NO346352B1

NO346352B1 - Regulerings- og forsyningsenhet

Info

Publication number: NO346352B1
Application number: NO20120895A
Authority: NO
Inventors: Daniel Abicht; Reinhard Thies; Joachim Keese; Florian Tegt; Harald Schumacher
Original assignee: Onesubsea Ip Uk Ltd
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2022-06-20
Also published as: GB201218528D0; GB2491789A; US20130019964A1; GB2491789B; NO20120895A1; WO2011113448A1; SG183800A1; US10030462B2

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en regulerings- og forsyningsenhet for en aktuatoranordning til en struping, en ventil, en utblåsningssikring eller en annen anordning som blir anvendt i forbindelse med produksjon av olje og naturgass. En slik enhet kan omfatte i hvert fall en hjelpekraftforsyning, som spesielt er oppladbar, og en forbindelsesanordning som blir anvendt for utveksling av data og/eller for spenningstilførsel. Aktuatoranordningen er normalt inneholdt i et hus, og regulerings- og forsyningsenheten kan også være anordnet i dette huset. Det kan imidlertid være en fordel om den aktuelle enheten er atskilt fra aktuatoranordningen. Dette gjør den lettere tilgjengelig, f.eks. for vedlikeholdsformål.

Slike driftsanordninger kan bli utplassert på havbunnen, hvor de også kan være en del av et såkalt tre. Spesielt med elektrisk betjente aktuatoranordninger for slike driftsanordninger er en forbindelsesanordning for tilkobling til en spenningsforsyning nødvendig. Videre blir aktuatoranordningen normalt styrt og overvåket ved hjelp av en respektiv forbindelsesanordning for utveksling av data. Data kan bli utvekslet med en enhet som befinner seg over havoverflaten gjennom en kabelforbindelse. Spenningstilførselen kan også skje gjennom en slik kabelforbindelse, eller, i likhet med utvekslingen av data, fra en undervanns reguleringsmodul.

Aktuatoranordninger og kraftforsyningsanordninger av den aktuelle typen er beskrevet f.eks. i PCT/EP2007/003307, PCT/EP2007/003308, PCT/EP2007/004793, PCT/EP2003/09696, PCT/EP 2009/008249.

US2009/0277644 beskriver en fremgangsmåte og apparat for overvåking av ventiltre-tilstand. WO2005/078233 beskriver et kraftgenereringssystem.

US2004/0262008 beskriver et undersjøisk kommunikasjonssystem.

Ved hjelp av aktuatoranordningen blir en transportert strømning av olje eller naturgass gjennom respektive rør regulert. I forbindelse med denne transporterte strømningen kan det oppstå vibrasjoner, spesielt i aktuatoranordningen. Disse vibrasjonene er et resultat f.eks. av slitasje på den tilknyttede driftsanordningen, så som en struping, en ventil eller en utblåsningssikring. Dersom slitasjen overstiger et bestemt omfang vil vibrasjonene også tilta i styrke, slik at vibrasjonene kan bli anvendt som et mål for å bedømme tilstanden og opererbarheten til den aktuelle aktuatoranordningen eller til driftsanordningen tilknyttet denne.

Det er derfor et mål med foreliggende oppfinnelse å forbedre en regulerings- og forsyningsenhet slik at informasjon om opererbarheten til aktuatoranordningen eller til driftsanordningen kan frembringes på en enkel, strukturell måte.

Dette målet oppnås av trekkene ifølge krav 1.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en regulerings- og forsyningsenhet for en aktuatoranordning til en struping, en ventil, en utblåsningssikring eller en reguleringsanordning som blir anvendt i forbindelse med produksjon av olje og naturgass, karakterisert ved at enheten omfatter: en vibrasjonsføler for å detektere vibrasjoner som er internt i aktuatoranordningen eller reguleringsanordningen, hvor vibrasjonene i aktuatoranordningen eller reguleringsanordningen genereres av en tilstand av aktuatoranordningen eller reguleringsanordningen som reagerer på en transportert strømning; og en vibrasjonsdetekteringsanordning koblet til vibrasjonsføleren for å produsere en indikasjon av i hvert fall en av en amplitudeeller en frekvenskomponent basert på de interne strømningsvibrasjonene detektert av vibrasjonsføleren; hvor regulerings- og forsyningsenheten er innrettet til å operere aktuatoranordningen i direkte respons til en evaluering som indikerer i hvert fall en av amplitude- eller frekvenskomponenten av de detekterte vibrasjonene er over en forhåndsbestemt terskel, hvor den forhåndsbestemte terskelen er basert på tilstanden.

