[go: up one dir, main page]

NO824426L - HYDRAULIC UNDERWATER EQUIPMENT CONTROL SYSTEM. - Google Patents

HYDRAULIC UNDERWATER EQUIPMENT CONTROL SYSTEM.

Info

Publication number
NO824426L
NO824426L NO824426A NO824426A NO824426L NO 824426 L NO824426 L NO 824426L NO 824426 A NO824426 A NO 824426A NO 824426 A NO824426 A NO 824426A NO 824426 L NO824426 L NO 824426L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
valve
valves
control
accordance
slide
Prior art date
Application number
NO824426A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Gary Lee Hurta
Lionel J Milberger
Alfred M Williams
Kenneth C Saliger
Original Assignee
Vetco Offshore Ind Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vetco Offshore Ind Inc filed Critical Vetco Offshore Ind Inc
Publication of NO824426L publication Critical patent/NO824426L/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/035Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
    • E21B33/0355Control systems, e.g. hydraulic, pneumatic, electric, acoustic, for submerged well heads
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/43Programme-control systems fluidic
    • G05B19/46Programme-control systems fluidic hydraulic
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/16Control means therefor being outside the borehole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

Oppfinnelsen gjelder et styresystem,nærmere bestemt et hydraulisk styresystem for å drive ventilene på et undersjøisk "juletre" fra et fjerntliggende sted. The invention relates to a control system, more precisely a hydraulic control system for operating the valves on an underwater "Christmas tree" from a remote location.

Det har lenge vært vanlig å hente olje og/eller gass ut av kilder på havbunnen.Tidligere slike kilder har imidlertid hovedsaklig vært boret på forholdsvis små dyp.Med den økende etter-spørsel etter olje og/eller gass,er det blitt boret med stadig økende hyppighet på større og større dyp. It has long been common to extract oil and/or gas from sources on the seabed. In the past, however, such sources have mainly been drilled at relatively shallow depths. With the increasing demand for oil and/or gas, it has been drilled with constant increasing frequency at greater and greater depths.

Straks boringen av slike kilder på havbunnen på disse forholdsvis store dyp er blitt heldig gjennomført,d.v.s.straks oljen eller gassen er blitt funnet,har en stadig problemet med å skaffe oljen eller gassen ut av borehullet.For dette formål er det kjent å pla-ssere på toppen av borehullet en konstruksjon med rør og ventiler som vanligvis blir kalt "et juletre".Et slikt "juletre"er integrert med kilden,slik at det kan brukes for å styre produksjonen av olje eller gass fra kilden.For dette formål er altså "juletreet" hensikts messig forsynt med forskjellige ventiler. As soon as the drilling of such sources on the seabed at these relatively great depths has been successfully carried out, i.e. as soon as the oil or gas has been found, one still has the problem of getting the oil or gas out of the borehole. For this purpose, it is known to place at the top of the borehole a structure with pipes and valves which is usually called "a Christmas tree". Such a "Christmas tree" is integrated with the source, so that it can be used to control the production of oil or gas from the source. For this purpose, the "Christmas tree" suitably provided with various valves.

Følgelig foreligger et behov for å opprette styring med disse ventilene.På grunn av det faktum at "juletreet"og dermed også ventilene på det er plassert på havbunnen,som • ligger på en betydelig vanndybde,bl ir imidlertid styringen av ventilene generelt utført fra et fjerntliggende sted.Dette nødvendiggjør i sin tur bruken av styringsutstyr,som er virksomt uavhengig av det faktum at styringen skal skje over en viss strekning,f.eks.mellom toppen av borehullet hvor "juletreet'''er plassert og et fjerntliggende sted hvorfra styringen av ventilene på "juletreet" skal gjennom-føres . Consequently, there is a need to establish control with these valves. Due to the fact that the "Christmas tree" and thus also the valves on it are located on the seabed, which • lies at a considerable water depth, the control of the valves is generally carried out from a remote location. This in turn necessitates the use of control equipment, which is effectively independent of the fact that the control is to take place over a certain distance, for example between the top of the borehole where the "Christmas tree" is placed and a remote location from which the control of the valves on the "Christmas tree" must be carried out.

