NO834366L - Sikkerhetsventil for broenner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en sikkerhetsventil særlig men ikke utelukkende for installasjon i mottagende forbindelse (betegnet som en nippel) i et produksjonsrør for en brønn, for å stenge i dette rør gjennomgangen av den produserte strøm, f.eks. olje eller gass.

Sikkerhetsventiler som for tiden er i anvendelse, er utstyrt med et låsesystem montert på den øvre del av ventilhuset for å låse dette i et stoppespor i den mottagende forbindelse av produksjonsrøret og med to tetningsf6ringer som befinner seg under låsesystemet og som støter mot to indre glatte anleggsflater i forbindelsen, mellom hvilke munner et innløp for fluidumet som skal styre ventilen.

Ulempen ved denne anordning er at sikkerhetsventilene danner til en viss grad lange komponenter og at de i det vesentlige reduserer gjennomgangens tverrsnitt for strømnin-gen fordi deres virksomme del befinner seg helt under stoppesporet for den mottagende forbindelse, dvs. i én innsnevret del av denne. Dette fører til betydelige belastningstap. Dessuten er låsesystemet utsatt for korroderende virkning

fra strømningen.

Et formål med oppfinnelsen er således å foreslå en sikkerhetsventil som kan fremstilles med redusert lengde,

som kan skaffe et økt tverrsnitt for gjennomgangen av den produserte strømning, slik at belastningstapene bevirket ved tilstedeværelsen av ventilen og omkostningene ved denne ventil, reduseres. Et annet formål med oppfinnelsen er å

skaffe tilveie en sikkerhetsventil, hvor låsesystemet kan være beskyttet mot eventuell korroderende virkning.

I samsvar med oppfinnelsen er der skaffet tilveie en sikkerhetsventil som omfatter et ventilhus med hovedsakelig sylindrisk form, stengeorganer i den nedre del av huset, en sylindrisk føringsdel som er forskyvbar i lengderetningen i huset og innrettet for å bevirke ved sin nedovergående bevegelse, åpning av stengeorganene, en låseinnretning anordnet i en radialt ytre del av huset og omfattende en radialt ekspanderbar festedel som kan få inngrep i ekspandert tilstand med et stoppespor utenfor huset, øvre og nedre tetningsorganer som er anordnet på radialt ytre områder av huset og som mellom seg danner et rom for opptak av et styrefluidum, idet de to tetningsorganer er anordnet i lengderetningen,et på hver side av låsesystemet.

Derfor kan låseorganene vaskes av styrefluidumet, vanligvis hydraulikkolje, og ventilen kan være anordnet bare delvis i den trangere del av produksjonsrøret som befinner seg under stoppesporet.

Den sylindriske føringsdel kan være festet på den ene side til et stempel som på en lekkasjetett måte ligger an mot ventilhuset og befinner seg over låseorganene, og som styrefluidumet virker på for å bevirke bevegelse nedover av den sylindriske føringsdel, og på den annen side til en lagerring som likeledes befinner seg over låseorganene og på hvilken virker en tilbakeføringsfjær som søker å bevirke bevegelse oppover av den sylindriske føringsdel. Denne anordning gjør det mulig å oppnå enda større fordel fra in-stallasjonen av låseorganene mellom de to tetningsorganer når det gjelder å øke tverrsnittet for gjennomgang av den produserte strøm.

Tilbakeføringsfjæren kan være anordnet over de øvre tetningsorganer i et ringformet rom mellom ventilhuset og den sylindriske føringsdel, idet dette rom er avgrenset av en øvre tetningspakning båret av ventilhuset og i kontakt med den øvre del av den sylindriske føringsdel og av en nedre tetningspakning båret av ventilhuset og i kontakt med den nedre del av den sylindriske føringsdel langs en omkrets med større diameter enn den for kontaktomkretsen mellom den øvre pakning og den nevnte øvre del av den sylindriske førings-del, idet dette ringformede rom er beregnet på å bli gjen-nomspylt av styrefluidumet.

Festedelen kan omfatte en elastisk ring med en ytter-profil som passer til profilen av stoppesporet, hvori den skal monteres, og med innvendig fortanning, mens ventilhuset omfatter en første fordypning beregnet på opptak av denne festedel i uekspandert og ikke helt aktive stillinger, idet denne første fordypning er kantet ved den nedre ende med holdeorganer som er beregnet på å holde festedelen radialt og i lengderetningen og som er festet til ventilhuset, og ved den øvre ende med ekspansjonsorganer som befinner seg i en annen fordypning i ventilhuset og er konstruert for inn- føring i festedelen for å komplettere ekspansjonen av denne og som er utstyrt med utvendig fortanning for inngrep med den innvendige fortanning på festedelen.

Fortanningene på festedelen og på ekspansjonsorgan-nene er fortrinnsvis skruelinjeformede venstregjenger.

Den nevnte annen fordypning kan være forsynt med åpninger i sin radialt indre vegg og gjennom hvilke går kiler for radialt å fastholde ekspansjonsorganene, idet åpningene er lukket av den sylindriske føringsdel mot hvilke kilene ligger an. Den sylindriske føringsdel kan være utstyrt i et nedre område med åpninger konstruert for å komme overfor nevnte åpninger når den sylindriske føringsdel løf-tes til en maksimal øvre gjenvinningsstilling, som den kan nå bare etter avskjæring av en avskjærbar stopper som tar del i den normale funksjon av ventilen og er montert på ventilhuset .