Ytterligere utførelsesformer av regulerings- og forsyningsenheten i henhold til den foreliggende oppfinnelse fremgår av de uselvstendige patentkrav.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er en vibrasjonsdetekteringsanordning koblet til regulerings- og forsyningsenheten, der vibrasjonsdetekteringsanordningen blir anvendt for å detektere vibrasjoner forårsaket av en transportert strømning, som kan reguleres av aktuatoranordningen. Vibrasjonene blir vurdert, f.eks. med hensyn til amplitude og/eller frekvens, og blir så anvendt for å trekke konklusjoner spesielt i forhold til slitasje av aktuatoranordningen eller av den tilhørende driftsanordningen. Når vibrasjonsutslagene overstiger en bestemt verdi, eller når det oppstår en økning i bestemte frekvenser innenfor frekvensspekteret til vibrasjonene, vil aktuatoranordningen f.eks. bli skrudd av og/eller den tilhørende driftsanordningen vil bli tilbakestilt til en posisjon der den transporterte strømningen avbrytes.

Vibrasjonsdetekteringsanordningen kan omfatte forskjellige komponenter, så som en evalueringsenhet, et datagrensesnitt og en spenningsforsyningsforbindelse. Spesielt omfatter vibrasjonsdetekteringsanordningen minst én vibrasjonsføler. Det er også mulig at anordningen kun omfatter en vibrasjonsføler, mens alle de andre komponentene av vibrasjonsdetekteringsanordningen er tilveiebragt av en annen komponent av regulerings- og forsyningsenheten.

Den respektive vibrasjonsføler kan være anordnet på regulerings- og forsyningsenheten, aktuatoranordningen eller driftsanordningen, og spesielt på et sted der de aktuelle vibrasjonene kan bli detektert på en fordelaktig måte. Det er spesielt mulig at vibrasjonsføleren er tilknyttet en komponent av regulerings- og forsyningsenheten og i tillegg er anordnet på nevnte komponent eller utgjør en del av denne. Dette gjør at de aktuelle vibrasjonene blir detektert direkte i denne komponenten og innenfor regulerings- og forsyningsenheten. De andre komponentene av regulerings- og forsyningsenheten kan bli anvendt for spenningstilførsel, evaluering og liknende i forhold til vibrasjonsføleren eller vibrasjonsdetekteringsanordningen.

Det kan også være fordelaktig om vibrasjonsføleren eller vibrasjonsføleren og en ytterligere vibrasjonsføler er tilknyttet aktuatoranordningen.

Andre mulige oppbygninger oppnås når vibrasjonsføleren er tilknyttet en pluggkoblingsmodul, eller når vibrasjonsføleren f.eks. er del av en forsynings- og kommunikasjonsenhet i regulerings- og forsyningsenheten.

Dersom flere enn én vibrasjonsføler blir anvendt, kan vibrasjonene som blir detektert flere enn én gang bli sammenliknet med hverandre, for eventuelt å detektere forskjellige årsaker til vibrasjonene eller fordelingen av vibrasjoner.

En vibrasjonsføler av den aktuelle typen kan være innrettet for å detektere vibrasjoner i tre akseretninger som er vinkelrett på hverandre. Det er også mulig å tilveiebringe en vibrasjonsføler for hver av disse aksene.

Avhengig av de respektive kravene kan vibrasjonsføleren være innrettet for periodisk og/eller fortløpende avspørring.

Når regulerings- og forsyningsenheten omfatter i hvert fall en hjelpekraftforsyning, som spesielt er oppladbar, og en forbindelsesanordning anvendt for utveksling av data og/eller for spenningstilførsel, kan en respektiv vibrasjonsføler bli matet med spenning av regulerings- og forsyningsenheten, og de detekterte dataene kan bli sendt via regulerings- og forsyningsenheten til et eksternt mottakersted.

Dataene kan bli sendt i form av rådata, uten nærmere evaluering av vibrasjonene, eller i en form der en ønsket evaluering av vibrasjonene allerede har funnet sted.

Forbindelsesanordningen kan være koblet via en kabelforbindelse til en separat pluggkoblingsmodul anordnet på aktuatoranordningen. Denne pluggkoblingsmodulen tjener til direkte å tilkoble til denne en respektiv ekstern kabelforbindelse som blir anvendt for overføring av elektrisk kraft eller for utveksling av data.

