NO875437L

NO875437L - SWIVEL WITH MORE FLUIDUM TRANSMISSIONS.

Info

Publication number: NO875437L
Application number: NO875437A
Authority: NO
Inventors: Samuel Pepper Tharp; Edward Turner; Joe Wayne Key
Original assignee: Offshore Prod Syst Inc
Priority date: 1986-05-02
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1987-12-28
Also published as: NO875437D0; WO1987006674A1; AU7307087A; CA1274769A; EP0304425A1; JPH01502842A; AU599378B2; KR920009632B1; KR880701349A; BR8707688A

Description

OPPFINNELSENS BAKGRUNN.BACKGROUND OF THE INVENTION.

Oppfinnelsen angår en svivel til bruk for å overføre fluider og den angår spesielt en svivel med flere overføringslinjer som er i stand til å overføre fluider mellom flere fastmonterte ledere og flere roterende ledere. Oppfinnelsen er spesielt nyttig for overføring av fluider mellom skip og havbunnen. The invention relates to a swivel for use in transferring fluids and it particularly relates to a swivel with multiple transfer lines capable of transferring fluids between multiple fixed conductors and multiple rotating conductors. The invention is particularly useful for the transfer of fluids between ships and the seabed.

Produksjon av olje off-shore i vesentlig avstand fra land eller i fjerne strøk, gjør at det ofte er upraktisk å montere en rørledning på sjøbunnen slik at oljen fra offshore-brønnene kan pumpes direkte til land for lagring og/eller transport eller prosessering. Olje som blir produsert under slike omstendigheter, kan enklere leveres direkte til et fortøyd, dertil utstyrt fartøy ved hjelp av korte materør. Fartøyet kan være en oljetankbåt hvor oljen kan bli behandlet eller lagret inntil omlasting. Fortøying av et fartøy offshore i lengre perioder skaper mange problemer, inkludert ventet storm på fortøyningsplassen. Det er ønskelig at fortøyningsinnretningen tillater at fartøyet snur etter været eller roterer slik at fartøyet alltid vender med forstavnen mot framherskende bølger, strøm og vind. Et passende fortøyningssystem for et offshorefartøy som tillater det å snu seg etter været, nytter en dreibar montasje innbygd i eller festet til fartøyet som tillater oppsamling av olje mens fartøyet flytter seg eller snur etter været. Production of oil offshore at a significant distance from land or in remote areas means that it is often impractical to install a pipeline on the seabed so that the oil from the offshore wells can be pumped directly to land for storage and/or transport or processing. Oil that is produced under such circumstances can more easily be delivered directly to a moored vessel, equipped for that purpose, by means of short feed pipes. The vessel can be an oil tanker where the oil can be treated or stored until transshipment. Mooring a vessel offshore for extended periods creates many problems, including expected storms at the mooring. It is desirable that the mooring device allows the vessel to turn according to the weather or rotate so that the vessel always faces the bow against the prevailing waves, current and wind. A suitable mooring system for an offshore vessel which allows it to turn according to the weather utilizes a swivel assembly built into or attached to the vessel which allows the collection of oil as the vessel moves or turns according to the weather.

Vanligvis strekker en gruppe rørledninger for overføring av fluider seg fra havbunnen til fartøyet. Disse rørene står for overføring av flere slags fluider mellom fartøyet og havbunnen. F.eks. kan spesielle fluidumrør bli brukt til å lede oljen og/eller gassen inn i fartøyet, mens andre fluidumrør kan bli brukt til å sende tilbake væsker og gasser til reservoaret, mens andre igjen kan bli nyttet til hydrauliske funksjoner eller andre styringsoppgaver. Typically, a group of pipelines for transferring fluids extends from the seabed to the vessel. These pipes are responsible for the transfer of several types of fluids between the vessel and the seabed. E.g. special fluid pipes can be used to lead the oil and/or gas into the vessel, while other fluid pipes can be used to send liquids and gases back to the reservoir, while others can be used for hydraulic functions or other control tasks.

Selv om disse fluidumrørene er litt fleksible og slik tillater litt bevegelse av fartøyet, er de festet til havbunnen og vil ikke kunne rotere i noen betydelig utstrekning. Derfor, for å lede fluidene mellom disse fleksible, men fastmonterte fluidumrørene og det roterende fartøyet, er det nødvendig å bruke en svivelforbindelse for fluidene. Etter som noen av disse fluidumrørene kan være ganske store, og etter som noen av fluidene kan være under høyt trykk, og også ha trykk og temperatur som er forskjellig fra andre fluider i andre rør, oppstår flere vanskeligheter i forbindelse med oppgaven som går ut på å frambringe en fluid-svivel som både er lekkasjefri og funksjonell. Det høyeste konstruksjonstrykk for svivler er hittil ca. 17.9 MPa (2600 psi ) med et aktuelt driftstrykk på mindre enn ca. 7 MPa (1000 psi) Although these fluid tubes are somewhat flexible and thus allow some movement of the vessel, they are fixed to the seabed and will not be able to rotate to any significant extent. Therefore, in order to direct the fluids between these flexible but fixed fluid tubes and the rotating vessel, it is necessary to use a swivel connection for the fluids. As some of these fluid pipes can be quite large, and as some of the fluids can be under high pressure, and also have a pressure and temperature that is different from other fluids in other pipes, several difficulties arise in connection with the task which consists of to produce a fluid swivel that is both leak-free and functional. The highest design pressure for swivels has so far been approx. 17.9 MPa (2600 psi) with a current operating pressure of less than approx. 7 MPa (1000 psi)

OPPFINNELSENS PRINSIPP.THE PRINCIPLE OF THE INVENTION.

