NO334783B1 - Anordning for til- og frakobling av to rørseksjoner i et fluidoverføringssystem - Google Patents

Abstract

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en anordning for til- og frakobling av to rørseksjoner i et fluidoverføringssystem. I nevnte anordning er hver seksjon (2, 3) konfigurert som en spjeldventil tilveiebragt med et spjeld (5, 6) dreibart montert inne i seksjonen om en dreieakse mellom en posisjon som lukker tverrsnittet for fluidstrømmen og en posisjon som åpner nevnte strømningstverrsnitt, idet dreieaksene strekker seg vinkelrett på røraksen og parallelt med hverandre. Anordningen er kjennetegnet ved at dreieaksene (21) til spjeldene (5, 6) er anordnet eksentrisk i forhold til aksen til seksjonene (2, 3) for å redusere det rommet som avgrenses mellom spjeldene (5, 6) i deres lukkede posisjon, når seksjonene (2, 3) er forbundet med hverandre. Oppfinnelsen er nyttig ved overføring av flytende naturgass.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for til- og frakobling av to rørseksjoner i et fluidoverføringssystem, som hver innbefatter endeelementet av en rørledning og som er konfigurert i form av en spjeldventil tilveiebragt med et spjeld montert for å dreie inne i rørseksjonen rundt en dreieakse mellom en posisjon for lukking av tverrsnittet til fluidstrømmen og en posisjon for åpning av sistnevnte, og en ytre innretning for styring av dreiingen, idet dreieaksene strekker seg vinkelrett på rørets akse og parallelt med hverandre.

Koplingsanordninger av denne typen er allerede kjent, og gjør det mulig å sammenkoble de respektive rørledninger for tilførsel og mottak av et fluid i den ene eller andre retningen, mellom to stasjoner, hvorav en kan være en fast stasjon og den andre kan være en mobil stasjon.

I de tidligere kjente til- og frakoblingsanordninger er det også kjent å tilveiebringe en nødfrakoblingsinnretning som, i en ekstrem avdrifts- eller ulykkessituasjon, for eksempel i tilfelle brann, gjør det mulig å distansere den mobile rørseksjonen fra den fast rørseksjonen for å forhindre skade på strukturen eller awridning av rørene samtidig som det sikres at fluidet holdes i rørledningene.

I de tidligere kjente anordninger er dreieaksene til spjeldene i de to rørseksjonene adskilt fra hverandre, i den aksielle retningen for rørsesksjonene, når rørseksjonene er koblet til hverandre, som således muliggjør effektuering av deres dreiebevegelse mellom åpne og lukkede posisjoner. Dette har den ulempen at når spjeldene er i sin lu lukkede posisjon avgrenser de mellom seg et relativt stort rom som er fylt med fluid. En anordning av denne typen blir beskrevet i FR 2572786 A. I tilfelle en nødfrakobling blir denne fluidmengden tapt til omgivelsene.

En slik hendelse er svært alvorlig når de overførte fluider er farlige for mennesker og miljø, eller innebærer en brannfare. Dette er spesielt tilfellet ved overføring av flytende naturgass (LNG) mellom for eksempel en laste- eller losseterminal og et tankskip for flytende gass.

Den foreliggende oppfinnelse har til hensikt å foreslå en til-og-frakoblingsanordning av typen definert ovenfor, men som ikke lenger har den store ulempen som akkurat har blitt nevnt.

For å oppnå dette formålet, er til-og-fra-koblingsanordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kjennetegnet ved det faktum at dreieaksene til spjeldene er anordnet eksentrisk, i forhold til aksen til rørseksjonene, for å redusere rommet som avgrenses mellom spjeldene i deres lukkede posisjon når rørseksjonene er rørforbundet.

I henhold til et kjennetegnende trekk ved oppfinnelsen er dreieaksene anordnet eksentrisk vinkelrett i forhold til aksen til rørseksjonene, symmetrisk i forhold til denne aksen.

