NO311611B1 - Multippel fluid-svivel-anordning - Google Patents

Description

Fluidsvivler blir vanligvis benyttet ved offshore-anlegg til overføring av fluider såsom gassformede og flytende hydrokarboner mellom undervannsrør eller -brønner og et skip. Ved mange anvendelser, f.eks. hvor olje blir produsert fra flere brønner og signal- eller impuls- og tjenesteledninger er påkrevet, må det benyttes en flerledningslfuidsvivel. En vanlig flerledningsfluidsvivel omfatter flere svivler som er stablet på hverandre, idet hver omfatter en ringformet yttervegg som roterer rundt en ringformet innervegg med et mellomliggende toroidalt kammer. Innerveggen av de nederste svivler har sentrale hull med stor diameter hvorigjennom det forløper vertikale rør til de øvre fluidsvivler. De nedre fluidsvivler må derfor ha toroidale kamre med stor diameter og tilsvarende pakninger med stor diameter. Hovedsakelig på grunn av behovet for nedre svivler med stor diameter har vanlige flerledningsfluidsvivler stor diameter, stor vekt og stor pris. En vanlig svivel for fire- til åtte ledninger for høytrykksfluider (f.eks. på inntil 420 kp/cm^) til sammenkobling av rør med en innvendig diameter på inntil 60 cm kan veie inntil 200 tonn og koste flere millioner dollar. Dersom en av pakningene lekker og må skiftes, må svivelstablen demonteres, noe som medfører lange og kostbare forsinkelser. Noen flerledningssvivler omfatter ytterligere svivler til bruk i det tilfelle hvor en pakning svikter, og disse ytterligere svivler resulterer i en enda større flerledningssvivel.

Forskjellige forsøk har blitt utført i den hensikt å unngå de ulemper som hefter ved flerledningssvivler som benyttes for nærværende. En mulighet har vært anvendelse av fleksible rør som blir viklet på og av tromler når skipet dreier med vinden. US patent nr. 4915416 tilhørende Barret viser et eksempel på denne mulighet. I praksis er såkalte "fleksible" slanger ikke meget fleksible og må bli viklet på tromler med stor diameter, noe som resulterer i kostbare svivler med stor diameter. Ved en annen mulighet som er beskrevet i norsk patent nr. 885 306 tilhørende Paasche et al, er det benyttet par av lange, fleksible slanger som forløper fra hvert rør på skipet, idet slangeendene er løsbart forbundet med koblinger på et ikke-rotrbart tårn som er forankert til sjøbunnen. I de tilfeller hvor hydrokarboner med høyt trykk må transporteres, er de tilgjengelige, fleksible slanger ikke meget fleksible, slik at de må være lange for at de skal kunne bli bøyd moderat. De lange, bevegelige slanger er plasskrevende og kostbare. En flerledningsfluidsvivelanordning hvor det er benyttet svivler med moderat diameter, og som kunne muliggjøre lett adkomst til de forskjellige fluidsvivler for vedlikehold og reparasjon, f.eks. dersom det oppstår pakningslekkasje, ville være av stor verdi.

I overensstemmelse med en utførelsesform for oppfinnelsen er det skaffet en fluids vi velanordning til sammenkobling av et hovedsakelig stasjonært rør som forløper opp fra et sted under vannet til et roterende rør på et skip som kan svinge med vinden. Fluidsvivelen har en hovedsakelig vertikalt forløpende svingeakse, og omfatter en arm som transporterer fluid, og som har en indre ende som kan rotere rundt dreieaksen, og en ytre ende. Minst to fluidkoblinger er montert på skipet og anordnet langs en sirkel, slik at minst én kobling alltid befinner seg nær den ytre ende av armen. Den ytre ende av armen er løsbart forbundet med koblingene. Når skipet har svingt med vinden, slik at dreiearmen nærmer seg en stilling hvor den kan møte en hindring, blir den ytre ende av armen løsnet fra en første kobling, armen dreiet inntil den er innrettet i forhold til en annen kobling, og den ytre ende av armen blir festet til den annen kobling, slik at fluid kan strømme gjennom den.

To svingearmer kan være festet til fluidsvivelen, slik at mens den første arm blir løsnet og svingt til den annen stilling, kan fluid fortsette å strømme gjennom den annen arm. Ved en annen anordning er det ved det stasjonære rør anordnet en akkumulator til opptagelse av fluid under den tid armen er frakoblet og svingt til en annen stilling, slik at strømmen fra en undersjøisk brønn fortsetter uavbrutt. I en anordning hvor fluidsvivelen må være anordnet på avstand fra rotasjonsaksen av det tårn hvortil fluidsvivelen og det stasjonære rør er festet, kan armen omfatte to innbyrdes dreibart forbundne ledd.