Svivelen i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen er The swivel in accordance with the present invention is

en svivel for flere fluid-rørforbindelser som er i stand til å overføre fluider med svært høyt trykk (20 MPa) og forskjellige fluider slik som olje, gass eller vatn med forskjellige trykk og temperaturer. Svivelen omfatter generelt flere moduler stablet på hverandre, og hvor hver modul omfatter en indre kjerne og en ytre kapsel. Hver kjerne inkluderer en udelt fluidumleder som strekker seg fra bunnen av kjerna og åpner seg gjennom sida av kjerna inn til et ringformet kammer som er utformet mellom kjerna og kapselen. Kapselen omfatter midler for å lede fluidet ut av det ringformete kantret. Ytterligere egenskaper og trekk ved den foreliggende oppfinnelsen omfatter tetnigsmidler for fluidene, i hver modul, mellom kjerna og kapselen over og under det a swivel for multiple fluid-pipe connections capable of transferring fluids with very high pressure (20 MPa) and different fluids such as oil, gas or water with different pressures and temperatures. The swivel generally comprises several modules stacked on top of each other, and where each module comprises an inner core and an outer capsule. Each core includes an undivided fluid conduit extending from the bottom of the core and opening through the side of the core into an annular chamber formed between the core and the capsule. The capsule includes means for directing the fluid out of the annular rim. Additional properties and features of the present invention include sealing means for the fluids, in each module, between the core and the capsule above and below it

ringformete kamret så vel som tetninger for fluidene på grenseflatene til de indre fluidlederne i tilstøtende kjerner. annular chamber as well as seals for the fluids at the interfaces of the inner fluid conductors in adjacent cores.

EKSEMPEL.EXAMPLE.

Fig. 1 er en skisse av svivelen i samsvar med oppfinnelsen delvis vist i snitt. Fig. 1 is a sketch of the swivel in accordance with the invention, partially shown in section.

Fig. 2 er et snitt langs planet 2-2 i fig. 1.Fig. 2 is a section along plane 2-2 in fig. 1.

Fig. 3 er en detaljskisse i snittet oppriss av en del av svivelen langs planet 3-3 i fig. 2. Fig. 4 er en forstørret skisse av en del av fig. 3 som viser ytterligere detaljer av forbindelsen mellom to moduler. Fig. 5 er en detaljskisse som viser gunnriss i snitt av tetningsmidlene. Fig. 3 is a detailed sketch in the sectional elevation of a part of the swivel along the plane 3-3 in fig. 2. Fig. 4 is an enlarged sketch of a part of fig. 3 which shows further details of the connection between two modules. Fig. 5 is a detailed sketch showing a sectional view of the sealants.

Svivelen 10, i samsvar med oppfinnelsen, er generelt vist i fig 1 og omfatter modulene 12, 13 og 14 som hver har en kjerne og en kapsel. Modulen 12 omfatter kjerna 15 og kapselen 16. Modulen 13 omfatter kjerna 17 og kapselen 18 og modulen 14 omfatter kjerna 19 og kapselen 20. Selv om svivelen er illustrert med tre moduler kan den omfatte ethvert ønsket antall moduler. Den nederste av kjernene 15 er montert på en grunnenhet 21. Til bunnen av grunnenheten 21 er det festet flere rørstusser 22 for å lede fluider inn i svivelen. Hver modul har også sin egen rørstuss 23, 24 og 25 for å lede fluidene bort fra svivelen. For å lette beskrivelsen vil stussene 22 bli nevnt med det formål å lede fluider inn i svivelen, og stussene 23, 24, og 25 med det formål å lede fluider bort fra svivelen, men en bør merke seg at strømningen av fluider kan foregå i bege retninger etter ønske. Inn i grunnenheten 21 er det også ført et rør 26 som ikke utgjør en del av den aktuelle svivelen, men som bare strekker seg hele veien opp langs senteraksen til svivelen og går ut igjen på toppen av denne. Dette røret 26 er så festet til røret 28 ved hjelp av en uavhengig enkelrørsvivel 30. The swivel 10, in accordance with the invention, is generally shown in Fig. 1 and comprises the modules 12, 13 and 14, each of which has a core and a capsule. The module 12 comprises the core 15 and the capsule 16. The module 13 comprises the core 17 and the capsule 18 and the module 14 comprises the core 19 and the capsule 20. Although the swivel is illustrated with three modules, it can comprise any desired number of modules. The lowest of the cores 15 is mounted on a base unit 21. To the bottom of the base unit 21, several pipe ends 22 are attached to guide fluids into the swivel. Each module also has its own pipe connection 23, 24 and 25 to guide the fluids away from the swivel. To facilitate the description, the nozzles 22 will be mentioned for the purpose of directing fluids into the swivel, and the nozzles 23, 24, and 25 for the purpose of directing fluids away from the swivel, but one should note that the flow of fluids can take place in directions as desired. A pipe 26 is also led into the basic unit 21 which does not form part of the swivel in question, but which only extends all the way up along the center axis of the swivel and exits again at the top of this. This pipe 26 is then attached to the pipe 28 by means of an independent single pipe swivel 30.