I det tilfelle at ventilen er installert i en mottagende forbindelse som ikke er konstruert spesielt for den, og der ikke er noen innvendig glatt anleggsflate over stoppesporet i den mottagende forbindelse, kan de øvre tetningsorganer være laget av et massivt elastisk materiale som i sammentrykket tilstand ligger kraftig an mot den mottagende forbindelse i produksjonsrøret. Under disse omstendigheter kan et avstandsrør være festet til ventilhuset ved hjelp av en avskjærbar stift i en slik stilling og over en slik lengde at den slår mot festedelen når sistnevnte holdes tilbake i en bevegelse nedover av ventilhuset, og etter avskjæring av denne stift trykker den sammen de øvre tetningsorganer ved å ligge an mot festedelen.

For en oljebrønn, hvori strømningen stiger opp på

grunn av at søylen av utstrømmende materiale blir gjort lettere ved hjelp av gass og hvor et innvendig rør er installert i produksjonsrøret for å skaffe gjennomgang i det indre rør og en ringformet gjennomgang mellom det indre rør og produksjonsrøret, tjener en av disse gjennomganger til inji-sering av løftegass og den annen for bevegelse oppover av den lettere gjennomstrømning, idet oppfinnelsen er særlig egnet fordi den da har primær betydning ved å gi gjennom-gangstverrsnitt som er så store som mulig.

Hvis sikkerhetsventilen i dette tilfelle er festet mot den nedre ende av det innvendige rør og hvis det benyttes en klaff som stengeorgan, kan en koaksial rørformet seksjon være forbundet med ventilhuset under klaffen og en mellomliggende rørformet del, som for det første er forskyvbar teleskopisk og på en lekkasjetett måte ved sin øvre ende mot det innvendige rør, hvis nedre ende befinner seg i en viss avstand over klaffen, og som for det annet er konstruert for å gli teleskopisk og på en lekkasjetett måte ved sin nedre ende på den rørformede seksjon, drives med forskyvning i lengderetningen av den sylindriske føringsdel og har en slik lengde at avhengig av stillingen av den sylindriske førings-del kan den befinne seg enten helt over den lukkede klaff eller i inngrep med den nevnte rørformede seksjon, idet klaffen da er åpen.

Utførelser i samsvar med oppfinnelsen skal i det føl-gende beskrives i form av eksempler med henvisning til teg-ningene, hvor fig. 1 og 2 ovenfra og nedover viser en ut-førelse av en sikkerhetsventil i samsvar med oppfinnelsen installert i en mottagende forbindelse av et produksjonsrør, i aksialt halvt snitt, fig. 3 er et tilsvarende riss av en del av sikkerhetsventilen på fig. 1 og 2 og av den mottagende forbindelse under bevegelse nedover av sikkerhetsventilen i den mottagende forbindelse, fig. 4 er et tilsvarende delriss av sikkerhetsventilen på fig. 1 og 2 og av den mottagende forbindelse i det øyeblikk hvor festedelen allerede er i inngrep med stoppesporet, men ikke ennå er låst i dette,

fig. 5 er et adskilt riss av festedelen og av et ekspansjonsorgan for denne, fig. 6 er et aksialsnitt gjennom en alternativ utførelse av stengeorganene og fig. 7, 8 og 9 er riss tilsvarende de på fig. 1 og 2 av en annen utførelse av sikkerhetsventilen i samsvar med oppfinnelsen konstruert for å ta imot et innvendig rør for å lette søylen av utstrømmende materiale ved hjelp av gass, fig. 10, 11 og 12 viser ovenfra og nedover i vertikalsnitt en ytterligere utførelse av en sikkerhetsventil i samsvar med oppfinnelsen installert i en mottagende forbindelse i et produksjonsrør, fig. 13 viser et snitt etter linjen 13-13 på fig. 11, fig. 14 er et vertikalt halvsnitt av låsesystemet og den øvre foring av ventilen

på fig. 10 - 12, under bevegelse nedover av ventilen i et produksjonsrør, fig. 15 er et vertikalt halvsnitt av låsesystemet for ventilen på fig. 10-12 ved innledningen til forankringsfasen, fig. 16 er et vertikalsnitt av stengeorganene i åpningsstillingen, fig. 17 er et vertikalsnitt av den øvre del av en annen utførelse av en sikkerhetsventil med et innvendig rør festet til den sylindriske føringsdel, og fig. 18 er et vertikalsnitt av den nedre opphengning som tar imot endene av det innvendige rør og av den sylindriske føringsdel i ventilens åpningsstilling.

Fig. 1 og 2 viser i halvsnitt en del av et produksjons-rør 1 som omfatter en rekke rørformede elementer, såsom 2, 3, 4 og en mottagende forbindelse 5. Dette produksjonsrør 1 er installert på en kjent måte på innersiden av en oljebrønn (ikke vist). Den motcagende forbindelse 5 omfatter et innvendig stoppespor 6 i sin øvre del og under stoppesporet 6 to glatte anleggsflater, en øvre flate 7 og en nedre flate 8 som er adskilt ved en fordypning 9, hvori et styrefluidum, vanligvis hydraulikkolje, kan føres inn gjennom en åpning 10 anordnet i veggen av den mottagende forbindelse 5.

En sikkerhetsventil 11 senkes ned i produksjons-røret . Den omfatter et ventilhus 12 som i sin nedre del bærer stengeorganer 13 omfattende en klaff i den på fig. 2 viste utførelse og to tetningsorganer eller foringer, en øvre tetningsforing 14 omfattende et massivt element laget av et elastomert materiale og en nedre tetningsforing 15 som består av V-formede forhøyninger. Den nedre tetningsforing 15 ligger an mot den nedre glatte anleggsflate 8 og den øvre tet-ningsf oring 14 ligger an mot innerveggen av det rørformede element 3. Den øvre glatte anleggsflate 7 i den mottagende forbindelse 5 er ikke anvendt i motsetning til konvensjonelle installasjoner av sikkerhetsventiler. Det er selvsagt mulig å erstatte den konvensjonelle mottagende forbindelse 5 i produksjonsrøret 1 med en mottagende forbindelse konstruert spesielt for en sikkerhetsventil 11 av den her beskrevne type og som omfatter en øvre glatt anleggsflate som befinner seg over det indre stoppespor, og således gjør det mulig å benytte tetningsforinger 14 og 15 som begge er av V-typen.