Som følge av det faktum at pluggkoblingsmodulen er atskilt fra resten av regulerings- og forsyningsenheten, kan pluggkoblingsmodulen anordnes på et hensiktsmessig sted der den kan kommes til utenfra på en enklere måte og uten skade på resten av regulerings- og forsyningsenheten. I tillegg, som følge av det faktum at pluggkoblingsmodulen er anordnet på aktuatoranordningen, oppnås en oppbygning som er mer stabil enn en oppbygning der den respektive pluggkoblingsmodul er anordnet direkte på regulerings- og forsyningsenheten. Avhengig av hvilke krav som skal oppfylles kan pluggkoblingsmodulen anordnes på et passende sted og med en passende orientering.

Kabelforbindelsen blir så anvendt for å koble pluggkoblingsmodulen til forbindelsesanordningen. En respektiv forbindelse til aktuatoranordningen kan bli opprettet på en enkel måte ved hjelp av regulerings- og forsyningsenheten. Denne regulerings- og forsyningsenheten kan også oppfylle relevante standarder, så som SIIS (Subsea Instrumentation Interface Standardisation), disse standardene omhandler spesielt tilkobling av styringssystemer til en respektiv føler på aktuatoranordningen.

Regulerings- og forsyningsenheten ifølge foreliggende oppfinnelse har en kompakt strukturell utførelse og oppfyller alle kravene til en anordning, spesielt en undervannsanordning, på havbunnen eller på et tre.

I en enkel utførelsesform av pluggkoblingsmodulen kan nevnte pluggkoblingsmodul omfatte et koblingshus og minst én pluggkoblingsanordning. Koblingshuset tjener til å plassere modulen direkte på aktuatoranordningen.

Via pluggkoblingsanordningen kan en passende kabelforbindelse for tilførsel av elektrisk kraft og for utveksling av data bli tilkoblet. Denne kabelforbindelsen er koblet til resten av regulerings- og forsyningsenheten via den ovennevnte ytterligere kabelforbindelsen.

For enkel overføring av elektrisk kraft eller data fra pluggkoblingsmodulen og fra resten av regulerings- og forsyningsenheten til aktuatoranordningen, kan en koblingsinnretning for overføring av elektrisk kraft og/eller data være anordnet mellom koblingshuset og aktuatoranordningen.

Ifølge en enkel og fordelaktig utførelsesform kan koblingshuset være festet til yttersiden av huset til aktuatoranordningen, spesielt slik at det er løsbart fra dette. Det er imidlertid også mulig at koblingshuset er løsbart festet til andre deler av aktuatoranordningen eller andre enheter for montering av aktuatoranordningen på havbunnen eller på et tre.

Alt dette tatt i betraktning oppnås en høy variasjonsmulighet i anordningen av pluggkoblingsmodulen i forhold til aktuatoranordningen og resten av reguleringsog forsyningsenheten.

Ifølge en enkel utførelsesform kan aktuatoranordningen bli tilført kraft direkte via pluggkoblingsmodulen. Samtidig kan denne pluggkoblingsmodulen også bli anvendt for å forsyne elektrisk kraft til resten av regulerings- og forsyningsenheten, og spesielt for å forsyne de respektive elektroniske komponenter eller for å lade den oppladbare hjelpekraftforsyningen.

I denne forbindelse kan pluggkoblingsmodulen bli koblet til en ekstern styremodul også direkte på havbunnen eller til et fjernstyrt kjøretøy. Et slikt fjernstyrt kjøretøy er f.eks. et såkalt fjernbetjent kjøretøy (ROV) eller en autonom undervannsfarkost (AUV), i det følgende kan "ROV" alltid erstattes med "AUV".

Av redundansgrunner er det i tillegg en fordel om aktuatoranordningen er tilknyttet to regulerings- og forsyningsenheter og/eller en pluggkoblingsmodul med to pluggkoblingsanordninger.