Med referanse til figurene 2 og 3 skal nå flere detaljer ved oppfinnelsen gjennomgås. I et snittet oppriss viser fig. 3 kapselen 18, kjerna 17 og deler av de tilstøtende kjernene 15 og 19 og kapslene 16 og 20. Med referanse til kjerna 17 som er typisk, består kjerna av en vanligvis sylindrisk del som har en ytre overflate som er nøyaktig maskinert med svært små toleranser. Kjerna 17 passer derfor inn i kapselen 18 slik at det er et svært nøyaktig, kontrollert åpenrom mellom kjerna 17 og kapselen 18. Som det kan sees i fig. 3 og klarere i fig. 4 omfatter kapselen 18 et ringformet lager 31 som hviler på det ringformete utstikket 32 på kjerna 17. Dette lagret 31 tjener til å bære kapselen 18 på kjerna 17, holde kjerna 17 sentrert inne i kapselen og det tjener som rotasjonslager for kapselen 18 rundt kjerna 17. For å smøre dette lagret 31, er det sørget for en smøreåpning 34 for innføring av et smøremiddel inn i rommet mellom kapselen 18 og kjerna 17, som er tilstøtende mot lageret 31. En ringformet tetning 36 er plassert under lagret 31 og mellom utstikket 32 og kapselen 18 for å forhindre lekkasje av smøremidlet. Et ringformet lager 38 er plassert på toppen av modulen mellom kapselen 18 og kjerna 17 som igjen holder kjerna 17 sentrert inne i kapselen 18. With reference to Figures 2 and 3, several details of the invention will now be reviewed. In a sectional elevation, fig. 3 the capsule 18, the core 17 and parts of the adjacent cores 15 and 19 and the capsules 16 and 20. Referring to the core 17 which is typical, the core consists of a generally cylindrical part having an outer surface which is precisely machined to very small tolerances . The core 17 therefore fits into the capsule 18 so that there is a very precise, controlled open space between the core 17 and the capsule 18. As can be seen in fig. 3 and more clearly in fig. 4, the capsule 18 comprises an annular bearing 31 which rests on the annular projection 32 on the core 17. This bearing 31 serves to support the capsule 18 on the core 17, keep the core 17 centered inside the capsule and it serves as a rotational bearing for the capsule 18 around the core 17 To lubricate this bearing 31, a lubrication opening 34 is provided for the introduction of a lubricant into the space between the capsule 18 and the core 17, which is adjacent to the bearing 31. An annular seal 36 is placed under the bearing 31 and between the projection 32 and the capsule 18 to prevent leakage of the lubricant. An annular bearing 38 is placed on top of the module between the capsule 18 and the core 17 which in turn keeps the core 17 centered inside the capsule 18.

Kapselen 18 har en utsparing på sin indre overflate som danner det rinformete strømningskamret 40. For å forhindre fluidene fra å lekke ut av det ringformete strømningskamret mellom kapselen 18 og kjerna 17 er det sørget for tetningsmidler 42. Et foretrukket tetningsmiddel 42 vil bli mer fullstendig beskrevet senere i dette skriftet. Mange tetninger 42 kan bli anbrakt som vist, for sikkerhets skyld eller for å ta opp differanser i trykk mellom de forskjellige tetningene, for å oppnå større trykk-kapasitet for modulen. Kapselen er utstyrt med en passasje 45 som vist i fig. 4 mellom tetningene 42, for å få ventilasjon eller oppsamling av indre tetningslekkasje eller til bruk for utstrømning av uønskete stoffer fra tetningen, eller for å tilføre smøremidler for å øke levetida til tetningen. Denne åpningen kan også bli brukt til innføring av tetningsmiddel for en midlertidig periode mens en avventer utskifting av tetningsringene. The capsule 18 has a recess on its inner surface which forms the annular flow chamber 40. In order to prevent the fluids from leaking out of the annular flow chamber between the capsule 18 and the core 17, sealing means 42 are provided. A preferred sealing means 42 will be more fully described later in this writing. Many seals 42 can be fitted as shown, for safety or to accommodate differences in pressure between the various seals, to achieve greater pressure capacity for the module. The capsule is equipped with a passage 45 as shown in fig. 4 between the seals 42, to provide ventilation or collection of internal seal leakage or to be used for outflow of unwanted substances from the seal, or to supply lubricants to increase the lifetime of the seal. This opening can also be used for the introduction of sealant for a temporary period while waiting for the replacement of the sealing rings.