De nye trekk ved oppfinnelsen fremgår av kravene.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 er et sideriss av et parti av et fluidoverføringsanlegg som er konstruert i overensstemmelse med en utførelsesform for oppfinnelsen. Fig. 2 er et forenklet isometrisk riss av et parti av den flerledningsfluidsvivel som er vist på fig. 1. Fig. 3 er et grunnriss av den svivel som er vist på fig. 2, med skipet rettet i en spesiell retning. Fig. 4 er et riss som likner risset på fig. 3, men hvor skipet har dreid 90 mot urviseren. Fig. 5 er et riss som likner det som er vist på fig. 4, men hvor en arm har blitt dreid 180 . Fig. 6 er et riss som likner det som er vist på fig. 5, men hvor skipet har blitt dreid ytterligere 90 mot urviseren. Fig. 7 er et mer fullstendig isometrisk riss av den fluidsvivel som er vist på fig. 2.

Fig. 8 er et sideriss av den fluidsvivel som er vist på fig. 7.

Fig. 9 er et forenklet isometrisk riss av en fluidsvivelanordning som er konstuert i overensstemmelse med en annen utførelsesform for oppfinnelsen, som omfatter en akkumulator. Fig. 10 er et isometrisk riss av et parti av mekanismer av den fluidsvivel som er vist på fig. 2, og som viser armen idet den nærmer seg en posisjon hvor den er innrettet i forhold en fluidkobling. Fig. 11 er et sideriss av anordningen ifølge fig. 10, delvis i snitt, idet armen er innrettet i forhold til koblingen, men ennå ikke festet til denne. Fig. 12 er et isometrisk riss av parti av en fluidsvivel som er konstruert i overensstemmelse med en annen utførelsesform for oppfinnelsen.

Fig. 13 er et sideriss av et parti av den fluidsvivel som er vist på fig. 12.

Fig. 14 er et grunnriss av den fluidsvivel som er vist på fig. 12.

Fig. 15 er et grunnriss av en fluidsvivel som er konstruert i overensstemmelse med en annen utførelsesform for oppfinnelsen. Fig. 1 viser et fluidoverføringssystem 10 hvori fluider, såsom hydrokarboner i gass- eller væskeform fra undersjøiske brønner blir overført gjennom en gruppe av hovedsakelig stasjonære rør 12 til en gruppe av dreibare rør 14 som forløper til skroget av et skip 16. Strømningsretningen kan være den motsatte, slik tilfellet er ved undersjøisk brønninjeksjon eller -service eller lossing av en tankbåt. De øvre partier av de stasjonære rør 12 er ubevegelige og forløper hovedsakelig vertikalt, selv om de kan forløpe på skrå i forholdd til vertikalen, rotere og bevege seg sideveis, alt innenfor begrensede verdier. Skipet 16 derimot, kan dreie med vinden, idet det dreier om en vertikal akse 22 i overensstemmelse med skiftende vind, bølger og strømninger. En flerledningsfluidsvivelanordning 24 er montert på et hovedsakelig stasjonært tårn 26 som kan forbli hovedsakelig stasjonært mens skipet svinger med vinden rundt dette. Fig. 2 viser et parti av fluidsvivelanordningen 24 som forbinder et stasjonært, første rør 12A som forløper fra en dyp undervannsposisjon med et dreibart første rør 14A, som dreier om den vertikale akse 22 sammen med skipet, som dreier med vinden. Anordningen omfatter en første fluidsvivel 30A hvis dreieakse 32 sammenfaller med dreieaksen 22 av tårnet. Svivelen har et hus 33 med en første åpning 34 som er forbundet med det stasjonære, første rør 12A. Svivelen har en annen åpning 36 som er forbundet med den indre ende 38 av en første arm 40A. Den indre ende 38 av den første arm forløper langs dreieaksen 32 og tillater at armen 40A kan dreie rundt aksen 32. Den radialt ytre ende 42 av armen som ligger lengst bort fra svivelaksen 32, er forbundet med en første fluidkobling 44A. Fluidkoblingen 44A er forbundet med det dreibare, første rør 14A.

Anordningen omfatter et annet, stasjonært rør 12B som forløper ved siden av det første rør 12A, men som forløper til en større høyde enn det første rør. Når skipet dreier tilstrekkelig langt til at armen 40A nærmer seg det annet rør 12B, består det en fare for at ytterligere dreining av skipet kan forårsake kollisjon mellom armen og det annet rør, og medføre skade på en av disse deler. For å hindre slik kollisjon, blir den ytre ende av armen 40A koblet fra den første kobling 44A, og armen blir dreid 180 til posisjonen 40x, hvori den ytre ende av armen er innrettet i forhold til en annen fluidkobling 46A. Den ytre ende av armen 40x blir deretter forbundet med den annen kobling 46A som er forbundet med det dreibare, første rør 14A. Koblingene 44A, 46A befinner seg på en tenkt sirkel 48 hvis sentrum ligger på aksen 32. Den enkle fluidsvivel 30A med den på denne anordnede, dreibare arm 40A som kan forbindes med en hvilken som helst av de to fluidkoblinger 44A, 46A, setter således fluidsvivelen 3 OA istand til alltid å være forbundet med det dreibare rør 14A på skipet, bortsett fra korte avbruddsperioder. Disse korte perioder er den tid som er nødvendig for å frakoble enden av armen 40A fra én kobling og dreie armen til en posisjon hvor den er innrettet i forhold til den annen kobling og koble den til denne.