Ventilhuset 12 omfatter ovenfra og nedover følgende deler som er skrudd fast i hverandre: En øvre radialt ytre del 16, en første radialt indre mellomliggende del 17, en annen radialt sentralt mellomliggende del 18, en radialt indre nedre del 17 og en del 20 for å bære stengeorganene.

En sylindrisk føringsdel 21 installert i ventilhuset 12, ender i sin øvre del i en lagringsring 22, mot hvis nedre sider virker en trykkfjær eller tilbakeføringsfjær 23 som befinner seg i det ringformede rom 2 4 mellom den sylindriske føringsdel 21 og den øvre del 16 av ventilhuset 12 og båret på den første mellomliggende del 17 av dette ventilhus. Den normale øvre stilling av lagerringen 22 og følgelig av den sylindriske føringsdel 21 er bestemt av en ringformet stopper 25 fastholdt i forhold til det øvre område av den øvre del 16 av ventilhuset 12 ved hjelp av en avskjærbar stift 26. Den første mellomliggende del 17 av ventilhuset 12 tjener for det første som en holder for fjæren 23 og for det annet som en holder for den øvre tetningsforing 14.

Den annen mellomliggende del 18 av ventilhuset 12 avgrenser sammen med det. rørformede element 3 av produksjons-røret 1 et ringformet rom 27, hvori det med en viss tverr-gående klaring er ført inn et avstandsrør 2 8 som fastholdes ved hjelp av en avskjærbar stift 29 eller bruddstift på ventilhuset 12 og hvis funksjon etter avskjæring av bruddstiften 29 er å trykke sammen den øvre tetningsforing 14 for å trykke den mot det rørformede element 3 som det skal for-klares senere. Denne annen mellomliggende del 18 avgrenser også sammen med den sylindriske føringsdel 21 et ringformet rom 30 som befinner seg under den første midtre del 17 av ventilhuset 12 og skiller det fra det ringformede rom 2 4 og hvori et stempel 31 festet til den ringformede føringsdel 21 kan bevege seg. Dette stempel 31 deler det ringformede rom 30 på en lekkasjetetett måte i en øvre del som står i forbindelse med åpningen 10 gjennom en kanal 32 anordnet i den annen mellomliggende del 18 av ventilhuset 12, og en nedre del, hvori utviklingen av et mottrykk som motarbeider for-skyvningen av stemplet, hindres ved anordningen av minst én lufteåpning 33 i den sylindriske føringsdel 21 under stemplet 31. Den øvre del av det ringformede rom 30 danner et kammer for bevegelse av den sylindriske føringsdel 21 nedover. Lek-kas jetetningen av dette kammer er sikret for det første av stemplet 31 og for det annet av en tetningspakning 3 4 av O-ringtypen innskutt mellom den første mellomliggende del 17 av ventilhuset 12 og den sylindriske føringsdel 21.

Den nedre del 19 av ventilhuset 12 bærer nedenfra og oppover den nedre tetningsforing 15, en første fordypning eller et opptak 3 5 for å ta imot en festekomponent 3 6 som omfatter en ekspanderbar splittring og en annen fordypning eller opptak 37 som opptar et ekspansjonsorgan 38 for utspred-ning av festekomponenten 36 radialt når den trenger inn i komponenten 36. Ekspansjonsorganene 38 har en uforanderlig lengdestilling i den annen fordypning 37, mens den ekspan-derbare ring 36 som til å begynne med fastholdes i lengderetningen og radialt i den nedre del av den første fordypning 35 ved holdeorganene 3 9 i form av en ring gjenget inn på den nedre del 19 av ventilhuset, hvormed den er forbundet ved hjelp av en bruddstift 40, såsom en skrue (fig. 3), kan hvis den stoppes i en bevegelse nedover av sikkerhetsventilen 11 og etter avskjæring av stiften 40, bevege seg i lengderetning for å bevege seg inn i den øvre del av den første fordypning 35, hvor den frigjort fra holdeorganene 39 kan innta sin naturlige radialt ekspanderte stilling. Festekomponenten 36 stoppes i virkeligheten under bevegelsen nedover av sikkerhetsventilen 11 ved hjelp av den nedre kant av stoppesporet 6 og straks den er frigjort fra holdeorganene 39 griper den inn i stoppesporet 6 som vist på fig. 4. Når bevegelsen nedover av sikkerhetsventilen 11 fortsetter, vil ekspansjonsorganet 38 trenge inn i festekomponenten 36 og sprenge denne ennå mer fra hverandre. Festekomponenten 36 holdes således fast mot mottagerforbindelsen 5 i stoppesporet 6.