I forbindelse med en ROV kan det i tillegg være en fordel om pluggkoblingsmodulen er innrettet for kobling av en ROV-spenningsforsyningslinje og/eller en ROV-datalinje for tilførsel av elektrisk kraft av og for utveksling av data med ROV-en. På denne måten er det ikke bare mulig å mekanisk lukke eller avbryte forbindelsen mellom regulerings- og forsyningsenheten og aktuatoranordningen for eksempel ved hjelp av ROV-en, men tilførselen kan også bevirkes for eksempel av ROV-en, i stedet for regulerings- og forsyningsenheten. Et slikt avbrudd i forbindelsen mellom regulerings- og forsyningsenheten og aktuatoranordningen kan skje f.eks. når regulerings- og forsyningsenheten ikke lenger er i stand til å forsyne og styre aktuatoranordningen. I dette tilfellet blir en ekstern reserveforsyning og styring av aktuatoranordningen besørget av ROV-en.

Ved en slik ekstern forsyning og styring vil det være spesielt nyttig om ROV-en selv er utstyrt med passende regulerings- og forsyningsmuligheter eller tilveiebringer det samme gjennom et eksternt oppsett.

I denne forbindelse kan det også anses som fordelaktig om enheten omfatter et enhetshus som er løsbart festet til aktuatoranordningen.

Enhetshuset kan inneholde et flertall anordninger, og i hvert fall kommunikasjonsgrensesnittet, hjelpekraftforsyningen og motorstyringsenheten er anordnet i enhetshuset.

For å oppfylle spesielt nivå 2 i SIIS-forskriften, kan feltbussen være en CAN-buss. En slik buss er en standardisert, sanntids feltbuss for seriell dataoverføring. En slik CAN-buss er normalt en totrådsbuss, og kan være utført med kobberledninger eller ved hjelp av glassfiber.

Generelt er det også mulig å overføre de respektive dataene over spenningsforsyningslinjen. Ifølge foreliggende oppfinnelse foreslås det spesielt at forbindelsene for feltbussen og spenningsforsyningslinjen bør være realisert som separate forbindelser.

For å forenkle den strukturelle oppbygningen til regulerings- og forsyningsenheten som helhet kan kommunikasjonsgrensesnittet og spenningsforsyningsforbindelsen være definert av en forsynings- og kommunikasjonsenhet. Sistnevnte kan være anordnet som en separat enhet inne i enhetshuset, og den kan være koblet til de andre enhetene inne i nevnte enhetshus, så som hjelpekraftforsyningen, motorstyringsenheten eller liknende.

For å forenkle den respektive forbindelse mellom forsynings- og kommunikasjonsenheten og de andre enhetene i enhetshuset, kan forsynings- og kommunikasjonsenheten omfatte i hvert fall utganger for å forsyne elektrisk kraft til motorstyringsenheten, hjelpekraftforsyningen og/eller minst én følerenhet for aktuatoranordningen.

Det er også mulig at forsynings- og kommunikasjonsenheten omfatter forbindelser for kommunikasjon med og/eller styring av hjelpekraftforsyningen, motorstyringsenheten og/eller følerenheten for aktuatoranordningen. De aktuelle bussforbindelsene kan være tilpasset for forskjellige typer busser, så som en CAN-buss, en RS485-buss eller liknende. Dette gjelder på samme måte også for utgangene for å forsyne elektrisk kraft, som kan levere forskjellig spenning avhengig av spenningen nødvendig for den respektive enhet som forsynes.

Videre kan det anses som fordelaktig om forsynings- og kommunikasjonsenheten er forsynt med en jordterminal koblet i hvert fall til hjelpekraftforsyningen og/eller motorstyringsenheten.

I tillegg vil det være fordelaktig om en inert gassatmosfære er dannet i enhetshuset. Denne inerte gassatmosfæren kan f.eks. være en nitrogenatmosfære under et trykk på 1 til 2 eller mer enn 2 bar.

I denne sammenheng kan den aktuelle forbindelsen være en forbindelse til en undervanns styringsmodul for kommunikasjon og/eller spenningstilførsel. Det er imidlertid også mulig å besørge kommunikasjon og spenningstilførsel gjennom separate forbindelseslinjer til forskjellige styringsmoduler eller til andre styringsenheter, spesielt for å styre enheter på havbunnen.

Videre kan dataene vedrørende vibrasjonene bli sendt fra regulerings- og forsyningsenheten direkte til den respektive styremodul og fra styremodulen f.eks. til en annen stasjon. I tillegg kan vibrasjonsdetekteringsanordningen være innrettet for avspørring av ROV-en, når sistnevnte lukker forbindelsen mellom reguleringsog forsyningsenheten og aktuatoranordningen. I denne forbindelse kan vibrasjonsdetekteringsanordningen bli avspurt via det respektive kommunikasjonsgrensesnittet til forbindelsesanordningen i regulerings- og forsyningsenheten. Dette gjelder tilsvarende også for vibrasjonsdetekteringsanordninger som ikke er anordnet inne i eller på regulerings- og forsyningsenheten, men kun er koblet til denne for overføring av aktuelle data og for kraftforsyningsformål.