Ved de fleste anvendelser er det ønskelig å opprettholde en kontinuerlig strøm av fluid gjennom det stasjonære rør 12A. Dvs. at det er ønskelig å unngå en avbrytelse av fluidstrømmen gjennom røret under en periode på kanskje 1 minutt som er den tid som er nødvendig for å frakoble den første arm 40A fra én kobling, dreie armen og tilkoble den til en annen kobling. For å unngå et slikt avbrudd, er fluidsvivelen 30A forsynt med en tredje åpning 50 og en annen arm 52A som er forbundet med den tredje åpning 50 som åpner nedad, idet den indre ende 54 av armen 52A kan dreie rundt dreieaksen 32 av svivelen. Den annen arm 52A har en ytre ende 56 som er forbundet med en første, nedre kobling 5 8A. I løpet av den tid den øvre eller første arm 40A blir dreid fra posisjonen 40A til posisjonen 40x, kan strømmen gjennom røret 12A fortsette ved at fluid strømmer gjennom svivelen 30A via den annen arm 52A og fluidkoblingen 58A til det dreibare rør 14A.

Når skipet dreier med vinden, kan det dreie til en posisjon hvor den annen arm 52A risikerer å kollidere med rørene 12A, 12B. For å unngå en slik kollisjon, blir den ytre ende av den annen arm 52A frakoblet koblingen 58A, dreid 180 til posisjonen 52x, og forbundet med en annen fluidkobling 60A. Ved anvendelse av to svingearmer, er søkeren således istand til å opprettholde en kontinuerlig fluidstrøm gjennom de stasjonære og dreibare rør mens skipet svinger med vinden. Stengeventiler såsom 61 - 64 er anordnet langs hver arm og kobling for å stoppe tapet av fluid når denne arm eller kobling ikke er forbundet med en tilsvarende kobling eller arm. Fig. 3-6 viser hvorledes fluidsvivelen 22 funksjonerer når skipet svinger med vinden. Fig. 3 viser fluidsvivelen når den er innrettet som vist med heltrukne linjer på fig. 2, idet skipet er innrettet i retningen 70 og fluidsvivelarmene 40A, 52A er forbundet med fluidkoblingene 44A, 5 8A. De andre fluidkoblinger 46A og 60A er ikke tilkoblet. Fig. 4 viser anordningen etter at skipet har svingt 90 mot urviseren som angitt med pilen 72, slik at skipet nå er innrettet i den retning som er angitt med pilen 74. Armene 40A, 52A er fremdeles forbundet med koblingene 44A, 58A. På fig. 4 har imidlertid armen 52A blitt dreid tilstrekkelig langt til at det består en fare for kollisjon med det første, stasjonære rør 12A dersom skipet skulle dreie ytterligere mot urviseren. For å hindre dette, blir armen 52A dreid med urviseren som på fig. 5 med pilen 76. Armen som opprinnelig befant seg ved 52A har blitt rotert 180 til posisjonen 52x, og har blitt forbundet med fluidkoblingen 60A. Derved unngås kollisjon mellom en av armene og de stasjonære rør såsom 12B. Fig. 6 viser fluidsvivelen etter at skipet har dreid ytterligere 90 som angitt med pilen 80, slik at skipet peker i retningen for pilen 82. Den øvre arm 40A nærmer seg nå en stilling hvor den kolliderer med røret 12B. For å unngå dette, kan armen 40A bli koblet fra koblingen 44A, dreid 180 i retningen for pilen 84 til posisjonen 40x, og forbundet med koblingen 46A. Dreiningen av rørene 180 kan bli utført både med og mot urviseren for å tillate kontinuerlig fluidstrømning ved ubegrenset dreining av skipet med vinden. Det kan selvsagt være anordnet flere enn to koblinger for hver dreibar arm. Fig. 7 og 8 er mer fullstendige riss av flerledningsfluidsvivelanordningen 24 som omfatter den første fluidsvivel 30A som forbinder det første, stasjonære rør 12A med et par av første armer 40A, 52A. Anordningen omfatter tre ytterligere fluidsvivler 3OB, 30C og 3OD som er forbundet med tre andre, stasjonærer rør 12B, 12C og 12D. Fluidsvivlene 30B og 30C likner den første svivel 3 OA. Den annen svivel 3 OB inkluderer således et par av hovedsakelig stive dreiearmer 40B, 52B som har dreieakser som sammenfaller med aksen 22 av tårnet. Hver øvre arm 40B, 40C kan også løsbart forbindes med en hvilken som helst av to øvre fluidkoblinger 44B, 44C eller 46B, 46C. På liknende måte kan de nedre armer 52B, 52C forbindes med en hvilken som helst av to koblinger 58B, 58C ellere 60B, 60C. Alle koblinger befinner seg hovedsakelig på den tenkte sirkel 48 sett i et grunnriss av anordningen. Den øverste svivel 3 OD omfatter en eneste fluidbærende arm 90 som er hovedsakelig vedvarende forbundet med et stasjonært rør 14D. Dette er mulig for den øverste svivel 3OD fordi det ikke finnes noe stasjonært, vertikalt rør som forløper til det samme nivå eller høyere enn nivået for armen 90. Fig. 9 viser en annen fluidsvivelanordning 100 som skaffer en forbindelse mellom et stasjonært rør 102A og et dreibart rør 104A, og som omfatter en fluidsvivel 106 med en eneste dreibar arm 110. Når det skip som det dreibare rør 104A er forbundet med, dreier slik at armen 110 risikerer å kollidere med røret 102B, må den ytre ende av armen bli koblet fra koblingen 112. Mens