Fig. 5 viser i perspektivriss hele låsesystemet båret av ventilhuset 12. Festekomponenten 36 utstyrt med en ytre profil 41 tilsvarende den for stoppesporet 6, har en naturlig radialt ekspandert stilling. Ekspansjonsorganet 38 består av en svakt konisk elastisk splittring, hvis naturlige stilling er en radialt tilbaketrukket stilling, mens kilene 42, hvorav der f.eks. er tre (bare én er vist på tegningen), er anordnet inne i ekspansjonsorganet 38 for å holde ekspansjonsorganet i sin radialt ekspanderte stilling. Kilene 42 strekker seg inn i åpninger 43 i bunnen av den annen fordypning 37, idet åpningene 43 strekker seg gjennom den nedre del 19 av ventilhuset 12 slik at kilene 42 ligger an mot den sylindriske føringsdel 21. Ekspansjonsorganet 38 har en utvendig venstre gjenge og festekomponenten 36

har på innersiden en venstregjenge tilsvarende den utvendige gjenge på ekspansjonsorganet 38. Disse to gjenger er konstruert for å trenge inn i hverandre for å fastholde festekomponenten 36 i en lengdestilling i forhold til ventilhuset 12. Gjengene er nyttige fordi, som det vil fremgå senere, de tillater muligheten av frigjøring av festekomponenten 36 fra den opptagende forbindelse 5 ved dreining av ventilhuset 12. Festekomponenten 3 6 kunne som et alternativ være forbundet med ekspansjonsorganet 38 ved hjelp av tenner som ikke danner noen gjenger.

Den sylindriske føringsdel 21 er forsynt med åpninger 44 (fig. 1) anordnet slik at de befinner seg under åpningene 43 under den normale funksjon av sikkerhetsventilen 11, idet en O-ringpakning 45 sikrer lekkasjetetning mellom åpningene 44 og åpningene 43, på samme måte som en O-ringpakning 46 sikrer lekkasjetetning mellom det ringformede rom 30 og åpningene 43, og en O-ringpakning 47 sikrer lekkasjetetning mellom den annen mellomliggende del 18 og den nedre del 19 av ventilhuset 12. Disse åpninger 44 er på tilsvarende måte slik anordnet at de befinner seg overfor åpningene 43 når, etter at stiften 26 er brutt ved trekk i den ringformede stopper 25, den sylindriske førings-del 21 løftes tilstrekkelig til å føre den til sin maksimale øvre gjenvinningsstilling, og disse operasjoner kan ut-føres ved hjelp av en kabel ved innføring av et gripeverk-tøy i et indre spor 48 anordnet i lagerringen 22 og også anvendt for å senke sikkerhetsventilen 11 ned i den opptagende forbindelse 5.

Det vil fremgå av fig. 4 at når festekomponenten 36 har trengt inn i stoppesporet 6 vil avstandsrøret 28 komme opp mot festekomponenten 36. Stiften 29 som holder dette avstandsrør 28, brytes og den fortsatte bevegelse nedover av ventilhuset 12 bevirker at den øvre tetnings ffiring 14 trykkes sammen av avstandsrøret 28 og denne tetningsffiring blir på en lekkasjetett måte trykket mot forbindelsen 5. Innføringen av en ringformet kile 49 gjør det lettere for avstandsrøret 28 å virke på tetningsf6ringen 14.

To fordeler ved den nettopp beskrevne innret-ning skal her bemerkes. For det første vil hydraulikk-styreoljen som innføres i ventilen 11 gjennom inntaksåpningen 10, bidra til å trykke den øvre tetningsffiring 14 mot forbindelsen 5 og således forsterke virkningen av kilen 49. For det annet, når sikkerhetsventilen er montert, er det mulig å sikre at forankringen av denne i forbindelsen 5 er utført korrekt ved innføring av et fluidum under trykk i ventilen gjennom inntaksåpningen 10 og således kontrol-lere at lekkasjetettheten av den øvre tetningsf6ring 14 i virkeligheten er oppnådd.

Delen 20 som bærer ventilhuset 12, er festet til den nedre del 19 av ventilhuset ved hjelp av skruegjenger og denne festemåte er gjort lekkasjetett ved hjelp av en O-ringpakning 50. Den bærende del 20 bærer et hengsel 51, om hvilket klaffen 13 som er forspent mot sin lukkede stilling ved hjelp av en fjær 52, kan svinge. En trykkutjev-nende gjennomgang 53 er anordnet i den nedre del 19 av ventilhuset mellom to boringpakninger 54 og 55. En åpning 56 anordnet i den sylindriske føringsdel 21 kommer overfor gjennomgangen 53 når føringsdelen 21 når klaffen 13. For å gjøre -det lettere å åpne klaffen ender den sylindriske føringsdel 21 i en skråkant 57 slik at den først får kontakt med klaffen 13 i et område av sistnevnte fjernt fra hengslene 51. Under klaffen 13 har bæredelen 20 av ventilhuset 12 en innvendig sylindrisk flate 58 med en diameter som tilsvarer den utvendige diameter av føringsdelen 21, slik at den kan ta imot den sylindriske føringsdel i dennes nedre stilling.

Fremgangsmåten fremgår klart at det ovenstående. Under senkingen av sikkerhetsventilen 11 ved hjelp av en kabel holdes festekomponenten 36 tilbake ved hjelp av den nedre kant av stoppesporet 6 og stiften 40 brytes og fri-gjør således festekomponenten 36 som griper inn i stoppesporet 6. Deretter holdes avstandsrøret 28 tilbake ved hjelp av festekomponenten 36 og stiften 29 brytes og tillater således avstandsrøret 28 å innlede sammentrykking av tetningsf6ringen 14. Samtidig vil ekspansjonsorganene 38 trenge inn i festekomponenten 3 6 og låse denne i stoppesporet 6. Tetningsffiringen 15 trykkes mot anleggsflaten 8. Ventilen 11 er deretter klar for arbeide. For å åpne den

er det tilstrekkelig å tilføre hydraulikkolje gjennom inntaksåpningen 10 til rommet som er dannet mellom ventilhuset 12

og den mottagende forbindelse 5 og avgrenset av tetnings-ffiringene 14 og 15. Denne olje går gjennom kanalen 32 inn i den øvre del av det ringformede rom 3 0 og bevirker at stemplet 31 beveger seg nedover og følgelig også den sylindriske føringsdel 21. Føringsdelen 21 på sin side fører åpningen 56 overfor kanalen 53 for å utjevne trykkene på

hver side av klaffen 13 og deretter åpnes klaffen. For å stenge ventilen 11 igjen er det tilstrekkelig å avlaste trykket i styreoljen tilført åpningen 10, idet fjæren 23 bevirker at den sylindriske føringsdel 21 igjen stiger.