Kapselen 18 er montert på kjerna 17 fra toppen og senket ned rundt kjerna 17. Den ytre overflata på kjerna er utformet for å lette denne montasjen, og slik at det vil kreves et minimum av presisjonsmaskinering på den ytre overflata av kjerna. I denne forbindelse kan en se at den indre diameteren av lageret 31 og den ytre diameteren av kjerna 17 tilstøtende mot lageret 31 er større enn de forskjellige diametrene til kjerna ovenfor dette punktet slik at lageret 31 ikke kommer til å være i veien ved montering. Den midtre delen av kjerna er også trukket tilbake ved 43 etter som den ikke trenger å bli maskinert like nøyaktig som lager og tetningsfåtene. Etter som dette partiet er trukket tilbake, kan toleransene være større uten å forårsake vanskeligheter ved montasjen. The capsule 18 is mounted on the core 17 from the top and lowered around the core 17. The outer surface of the core is designed to facilitate this assembly, and so that a minimum of precision machining will be required on the outer surface of the core. In this connection, one can see that the inner diameter of the bearing 31 and the outer diameter of the core 17 adjacent to the bearing 31 are larger than the different diameters of the core above this point so that the bearing 31 will not be in the way during assembly. The center section of the core is also retracted at 43 as it does not need to be machined as precisely as the bearing and seal feet. As this part is retracted, the tolerances can be greater without causing assembly difficulties.

Ved å referere pånytt til figurene 2, 3, og 4 vil nå kjerna 17 bli beskrevet mer i detalj. Hver kjerne inneholder en udelt strømningskanal 44 som normalt vil bli boret eller på annen måte maskinert og utformet i kjerna 17. Denne strømningskanalen 44 er åpen til bunnen av kjerna 17 og strekker seg oppover noe forbi midtlinja til kjerna. En hovedsaklig rektangulær utgangs-spalte 46 strekker seg fra strømningskanalen 46 til den utovervendte overflata av kjerna 17 og forbinder på denne måten strømningskanalen 44 med den ringformete strømningskanalen 40. Derfor vil fluider som strømmer opp fra havbunnen inn i strømningskanalen 44 flyte ut gjennom spalten 46 inn i det ringformete kamret 40 og deretter ut gjennom rørstussen 24 som er vist i fig. 1. Referring again to figures 2, 3 and 4, the core 17 will now be described in more detail. Each core contains an undivided flow channel 44 which will normally be drilled or otherwise machined and formed into the core 17. This flow channel 44 is open to the bottom of the core 17 and extends upward somewhat past the centerline of the core. A substantially rectangular outlet slot 46 extends from the flow channel 46 to the outwardly facing surface of the core 17 and in this way connects the flow channel 44 with the annular flow channel 40. Therefore, fluids flowing up from the seabed into the flow channel 44 will flow out through the slot 46 into in the annular chamber 40 and then out through the pipe connection 24 which is shown in fig. 1.

Hver av kjernene, unntatt toppkjerna i en stabel, vil også inneholde minst en hel strømningskanal 48 i tilleg, som også er åpen mot bunnen av kjerna og strekker seg ut hele veien opp gjennom kjerna, og er åpen på toppen av kjerna. I fig. 3, er strømningskanalen 48 som er vist, rettet inn akselangs mot kanalen 44 i kjerna 19 som befinner seg like over, slik at fluidet vil flyte opp gjennom strømningskanalen 48 i kjernene 15 og 17 og deretter inn i strømningskanalen 44 i kjerna 19 for deretter å strømme ut på en tilsvarende måte gjennom spalten 46 i kjerna 19, det ringformete kamret 40 og rørstussen 25 i modulen 14. For å forhindre lekkasje i grenseflata mellom strømningskanalen 48 i en kjerne og strømningskanalen 44 eller 48 i den neste kjerna, er det sørget for tetningsmidler. Det foretrukne tetningsmidlet kan bli betegnet som en fast pakning eller strømningshylster som er vist i fig. 1, 3, og 4 og som er en ring 50 som strekker seg mellom og er trukket inn i de to tilstøtende kjernene. Tetningsmidler slik som O-ringer 52 er så anbrakt mellom den faste pakningen 50 og kjernene for å sørge for den aktuelle tetningen. Disse tetningene vil tillate små bevegelser som skyldes temperatur eller trykkinduserte utslag uten at forbindelsen blir utett. Each of the cores, except the top core in a stack, will also contain at least one additional full flow channel 48, which is also open towards the bottom of the core and extends all the way up through the core, and is open at the top of the core. In fig. 3, the flow channel 48 shown is aligned axially towards the channel 44 in the core 19 which is located just above, so that the fluid will flow up through the flow channel 48 in the cores 15 and 17 and then into the flow channel 44 in the core 19 and then to flow out in a similar way through the gap 46 in the core 19, the annular chamber 40 and the pipe connection 25 in the module 14. In order to prevent leakage in the interface between the flow channel 48 in one core and the flow channel 44 or 48 in the next core, provision is made for sealants. The preferred sealing means may be referred to as a solid packing or flow sleeve as shown in fig. 1, 3, and 4 and which is a ring 50 extending between and drawn into the two adjacent cores. Sealing means such as O-rings 52 are then placed between the fixed packing 50 and the cores to provide the relevant seal. These seals will allow for small movements due to temperature or pressure induced impacts without the connection leaking.