I henhold til et annet kjennetegnende trekk ved oppfinnelsen, er rommet mellom de to ovennevnte spjeld tilnærmelsesvis null når de er i sin lukkede posisjon.

I henhold til nok et kjennetegnende trekk ved oppfinnelsen butter de to ovennevnte spjeld mot hverandre i deres åpne posisjon for å fjerne kinematisk slark og derfor alle vibrasjoner eller blafringer av spjeldene som kan bli forårsaket av ustabiliteter i fluids trammen.

I henhold til nok et ytterligere kjennetegnende trekk ved oppfinnelsen, er dreieaksen til et spjeld dannet av en aksel festet ved montering på den bakre overflaten av spjeldet.

I henhold til nok et ytterligere kjennetegnende trekk ved oppfinnelsen, er dreieaksen til et spjeld anordnet utenfor tverrsnittet til fluidstrømmen i rørseksjonen i hvilken spjeldet er dreibart montert.

I henhold til nok et ytterligere kjennetegnende trekk ved oppfinnelsen er en tapp festet i omkretsen av spjeldet, og dreieaksen er anordnet i den frie enden av denne tappen.

I henhold til nok et ytterligere kjennetegnende trekk ved oppfinnelsen, er en innretning med leddarmer tilknyttet et spjeld for å sikre dreining av dette, idet den frie enden av en av armene er leddforbundet med spjeldet, mens den frie enden av den andre armen er leddforbundet med veggen til rørseksjonen.

Oppfinnelsen vil bli bedre forstått, og andre formål, kjennetegnende trekk, detaljer og fordeler med den, vil fremgå tydeligere i den etterfølgende forklarende beskrivelse med henvisning til de vedlagte skjematiske tegninger, kun gitt som et eksempel, og som viser to utførelsesformer av oppfinnelsen der: figur 1 er et riss i aksielt snitt av en til- og frakoblingsanordning i henhold til den foreliggende oppfinnelse, langs linjen I-l i fig. 2, der frakoblingsanordningen bare er skjematisk fremstilt;

figur 2 er et snittriss av anordningen i henhold til fig. 1, i retning av linjen li-ll i fig. 1, og som viser anordningen i den lukkede posisjonen for spjeldene;

figur 3 er et riss liknende fig. 2, og som viser spjeldene i deres åpne posisjon;

figur 4 er et riss av anordningen i henhold til fig. 2 etter nødfrakobling;

figur 5 er et riss i aksielt snitt av en annen utførelses form av en anordning i

henhold til oppfinnelsen; og som viser spjeldene i deres lukkede posisjon;

figur 6 er et riss lignende figur 5, som viser spjeldene i deres åpne posisjon;

og

figur 7 er et snittriss langs linjen VII-VII i fig. 6.

Figurene 1 til 4 viser en første utførelsesform av en anordning for til- og frakobling av to endeseksjoner av rørledninger som skal kobles sammen i et system for overføring av fluid slik som flytende naturgass mellom to stasjoner. En av stasjonene kan være et tankskip for flytende gass, og den andre kan være en laste- eller losseterminal. Figurene viser bare til- og frakoblingsanordningen, som har det generelle henvisnings-tallet 1, og som inkluderer to rørseksjoner 2, 3 respektivt montert i endene av rørledningene til de to stasjonene nevnt ovenfor. Hver seksjon er produsert i form av en spjeldventil, og har sirkulære spjeld 5, 6 som er montert inne i rørseksjonen, og for hvilke fluidstrømningstverrsnittet følgelig er sirkulært.

Hvert spjeld 5 og 6 er montert for å dreie inne i seksjonen 2, 3 som den er tilknyttet, respektivt rundt en akse X, X' mellom en posisjon for lukking av fluidstrømnings-tverrsnittet, vist i figurene 1 og 2, og en posisjon for åpning av dette tverrsnittet, vist i fig. 3.