Når hensikten er å løfte sikkerhetsventilen 11 trekkes lagerringen 22 ved hjelp av en kabel, bryter stiften 26 og bevirker at den sylindriske føringsdel 21 stiger inntil stempelhuset 31 kommer opp mot den første mellomliggende del 17 av ventilhuset 12 og således avgrenser den mak-simalt øvre gjenvinningsstilling. Åpningene 44 befinner seg da overfor åpningene 43 og tillater således at kilene 42 frigjør ekspansjonsorganene 38 som gjeninntar sin naturlige radialt tilbaketrukne stilling og frigjøres fra festekomponenten 36. Sistnevnte blir deretter tatt opp av holdeorganene 39 og vender tilbake til sin tilbaketrukne stilling i den første fordypning 35. Samtidig fester kilene 42 den sylindriske føringsdel 21 til ventilhuset 12. Sikkerhetsventilen 11 er således frigjort og kan løftes til overflaten.

Det vil bemerkes at gjennomgangen inne i ventilen 11 er definert ved hjelp av den sylindriske føringsdel 21 som ikke har noen indre fremstikkende del og som har få uregelmessigheter langs sin indre overflate. Dette fører til minimale belastningstap for strømningen som således for-løper gjennom et virkelig glatt rør.

Ventilen 11 kan lett tilpasses forskjellige pro-filer av stoppesporet 6. Det er tilstrekkelig for dette formål å forandre festekomponenten 36.

Hvis hensikten er å anvende stengeorganer som består av en kuleformet kapsling 59 (fig. 6) er det mulig å erstatte bæredelen 20 av ventilhuset 12 med en bæredel 60 som bærer et flytende sete 61, hvori den kuleformede kapsling 59 kan svinge. Kapslingen 59 er utstyrt med et spor 62 som tar imot en knast 63 festet til delen 60. Den sylindriske føringsdel 21 bærer når den forskyves vertikalt, med seg det flytende sete 61 og bevirker således at den kuleformede kapsling 59 svinger på en i og for seg kjent måte, i stedet for å åpne klaffen 13. I forbindelsen mellom føringsdelen 21 og det flytende sete er ført inn bruddstifter og det er således gjort mulig å løfte den sylindriske føringsdel 21 når ventilen skal frigjøres.

Fig. 7, 8 og 9 viser hvordan ventilen på fig.

1 og 2 kan modifiseres for å være egnet for betingelser, hvor et innvendig rør 64 skal installeres inne i produksjons-røret 1, for å skaffe en gjennomgang i røret og en ringformet kanal mellom det indre rør og produksjonsrøret f.eks.

for det formål å gjøre utstrømningen lettere med gass. De følgende modifikasjoner er tatt i betraktning.

Den øvre del 16 av ventilhuset 12 er forlenget oppover ved hjelp av en sleide 65 som er fastskrudd ved sin nedre del med gjenger 66 anordnet ved det øvre parti av delen 16 (disse gjenger kan også ses på fig. 1, hvor de er anordnet for å tillate denne tilpasning selv om den ikke anvendes i utførelsen på fig. 1) og som ved sitt øvre parti er forbundet med det indre rør 64 ved hjelp av en støtte 67. En bruddstift 68 holder sleiden 65 i en lukket stilling.

Det indre rør 64 ender litt over undersiden av den ringformede stopper 25 og har i sin nedre del minst én avlang åpning 69 med en mindre lengde enn bevegelsen av sleiden 65 mellom sin lukkede og åpne stilling.

Den sylindriske føringsdel 21 bærer ved hjelp av en forbindende støtte 70 en mellomliggende rørformet del 71 som har teleskopisk kontakt med innersiden av det indre rør 64, hvortil er festet en lekkasjetett forbindelse ved

hjelp av en pakning 72 støpt av elastomert materiale. Lagerringen 22 er noe modifisert og den er festet til den forbindende støtte 70 som er forbundet med den sylindriske førings-del 21 ved hjelp av denne lagerring. Den ringformede stopper 25 er likeledes noe modifisert og en sentreringsring 73 gjør avskjæringen av stiften 26 lettere. Den mellomliggende rørformede del 71 bærer en knast 74 som griper inn i åpningen 69 og er nær inntil eller har kontakt med overkanten av åpningen 69 når den sylindriske føringsdel 21 er i den normale øvre stilling, dvs. når lagerringen 22 ligger mot den ringformede stopper 25. Den mellomliggende rørformede del 71 bærer i sitt nedre parti en sentreringsstøtte 75 som sikrer at den mellomliggende rørformede del 71 er sentrert i førings-delen 21. Den mellomliggende rørformede del 71 bærer mot sin nedre ende en pakning 76 støpt av elastomert materiale og den ender i en skråkant 77 som befinner seg lenger nede enn den nedre ende av føringsdelen 21 og som tillater det mellomliggende rørformede parti 71 å virke på klaffen 13 i et område lengst bort fra hengslene 51.