Fig. 3 illustrerer montasjen for å feste tilstøtende kjerner til hverandre ved hjelp av en plugg og boltmontasje. En åpning 54 strekker seg gjennom kjerna 17 fra topp til bunn som omfatter en vid utboring 56 , en trangere utboring 58 og en andre videre utboret del 60. Den øvre delen av den vide utborete delen 56 er gjenget ved 62. Skrudd inn i denne delen 62 finnes en holdeplugg 64. Denne holdepluggen 64 er både skrudd ned i det gjengede partiet 62 og strekker seg opp i den utborede forsenkningen 60 i kjernen ovenfor. Denne holdepluggen 64 virker slik som en blindnagle for omtrentlig innretting av de to kjernene og sørger for å oppta vridningsmoment for å forhindre en kjerne i å rotere i forhold til den andre. Et elastisk hylster 79 omgir delen 64 som tillater en ørliten skjevstilling mens den sørger for å ta opp vridningsmoment. Holdepluggen 64 omfatter også en intern gjenget del 66 som blir nyttet til å bolte de to kjernedelene sammen. Etter at holdepluggen 64 er på plass i en kjernedel, blir kjernedelen ovenfor satt på plass slik at den utstikkende delen av holdepluggen 64 stikker opp i forsenkningen 60. Holdebolten 68 vil så bli ført ned gjennom den vide utboringen 56 i den øvre kjernedelen og skrudd på plass i holdepluggen 64 med hodet 70 på holdebolten opplagret på avsatsen 71 mellom den vide boringen 56 og den den trangere utborete delen 58. Holde og festemontasjen vil derfor kombinere innretting og opptak av vridningsmoment ved holdeplugg/blindnagle, og den lastbærende kapasiteten til en bolt, alt dette innenfor et minimum av plass. Som det klart går fram av fig. 2 kan så mange festemontasjer bli benyttet for sammenfest ing av to kjerner som det ønskes. Modulene er nøyaktig sentrert ved en konisk stabiliserings-spiss som passer inn i en tilsvarende konisk fordypning 93 i den påfølgende lavere modul eller grunndel 21. Fig. 3 illustrates the assembly for attaching adjacent cores to each other by means of a plug and bolt assembly. An opening 54 extends through the core 17 from top to bottom comprising a wide bore 56, a narrower bore 58 and a second further bored part 60. The upper part of the wide bore part 56 is threaded at 62. Screwed into this part 62 there is a holding plug 64. This holding plug 64 is both screwed down into the threaded part 62 and extends up into the drilled recess 60 in the core above. This retaining plug 64 thus acts as a blind rivet for approximate alignment of the two cores and serves to absorb torque to prevent one core from rotating relative to the other. An elastic sleeve 79 surrounds the part 64 which allows a slight bias while taking up torque. The holding plug 64 also includes an internal threaded part 66 which is used to bolt the two core parts together. After the retaining plug 64 is in place in a core part, the core part above is set in place so that the protruding part of the retaining plug 64 protrudes into the recess 60. The retaining bolt 68 will then be guided down through the wide bore 56 in the upper core part and screwed on place in the retaining plug 64 with the head 70 of the retaining bolt resting on the landing 71 between the wide bore 56 and the narrower drilled part 58. The holding and fastening assembly will therefore combine alignment and absorption of torque by the retaining plug/blind rivet, and the load-bearing capacity of a bolt, all this within a minimum of space. As is clear from fig. 2, as many fastening assemblies can be used for joining two cores as desired. The modules are precisely centered by a conical stabilizing tip which fits into a corresponding conical recess 93 in the subsequent lower module or base 21.

