NO312117B1 - Konnektor med integrert ventil - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en konnektor for undervanns sammenkopling av to rørdeler, der konnektoren har en bæredel, en første arm, en andre arm, hvilke armer er svingbart koblet til respektive ender av bæredelen, og en tiltrekkmgsinnretning koblet til armene, idet bæredelen og armene er innrettet til å klemmes rundt flenser på to rør plassert mot hverandre, for å danne en forbindelse mellom de to rørene.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører videre en kombinasjon av ovennevnte konnektor og en tilbakeslagsventil. Pr. i dag er slike tilbakeslagsventiler en separat enhet tilknyttet en større konstruksjons-enhet plassert på havbunnen. Ved hver ende av ventilhuset er dette utstyrt med en flens, hvilken flens koples sammen med en rørledning ved hjelp av en for formålet egnet konnektor. For å montere ventilen er det således behov for to konnektorer, en på hver side av ventilhuset.

Tilbakeslagsventiler anvendes hovedsakelig i forbindelse med en boreplattforms eksportledning. Eksportledningen kan være flere kilometer lang og inneholde store mengder gass. Dersom det skulle skje et brudd i stigerøret fra plattformen eller på annen måte oppstå en lekkasje på plattformsiden, har den ovennevnte tilbakeslagsventilen til formål hurtig å stenge for å hindre at gass i eksportledningen strømmer ut i det fri. Slike tilbakeslagsventiler er som regel utformet som såkalte klaffventiler, for å oppnå en hurtig lukking.

I tilknytning til en slik tilbakeslagsventil er det også plassert en by-passventil (omløpsventil) med lite tverrsnitt. By-passventilen har til hensikt å føre mindre mengder av gass fra eksportledningen og tilbake til plattformen. Dette er nødvendig fordi plattformen som regel har gassgeneratorer som viktigste kraftkilde. Dersom eksportledningen fullstendig skulle avstenges, ville derfor plattformen stå uten krafttilførsel. Dette kan selvfølgelig ikke tillates i et krisetilfelle, og en spesifisert, fortrinnsvis regulerbar lekkasje tilbake fra eksportledningen er derfor nødvendig.

Imidlertid er de eksisterende ventilene svært dyre konstruksjoner, som det ikke minst er knyttet svært store kostnader til skifte av. En slik tilbakeslagsventil utsettes for store slitasjepåkjenninger, da ventilens klaff vil stå og blafre i olje- og gasstrømmen og derved utsettes for store slagbelastninger. For å kunne stole på at ventilen skal virke i et krisetilfelle må den derfor skiftes ut før slitasjegraden er nådd så langt at ventilens funksjon står i fare. Som regel skjer denne utskiftingen samtidig med at stigerøret mellom plattformen og eksportledningen skiftes ut. Dette skjer med ca. 10 års mellomrom.

Fra DE 1806409 er det kjent en konnektor, som imidlertid ikke er egnet for undersjøiske anvendelser. Den må settes på ved hjelp av enten å skru bolter inn i gjengede hull i rørene på begge sider av konnektoren eller ved å føre bolter gjennom flenser på rørene eller konnektoren. Dette er en komplisert operasjon, som er svært dyr å utføre under vann, om i det hele tatt mulig, idet disse rørene ofte befinner seg i en dybde på flere hundre meter. Ved disse dyp er dykking svært farlig og unngås om mulig.

Den foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveiebringe en ventil som kan skiftes ut på en langt billigere og mindre komplisert måte enn de eksisterende ventiler. Den foreliggende oppfinnelse tar også sikte på å redusere antall komponenter som behøves i den undervanns konstruksjonen.

Det ovennevnte oppnås ved at konnektoren (1) omfatter en integrert tilbakeslagsventil (14).

Videre kan tilbakeslagsventilen ifølge den foreliggende oppfinnelse også omfatte en integrert by-passventil.

Ved den nevnte løsningen oppnås det for det første at når stigerøret skal skiftes vil tilbakeslagsventilen automatisk følge med når konnektoren mellom stigerøret og eksportledningen tas av. Det behøves ikke noe eget verktøy for å montere og hente opp ventilen, da ventilen transporteres opp og ned sammen med konnektoren ved hjelp av konnektorens verktøy. Kun én konnektor trenger å koples fra eller monteres ved skifte av ventilen og/eller stigerøret. På grunn av færre komponenter blir det også færre mulige lekkasjeveier.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til de medfølgende tegninger, der:

Figur 1 viser konnektoren med integrert ventil i oppriss,

figur 2 viser konnektoren med integrert ventil i snitt fra siden,

figur 3 viser et utsnitt av figur 2, og

figur 4 viser ventilen i detalj i oppriss.