I det følgende vil en fordelaktig utførelsesform av foreliggende oppfinnelse bli forklart mer detaljert med støtte i de vedlagte tegningene, der

Figur 1 viser en perspektivbetraktning av en aktuatoranordning for en struping med regulerings- og forsyningsenheten ifølge foreliggende oppfinnelse, og

Figur 2 viser et blokkdiagram av regulerings- og forsyningsenheten og av aktuatoranordningen.

Figur 1 viser en perspektivbetraktning sett fra siden av en aktuatoranordning 2 for en struping 3, som kun er vist i form av en strupeinnsats 22, som en driftsanordning 8. Aktuatoranordningen 2 omfatter i det minste et spindeldrev med en tilknyttet drivenhet, og spesielt også en posisjonsføler, og alle de nevnte komponenter er anordnet inne i et sylindrisk hus. Strupeinnsatsen 22 er aksielt bevegelig ved hjelp av spindeldrevet.

Andre anordninger som blir anvendt i forbindelse med produksjon av olje og naturgass er f.eks. en ventil, en utblåsningssikring eller andre enheter av denne typen. Direkte tilstøtende aktuatoranordningen 2 er en regulerings- og forsyningsenhet 1 ifølge foreliggende oppfinnelse anordnet på en underlagsplate 23. Denne regulerings- og forsyningsenheten 1 er del av en redundant konstruksjon, slik at en andre regulerings- og forsyningsenhet 12 er anordnet direkte tilstøtende nevnte første enhet og koblet parallelt med denne. De respektive regulerings- og forsyningsenhetene 1 og 12 har et enhetshus 9. Også dette enhetshuset 9 er sylindrisk.

De respektive enhetshusene 9 er koblet til en pluggkoblingsmodul 20 via en kabelforbindelse 27. Sett i forhold til enhetshusene 9 er denne pluggkoblingsmodulen 20 anordnet på motsatt side av aktuatoranordningen 2. Pluggkoblingsmodulen 20 er løsbart koblet, via et koblingshus 28, til en ytterside av et respektivt hus 30 til aktuatoranordningen 2. To pluggkoblingsanordninger 29 og 31 er anordnet på en overside av koblingshuset 28. Tilsvarende som de to enhetshusene 9, har disse pluggkoblingsanordningene en redundant oppbygning, i det hver av disse pluggkoblingsanordningene er koblet til et respektivt enhetshus 9 via kabelforbindelsen 27.

Pluggkoblingsmodulen 20 forsynt med pluggkoblingsanordningene 29 og 31 sørger, for det første, for tilkobling til styringsmodulen 21, som angitt av en stiplet linje i figur 1 og som også er anordnet under havoverflaten, og spesielt på havbunnen.

For det andre sørger pluggkoblingsanordningene for tilkobling til et fjernstyrt kjøretøy, så som et fjernbetjent kjøretøy (ROV). Dette fjernbetjente kjøretøyet kan bli anvendt ikke bare for å transportere hele enheten vist i figur 1 og for å frakte enheten til eller fjerne den fra dets brukssted, men også for å bistå styringen av og tilførselen til aktuatoranordningen av regulerings- og forsyningsenheten. Dette vil spesielt skje i tilfeller der den respektive regulerings- og forsyningsenhet ikke lenger fungerer korrekt. For dette formål kan ROV-en være forsynt med spesialenheter, se f.eks. forsynings- og kommunikasjonsenheten 14 og hjelpekraftforsyningen 4 eller motorstyringsenheten 13. På denne måten kan funksjonen til regulerings- og forsyningsenheten 1 erstattes av ROV 32.

Den respektive styringen og tilførselen som besørges av ROV-en svarer i denne forbindelse til styringen og forsyningen gjennom regulerings- og forsyningsenheten, som vil bli beskrevet i det følgende under henvisning f.eks. til figur 2.

En respektiv elektrisk forbindelse mellom pluggkoblingsmodulen 20 og aktuatoranordningen 2 blir opprettet via en koblingsanordning 24 mellom koblingshuset 28 og huset 30 til aktuatoranordningen 2. Også styringen og forsyningen av aktuatoranordningen 2 som besørges henholdsvis av reguleringsog forsyningsenhetene 1 og 12, blir utført via denne koblingsanordningen 24.