Kapslene er kortere i høyderetningen enn kjernene slik at det vil bli et åpenrom mellom påfølgende kapsler som vist i fig. 1 og 3. Kapslene er ikke stivt festet, men hviler bare på ringene 32 som beskrevet tidligere, og blir holdt på plass bare ved tyngdekraft. Tilstøtende kapsler er imidlertid koblet til hverandre ved en styretapp 72 som passer inn i forsenkningen 74 i den øvre delen av hver kapsel og som er boltet fast i forsenkningen 74 av en bolt 73 som strekker seg ned gjennom senter av styretappen 72. Den øvre delen av styretappen er en hovedsaklig kuleformet del 76 som likner mye på kula på en trekk-krok, som med sin kuleformete del 76 stikker opp i forsenkingen 78 i bunnen av kapselen, som er plassert ovenfor. Denne kuleformete delen 76 i forsenkingen 78 tillater bevegelse mellom de to kapslene mens den sørger for retningsstyring og opptak av vridningsmoment. Forsenkingen 78 kan fores med et hylster 88 av polytetrafluoren eller polyuretan som vist i fig. 4 for å lette den relative bevegelsen mellom kapslene. The capsules are shorter in height than the cores so that there will be an open space between successive capsules as shown in fig. 1 and 3. The capsules are not rigidly attached, but simply rest on the rings 32 as described earlier, and are held in place only by gravity. However, adjacent capsules are connected to each other by a guide pin 72 which fits into the recess 74 in the upper part of each capsule and which is bolted to the recess 74 by a bolt 73 which extends down through the center of the guide pin 72. The upper part of the steering pin is a mainly spherical part 76 which is very similar to the ball on a tow hook, which with its spherical part 76 protrudes into the recess 78 in the bottom of the capsule, which is placed above. This spherical part 76 in the recess 78 allows movement between the two capsules while providing direction control and absorption of torque. The recess 78 can be lined with a sleeve 88 of polytetrafluorene or polyurethane as shown in fig. 4 to facilitate the relative movement between the capsules.

De foretrukne tetningsmidlene 42 er vist i fig, 5. Tetningsmidlene 42 er en pakningsring som har et U-formet tverrsnintt som vist i fig. 5. Det foretrukne materialet i pakningsringen 42 er et elastomermateriale slik som en fylt fluorokarbonpolymer (polytetrafluoretylen) eller en polyfenylensulfidplast. Den spesielle utforminga og størrelsen av pakninga er slik at avstanden mellom de ytre endene av U-formen er større enn avstanden mellom overflata på kapselen 17 og den indre overflata 80 paknings-sporet 82 i kapselen 18. Innvendig i U-formete pakningsringen 42 av myk elastomerplast er det plassert et innlegg 84 av spenstig, elastisk gummi eller gummiliknenede materiale, som sørger for en fjærende virkning, som hjelper til å presse pakninga 42 mot tetningsflåtene. Denne spesielle pakninga tetter svært effektivt ved høye trykk slik som 35 Mpa (5000 psi) og fremdeles med mulighet for rotasjon av kapselen i forhold til kjerna. Trykksiden av pakninga er også den åpne enden av U-en som gjør at innlegget 84 blir presset sammen, og det oppstår krefter som utvider U-pakninga 42 og trykker den mot tetningsflåtene. Nedenfor pakninga 42, er det plassert en hard støttebrikke 86, laget f.eks. av polyetereterketon eller et annet passende materiale som forhindrer pakninga 42 i å bli presset ned i spalten mellom kapselen og kjerna. Pakninga 42 er spesielt gunstig for tetting mot fluider under høyt trykk ved sakte svingende bevegelse. The preferred sealing means 42 are shown in Fig. 5. The sealing means 42 is a sealing ring having a U-shaped cross-section as shown in Fig. 5. The preferred material of the packing ring 42 is an elastomeric material such as a filled fluorocarbon polymer (polytetrafluoroethylene) or a polyphenylene sulfide plastic. The special design and size of the gasket is such that the distance between the outer ends of the U-shape is greater than the distance between the surface of the capsule 17 and the inner surface 80 of the gasket groove 82 in the capsule 18. Inside the U-shaped gasket ring 42 of soft elastomeric plastic, an insert 84 of resilient, elastic rubber or rubber-like material is placed, which provides a springy effect, which helps to press the gasket 42 against the sealing rafts. This special gasket seals very effectively at high pressures such as 35 Mpa (5000 psi) and still with the possibility of rotation of the capsule in relation to the core. The pressure side of the gasket is also the open end of the U which causes the insert 84 to be pressed together, and forces arise which expand the U-gasket 42 and press it against the sealing rafts. Below the gasket 42, there is placed a hard support piece 86, made e.g. of polyetheretherketone or other suitable material which prevents the packing 42 from being pressed down into the gap between the capsule and the core. The gasket 42 is particularly favorable for sealing against fluids under high pressure during slow swinging movement.

En av fordelene med den foreliggende oppfinnelsen er at strømningskanalene i kjernene er "udelte strømningskanaler" i betydningen at disse kanalene tjener som aktuelle strømningsåpninger heller enn åpninger som det bare strekker seg rørledninger gjennom, som en vil finne i tidligere kjent teknikk. Dette betyr at størrelsen av de bearbeidete åpningene kan være betydelig mindre enn om åpningene skulle ha vært store nok til å inneholde en rørledning som i seg selv måtte være dimensjonert for det store trykket. I betrektning av dette kan hele kjerna bli laget med mindre diameter tilpasset til det samme antall og størrelser av overføringer, eller som et alternativ kan en kjerne av samme størrelse som i tidligere teknikk tilpasses for atskillige flere overføringer. One of the advantages of the present invention is that the flow channels in the cores are "undivided flow channels" in the sense that these channels serve as relevant flow openings rather than openings through which pipelines only extend, as one would find in prior art. This means that the size of the machined openings can be significantly smaller than if the openings had been large enough to contain a pipeline which itself had to be dimensioned for the high pressure. In view of this, the entire core can be made with a smaller diameter adapted to the same number and sizes of transmissions, or alternatively, a core of the same size as in the prior art can be adapted for several more transmissions.