Den bærende del 20 av ventilhuset 12 opptar ved sin nedre ende en ytterligere del 78 som ved hjelp av en forbindende støtte 79 bærer en koaksial rørformet seksjon 80 beregnet på teleskopisk å ta imot den nedre ende av den mellomliggende rørformede del 71, med hvilken en flekkasjetett forbindelse er utført ved hjelp av den støpte pakning 76.

Sikkerhetsventilens 11 virkemåte for utførelsen på fig. 7, 8 og 9 svarer til den for utførelsen på fig. 1 og 2, idet den eneste avvikelse er at det er den mellomliggende rørformede del 71 som åpner klaffen 13 og at bevegelsen nedover av den sylindriske føringsdel 21 er tilstrekkelig forlenget til å bevirke at den nedre ende av den mellomliggende rørformede del 71 passer inn i den koaksiale rørformede seksjon 80.

Det vil således ses at bevegelsen av stemplet

31 er forskjellig avhengig av typen stengeorganer 13 eller

59 som anvendes og avhengig av hvorvidt sikkerhetsventilen

11 benyttes med et innvendig rør 64. Følgelig er ved anven-delsen av en standard utførelse av sikkerhetsventilen 11 bevegelsen modifisert ved innføring hvis det er hensiktsmessig, i den nedre del av det ringformede rom 30 av en flytende ring 81 med egnet lengde, idet en ring 81 er vist på fig. 2 uten å være installert.

Sikkerhetsventilen 11 på fig. 6 bringes til å bevege seg nedover ved hjelp av det indre rør 6 4 i stedet for ved hjelp av en kabel, men arbeidsmåten for låsesystemet og for systemet som .trykker sammen den øvre tetningsforing 14 er den samme som den beskrevet med henvisning til fig. 1 .

I motsetning hertil er fremgangsmåten ved fri-gjøring og gjenvinning litt forskjellig. Først og fremst er det muligheten for å frigjøre sikkerhetsventilen 11 ved å dreie det indre rør 64 mot høyre. Denne dreiebevegelse bevirker ved hjelp av sleiden 65 for det første og ved hjelp av knasten 74 for det annet, dreining av sikkerhetsventilen i sin helhet med unntagelse av festekomponenten 36 som normalt forblir fastkilt i stoppesporet 6. Dette bevirker løf-ting av ekspansjonsorganene 38 og frigjør til slutt disse fra festekomponenten 36 som idet den ikke lenger holdes innvendig, kan tas opp ved holdeorganene 39. Samtidig blir den øvre tetningsf6ring 14 utløst.

I stedet for denne fremgangsmåte ved frigjøring av sikkerhetsventilen 11 er det også mulig å anvencfe en fremgangsmåte med trekk og støting oppover på det indre rør 64. Denne funksjon bevirker først avskjæring av stiften 68, dvs. en halvveis åpning av sleiden 65 som således tillater knasten 7 4 å komme opp mot underkanten av åpningen 69. Ved å fortsette trekket på det indre rør 64 brytes stiften 26 og frigjør således (fen ringformede stopper 25 og tillater den sylindriske føringsdel 21 å komme til sin maksimale øvre gjenvinningsstilling definert når stemplet 31 får kontakt med den første midtre del 17 av ventilhuset 12. Åpningene 44 befinner seg da overfor åpningene 43 og kilene 42 (fig. 5) fri-gjøres. Dette er det samme som den ovenfor beskrevne fremgangsmåte. Sleiden 65 er da fullstendig åpnet og det er denne som bærer vekten av sikkerhetsventilen 11 i sin helhet, idet knasten 74 bare har tjent til å utføre frigjøringsoperasjo-nene men ikke lenger er blandet inn under gjenvinningen.

I en foretrukket alternativ utførelse vist på fig. 10, 11 og 12 vil det fremgå at tilbakeføringsfjæren 23 befinner seg i et ringformet rom 82 som er fylt med hydraulikkolje når ventilen er åpnet. Dette ringformede rom 82 anordnet mellom ventilhuset 12 og den sylindriske føringsdel 21 er avgrenset av en øvre tetningspakning 83 båret av ventilhuset 12 og som er i kontakt med en øvre del 84 av den sylindriske føringsdel. 21 langs en første omkrets, og av en nedre tetningspakning 85 likeledes båret av ventilhuset 12 som er i kontakt med den nedre del 86 av føringsdelen 21 langs en annen omkrets som har en større.diameter enn den for den første omkrets, slik at der dannes en differensialoverflate for virkning av hydraulikkoljen på føringsdelen 21. Ventilen kan tilpasses for forskjellige brønndybder ganske enkelt ved å modifisere diameteren av den første omkrets.

Et støtopptagende system er anordnet i rommet

82 og hindrer således klaffen 13 i å bli utsatt for farlige sjokk når den er lukket under et høyt differensialtrykk. Det støtopptagende system omfatter et stempel 87 utstyrt med en tetrafluorethylenring 88 i et spor i en vertikal retning for å danne strupede gjennomganger for hydraulikkoljen som befinner seg i rommet 82. Stemplet 87 festet til føringsdelen 21 tjener også som en øvre bærer for tilbakeføringsfjæren 23. I den viste utførelse er stemplet 87 dannet av en hylsefor-met forbindelsesdel båret av den øvre del 84 av føringsdelen 21 og forbundet ved hjelp av gjenger med den nedre del 86

av denne føringsdel. I denne forbindende del er et rom opp-tatt av en avstandskile 89 som i en annen utførelse kan erstattes av en støtte 90 som fester føringsdelen 21 til et innvendig rør 64 som vist på fig. 17.