I tillegg til å kunne gjennomføre de nødvendige operasjoner på ventilene på det underjordiske "juletreet",bør et styringssystem som skal velges for bruk til dette formål også ha visse andre egenskaper .F.eks.bør et slikt styringssystem kunne virke uten svikt også i de tilfeller at det er utsatt for intensiv drift,At slike egenskaper er,' ønskelig, skulle være klart for alle når en betrakter plasseringen på ventilene som styringssystemet skal påvirke og når en tar hensyn til de vansker som foreligger ved reparasjon av styringssystemet på stedet hvor ventilene finnes dersom et slikt behov skulle oppstå.En annen egenskap,som er ønskelig ved et slikt styringssystem har sammenheng med kostnadene for systemet.Fordi styringssystemet skal kunne virke over en betydelig avstand,såvel som på store vanndybder,er det ønskelig at det utstyr som brukes for å gjennomføre styrefunksjonen over ventilene på "juletreet" både er forholdsvis enkle og har relativt lav pris. In addition to being able to carry out the necessary operations on the valves on the underground "Christmas tree", a control system to be selected for use for this purpose should also have certain other characteristics. For example, such a control system should be able to work without failure also in the cases that it is exposed to intensive operation, That such characteristics are,' desirable, should be clear to everyone when one considers the position of the valves that the control system will affect and when one takes into account the difficulties that exist when repairing the control system at the place where the valves exists if such a need were to arise. Another property that is desirable for such a control system is related to the costs of the system. Because the control system must be able to operate over a considerable distance, as well as at great water depths, it is desirable that the equipment used to carry out the control function over the valves on the "Christmas tree" are both relatively simple and have a relatively low price.

TIL tross for det faktum at styresystemet,som velges for det bruksformål som er beskrevet ovenfor,bør være forholdsvis drifts-sikker ,eksisterer det likevel et behov for å gjennomføre normalt vedlikehold.Følgelig er lettheten som slikt vedlikehold kan skje med,både med hensyn på tidsforbruket og innsatsen som må utøves for dette formål,en viktig faktor for brukeren.For dette formål, har det ved boring til sjøs på relativt små dybder vært mulig -:og gunstig å'utnytte dykkere for å gjennomføre de nødvendige vedlike-holdsarbeider og/eller reparasjoner på utstyret plassert på havbunnen ,medregnet slike utstyrsdeler som selve "juletreet",de til-knyttete ventiler o.s.v.,såvel som styringssystemet som stre- DESPITE the fact that the control system, which is chosen for the purpose of use described above, should be relatively operationally reliable, there is still a need to carry out normal maintenance. Consequently, the ease with which such maintenance can take place, both with regard to the time consumption and the effort that must be exerted for this purpose, an important factor for the user. For this purpose, when drilling at sea at relatively shallow depths, it has been possible -:and advantageous to'use divers to carry out the necessary maintenance work and/ or repairs to the equipment placed on the seabed, including such equipment parts as the "Christmas tree" itself, the associated valves, etc., as well as the control system which stra-

kker seg fra "juletreet" og til et styringssenter ved hav-flaten ,hvorfra styringen av ventilene på "juletreet" skjer.Etter-hvert som produksjonskildene blir boret med økende hyppighet på større og større dybder,er det imidlertid ikke lenger mulig å bruke dykkere for å gjennomføre de vedlikeholds-og/eller reparasjonsarbeider som det henvises til ovenfor.Istedet er det oppstått behov for bruk av styringssytemer som har stadig økende pålitelighet,såvel som styringssystemer som er enda enklere å tilvirke. from the "Christmas tree" and to a control center at the sea surface, from where the control of the valves on the "Christmas tree" takes place. However, as the production sources are drilled with increasing frequency at greater and greater depths, it is no longer possible to use divers to carry out the maintenance and/or repair work referred to above. Instead, a need has arisen for the use of control systems that have ever-increasing reliability, as well as control systems that are even easier to manufacture.

Det er blitt gjort forsøk med forskjellig grad av hell,Attempts have been made with varying degrees of success,

på å skape nye og bedre former for styring over produksjonen av olje eller gass fra undervanns oljekilder.Det er således kjent forskjellige former for styringssystemer som brukes for fjernstyring av "juletre".Disse er,som nevnt foran,utfor- on creating new and better forms of control over the production of oil or gas from underwater oil sources. There are thus known different forms of control systems that are used for remote control of "Christmas trees". These are, as mentioned above, out-

met for å bli plassert på olje-eller gasskilder for å styre strømen ut av kildene.De omfatter vanligvis en rekke vent- met to be placed on oil or gas wells to control the flow out of the wells. They usually comprise a series of vent-

iler med hydrauliske utløsere for åpning og lukking av ventilene.For dette formål vil de hydrauliske utløserne ved på- equipped with hydraulic triggers for opening and closing the valves. For this purpose, the hydraulic triggers will