armen 110 dreies 180 , slik at den er innrettet i forhold til en annen kobling 114 og forbindes med denne, finnes det ingen strøm gjennom det dreibare rør 104A. Strømmen gjennom det stasjonære rør 102A kan imidlertid fortsette fordi en akkumulator 116 er forbundet med røret 102A. Akkumulatorer er velkjente innretninger som kan lagre en begrenset fluidmengde, idet akkumulatoren tillater fortsatt fluidstrømning gjennom røret 102A opp til akkumulatoren. Akkumulatoren kan være en enkel lagringstank og en innretning for å tillate at fluid kan strømme tilbake til røret når forbindelsen har blitt gjenopprettet. I noen tilfeller kan strømmen bli stoppet, og en akkumulator er da ikke nødvendig.

Etter at armen 110 har blitt dreid og forbundet med en annen kobling, støter akkumulatoren 116 langsomt ut det fluid som har blitt oppsamlet i denne. Mange forskjellige akkumulatorer er tilgjengelige, inkludert slike som har et rør som beveger seg langs en sylinder for å lagre tilleggsfluid i sylinderen når det trykk som utøves på én side av stempelet øker over et forut fastlagt nivå, idet stempelet er fjærbelastet i den motsatte retning for å støte ut fluid når trykket faller under det forut fastlagte nivå. Det finnes andre akkumulatorer som kan bli koblet mellom lagrings- og tømmingsmoduser til fastlagte tider.

Fig. 10 og 11 viser mekanismer til rotasjon av armen 40A (tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 2) til innretting i forhold til en kobling 44A

og innbyrdes forbindelse av disse. Et par av ruller 120 (fig. 10) er montert på armen 40 A og bærer armen på en sirkulær bane 122 som er montert på skipet og roterer med dette. En motor 124 som er festet til armen, driver et tannhjul 126, som er forbundet med en tannstang 130, som forløper langs banen 122. Når motoren blir tilført strøm for å dreie tannhjulet 126, blir således den ytre ende av armen beveget langs den sirkulære bane, slik at den kan beveges til en stilling hvor den er innrettet i forhold til koblingen 44A. Et børstesett 132 som henger ned fra motoren, er forbundet med en kraftforsynings- og styrebane 134 som forløper parallelt med bærebanen 122. Kraftforsynings-banen 134 har et par av lavspenningsledninger (f.eks. 24 V) 136, 138, som leder elektrisitet til motoren, og har også én eller flere styreledninger 140 som leder styringssignaler eller -impulser til motoren, og som kan lede signaler fra sensorer (ikke vist) på armen.

Når armen har blitt dreid til en stilling hvori den er innrettet i forhold til koblingen 44A som vist på fig. 11, blir koblingen betjent for å fullføre forbindelsen. Koblingen 44A omfatter en forlengbar koblingsdel 142 som kan bli beveget i retningen for pilene 144 av en aktuator 146 (som kan være hydraulisk eller elektrisk). Når aktuatoren beveger den ytre koblingsdel 142 mot den ytre armende 42, danner et par av O-ringer 150, 152 en fluidtett pakning mot en flens av den ytre armende 42. Et forsterket parti langs banen 122 og en støttekloss 154 kan være anordnet for å motstå den kraft som utøves mot den ytre armende. Et rørendeparti som kan forlenges og forkortes, blir fremstilt av Vetco Company.