Som en kan se i fig. 1, 2 , 3 og 4 er det åpenrom mellom tilstøtende kapsler 16 og 18 f.eks. På grunn av disse spaltene vil kapslene ikke komme i kontakt med hverandre om det skulle forekomme en bøyning av eller skjevhet hos kjernene. Selv om disse bøyninger og skjevheter er svært små kan de forekomme f. eks. ved temperatur og/eller trykkforskjeller mellom de forskjellige strømningskanalene i kjerna. Etter som det er åpenrom mellom kapslene og ikke kontakt mellom dem, vil en kapsel ved en eventuell bøyning, skjevhet eller annen deformasjon følge sin kjerne, og det vil forekomme liten eller ingen innvirkning på tetningsmidlene mellom kapselen og kjerna. As can be seen in fig. 1, 2, 3 and 4, there is an open space between adjacent capsules 16 and 18, e.g. Because of these slots, the capsules will not come into contact with each other if there is a bending or distortion of the cores. Although these bends and distortions are very small, they can occur, e.g. by temperature and/or pressure differences between the different flow channels in the core. Since there is an open space between the capsules and no contact between them, a capsule will follow its core in the event of any bending, skewing or other deformation, and there will be little or no impact on the sealants between the capsule and the core.

I denne beskrivelsen er kjernene beskrevet som stasjonære, med rotasjon av kapslene rundt kjernene. In this description, the cores are described as stationary, with rotation of the capsules around the cores.

Begrepet "stasjonær" slik som anvendt på kjernene er et relativt begrep d.v.s. at kjernene er relativt stasjonære relativt til havbunnen sammenliknet med kapslene som roterer relativt til kjernene og derfor også relativt til sjøbunnen. Uttrykket "stasjonær" er ikke ment å skulle bety at kjernene er absolutt rolige. Denne svivelen for overføring av flere fluider, er primært tiltenkt å bli brukt for overføringer med diametre i området fra 5-40 cm (2-16 tommer), men er ikke begrenset til dette størrelsesområdet. Den foreliggende oppfinnelsen er betydelig forskjellig fra eksisterende svivler for hydrauliske styringer som normalt har mange overføringer med diametre mindre enn 2.5 cm (1 tomme). The term "stationary" as applied to the cores is a relative term, i.e. that the cores are relatively stationary relative to the seabed compared to the capsules which rotate relative to the cores and therefore also relative to the seabed. The term "stationary" is not intended to mean that the nuclei are absolutely quiescent. This multi-fluid transfer swivel is primarily intended to be used for transfers with diameters in the range of 5-40 cm (2-16 inches), but is not limited to this size range. The present invention is significantly different from existing swivels for hydraulic steering which normally have many transmissions with diameters less than 2.5 cm (1 inch).

En av de betydelige fordelene med den foreliggende oppfinnelsen er at kjernene er tilpasset for å kunne ta seg av mange forskjellige strømningsarrangement slik som antall og størrelse av strømningskanaler, uten at kjernediameteren forandres, hvilket tillater standardisering av deler slik som pakninger. Reservekjerner og kapsler kan lagres som emner, klar for utboring av de riktige kanalstørrelser for den spesielle modul som skal erstattes. En annen fordel med den foreliggende oppfinnelsen er at individuelle moduler kan fjernes for service og erstatning på driftsstedet. One of the significant advantages of the present invention is that the cores are adapted to handle many different flow arrangements such as the number and size of flow channels, without changing the core diameter, which allows standardization of parts such as gaskets. Spare cores and capsules can be stored as blanks, ready for drilling the correct channel sizes for the particular module to be replaced. Another advantage of the present invention is that individual modules can be removed for service and replacement at the operating site.

Claims

1. Swivel with several fluid transfers that conduct fluids to and from several stationary conductors and several corresponding rotating conductors character cert in that it includes: a) a first lower stationary core where a first undivided fluid channel is designed which is open to the bottom of the first core and extends from this bottom out to an opening in the side of the first core as well as a second undivided fluid channel which extends axially through the first core, b) a second upper stationary core where an undivided fluid channel is designed which is open at the bottom of the second core and extends from the bottom out to an opening in the side of the second core, the second, upper core being attached to the lower the core whereby the undivided fluid channel in the second core forms a transition to and is aligned along the axis of the second undivided fluid channel in the first core, c) means that form a seal that prevents fluid leakage in the transition between two cores, of fluids flowing from the second undivided fluid channel in the first core into the undivided fluid channel in the second core, d) capsules closely surrounding each core, rotatably supported on their corresponding core to form an annular chamber between this capsule and the core, flush with the side opening in the core, and a side opening from the annular chamber to the outside of the capsule to allow fluids to flow from the side opening in the core into the annular chamber and out through the side opening in the capsule, and e) sealing means against fluids between each of the capsules and their corresponding cores located above and below the annular chamber to prevent leakage of fluids from the annular chamber, these sealing means allowing rotation of the capsules relative to the cores.

2. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 1, characterized in that the annular chamber comprises a recessed area formed on the inner surface of the capsule.

3. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 1 or 2, characterized in that each of the capsules is rotatably supported on the corresponding core by means of an annular projection that protrudes from the core and a bearing mounted on the capsule that rests on the projection so that the bearing rotates on the projection.

4. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 3, characterized in that there are means for lubricating the bearing.

5. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 1 or 2, characterized in that each core has a first predetermined height, and each capsule has a second predetermined height less than the first predetermined height, so that gaps occur in the vertical direction between adjacent capsules .

6. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 5, characterized in that there are means which extend between adjacent capsules to prevent relative rotation of the two capsules while allowing vertical movement of one capsule relative to the adjacent capsule.

7. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 6, characterized in that the means extending between adjacent capsules comprise a substantially spherical part attached to a capsule which extends into a socket on the adjacent capsule so that the ball can rotate in the socket and transfer rotational forces from one capsule to the adjacent capsule.

8. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 7, characterized in that an elastic sleeve surrounds the ball in the socket to thereby adapt alignment biases.

9. Swivel with several fluid transfers in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the sealing means against fluids in accordance with claim 1 (e) comprise a main U-shaped packing ring against a leg e. v The U adjacent to the casing and the other U leg adjacent to the core.

10. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 9, characterized in that the open end of the U faces the annular chamber.

11. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 10, characterized in that the U-shaped sealing ring is made of a relatively rigid polymer or elastomer material, and in that it comprises an elastic insert inside the U-shape adapted to exert pressure to extend the U-seal.

12. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 11, characterized in that the relatively stiff polymer or elastomer material is selected from the group consisting of filled polytetrafluoroethylenes and polyphenyl sulphides, and in that the elastic insert is a rubber-like material.

13. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 11, characterized in that it comprises a storage part for storing the U-shaped sealing ring, and in that this storage part is made of a stiffer material than the U-shaped sealing ring.

14. Sealing means for sealing between an inner cylindrical part and a surface of an outer part which surrounds the inner cylindrical part as the outer part rotates relative to the inner part, and which consists of a sealing ring vessel characterized by the fact that the sealing ring has a mainly U-shaped cross-section and is made of a material with a low coefficient of friction and which has sufficient stiffness and strength to largely retain its original shape and still be perfectly adapted to the sealing rafts, and by the fact that it has a annular insert inside the U-shape made of relatively elastic material adapted to exert pressure on the outside of the U-shape, to press the U-shaped sealing ring against the sealing rafts.

15. Sealants in accordance with claim 14, characterized in that the fluid sealing ring is made of a relatively rigid polymer material, and in that the annular insert is made of elastic rubber or rubber-like material.

16. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 1 or 2, characterized in that it comprises means extending between adjacent cores to prevent relative rotation and vertical movement between two adjacent cores.

17. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 16, characterized in that the means which extend between two cores consist of a combined holding plug (blind rivet) and bolt assembly which rigidly connects two adjacent cores.

18. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 1 or 2, characterized in that adjacent cores are centered in relation to each other by means of a conical tip on a core that extends into a corresponding conical recess in the adjacent core.

19. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the first lower, stationary core is one with the second, upper stationary core.

20. Swivel with multiple fluid transfers in accordance with claim 19, characterized in that there are spaces in the vertical direction between adjacent capsules.

21. Swivel with several fluid transfers for directing fluids to and from several stationary fluid conductors and several corresponding rotating conductors consisting of several vertically stacked swivel modules where each swivel module is removable from the stack, characterized in that it comprises: a) a core formed with a primary undivided flow channel with an opening in the bottom of the core and extending from the bottom out to an opening in the side of the core, and a number of secondary undivided fluid channels which number in any particular core is at least equal to the number modules stacked above the particular core whereby one of the secondary undivided fluid channels in a core is adapted for to direct fluid through the core and corresponding module into the corresponding and axially aligned primary undivided fluid channel of the core and corresponding module stacked immediately above, and any other of the secondary undivided fluid channels adapted to direct fluid through the core and the corresponding module into the corresponding and axially aligned secondary, undivided fluid channel in that core and its corresponding module which is stacked immediately above, the core comprising additional means for sealing against fluid leakage at the transition between the primary and secondary undivided fluid channels in adjacent cores, b) capsule which tightly surrounds the core and is rotatably supported on the core, the capsule cooperating with the core to form an annular chamber between the capsule and the core flush with the side opening of the core, the capsule having a side opening from the annular chamber to the outside of the capsule as that fluid can flow from the side opening in the core into the annular chamber and out through the side opening in the capsule, and means for fluid sealing between the capsule and the core located above and below the annular chamber to prevent leakage of fluid from the annular chamber, the sealing means allowing rotation of the capsule relative to the core.