inneholder en pumpe i et trykksatt miljø med væske. Den andre delen har et inløp og et utløp for transport av trykksatt væske til og fra et verktøy som dri-ves av den trykksatte væske. Enheten skal særskilt brukes under vann, og utstyr for trykkutlikning er derfor benyttet for trykktilpassing i begge deler i kassen for på samme tid kunne respondere mot endringer i omgivelsestrykk på utsiden av kassen.

NO 321080 vedrører en elektrisk bryter beregnet for høy spenning og/eller strøm, og omgitt av et hus som er oppdelt i en første del som danner et første rom for å oppta minst en bryter-anordning og en tilhørende aktuator-anordning, og en andre del som danner et andre rom for tilkopling av minst en fase. Husets første del er i det minste trykktett innkapslet of fylt med olje under et trykk.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Målet med den foreliggende oppfinnelsen er å fremskaffe en undersjøisk innretning av den art som er angitt ovenfor, som er velegnet for bruk på store havdyp.

I henhold til oppfinnelsen blir dette målet oppnådd ved en undersjøisk innretning som har de trekkene som er definert i krav 1.

Den undersjøiske innretningen i henhold til oppfinnelsen omfatter minst én kanister som omfatter et kammer som inneholder minst ett elektrisk apparat, idet kammeret er gassfylt og trykkbalansert mot det omgivende trykket fra sjø-vannet. Slik blir det interne trykket i kanisteren tilpas-set slik at det svarer til trykket fra det omgivende sjø-vannet på den dybden den undersjøiske innretningen er loka-lisert. Derved trenger en ikke konstruere kanisteren som en trykkbeholder, hvilket betyr reduserte kon-struksjonskrav og kostnader for kanisteren.

I henhold til oppfinnelsen er kammeret fylt med et dielektrisk medium i form av dielektrisk gass, slik som SF6, dvs. svovelheksafluorid. De dielektriske egenskapene ved dielektrisk gass øker når trykket i den dielektriske gassen øker. Derfor vil det økte trykket som skyldes havdybden i dette tilfellet ha en positiv virkning på de dielektriske egenskapene i den dielektriske gassen som omgir det elektriske apparatet i kanisteren. Derved kan en redusere volu-met av kammeret som inneholder det elektriske apparatet, hvilket gjør det mulig å oppnå en meget kompakt konstruksjon av den undersjøiske innretningen og dermed betydelige kostnadsreduksjoner. Videre er dielektrisk gass vedlike-holdsfri, og dens kjøleegenskaper øker med økende omgivelsestrykk.

Ytterligere fordeler samt fordelaktige trekk ved undersjø-innretningen i henhold til oppfinnelsen vil fremgå av føl-gende beskrivelse og de uselvstendige patentkravene.

Kort beskrivelse av tegningsfiguren

Med henvisning til den vedlagte tegningsfiguren følger nedenfor en spesifikk beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen, gjengitt som eksempler. På tegningsfiguren:

i

Figur 1 er en skjematisk illustrasjon av en undersjøisk innretning i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen

Figur 1 illustrerer helt skjematisk en undersjøisk innretning 1 i henhold til en utførelse av oppfinnelsen. Den viste undersjøiske innretningen 1 omfatter en kanister 2, som omfatter et kammer 3 som inneholder minst ett elektrisk apparat 4, f.eks. i form av et elektrisk høyspenningsapparat. Nevnte elektriske apparat kan for eksempel være en

strømbryter som bruker den trykkbalanserte gassen som et slukkemedium, kraftelektronikk, HVDC-utstyr, FACTS-utstyr, en induktor eller en kondensator for elektrisk transmi-sjonskompensering, eller en elektrisk motor.

Kammeret 3 er gassfylt og trykkbalansert mot det omgivende trykket fra sjøvannet. I det viste eksempelet blir nevnte trykkbalanse oppnådd ved hjelp av to trykkbeholdere 5 som omfatter gass under trykk, av samme type som gassen i kammeret 3. En kan trekke en parallell med scuba-dykke-utstyr der trykket i pusteluften er lik trykket i det omgivende sjøvannet. Den respektive trykkbeholderen 5 er koblet til kammeret 3 via en respektiv reguleringsventil 6, som er direkte styrt, av omgivelsestrykket og som mater gass inn i kanisteren for å holde trykket lik omgivelsestrykket når den undersjøiske innretningen 1 blir senket ned mot havbunnen. En trykkutjevningsventil 7 er fortrinnsvis montert i . veggen på kanisteren for å muliggjøre frigjøring av over-trykk i tilfelle den undersjøiske innretningen 1 skal hen-tes tilbake til overflaten, for eksempel for vedlikehold

eller dersom utplasseringen blir avsluttet.

I henhold til en foretrukket utførelse er kammeret 3 fylt med et dielektrisk medium i gassform, dvs. en gass med dielektriske egenskaper. Den dielektriske gassen kan for eksempel være SF6.