trykking av et hydraulisk medium forårsake at ventilen enten åpnes eller lukkes avhengig av stillingen på ventilen forut for trykktilførselen.Deretter,ved trykkavlastning på de hydrauliske utløserne,vil ventilene innta den andre stillingen , d . v . s . f øres tilbake til sin opprinnelige stilling. Dersom ventilen på forhånd var lukket vil den altså ved akt-ivering av de hydrauliske utløsere føres fra lukket stilling til en åpen stilling,og ved trykkavlastning vil de vende tilbake fra åpen til lukket stilling.Dersom ventilen på for- pressurizing a hydraulic medium causes the valve to either open or close depending on the position of the valve prior to the pressure supply. Then, when pressure is relieved on the hydraulic triggers, the valves will take the other position, d. v. p. f is returned to its original position. If the valve was previously closed, it will therefore be moved from a closed position to an open position when the hydraulic triggers are activated, and when the pressure is relieved, they will return from an open to a closed position. If the valve on the

hånd var åpen,vil tilsvarende det motsatte skje.hand was open, correspondingly the opposite will happen.

Generelt kan en kategorisere kjente former for undervanns styresystemer etter måten aktiveringen de hydrauliske utlø-serne på ventilene på "juletreene" gjennomføres.Det kan således sies,at det finnes undervanns styringssystemer som kan klassifiseres i følgende kategorier: Direkte hydrauliske systemer, sekvensstyrte hydrauliske systemer,elektro-hydrauliske systemer og sammensatte(multiplekse) elektrohydrauliske systemer. Det skal nedenfor gjøres nærmere rede for det styringssystemet som ovenfor er kalt et sekvensstyrt hydraulisk system. In general, known forms of underwater control systems can be categorized according to the way the activation of the hydraulic triggers on the valves on the "Christmas trees" is carried out. It can thus be said that there are underwater control systems that can be classified into the following categories: Direct hydraulic systems, sequence controlled hydraulic systems, electro-hydraulic systems and composite (multiplex) electro-hydraulic systems. A more detailed account of the control system, which is called a sequence-controlled hydraulic system above, will be given below.

Et sekvensstyrt hydraulisk system er et system hvor detA sequence-controlled hydraulic system is a system where it

ved hjelp av en pilotledning skapes bestemte hydrauliske trykknivå,som svarer til bestemte driftstilstander for et "juletre", og disse bestemte trykknivå brukes for å styre driften av ventilene som er tilknyttet "juletreet".Kjente former for sekvensstyrte hydrauliske systemer har alle hatt en eller annen klar ulempe eller svakhet.De har særlig hatt problem med å opprettholde tilstrekkelig pålitelighet gjennom enkel ut-forming,og har på den måten i økonomisk drift både med hensyn på systemkostnader og på driftskostnader. with the help of a pilot line, specific hydraulic pressure levels are created, which correspond to specific operating conditions for a "Christmas tree", and these specific pressure levels are used to control the operation of the valves associated with the "Christmas tree". Known forms of sequence-controlled hydraulic systems have all had one or other clear disadvantage or weakness. They have particularly had problems with maintaining sufficient reliability through simple design, and in that way have in economic operation both with regard to system costs and operating costs.

Generelt kan det sies at alle kjente former for sekvensstyrte hydrauliske systemer anvender en eller annen form for ventilstyring som er utformet for å samvirke med ventilene på "juletreet".Nærmere bestemt,bruker alle kjente sekvensstyrte hydrauliske systemer en konstruksjon som krever en trykk-forspenning på ventilstyringen som brukes.Ved drift, In general, it can be said that all known forms of sequentially controlled hydraulic systems use some form of valve control designed to cooperate with the valves on the "Christmas tree". More specifically, all known sequentially controlled hydraulic systems use a design that requires a pressure bias of the valve control used. During operation,

som krever bruk av et forspenningstrykk er det imidlertid en ulempe at det kreves en ekstra hydraulisk ledning mellom "juletreet" og styresentralen på overflaten,hvorfra styringen av ventilene på "juletreet" under vann skjer.Behovet for en which requires the use of a biasing pressure, it is however a disadvantage that an additional hydraulic line is required between the "Christmas tree" and the control center on the surface, from which the control of the valves on the underwater "Christmas tree" takes place. The need for a