Den stiplede linjen i figur 1 representerer en forbindelse til en styremodul 21, som også er anordnet under havoverflaten, og spesielt på havbunnen.

Hele enheten vist i figur 1 kan bli transportert f.eks. av en ROV, og den kan bli fraktet til og fjernet fra sitt brukssted.

Figur 2 viser et blokkdiagram av enheten i figur 1. Forskjellige enheter er anordnet inne i det respektive enhetshuset 9 til regulerings- og forsyningsenhetene 1 og 12. En første enhet er en forsynings- og kommunikasjonsenhet 14. Denne forsyningsog kommunikasjonsenheten 14 omfatter de respektive terminalene og forbindelsesanordningen 5 tilkoblet via kabelforbindelsen 27 i figur 1.

Forbindelsesanordningen 5 omfatter et kommunikasjonsgrensesnitt 6 og en spenningsforsyningskobling 7. En kabelforbindelse 27, som er koblet til spenningsforsyningskoblingen 7, er vist ved nevnte spenningsforsyningskobling. Denne kabelforbindelsen 27 strekker seg, igjen jfr. figur 1, f.eks. opp til pluggkoblingsmodulen 20.

Kommunikasjonsgrensesnittet 6 er realisert som et feltbussgrensesnitt og blir spesielt anvendt for tilkobling av en CAN-buss.

Spenningsforsyningskoblingen 7 er f.eks. en likespenningsforbindelse for en bestemt effekt, for eksempel 48W, og for en bestemt elektrisk spenning eller et område av elektrisk spenning, for eksempel 20-27 VDC.

Forsynings- og kommunikasjonsenheten 14 er forsynt med ytterligere koblinger inne i enhetshuset. Disse koblingene er f.eks. to terminaler 15, 16 for å forsyne elektrisk kraft til en hjelpekraftforsyning 4 og en følerenhet 25 for aktuatoranordningen 2. Følerenheten 25 kan også omfatte forskjellige følere, f.eks. for posisjonsbestemmelse, temperaturdeteksjon eller liknende.

Forsynings- og kommunikasjonsenheten 14 er også forsynt med bussforbindelser 17 og 18 gjennom hvilke data blir kommunisert med hjelpekraftforsyningen 4 eller følerenheten 25. Bussforbindelsen 17 er f.eks. en RS485-bussforbindelse og bussforbindelsen 18 er en CAN-bussforbindelse.

Ved hjelp av bussforbindelsen 18 og gjennom hjelpekraftforsyningen 4 er det også mulig å styre den respektive motorstyringsenheten 13. Denne motorstyringsenheten 13 er koblet til respektive motorer, som kun er vist skjematisk i figur 2 og som er angitt med henvisningstall 26.

De respektive terminalene 15 og 16 som blir anvendt for å tilføre elektrisk kraft kan levere forskjellige effekter og spenninger. Videre kan hjelpekraftforsyningen 4 være koblet til forsyningsterminalen 16 i forsynings- og kommunikasjonsenheten 14 for å lade den, og den kan også være koblet til terminalen 15, som også er tilknyttet følerenheten 25.

Endelig er forsynings- og kommunikasjonsenheten 14 også forsynt med en jordterminal 19, som er koblet til både hjelpekraftforsyningen 4 og motorstyringsenheten 13.

Inne i enhetshuset 9 kan det være en inert gassatmosfære, f.eks. en tørr nitrogenatmosfære med et trykk på 1 til 2 eller mer enn 2 bar.

I figur 2 er en vibrasjonsdetekteringsanordning 33 omfattende minst én vibrasjonsføler 34 vist inne i enhetshuset 9. En første vibrasjonsdetekteringsanordning 33 er tilknyttet forsynings- og kommunikasjonsenheten 14 i regulerings- og forsyningsenheten 1 og definerer en komponent 35, og kan være en del av den respektive komponenten 35. En ytterligere vibrasjonsdetekteringsanordning 33 kan være anordnet inne i enhetshuset 9 som en ytterligere komponent. Tilhørende forbindelser mellom forsynings- og kommunikasjonsenheten 14 og denne vibrasjonsdetekteringsanordningen 33 er ikke vist i figur 2 for å bedre oversikten. Normalt blir en slik forbindelse opprettet for spenningsforsyningsformål samt for utveksling av data. I tillegg er det mulig å tilveiebringe en passende spenningsforsyningslinje også mellom hjelpekraftforsyningen 4 og vibrasjonsdetekteringsanordningen 33. Dataene som detekteres av den respektive vibrasjonsføler 34 og eventuelt blir behandlet av den ytterligere vibrasjonsdetekteringsanordningen 33 kan bli sendt via forsynings- og kommunikasjonsenheten 14 fra regulerings- og forsyningsenheten, og kan så bli sendt til utsiden henholdsvis via en respektiv kabelforbindelse 27 og kommunikasjonsgrensesnittet 6.