Den øvre del 84 av føringsdelen 21 bærer et gjenvinningshode 91 som holdes tilbake mot den øvre ende ved hjelp av en avskjærbar stopper 92. Mellom føringsdelen 21 og ventilhuset 12 er der over den øvre tetningspakning 83 og under gjenvinningshodet 91 utformet et smørekammer 93 som i sin nedre del er utstyrt med kalibrerte åpninger 94 som gjør det mulig i løpet av den første åpning av ventilen å inji-sere et silikonfett i rommet mellom føringsdelen 21 og ventilhuset 12 og således hindre eventuell avleiring som følge av hvilken den eventuelle tilbaketrekning av ventilen er gjort meget lettere.

Låsesystemet omfatter en åpen elastisk feste-ring 95 (fig. 13) forsynt med innvendig fortanning, avstands-kiler 96 forsynt med utvendig fortanning og en sylindrisk holdering 97. Avstandskilene 96 er anordnet i åpninger 98 i ventilhuset 12 og holdes radialt tilbake ved hjelp av fjærer 99 som omgir alle kiler.

Den sylindriske holdering 97 er innført på ut-siden omkring den sylindriske føringsdel 21 og holder kilene 96 radialt fra hverandre. Ringen 97 avsluttes ved sin øvre ende i en krave 100, på hvilken tilbakeføringsfjæren 23 ligger an ved hjelp av en skive 101. Således er enhver fare eliminert for tilfeldig utløsning av ventilen i tilfelle av støt.

Den elastiske ring 95 fastholdes i en nedre stilling under senkingen av ventilen i produksjonsrøret 1 som det kan ses på fig. 14. Denne ring 95 blir deretter holdt av den nedre kant av stoppesporet 6 som vist på fig. 15, og tillater således forskyvning av ringen i forhold til avstandskilene 96 som griper inn i ringen 95 og holder denne radialt ekspandert i stoppesporet 6 som det kan ses av fig. 11.

En tilbaketrukket del 102 i den ytre overflate av føringsdelen 21 befinner seg under den nedre del av den sylindriske holdering i den øvre stilling av føringsdelen, slik at når ventilen skal frigjøres trekkes føringsdelen 21 oppover, stopperen 92 brytes, for å løfte føringsdelen 21 tilstrekkelig til å sikre at den sylindriske holdering 97 som bæres fremover av denne føringsdel, frigjøres fra avstandskilene 96 for å tillate disse å trekke seg tilbake radialt til kontakt med føringsdelen 21 og således frigjøre den elastiske ring 95 for radial sammentrekning.

Den øvre tetningsf6ring 14 omfatter en bevegelig komponent 103 i form av en dobbeltkjegle, en øvre tetningsskive 104 anordnet mellom en stopper 105 båret av ventilhuset 12 og en konisk overflate 106 på komponenten 103, en nedre tetningsskive 107 anordnet mellom den annen koniske overflate 108 av komponenten 103 og en bevegelig kompresjonsring 109. Denne ring 109 skyves oppover når ringen 95 griper inn i stoppesporet 6 og den trykker sammen den nedre tetningsskive 107 umiddelbart og den øvre tetningsskive 104 indirekte. Dette system sikrer god lekkasjetetning mellom ventilen og produksjonsrøret og det trekkes lett tilbake uten å kile seg fast når ventilen frigjøres.

For å sikre at trykkene på hver side av klaffen 13 utjevnes, er der på ventilhuset 12 under den nedre tetningsf6ring 15 anordnet en trykkutjevningsventil 110 som er normalt stengt og som åpnes i det øyeblikk den sylindriske føringsdel 21 er nær den stilling, hvori den vil åpne klaffen 13, ved hjelp av en bøssing 111 båret av den sylindriske føringsdel 21. På fig. 12 er føringsdelen 21 i den øvre stilling og bøssingen 111 befinner seg over ventilen 110. På fig. 16 er føringsdelen 21 i sin nedre stilling og bøssingen 111 befinner seg under ventilen 110 idet den har passert ventilen 110 når klaffen 13 var i ferd med å åpne.

Fig. 17 viser den øvre del av en utførelse av en sikkerhetsventil, hvor føringsdelen 21 er festet til et innvendig rør 64. Et gjenvinningshode 112, gjennom hvilket det indre rør 64 forløper, er i sin normale tilstand forbundet med ventilhuset 12 ved hjelp av en forbindelsesdel 113, hvis nedre parti 114 er fastskrudd mot venstre i ventilhuset 12 og en mellomliggende del 115 av dette har et smalere tverrsnitt, mens en øvre del 116 har en ansats 117 beregnet på inngrep med en øvre ring 118 båret av føringsdelen 21 ved dens øvre ende, når forbindelsesdelen 113 er brutt. Således tjener gjenvinningshodet 112 som en øvre stopper for førings-delen 21 under normal funksjon og gjør det mulig å føre føringsdelen 21 oppover etter at forbindelsesdelen 113 er brutt, enten ved dreining eller ved trekk.

Det vil bemerkes på fig. 17 at den nedre ende av det innvendige rør 64 er forsynt med en skråkant 119, som i den nedre stilling av dette indre rør kommer opp mot en metall-lagerflate 120 (fig. 18) på en nedre opphengning 121 festet til ventilhuset. En leppepakning 122 er installert under metall-lagerflaten 120. En innstillingskile 123 gjør det mulig å utjevne i høyderetning de differanser som fore-ligger mellom de relative stillinger av det indre rør 6 4 og føringsdelen 21.