slik ekstra hydraulisk ledning er kostnadsmessig uheldig. Eksempeler på kjente sekvensstyrte hydraulisk systemer som krever et forspenningstrykk har vært tilgjengelig fra Hyderil Company.I US-patentskrift 3.993.100 beskrives en annen form for sekvensstyrt hydrraulisk system.Der er vist et system som ikke krever en adskilt hydraulisk ledning for å skape forspenning på den ventilstyring som systemet bruker.Istedet brukes der en undervannsregulatoranordning for å skape det forspenningstrykk som kreves.Selv om et system unngår kostnadene knyttet til å ha en hydraulisk ledning mellom "juletreet" og styresentralen,har dette systemet likevel sine ulemper.Nærmere bestermt ligger disse i bruken av en under-vannsreguleringsanordning.Slike reguleringsanordninger har tidligere vist seg å være upålitelige.Således har de vist en tendens til å være utsatt for drift og trykkvariasjoner. such an additional hydraulic line is disadvantageous in terms of cost. Examples of known sequence controlled hydraulic systems that require a bias pressure have been available from the Hyderil Company. In US patent 3,993,100 another form of sequence controlled hydraulic system is described. A system is shown that does not require a separate hydraulic line to create bias on the valve control that the system uses. Instead, an underwater regulator device is used to create the required bias pressure. Although a system avoids the costs associated with having a hydraulic line between the "Christmas tree" and the control center, this system still has its disadvantages. More specifically, these in the use of an underwater control device. Such control devices have previously been shown to be unreliable. Thus, they have shown a tendency to be subject to drift and pressure variations.

på grunn av denne usikkerhet kan forspenningstrykket som ventilstyringen i systemet utsettes for forandres,slik at det oppstår feilaktige forspenningskrefter som dermed kan føre til feilstyring,d.v.s.føre til at produktstrømmen fra "juletreet" som ventilen er tilknyttet blir feilstyrt. due to this uncertainty, the biasing pressure to which the valve control in the system is exposed can change, so that erroneous biasing forces occur which can thus lead to misdirection, i.e. cause the product flow from the "Christmas tree" to which the valve is connected to be misdirected.

En annen kjent form for sekvensstyrt hydraulisk system har vært levert av Cameron Iron Works.I dette systemet har for-spenningen av ventilstyringen vært avhengig bare av å bruke tilførselstrykket på det hydrauliske medium.Selv om denne måten å skape et forspenningstrykk for ventilstyringen eliminerer både behovet for å føre en ekstra hydraulisk ledning fra overflaten og ned og å gjøre bruk av en undervanns-reguleringsanordning,er systemet meget avhengig av eksistensen av et meget stabilt tilførselstrykk.Denne avhengigheten skaper ulemper fordi et strømbehov ved sjøbunnen sammen med nærværet av de normale begrensninger i de hydrauliske til-førselsledninger kan forårsake trykkfall på tilførselsled-ningen,hvormed forspenningstrykket for ventilstyringen skapes, disse trykkfallene kan i sin tur opprette ustyrte variasjoner i forspenningskraften og på denne måten forårsake feilsty-ring,d.v.s.feil styring av strømmen fra borehullet. Another known form of sequence-controlled hydraulic system has been supplied by Cameron Iron Works. In this system, the biasing of the valve control has been dependent only on using the supply pressure of the hydraulic medium. Although this way of creating a biasing pressure for the valve control eliminates both the need in order to run an additional hydraulic line from the surface down and to make use of an underwater control device, the system is very dependent on the existence of a very stable supply pressure. This dependence creates disadvantages because a power requirement at the seabed together with the presence of the normal limitations the hydraulic supply lines can cause a pressure drop on the supply line, whereby the biasing pressure for the valve control is created, these pressure drops can in turn create uncontrolled variations in the biasing force and in this way cause mismanagement, i.e. incorrect management of the flow from the borehole.

En ytterligere kjent type hydraulisk drevet styringssystem er blitt levert av FMC Corporation.Selv om dette system er uten ulempene ved de beskrevne kjente sekvensstyrte hydrauliske systemer,nytter det ikke ventilstyringer som er sekvensstyrt og som reagerer på forutbestemte trykknivå som skapes i en pilotledning.Dette systemet kan derfor ikke fylle det behov for et sekvensstyrt hydraulisk system som har vist seg å eks-istere,og som er enkelt og pålitelig og samtidig så rimelig i anskaffelse og drift som ønskelig. Another known type of hydraulically actuated control system has been provided by FMC Corporation. Although this system is without the disadvantages of the described known sequentially controlled hydraulic systems, it does not utilize valve controls that are sequentially controlled and which respond to predetermined pressure levels created in a pilot line. This system cannot therefore fulfill the need for a sequence-controlled hydraulic system which has been shown to exist, and which is simple and reliable and at the same time as affordable in acquisition and operation as desired.