Bruken av en forholdsvis enkel fluidsvivel 3 OA skaffer lett adkomst til huset 33 av fluidsvivelen. Dersom pakninger såsom 162 svikter, kan en operatør fjerne en låsering 164 for å fjerne den indre ende 38 av armen fra huset 33, skifte den ødelagte pakning 162, gjeninnsette armenden 38 og på ny feste låseringen 164. Lett adkomst til et hvilket som helst av husene av fluidsvivlene og armene av disse gjør reparasjon meget enklere enn tidligere. Det kan forefinnes et reserve fluidsvivelhus, arm og fluidkobling, fordi alle disse deler kan være identiske med andre, nedre fluidsvivler av anordningen med samme størrelse. Huset 33 og pakningene 162 av alle fluidsvivler har forholdsvis liten diameter. For en fluidledning med en diameter på 30 cm, behøver ikke huset 33 av fluidsvivelen og pakningene 162 ha en diameter på mer enn ca. 45 cm. Dette kan sammenliknes med flerledningsfluidsvivler av tidligere kjent type hvor nødvendigheten av å skaffe et hull med stor diameter i fluidsvivelen til gjennomføring av flere rør kan medføre behov for pakninger som har en diameter på flere ganger 30 cm, og som befinner seg på utilgjengelige steder. Fluidsvivlene kan være utformet slik at det kan føres pigger (rengjøringskjøretøyer) gjennom minst én arm av svivelen.

Ved den fluidsvivelanordning som har blitt beskrevet ovenfor, er det benytttet dreibare armer som dreier om en akse, som sammenfaller med aksen av dreieskiven i forhold til skipet. I mange tilfeller er det meget ønskelig at det på et område ved og rundt tårnaksen ikke utføres overhalings-og borearbeider. Fig. 12-14 viser en annen fluidsvivelanordning 170 som fristiller et område ved og rundt tårndreieaksen 172 (fig. 12) for andre operasjoner. Anordningen omfatter flere fluidsvivler, hvor én av svivlene 174 er vist mer detaljert. Svivelen 174 omfatter et hus 176 og øvre og nedre armer 180, 182 forløper bort fra huset.

De indre ender av armene er forbundet med huset 176 slik at de kan dreie rundt en akse 184. Den øvre arm har et par av fluidbærende ledd 186, 188 som er innbyrdes forbundet slik at de kan dreie om en øvre armakse 190. Den nedre arm 182 omfatter et par av fluidførende ledd 192, 194 som er innbyrdes forbundet slik at de kan dreie om en nedre armakse 196. Bruken av to innbyrdes dreibare ledd på hver arm, muliggjør forandring av avstanden mellom den indre ende av armen som er forbundet med huset 176, og den ytre ende av armen som kan bli festet til en fluidkobling.

Den ytre ende 200 av den øvre arm kan være løsbart forbudet med en hvilken som helst av tre øvre koblinger 202 , 204 , 206, som er anordnet med mellomrom langs en sirkel. Hver kobling, såsom 202, er dreibart montert på en akse 210 for å tillate at enden av koblingen kan bli innrettet i et område eller en sektor av horisontale retninger. Likeledes kan den ytre ende 212 av den nedre arm løsbart forbindes med en hvilken som helst av tre nedre koblinger 214, 216, 218, hvis ytre ender kan dreie på den samme måte som de øvre koblinger. Fig. 14 viser fluidsvivelanordningen i en posisjon hvor den ytre ende 212 av den nedre arm 182 er forbundet med koblingen 214. Den øvre arm 180 er imidlertid anbrakt slik at dens ytre ende 200 befinner seg på avstand fra koblingen 202 hvorfra den nettopp har blitt løsnet. Dersom skipet dreier mot urviseren som angitt med pilen 222, vil den øvre kobling 204 bli beveget til posisjonen 204x. Armen 180 kan bli dreid tilnærmet 180 til posisjonen 180x, hvori dens ytre ende ved 200x kan bli festet til den øvre kobling ved 204x. Etter ytterligere rotasjon av skipet mot urviseren, må den nedre arm 182 på liknende måte bli løsnet fra én kobling 214, dreid og festet til en annen kobling 216. Fig. 13 viser noen detaljer av fluidsvivlen 174. Det fremgår at det er anordnet ventiler 232, 234 nær den ytre ende av hver arm for å stoppe strømningen gjennom denne arm umiddelbart før frakoblingen fra en kobling, såsom 202. Koblingen såsom 202, er også tilkoblet via en ventil 236 til et samlerør 240 som alle øvre og nedre koblinger for den fluidsvivel er tilkoblet, og som fører til ett eneste dreibart rør på skipet. Ytterligere fluidsvivler i likhet med svivelen 174, kan befinne seg på det samme nivå eller på et annet nivå enn fluidsvivelen 174 for å forbinde hvert av de andre tre, stasjonære rør 252, 254, 256 (fig. 14) med tilsvarende dreibare rør på skipet. Hver av armene såsom 182, er fortrinnsvis stive langs det meste av sin lengde, idet fleksibilitet er skaffet bare ved aksen 184 hvor de to ledd er dreibart forbundet med hverandre (og muligens også ved en dreieende av leddet 194). Dette muliggjør anvendelse av armer med forholdsvis liten lengde sammenliknet med tilgjengelige, "fleksible" slanger som ikke er meget fleksible, slik at de må være lange og er kostbare, og hvis midtparti kan bevege seg omkring på måter som er vanskelige å forutsi.