Figur 1 viser en konnektor 1, som generelt består av tre deler, en første bæredel 2 og to armer 3 og 4, hvilke armer er forbundet med respektive ender av bæredelen 2 via ledd 5 og 6. Ved armenes 3,4 motsatte ender er en tiltrekkingsskrue 7 leddbart montert til armenes 3, 4 respektive motsatte ender i ledd 8 og 9. På innsiden av bæredelen 2 og armene 3, 4 er det montert klembakker 10, som er plassert som segmenter av en brutt sirkel i konnektorens lukkede tilstand. Innenfor segmentene 10 er det plassert en tetningsplate 11, som via en gaffel 12 bæres av tiltrekningsskruen 7. Gaffelen 12 er gjenget, slik at avstanden mellom gaffelen 12 og hvert av leddene 8, 9 alltid er den samme.

Som det best vises i figur 2 er det på innsiden av tetningsplaten løst innsatt en tetningsring 13. I denne tetningsringen 13 er det videre løst innsatt en tilbakeslagsventil 14. Til bæredelen 2 er det fastskrudd en gripedel 15, som benyttes av en ROV eller annet verktøy for håndtering av konnektoren 1.

Tilbakeslagsventilen 14 omfatter en ventilplate 16, i hvilken det er utformet en tilbake-slagsventilåpning 17. Et klaffelement 18 er hengselforbundet i et ledd 19, for å kunne svinge mellom en stilling der klaffelementet 18 lukker ventilåpningen 17 og en stilling der klaffelementet 18 tillater fri passasje gjennom ventilåpningen 17. I ventilplaten 16 er det også utformet en mindre ventilåpning 20 for en by-passventil 21. By-passventilen 21 er best vist i figur 3. Et kuleventilelement 22 er plassert for selektivt å kunne åpne og lukke by-passventilåpningen 20. Kuleventilelementet 2ler aktuerbart via en ventilspindel 23, som kan aktueres av en utenfor konnektoren plassert aktuator 24, fortrinnsvis ved fjernbetjening. Mellom ventilspindelen 23 og dennes gjennom-føirngspassasje 25 i gripedelen 15 er det utformet et ringrom 26, i hvilket det tilføres hydraulisk trykk for å trykkteste rommet mellom tetningsringen 13 og en O-ring 27. For dette er det utformet tverrkanaler 28.

Tetningsringen 13 er som nevnt ovenfor løst innsatt i tetningsplaten 11. Videre er som ovenfor nevnt ventilplaten 16 løst innsatt i tetningsringen 13. Når to rørdeler 29, 30 skal forbindes med hverandre ved hjelp av konnektoren 1, bringes disse først mot hverandre inne i konnektoren 1. Når konnektoren 1 klemmes til rundt rørdelenes 29, 30 ender ved hjelp av tiltrekkingsskruen 7 kommer rørdelenes 29, 30 flenser 31, 32 først til anlegg mot klembakkene 10. Klembakkene 10 presser rørdelene inn mot tetningsplaten 11, nærmere bestemt dennes styrekanter 33. Når konnektoren 1 er skrudd helt sammen rundt flensene 31, 32 blir flensenes 31, 32 endeflater presset mot tetningsplatens 11 sideflater. Først da vil det oppstå tett kontakt med tetningsringen 13. Ventilplaten 16 vil ikke utsettes for noe nevneverdig radielt press, men ligge an mot en skulder 34 på innsiden av rørdelen 29. Her er det anordnet en O-ring 35 for å oppnå god tetning. Dersom klaffventilen 14 lukker vil den presses ytterligere mot skulderen 34 og tetningen vil bli enda bedre, uten at ventilplaten 16 belaster tetningsringen 13.

Claims (6)

1. Konnektor (1) for undervanns sammenkopling av to rørdeler (29,30), der konnektoren har en bæredel (2), en første arm (3), en andre arm (4), hvilke armer er svingbart koblet til respektive ender av bæredelen (2), og en tiltrekkingsinnretning (7) koblet til armene (3,4), idet bæredelen (2) og armene (3,4) er innrettet til å klemmes rundt flenser på to rør plassert mot hverandre, for å danne en forbindelse mellom de to rørene, karakterisert ved at konnektoren (1) omfatter en integrert tilbakeslagsventil (14).

2. Konnektor ifølge krav 1, karakterisert ved at tilbakeslagsventilen (14) er løst plassert i en tetningsring (13) i konnektoren (1).

3. Konnektor ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at tilbakeslagsventilen (14) etter sammenkoplingen av rørdelene (29,30) finner anlegg mot en innvendig skulder (34) på den ene rørdelen (29).

4. Konnektor ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at tilbakeslagsventilen (14) også omfatter en integrert by-passventil (21).

5. Konnektor ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved atby-passventilen(21)eraktuerbarviaenventil-spindel (23) som strekker seg gjennom en gripedel (15) på utsiden av konnektoren (1).

6. Konnektor ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det er utformet et ringrom (26) mellom ventilspindelen (23) og dennes gjennomføringskanal (25) i gripedelen (15) og at det er anordnet midler for å trykksette ringrommet (26) for å trykkteste forbindelsen mellom rørdelene (29,30).