Hovedformålet med oppfinnelsen er altså å skape et styringssystem for et undervanns "juletre",som kan drives som et sekvensstyrt hydraulisk system,med ventilstyringer som kan drives sekvensvis ;-som reaksjon på eksistensen av visse forutbestemte trykknivå i en pilotledning. The main purpose of the invention is therefore to create a control system for an underwater "Christmas tree", which can be operated as a sequentially controlled hydraulic system, with valve controls that can be operated sequentially; - as a reaction to the existence of certain predetermined pressure levels in a pilot line.

Systemet bør være utformet slik at den gjør anta<=>let styreledninger som skal føres fra styresentralen og ned og antallet styreventiler som kreves foredrift av systemet minst mulig. Systemet må samtidig være fleksibelt nok til å gi mulighet for en rekke forskjellige driftsprogrammer for "juletreet" som skal styres. The system should be designed so that it minimizes the number of control cables to be routed from the control center downwards and the number of control valves required for operation of the system to a minimum. At the same time, the system must be flexible enough to allow for a number of different operating programs for the "Christmas tree" to be controlled.

Det er ønskelig at ventilstyringen har et smalt dødbånd og at den tillater sløyfing av skyttelventiler mellom ventilstyringene og ventilene. It is desirable that the valve control has a narrow dead band and that it allows looping of shuttle valves between the valve controls and the valves.

Det er også et formål med oppfinnelsen å skape en ny og forbedret vent Ustyring for sekvensdrift,som kan plasseres i eller på toppen av det såkalte "juletreet". It is also a purpose of the invention to create a new and improved control unit for sequential operation, which can be placed in or on top of the so-called "Christmas tree".

Ifølge oppfinnelsen kan hovedformålet oppnås ved å utforme styringssystemet i samsvar med den karakteriserende del av patentkrav 1. According to the invention, the main purpose can be achieved by designing the control system in accordance with the characterizing part of patent claim 1.

Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen går fram av underkravene,idet disse trekkene hver bidrar til å gi systemet ifølge oppfinnelsen bestemte fordeler. Further advantageous features of the invention appear from the subclaims, as these features each contribute to giving the system according to the invention certain advantages.

Oppfinnelsen vil nedenfor bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene,hvor: Fig.l viser et skjnematisk diagram av et undervannssystem The invention will be described in more detail below with reference to the drawings, where: Fig.1 shows a schematic diagram of an underwater system

for produksjonsstyring,utformet i samsvar med oppfinnelsen, for production management, designed in accordance with the invention,

fig.2 viser et strømningsdiagram for ventilstyringen som fig.2 shows a flow diagram for the valve control which

inngår i styringssysteme ifølge oppfinnelsen,included in control systems according to the invention,

fig.2a viser et skjematisk diagram av et undervanns "juletre" av den type som er særlig egnet til å bli styrt av ventilstyringen i diagrammet i fig.2, fig.2a shows a schematic diagram of an underwater "Christmas tree" of the type which is particularly suitable to be controlled by the valve control in the diagram in fig.2,

fig.2B er et hensiktsmessig driftsprogram,vist i tabellform, fig.2B is an appropriate operating program, shown in tabular form,

for et undervanns "juletre" av det slag som er særlig egnetfor an underwater "Christmas tree" of the kind that is particularly suitable

for styring ved hjelp av ventilstyringen i fig.2,for control using the valve control in fig.2,

Fig.3A og 3B,som hører sammen,viser snitt gjennom en fire-Fig. 3A and 3B, which belong together, show sections through a four-

del av en ny ventil for sekvensstyring som er særlig egnetpart of a new valve for sequence control which is particularly suitable

for bruk i forbindelse med den foreliggende oppfinnelsen,med enkelte deler tatt bort, for use in connection with the present invention, with certain parts removed,

fig.4 viser en skjematisk gjengivelse i snitt av en første utførelsesform av et lavfriksjons,dobbelt tetningselementbere-gnet for bruk i ventilen ifølge fig.3A og 3B, fig.4 shows a schematic representation in section of a first embodiment of a low-friction, double sealing element calculated for use in the valve according to fig.3A and 3B,

fig.5 viser et skjematisk snitt gjennom en andre utførelses-form av et slikt tetningselement,som også er beregnet for bruk i ventilen i fig.3A og 3B, fig.5 shows a schematic section through a second embodiment of such a sealing element, which is also intended for use in the valve in fig.3A and 3B,