Claims (10)

1. Sikkerhetsventil omfattende et ventilhus (12) medhovedsakelig sylindrisk form, stengeorganer (13, 59) i den nedre del av huset, en sylindrisk føringsdel (21) glid-bar i lengderetningen inne i huset (12) og innrettet for å bevirke ved sin nedadgående bevegelse i forhold til huset åpning av stengeorganene (13, 59), låseutstyr (36, 38; 96,

95) anordnet i radialt ytre deler (35, 37; 98) av huset (12) og som omfatter en radialt ekspanderbar festekomponent (36;

96) for inngrep i ekspandert form med et stoppespor utenfor huset (12) og øvre og nedre tetningsorganer (14, 15) som er anordnet i radialt ytre deler av huset (12) for mellom dem å danne et rom for opptak av et styrefluidum, karakterisert ved at de øvre og nedre tetningsorganer (14, 15) er anbragt i lengderetningen et på hver side av låseutstyret (36, 38; 96, 95).

2. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, hvor den sylindriske føringsdel (21) er festet til et stempel (31) som ligger lekkasjetett an mot ventilhuset (12) og på hvilket styrefluidumet vil virke for å frembringe bevegelse nedover av den sylindriske fø ringsdel (21), og den sylindriske førings-del (21) er festet til en lagerring (22), mot hvilken en til-bakef øringsf jær (23) virker, hvilken fjær (23) søker å bevirke stigning av den sylindriske føringsdel (21), karakterisert ved at stemplet (31) og lagerringen (22) begge befinner seg over låseutstyret (36, 38).

3. Sikkerhetsventil ifølge et av de foregående krav, hvor de øvre tetningsorganer (14) er laget av massivt elastisk materiale som kan trykkes sammen for å sikre lek-kas jetetning, karakterisert ved at et av-standsrør (28) er anordnet og festet til ventilhuset (12) ved hjelp av en bruddstift (29) slik at det får kontakt med festekomponenten (36) når festekomponenten holdes tilbake under en bevegelse nedover av ventilhuset (12) og slik at etter avskjæring av bruddstiften (29) vil avstandsrøret trykke sammen det øvre tetningsorgan (14) ved å ligge an mot festekomponenten (36).

4. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, hvor den sylindriske føringsdel (21) er festet til en lagerring (22), mot hvilken en tilbakefø ringsfjær (23) virker, hvilken fjær (23) søker å bevirke at den sylindriske føringsblokk (21) stiger, karakterisert ved at tilbake-føringsfjæren (23) er anordnet over de nevnte øvre tetningsorganer (14) og befinner seg i et ringformet rom (82) mellom ventilhuset (12) og den sylindriske føringsdel (21), avgrenset av en øvre tetningspakning (83) båret av ventilhuset (12) og i kontakt med en øvre del (84) av den sylindriske føringsdel (21) og av en nedre tetningspakning (85) båret av ventilhuset (12) og i kontakt med en nedre del (86) av den sylindriske føringsdel (21) langs en omkrets med en diameter større enn den for kontaktomkretsen mellom den øvre pakning og den øvre del (84) a/ føringsdelen (21), idet det ringformede rom (82) er beregnet på å bli tilført styrefluidum.

5. Sikkerhetsventil ifølge krav 4, karakterisert ved at et støtopptagende stempel med strupede kanaler (87) er festet til den sylindriske føringsdel (21) og befinner seg i nevnte ringformede rom (82) over tilbakefø ringsfjæren (23) for å dempe forskyvnin-ger av føringsdelen (21).

6. Sikkerhetsventil ifølge krav 4, karakterisert ved at i sammentrykket tilstand ligger til-bakef øringsf jæren (23) over sin nedre del mot ventilhuset (12) ved hjelp av en øvre del (100) av en sylindrisk holdering (97) som befinner seg mellom den sylindriske førings-del (21) og ventilhuset (12), slik at den bibeholder festekomponenten (95) i en stilling med radial ekspansjon, idet en tilbaketrukket del (102) utformet i den sylindriske føringsdel (21) er innrettet for å føre den sylindriske holdering (97) oppover ved kontakt med den nedre del av holderingen (97).

7. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at festekomponenten (95) omfatter en åpen ring forsynt med innvendig fortanning, idet avstands-kiler med utvendig fortanning (96) er anordnet i fordyp-ninger (98) i ventilhuset (12) på linje med den inngripende posisjon av festekomponenten (95).

8. Sikkerhetsventil ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at ' de øvre tetningsorganer (14) omfatter en bevegelig komponent (103) i form av en dobbeltkjegle, en øvre tetningsskive (104) anordnet mellom en stopper (105) båret av ventilhuset (12) og en (106) av de to kjegleflater på den bevegelige komponent (103), en nedre tetningsskive (107) anordnet mellom den annen kjegle-flate (108) av den bevegelige komponent (103). og en bevegelig kompresjonsring (109) som er anordnet for å få kontakt med festekomponenten (95) når festekomponenten er i inngrep med stoppesporet.

9. Sikkerhetsventil ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at ventilhuset (12) under det nedre tetningsorgan (15) er utstyrt med en normalt stengt trykkutjevningsventil (110) og den nedre del (86) av den sylindriske føringsdel (21) bærer en bøssing (111) innrettet for å åpne denne ventil (110) når den sylindriske føringsdel (21) er nær den stilling, hvori den vil åpne stengeorganene (13, 59).

10. Sikkerhetsventil ifølge krav 4, karakterisert ved at den øvre del (84) av den sylindriske føringsdel (21) er utstyrt med et gjenvinningshode (91) og sammen med ventilhuset (12) danner et smørings-kammer (93) over den øvre tetningspakning (83) og forbundet med yttersiden av ventilhuset (12) over de nedre åpninger (94). •