Det er også mulig å knytte vibrasjonsdetekteringsanordningen 33 eller ytterligere en anordning av denne typen til aktuatoranordningen 2. Også i dette tilfellet kan data vedrørende vibrasjonene bli sendt via regulerings- og forsyningsenheten 1 f.eks. til en ekstern styremodul 21 eller til en ytterligere enhet over havoverflaten.

En annen mulighet er at, i tilfeller der en ROV 32 blir tilkoblet og aktuatoranordningen blir forsynt av nevnte ROV, jfr. pluggkoblingsmodulen 20, blir respektive data sendt fra vibrasjonsdetekteringsanordningen 33 til ROV-en og dens forsynings- og kommunikasjonsenhet 14.

Informasjonen kan bli avspurt fra vibrasjonsdetekteringsanordningen 33 eller fra vibrasjonsføleren 34 periodisk og/eller fortløpende.

Regulerings- og forsyningsenheten ifølge foreliggende oppfinnelse tjener til å forsyne aktuatoranordningen med både data og elektrisk kraft. De respektive terminalene kan være standardisert slik at de oppfyller spesielt kravene angitt i SIIS. Ved hjelp av regulerings- og forsyningsenheten kan aktuatoranordningen betjenes og styres på en enkel måte. Regulerings- og forsyningsenheten omfatter alle enhetene som er nødvendig for å styre aktuatoranordningen og for å forsyne elektrisk kraft til denne. Hjelpekraftforsyningen er oppladbar og blir spesielt anvendt for å kompensere for utfall av eller svikt i kraftforsyningen. Tilstrekkelig kraft blir forsynt for tomgangstilstanden til de respektive motorene i aktuatoranordningen, og for å betjene motorene når de er i drift.

Regulerings- og forsyningsenheten 1 er festet sammen med aktuatoranordningen 2 og kan enkelt bli transportert sammen med denne, dvs. at hele enheten vist i figur 1 kan bli transportert f.eks. av en ROV og trukket opp for vedlikehold eller reparasjon.

Et særtrekk ved regulerings- og forsyningsenheten ifølge foreliggende oppfinnelse er at regulerings- og forsyningsenheten er atskilt fra pluggkoblingsmodulen 20, i det pluggkoblingsmodulen 20 er direkte tilknyttet aktuatoranordningen 2.

Regulerings- og forsyningsenheten er koblet til pluggkoblingsmodulen via en kabelforbindelse, som er tilpasset for å kobles til den eksterne styremodulen 21, jfr. figur 1, og til ROV-en. Denne ROV-en tjener til å lukke forbindelsen og styre med eller gjennom regulerings- og forsyningsenheten og erstatter sistnevnte, slik at tilførselen av elektrisk kraft til aktuatoranordningen 2 kan videreføres direkte av ROV-en og slik at aktuatoranordningen 2 styres og overvåkes gjennom en passende utveksling av data med ROV-en.

Claims

PATENTKRAV

1. Regulerings- og forsyningsenhet (1) for en aktuatoranordning (2) til en struping (3), en ventil, en utblåsningssikring eller en reguleringsanordning som blir anvendt i forbindelse med produksjon av olje og naturgass,

k a r a k t e r i s e r t v e d at enheten omfatter:

en vibrasjonsføler (34) for å detektere vibrasjoner som er internt i aktuatoranordningen (2) eller reguleringsanordningen, hvor vibrasjonene i aktuatoranordningen (2) eller reguleringsanordningen genereres av en tilstand av aktuatoranordningen (2) eller reguleringsanordningen som reagerer på en transportert strømning; og

en vibrasjonsdetekteringsanordning (33) koblet til vibrasjonsføleren (34) for å produsere en indikasjon av i hvert fall en av en amplitude- eller en frekvenskomponent basert på de interne strømningsvibrasjonene detektert av vibrasjonsføleren (34);

hvor regulerings- og forsyningsenheten (1) er innrettet til å operere aktuatoranordningen (2) i direkte respons til en evaluering som indikerer i hvert fall en av amplitude- eller frekvenskomponenten av de detekterte vibrasjonene er over en forhåndsbestemt terskel, hvor den forhåndsbestemte terskelen er basert på tilstanden.

2. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 1, hvor vibrasjonsføleren (34) er tilknyttet en komponent (35) av regulerings- og forsyningsenheten (1).

3. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 1, hvor vibrasjonsføleren (34) er tilknyttet aktuatoranordningen (2).

4. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 1, hvor vibrasjonsføleren (34) er tilknyttet en pluggkoblingsmodul (20).

5. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 1, hvor vibrasjonsføleren (34) er del av en forsynings- og kommunikasjonsenhet i regulerings- og forsyningsenheten (1).

6. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 1, hvor vibrasjonsføleren (34) er innrettet for å detektere vibrasjoner i tre akseretninger som er vinkelrett på hverandre.

7. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 1, hvor vibrasjonsføleren (34) er innrettet for periodisk og/eller fortløpende avspørring.

8. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 1, videre omfattende:

i hvert fall en hjelpekraftforsyning (4); og

en forbindelsesanordning (5) som omfatter:

et kommunikasjonsgrensesnitt (6) for tilkobling av en feltbuss (10) for å utveksle data; eller

en spenningsforsyningsforbindelse (7) for tilkobling av en spenningsforsyningslinje for å forsyne spenning;

hvor hjelpekraftforsyningen (4) er oppladbar.

9. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 8, hvor regulerings- og forsyningsenheten (1) er atskilt fra aktuatoranordningen (2) og er forsynt med et enhetshus (9) som har i hvert fall kommunikasjonsgrensesnittet (6), hjelpekraftforsyningen (4) og en motorstyringsenhet (13) anordnet deri.

10. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 8, hvor feltbussen (10) er en CAN-buss.

11. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 8, hvor forbindelsesanordningen (5) omfatter kommunikasjonsgrensesnittet (6) og spenningsforsyningsforbindelsen (7) og hvor terminaler for feltbussen (10) og spenningsforsyningen er implementert separat.

12. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 9, hvor kommunikasjonsgrensesnittet (6) og spenningsforsyningsforbindelsen (7) er dannet på en forsynings- og kommunikasjonsenhet (14), der nevnte forsynings- og kommunikasjonsenhet (14) omfatter forbindelser for å forsyne elektrisk kraft til motorstyringsenheten (13), hjelpekraftforsyningen (4) eller minst én følerenhet i aktuatoranordningen (2).

13. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 12, hvor forsynings- og kommunikasjonsenheten (14) omfatter bussforbindelser (17, 18) for kommunikasjon med eller styring av hjelpekraftforsyningen (4), motorstyringsenheten (13) eller følerenheten i aktuatoranordningen (2).

14. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 12, hvor forsynings- og kommunikasjonsenheten (14) omfatter en jordterminal (19) koblet i hvert fall til hjelpekraftforsyningen (4) eller motorstyringsenheten (13).

15. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 8, hvor forbindelsesanordningen (5) er koblet via en kabelforbindelse (27) til en separat pluggkoblingsmodul (20) anordnet på aktuatoranordningen (2).

16. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 15, hvor pluggkoblingsmodulen (20) omfatter et koblingshus (28) og minst én pluggkoblingsanordning (29, 31).

17. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 16, hvor en koblingsanordning (24) for overføring av elektrisk kraft eller data er anordnet mellom koblingshuset (28) og aktuatoranordningen (2).

18. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 15, hvor pluggkoblingsmodulen (20) er innrettet for å kobles til en ekstern styremodul (21) eller et fjernstyrt kjøretøy (32).

19. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 15, hvor pluggkoblingsmodulen (20) er innrettet for kobling av en kjøretøyspenningsforsyningslinje eller en kjøretøydatalinje for tilførsel av elektrisk kraft fra og utveksling av data med kjøretøyet.

20. Regulerings- og forsyningsenhet (1) ifølge krav 1, hvor vibrasjonsdetekteringsanordningen (33) produserer en indikasjon av slitasje når i hvert fall en av amplitude- eller frekvenskomponentene av de detekterte vibrasjonene overstiger en forhåndsdefinert terskel for den komponenten.