Hver rørseksjon eller -ventil 2, 3 har en generelt sylindrisk form, og er i sin ende tilstøtende den andre rørseksjonen tilveiebragt med en ringformet krage 8 som gir rørseksjonen en flat frontoverflate 9. Omkretsoverflaten av de to kragene er konfigurert på en slik måte at de i tilkoblingstilstanden for de to rørseksjonene 2 og 3. som da er aksielt innrettet, danner en sammenstilling med et ytre kjeglestubbformet omriss 10 som er tiltenkt å opptas i et spor med en komplementær V-form i en

nødfrakoblingsinnretning, skjematisk vist med en ring 12 i figurene 2 og 3. Denne nødfrakoblingsinnretningen er vist og beskrevet i fransk patent nr 2 580 367. Gitt at

den ikke er noen del av oppfinnelsen, vil den ikke bli beskrevet mer detaljert. Det er tilstrekkelig å indikere, for forståelse av oppfinnelsen, at ringen 12 for eksempel utgjøres av to ringsegmenter 13,14 som, når rørseksjonene er forbundet med hverandre, sikrer immobilisering av de to seksjonene i deres forbundne posisjon, som vist i figur 2, og som kan bli adskilt, på måten indikert i figur 4 med piler, i tilfelle en nødfrakobling, ved således å frigjøre kragene 9 [sic; 8] til de to rørseksjonene, som gjør det mulig å adskille dem, som også vist i fig. 4.

Det skal bemerkes at de to ringsegmentene 13 og 14 forblir tilkoblet til rørseksjonen 3. For ytterligere detaljer vedrørende frakoblingsinnretningen vises det til fransk patent nr 2 580 367. Det skal også bemerkes at denne nødfrakoblingsinnretningen bare er representert i fig. 1 av de to sirkulære elementene 15 og 16 for sammenstilling av de to ringsegmentene 13 og 14.

I henhold til et vesentlig trekk ved oppfinnelsen, er den ytre frontoverflaten 18 til hver spjeld 5, 6 i den lukkede posisjon innrettet med en flat omkrets overflate 9 av kragen 8 til dens rørseksjon, slik at de to overflatene 18 er i kontakt med hverandre når de to rørseksjonene 2 og 3 er forbundet med hverandre.

Spjeldenes 5 og 6 evne til å dreie fra denne lukkede posisjonen til deres åpne posisjon vist i fig. 3 blir sikret ved hjelp av passende arrangementer av deres dreieakser.

I henhold til et annet viktig trekk ved oppfinnelsen, butter de to spjeldene mot hverandre i den åpne posisjonen. Dette arrangementet gjør det mulig å stoppe det kinematiske slarket, og forhindre all vibrasjon eller blafring av spjeldene som kan bli forårsaket av ustabiliteter i fluidstrømmen.

For å tilveiebringe de to kjennetegnende trekkene er, for det første, aksen X til spjeldet 5 og aksen X' til spjeldet 6 anordnet eksentrisk fra hverandre i retning av aksen Y-Y til rørseksjonene, og er, for det andre, symmetrisk eksentrisk i forhold til denne aksen Y-Y. Forskjellene er grovt sett de samme i begge tilfeller. De to spjeldene er således i kontakt med hverandre i deres lukkede posisjon, og kan begge dreie rundt sine akser på en synkron måte for å nå den åpne posisjonen vist i figur 3 hvori de to spjeldene er orientert parallelt med aksen Y-Y til rørseksjonene mens de fremdeles er i kontakt på en del av sine overflater. Hvert spjeld har derfor utført en dreiebevegelse med en kvart omdreining.