Fig. 15 viser ytterligere en fluidsvivelanordning 270 som forbinder hvert av to stasjonære rør 272, 274 med tilsvarende dreibare rør 276, 278, som befinner seg på et skip som kan dreie med vinden. De stasjonære rør 272, 274 er montert på et hovedsakelig stasjonært tårn 280 som har en rotasjonsakse 282, idet skipet roterer rundt tårnet om aksen 282. Området rundt tårnaksen 282 er uhindret eller fritt, i likhet med det som er tilfellet for anordningen ifølge fig. 12-14. Ved denne anordning blir det imidlertid benyttet dreiearmer (f.eks. 292) hvis indre ender er montert på skipet, og koblinger (f.eks. 284) som er montert på det ikke-roterende tårn.

Det stasjonære rør 272 er forbundet med fire koblinger 284, 286, 288 og 290 som er anordnet med mellomrom rundt en tenkt sirkel 287 som sammenfaller eller er koaksial med tårnaksen 282. Det dreibare rør 276 som skal kobles til det stasjonære rør 272, er forbundet med to dreibare armer 292, 294. Armen 292 omfatter to fluidførende, stive ledd 296, 298 som er innbyrdes dreibart forbundet ved aksen 297, idet leddet 298 har et hovedparti 299 og en dreibar ende 300 som kan dreie rundt en akse 302 på hovedpartiet av leddet. Dersom skipet skulle dreie mot urviseren som angitt med pilen 304, vil avstanden mellom motsatte ender 300, 306 av armen 292 øke. For å hindre skade på armen eller koblingene, vil den ytre ende 300 av armen bli koblet fra koblingen 284. Armen vil da bli dreid som angitt med pilen 310, inntil armen befinner seg i den stilling som er angitt med 292x. Når skipet blir dreid litt, vil enden 300x av armen bli innrettet i forhold til koblingen 286 og kan bli forbundet med denne. Under koblingen av armen fra koblingen 284 og fornyet kobling av denne til koblingen 286, kan hydrokarboner fortsette å strømme gjennom armen 294. Armen 294 er av en konstruksjon som likner konstruksjonen av armen 292, idet armen 294 har et par av innbyrdes dreibart forbundne ledd 314, 316 og en dreibar ytre ende 320. Den ytre ende 320 er forbundet med en kobling 288.

Det annet, stasjonære rør 274 er forbundet med fire koblinger 321 - 324 som er anordnet på den samme sirkel 287 slik det fremgår av et grunnriss. Et par av armer 326, 328 kan hver være forbundet med en tilsvarende kobling av koblingene 321 -324, og kan "vandre rundt" sirkelen av koblinger 321 -324 når skipet roterer eller dreier med vinden. Ytterligere stasjonære rør kan være forbundet med ytterligere koblinger som er anordnet langs den samme sirkel 287 eller høyere eller lavere sirkler, for forbindelse med ytterligere par av armer. Alle ytre armender såsom 300, 320, kan være montert slik at de glir rundt et sirkulært styrespor 330. Videre kan de ytre ender av to armer såsom 292, 326, bli beveget synkront av den samme innretning, mens de ytre ende av to andre armer såsom 294, 328 også kan bli beveget synkront av en eneste drivinnretning. De to sett av koblinger 284 - 290 og 321 - 324, kan befinne seg på samme høyde. Hver av armene såsom 292, er fortrinnsvis stiv langs det meste av sin lengde, idet fleksibilitet finnes bare ved aksene 297 og 302 av grunner som er gitt ovenfor i forbindelse med fig. 13.

Det kan bemerkes at toroidale fluidsvivler kan bli benyttet for hydraulikkledninger og for andre fluider, i tillegg til de ikke-toroidale svivler som er beskrevet ovenfor. I et anlegg kan det også bli benyttet en blanding av sentriske svivler (f.eks. fig. 7) og eksentriske svivler (f.eks. fig. 12).