Den undersjøiske innretningen 1 vist på figur 1 omfatter en ramme 10 som har et inntak 11 for elektrisk kraft og et uttak 12 for elektrisk kraft. Det respektive elektriske apparatet 4 som er plassert i kammeret 3 er elektrisk koblet til kraftinntaket 11 og kraftuttaket 12 via et koblingsarrangement 13 som har en første del 13a festet til rammen 10 og en andre del 13b festet til det elektriske apparatet 4, idet nevnte andre del 13b kan kobles frigjøringsbart til nevnte første del 13a for således å tillate at kanisteren 2 sammen med dens elektriske apparater 4 er montert frigjør-ingsbart til rammen 10.

I den utførelsen som er vist på figur 1 omfatter rammen 10 et fordelingskammer 20, idet nevnte koblingsarrangement 13 er elektrisk koblet til det tilhørende kraftinntaket 11 og kraftuttaket 12 via elektriske strømforbindelser 21a, 21b som strekker seg gjennom fordelingskammeret 20. I utførel-sen på figur 1, er det også innrettet samleskinner 23 i fordelingskammeret 20 for å fordele kraften fra kraftinntaket 11 til de tilhørende elektriske forbindelsene 21a. Kammeret 3 til kanisteren 2 er skilt fra fordelings-kammeret 20 med en null-differensialtrykkbarriere 24 når kanisteren er montert på rammen 10. Denne null-dif f erensialtrykkbarrieren 24 utgjør her en del av den øvre veggen 25 av fordelingskammeret.

Fordelingskammeret 20 er fylt med et dielektrisk medium, fortrinnsvis i form av olje. Fordelingskammeret 20 er med fordel volumkompensert til den omgivende sjøen på en pass-sende måte. Videre er fordelingskammeret 20 med fordel trykkbalansert mot omgivende sjøvannstrykk på en passende måte. Dette innebærer at kanisteren 2 og fordelingskammeret 20 begge kan være myke tanker. Gjennomføringene 26 mellom fordelingskammeret 20 og kanisteren 3 kan være høy-spenningsgjennomføringer med olje/gass av standard indust-riell type, siden trykkdifferensialet mellom fordelingskammeret 20 og kanisterkammeret 3 er lik null. Dette elimine-rer mulige teknologigap når det gjelder høyspenningsgjen-nomføringer for trykkbeholdere, og gir kostnadseffektiv konstruksjon sammenlignet med tradisjonelle standardtrykk-beholdere.

Oppfinnelsen er selvsagt ikke på noen måte begrenset til de utførelsene som er beskrevet ovenfor. Tvert imot finnes det mange muligheter for modifikasjoner av oppfinnelsen, slik det vil fremgå for en person med vanlig kjennskap til tek-nikkområdet, uten å avvike fra grunnideen for opp-finnelsen slik den er definert i de vedlagte patentkravene.

For eksempel kan trykkbalanseringen av kammeret utføres ved hjelp av minst én trykkbeholder som omfatter gass under trykk av samme type som gassen i kammeret, hvorved at trykkbeholderen fortrinnsvis er koblet til kammeret via en reguleringsventil.

Claims

1. Undersjøisk innretning som omfatter minst én kanister (2), som omfatter et kammer (3) som inneholder minst ett elektrisk apparat (4) i form av en strømbryter, idet kammeret (3) er gassfylt og trykkbalansert mot trykket fra det omgivende sjøvannet karakterisert ved- at kammeret (3) er fylt med en dielektrisk gass som ut-gjør slukkemiddel for nevnte strømbryter (4); og - at den undersjøiske innretningen omfatter minst en trykkbeholder (5) som omfatter gass under trykk av samme type som gassen i kammeret (3), idet respektive trykkbeholder (5) er koblet til kammeret (3) via en respektiv reguleringsventil (6), som er direkte styrt av omgivelsestrykket og som mater gass inn i kanisteren for å holde trykket i kammeret lik omgivelsestrykket når den undersjøiske innretningen (1) blir senket ned mot havbunnen.

2. Undersjøisk innretning i henhold til krav 1, karakterisert ved: - at den undersjøiske innretningen omfatter en ramme (10) som har minst ett inntak (11) for elektrisk kraft, minst ett uttak (12) for elektrisk kraft, samt et fordelingskammer (20); og - at respektive elektriske apparat (4) plassert i nevnte kanisterkammer (3) er elektrisk koblet til det respektive tilhørende kraftinntaket (11) og kraftuttaket (12) via elektriske tilkoblinger (21a, 21b) som strekker seg gjennom fordelingskammeret (20).

3. Undersjøisk innretning i henhold til krav 2, karakterisert ved at kammeret (3) til respektive kanister (2) er skilt fra fordelingskammeret (20) ved en null-differensialtrykkbarriere (24).

4. Undersjøisk innretning i henhold til krav 2 eller 3, karakterisert ved at fordelingskammeret (20) er fylt med et dielektrisk medium.

5. Undersjøisk innretning i henhold til krav 4, karakterisert ved at fordelingskammeret (20) er volumkompensert, fortrinnsvis til den omgivende sjøen.

6. Undersjøisk innretning i henhold til hvilket som helst krav 2-5, karakterisert ved at fordelingskammeret (20) er trykkbalansert, fortrinnsvis mot omgivende sjøvanntrykk.

7. Undersjøisk innretning i henhold til hvilket som helst krav 2-6, karakterisert ved at kanisteren (2) og fordelingskammeret (20) er myke tanker.