Dreieaksen til hvert spjeld blir materialisert ved å operere akselen 21 og akseltappen 22 som er aksielt innrettet. Akselen 21 er rotasjonsmessig fast tilkoblet i festetappen 23 plassert høyt nær omkretsen av spjeldet, ragende fra den bakre overflaten av det, og er rotert i det ytre rørformede endestykket 24 av rørseksjonen. Den frie ytre enden 25 av denne akselen er konfigurert slik at den kan bli satt i rotasjon. Akselenden 22 er installert med en ende i 27 i legemet til rørseksjonen og dens ende 28 er opptatt på en slik måte at den roterer fritt i tappen 30 tilveiebragt på den bakre overflaten av spjeldet nær dets omkrets, langt nede.

Det skal bemerkes at en seksjon bærer, på sin flate frontoverflate 9, en ringformet pakning 32 som er anordnet i en passende ringformet forsenkning. Denne pakningen kan være av metall, av plast, eller av et komposittmateriale. Figurene 1 til 3 representerer modul 1 i en tilkoblet tilstand fra inngrep av kragene 8 ved deres kjeglestubbformede omkretsoverflate i det V-formede sporet i ringen 12 til nød-frakoblingsinnretningen. Figur 4 viser de to rørseksjonene 2 og 3 etter en nødfrakobling. Det kan sees, som indikert ovenfor, at denne frakoblingen oppstår ved åpning av ring 12, med andre ord ved radiell bevegelse av de to ringsegmentene 13 og 14 utover. Figurene 5 til 7 viser en andre utførelsesform av til- og frakoblingsmodulen 1 i henhold til oppfinnelsen. I denne utførelsesformen er dreieaksene til spjeldene 5 og 6 plassert utenfor fluidstrømningstverrsnittet til seksjonene 2 og 3. For dette formål er tappen 34, som strekker seg mot utsiden, tilveiebragt i omkretsen av spjeldene 5 og 6, på deres bakre overflate. I den andre frie enden av denne tappen er det installert en rotasjonsaksel 36 hvis akse utgjør dreieaksen til spjeldet.

Operasjonen av hver spjeld blir gjort ved hjelp av to leddarmer, nemlig en første arm 41, som er leddforbundet i 42 på den bakre overflaten av spjeldet, og en andre arm 43, som er leddforbundet i sin frie ende i 44 til legemet til rørseksjonen. Akslene er leddforbundet til hverandre i 45. Leddaksene til armene strekker seg selvfølgelig parallelt med dreieaksen til spjeldene. Som vist i figurene er, for å tillate folding av armene 41 og 43 under dreiing av spjeldet i dens åpne posisjon, vist i fig. 6, rørseksjonen tilveiebragt med sidefremspring 47 som gjør det mulig å motta de to armene som da er foldet på hverandre.

For operasjon av dens spjeld, for åpning og for lukking 5 eller 6, er hver seksjon tilveiebragt med et rørformet endestykke 49 for gjennomføring av operasjonsakselen, hvis ytre styringsende er vist ved 50. Akselen virker på armen 43 på stedet for dets ledd 44 på den bakre overflaten.

Det skal også bemerkes at den lukkede posisjonen for spjeldet er leddarmene 41 og 43 innrettet, som tilveiebringer avstivning som underletter opptak av belastninger av spjeldet og låsing av den lukkede posisjonen.

Den andre utførelsesformen av modulen i henhold til oppfinnelsen, vist i figurene 5 til 7, har den fordelen at tverrsnittet til fluidstrømmen i rørseksjonene er fullstendig fritt, som muliggjør skraping av rørledningene ved bruk av et lunger-element som beveges gjennom rørledningene, skjøvet av en gass eller en væske, for å tømme ut fluidet som føres i den mobile rørledningen.