Oppfinnelsen skaffer således en fluidsvivel til kobling av et hovedsakelig stasjonært, første rør som forløper opp fra et sted under vannet, til et dreibart rør på et skip, en bøye eller en annen dreibar konstruksjon (som alle kan bli referert til som et "skip") som flyter på vannoverflaten, og som kan svinge med vinden, som letter vedlikehold av fluidsvivelen. Fluidsvivelen skaffer generelt tilkobling av et første rør av en flerhet av hovedsakelig vertikale, stasjonære rør. Fluidsvivelen kan omfatte et hus med en første åpning som er forbundet med et av rørene, og en annen åpning som er koblet til en arm, som fortrinnsvis er stiv langs det meste av sin lengde, og som forløper hovedsakelig horisontalt, og som kan svinge rundt svivelens dreieakse. En ytre ende av armen kan løsbart forbindes med én av en rekke fluidkoblinger som er anordnet langs en sirkel som er sammenfallende med eller koaksial med dreieaksen av skipet i forhold til et tårn hvorpå de stasjonære rør er montert. Når skipet dreier med vinden, kan armen nærme seg en kollisjons-eller inngrepsposisjon hvori armen risikerer å treffe et stasjonært rør, eller dets motstående ender kan bli trukket for langt fra hverandre. Armen blir løsnet fra én av fluidkoblingene, dreid og deretter forbundet med en annen av koblingene. En fullstendig flerledningsfluidsvivelanordning omfatter generelt en flerhet av slike fluidsvivler. Selv om anordningen er mer komplisert sammenliknet med vanlige flerledningsfluidsvivler, ved at den krever løsning av armen fra én kobling, dreining av armen slik at den er innrettet i forhold til en annen kobling, og befestigelse av armen til den annen kobling, har anordningen mange fordeler. En viktig fordel er at hver av fluidsvivlene kan ha forholdsvis liten diameter fordi svivelen ikke krever et stort sentralt hull for gjennomføring av rør. Hver fluidsvivel kan også lett nås for vedlikehold og reparasjon.

Selv om det her har blitt beskrevet og vist forskjellige utførelsesformer for oppfinnelsen, skal det forstås at modifikasjoner og variasjoner lett kan utføres av fagmannen, og det er følgelig hensikten at kravene skal forstås å dekke slike endringer og ekvivalente løsninger.

Claims (12)

1. Fluidsvivelanordning (24,100,170,270) som kobler hvert av en gruppe av hovedsakelig stasjonære rør (12A,12B,12C,12D,102A,102B,230,252,254,256,272,274,416A,416B,4167C) som forløper opp fra steder under vannet, til hvert av en gruppe av dreibare rør (14,14A,14D,104A,276,278) som er montert på et skip (16) e.l. som kan svinge med vinden, karakterisert ved en første fluidsvivel (30A,30B,30C,30D, 106,174,291,293,400B,400C,400D) med et hus (33,176) som er forbundet med et første rør av én av rørgruppene, idet den første svivel har en fluidførende arm (40A,40B,40C,96,100,180,294,326,404) som forløper hovedsakelig horisontalt, og som har en indre ende (38) som er montert på huset slik at den kan dreie rundt en hovedsakelig vertikalt forløpende dreieakse (22,32,172,282), og armen har en ytre ende (42) som er anordnet på avstand fra aksen; en flerhet av første koblinger (44A,44B,44C,46A,46B,46C,112,114,202, 204,284,286,288,290,414,416) som hver er forbundet med et første rør av den andre av rørgruppene, hvor koblingene er anordnet hovedsakelig langs en tenkt sirkel (48), sett i et grunnriss, idet den ytre armende løsbart kan forbindes med hver av koblingene.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at fluidsvivelen har en annen fiuidbærende arm (52A,52B,52C, 182,294,328,406) med en indre ende (54)som er montert på huset, hvor den annen arm kan dreie rundt aksen og har en ytre ende (56) som befinner seg lengst bort fra dreieaksen; en annen flerhet av fluidkoblinger (58A,58B,58C,60A,60B,60C,214,216, 218,321-324) som er anordnet hovedsakelig langs en annen sirkel; hvor den ytre ende av den annen arm løsbart kan forbindes med de andre fluidkoblinger, hvorved den ene arm kan forbli forbundet med en annen kobling for å muliggjøre en uavbrutt strømning mellom rørene når den andre arm må bli koblet fra en av koblingene.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at huset har en første åpning (34) som er forbundet med det første rør av en av gruppene, og andre og tredje åpninger (36,50) som vender vertikalt, idet én vender hovedsakelig opp og den annen vender hovedsakelig ned, idet den første arms indre ende ligger på og forløper opp langs dreieaksen, og den annen arms indre ende ligger på og forløper ned langs dreieaksen, og den første arm og den første flerhet av koblinger ligger over nivået av den annen arm og den annen flerhet av koblinger.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den første fluidsvivel har bare den første arm (110); et av de første rør (102A) er innrettet til å skaffe fluidstrøm i en retning mot og gjennom den første fluidsvivel, inn i det andre første rør; og at den omfatter en akkumulator (116) som er forbundet med det nevnte ene rør av rørene, for å akkumulere fluid som strømmer inn i det nevnte ene rør av rørene under tiden mellom koblingen av armenden fra én av koblingene og kobling av armenden til en annen av koblingene.

5. Anordning ifølge krav 1, omfattende et tårn som er montert på skipet slik at det dreie om en akse (22,32) som er hovedsakelig sammenfallende med dreieaksen, karakterisert ved at gruppen av stasjonære rør omfatter første, andre og tredje stasjonære rør (12A,12B,12C) som hvert har et parti som hovedsakelig er festet til tåraet, idet første og andre rørpartier forløper hovedsakelig parallelt og nær hverandre, og det tredje rør (12C) forløper høyere enn de første og andre rør; idet den omfatter en annen fluidsvivel (3 OB) som er hovedsakelig identisk med den første svivel, og som er forbundet med det annet stasjonære rør (12B), hvor den annen svivel befinner seg over den første svivel (3OA), og dreieaksene (22) av de første og andre svivler er hovedsakelig sammenfallende, og den annen svivel har en arm (40B) med en indre ende som kan dreie rundt aksen, og som befinner seg over armen (40A) av den første svivel.

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter et tårn (26) som er forbundet med skipet slik at det kan dreie om en hovedsakelig vertikalt forløpende tårnakse (22,172), idet gruppen av stasjonære rør er montert på tårnet og den tenkte sirkel (48) er hovedsakelig sentrert på tårnaksen; hvor svivelaksen (184,190,196,210) befinner seg på avstand fra tårnaksen (172) og hver av armene er forlengbare for å tillate en variasjon av avstanden mellom svivelaksen og koblingene når skipet dreier med vinden.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at den omfatter en annen fluidsvivel som har et annet hus, en hovedsakelig horisontalt forløpende annen arm med en indre ende som er montert på det annet hus, slik at den kan dreie om en annen akse (190,196,210) som befinner seg på avstand fra både svivelaksen (184) og tårnaksen (172), og med en ytre ende , idet den annen arm har et par av dreibart forbundne ledd; en flerhet av andre koblinger som hver løsbart kan forbindes med den ytre ende av den annen arm; hvor husene av de første og andre fluidsvivler hver er forbundet med et forskjellig rør (230,256) av gruppen av stasjonære rør, og hver av fluidkoblingene er forbundet med et forskjellig rør av gruppen av dreibare rør.

8. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at den omfatter en annen fluidsvivel (293) som har et annet hus, en hovedsakelig horisontalt forløpende annen arm (294) med en indre ende som er montert på det annet hus, slik at det kan dreie rundt en annen akse som befinner seg på avstand fra både svivelaksen og tårnaksen (282), og med en ytre ende, idet den annen arm har et par av dreibart forbundne ledd (314,316); en flerhet av andre koblinger (321,322,323,324) som hver løsbart kan forbindes med den ytre ende av den annen arm; idet husene av første og andre fluidsvivler hver er forbundet med et forskjellig rør av gruppen av dreibare rør (276,278), og hver av fluidkoblingene er forbundet med et forskjellig rør av gruppen av stasjonære rør.

9. Anordning ifølge krav 1, 4 eller 5, karakterisert ved at armen omfatter minst ett stivt rør, idet armen er bøyestiv over det meste av sin lengde.

10. Fremgangsmåte til frembringelse av en fluidstrøm mellom et hovedsakelig ikke-dreibart rør som forløper fra et sted under vannet, og et dreibart rør som er montert på et skip e.l. som kan svinge med vinden, karakterisert ved at den omfatter de trinn å: la fluid strømme gjennom et første rør av rørene, langs en hovedsakelig vertikalt forløpende dreieakse av en fluidsvivel, gjennom en første dreiearm som forløper hovedsakelig radialt bort fra dreieaksen, mellom en radialt ytre ende av armen og en første av en flerhet av løsbare koblinger, og fra den første kobling gjennom et annet rør av rørene; løsne den ytre armende fra den første kobling, dreie armen om dreieaksen til en stilling som befinner seg nær en annen kobling av koblingene som også er forbundet med det annet rør av rørene, og å forbinde den ytre armende med den annen kobling.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at å la fluid strømme gjennom det første rør og langs dreieaksen gjennom en annen dreiearm som forløper hovedsakelig radialt i forhold til dreieaksen og gjennom en tredje kobling av koblingene og det annet rør i løpet av perioden mellom det trinn å løsne den første armytterende fra den første kobling, og å feste den første armytterende til den annen kobling.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at den omfatter å la fluid strømme gjennom et av rørene til en akkumulator under perioden mellom det trinn å løsne den første armytterende fra den første kobling og å feste den første armytterende til den annen kobling.