De to utførelsesformene av oppfinnelsen har den felles fordel at rommet som avgrenses mellom de to spjeldene er praktisk talt null i deres lukkede posisjon, slik at under nød-frakobling, etter lukking av spjeldene som vist i fig. 4, er det ikke noe fluid som kan komme ut i omgivelsene. Følgelig er faren for miljøforurensning utelukket. Modulen i henhold til oppfinnelsen er således spesielt egnet for overføring av alt fluid som er skadelig for miljøet, slik som for eksempel flytende naturgass. En annen fordel med oppfinnelsen ligger i den lette vekten til modulen. Enda en fordel med oppfinnelsen ligger i det faktum at spjeldene, i deres åpne posisjon, er understøttet og immobilisert, som forhindrer all vibrasjon eller blafring som kan forårsakes av ustabiliteter i gass-strømmen. I tilfellet med den første utførelsesformen ligger spjeldene flatt mot hverandre i sin åpne posisjon, som vist i fig. 3. I den andre utførelsesformen ligger spjeldene flatt mot anleggssonene i rørseksjonene.

Mangfoldige modifikasjoner kan selvfølgelig bli gjort med de beskrevne og viste utførelsesformer. Det vil således være mulig, i sammenheng med den andre utførelses-formen, å plassere leddaksene til spjeldene på en diametralt motsatt måte.

Claims (10)

1. Anordning for til- og frakobling av to rørseksjoner i et fluidoverføringssystem, som hver utgjør endeelementet av en rørledning og er konfigurert i form av en spjeldventil tilveiebragt med et spjeld montert for å dreie inne i rørseksjonen rundt en dreieakse mellom den posisjon som lukker tverrsnittet til fluidstrømmen og en posisjon som åpner dette strømningstverrsnittet, idet dreieaksene strekker seg vinkelrett på aksen til røret og parallelt med hverandre,karakterisert vedat dreieaksene (X, X', 21, 36) til spjeldene (5, 6) er anordnet eksentrisk i forhold til aksen (Y-Y) til seksjonene (2, 3) for å redusere rommet avgrenset mellom spjeldene (5, 6) i deres lukkede posisjon når seksjonene (2, 3) er i den tilkoblede tilstand.

2. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat dreieaksene (X, X', 21) er eksentrisk vinkelrett i forhold til aksen (Y-Y) til rørseksjonene, symmetrisk i forhold til denne aksen.

3. Anordning i henhold til krav 2,karakterisert vedat rommet mellom de to spjeldene (5, 6) er tilnærmelsesvis null når de er i sin lukkede posisjon.

4. Anordning i henhold til krav 3,karakterisert vedat de to spjeldene (5, 6) butter mot hverandre i sin åpne posisjon for å forhindre kinematisk slark og vibrasjoner eller blafring av spjeldene som kan forårsakes av ustabiliteter i fluidstrømmen.

5. Anordning i henhold til et hvilket som helst av kravene 2 til 4,karakterisert vedat dreieaksen til spjeldet (5, 6) utgjøres av en aksel (21) som er rotasjonsmessig fast montert på den bakre overflaten av spjeldet.

6. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat dreieaksen (36) til spjeldet (5, 6) er anordnet utenfor tverrsnittet til fluidstrømmen i rørseksjonen (2, 3) i hvilken spjeldet er dreibart montert.

7. Anordning i henhold til krav 6,karakterisert vedat en tapp (34) er festet i omkretsen av spjeldet (5, 6), og at dreieaksen (36) er anordnet i den frie enden av denne tappen (34).

8. Anordning i henhold til et hvilket som helst av kravene 6 og 7,karakterisert vedat en innretning med leddarmer (41,43) er tilknyttet spjeldet (5, 6) for å sikre dreiing av dette, idet den frie enden av en (41) av armene er leddforbundet med spjeldet, mens den frie enden av den andre armen (43) er leddforbundet i (44) med veggen til rørseksjonen.

9. Anordning i henhold til krav 7,karakterisert vedat rørseksjonen (2, 3) har et sidefremspring (47) for å romme leddarmene (41, 43) i den åpne posisjonen for klaffen.

10. Anordning i henhold til kravene 6 til 9,karakterisertved at leddarmene (41,43) er i avstivende posisjoner når spjeldene (5,6) er i lukket posisjon.