fig.6 viser et aksialsnitt i skjematisk gjengivelse gjennomfig.6 shows an axial section in schematic representation through

en ventil for sekvensdrift,utformet som vist i fig.3A og 3B, a valve for sequence operation, designed as shown in Fig. 3A and 3B,

fig.7 viser et sideriss som er delvis oppsnittet,av et fjærelement med konstant kraft,som er særlig egnet for bruk i en-ventil som vist i fig.3A og 3B, Fig. 7 shows a side view, partially sectioned, of a spring element with constant force, which is particularly suitable for use in a one-valve as shown in Figs. 3A and 3B,

fig.8 viser et planriss med enkelte deler skåret bort av et slikt fjærelement med konstant kraft,som også er beregnet for bruk i en ventil som vist i fig.3A og 3B, mens fig.8 shows a plan view with some parts cut away of such a spring element with constant force, which is also intended for use in a valve as shown in fig.3A and 3B, while

fig.9 viser et snitt i skjematisk gjengivelse gjennom en mellomventil beregnet for bruk sammen med ventilen ifølge fig 3A og 3B. Fig. 9 shows a section in schematic representation through an intermediate valve intended for use together with the valve according to Figs 3A and 3B.

I fig.l er det vist et skjematisk diagram for et undervannssystem for produksjonsstyring.utformet i samsvar med oppfinnelsen og betegnet generelt med henvisningstall 10. Det er ikke nødvendig å gi en detaljert beskrivelse av diagrammet i fig.l for å forstå de vesentlige sider ved oppfinnelsen.Det skal imidlertid gis en generell beskrivelse av hovedkomponentene i dette systemet 10,som vist i fig.1.Styresystemet 10 er beregnet for å utføre styring fra et sted ved overflaten,over strømmen av utslipp fra en undervanns olje-eller gasskilde.Styresystemet 1( omfatter ventilstyrings-organer generelt betegnet med henvisningstall 12,som er vist plassert på toppen av et "juletre" 14. Undervannssystemet 10 er koblet til en styresentral 16 ved overflaten,som vanligvis er plassert på en faststående sjøplatt-form,ved hjelp av en rekke hydrauliske styrelednihger.Antallet hydrauliske styreledninger som kreves for dette formål,er i eksempelet fire,d.v.s.linjene 18,20,22 og 24.Tre av disse ledningene ,d .v. s . de som er betegnet med henvisningstall 20,22 og 24, er beregnet for bruk mens ledning 18 er beregnet for å være en reserveledning mellom styresentralen 16 og ventilstyringen 12. In fig.l there is shown a schematic diagram for an underwater system for production control, designed in accordance with the invention and designated generally by reference number 10. It is not necessary to give a detailed description of the diagram in fig.1 in order to understand the essential aspects of the invention. However, a general description of the main components of this system 10, as shown in fig. 1, shall be given. The control system 10 is designed to carry out control from a location at the surface, over the flow of emissions from an underwater oil or gas source. The control system 1) comprises valve control means generally denoted by reference number 12, which is shown placed on top of a "Christmas tree" 14. The underwater system 10 is connected to a control center 16 at the surface, which is usually placed on a fixed sea platform, by means of a number of hydraulic control lines. The number of hydraulic control lines required for this purpose is in the example four, i.e. lines 18, 20, 22 and 24. Three of these lines, d .v. p. those designated with reference numbers 20,22 and 24 are intended for use while line 18 is intended to be a spare line between the control center 16 and the valve control 12.

Med hensyn på de tre hydrauliske styreledningene 20,22 og 24, er en av disse,i fig.l 24,beregnet som tilførselsledning. With regard to the three hydraulic control lines 20, 22 and 24, one of these, in fig.1 24, is calculated as a supply line.

Gjennom denne pumpes det hydraulisk arbeidsmedium under trykkHydraulic working medium under pressure is pumped through this

fra styresentralen 16 til ventilstyringen 12.Arbeidsmediet som strømmer gjennom ledningen 24 er tilført ventilstyringen 12 for å gi hydraulisk kraft for å utløse ventilene på "juletreet" ved hjelp av ventilstyringen 12 slik det er beskrevet nedenfor. Ventilstyringen 12 får de enkelte ventilene til å åpne eller lukke,og på den måten slippe arbeidsmedium til eller bort fra ventilutløserne på "juletreet".En andre av de tre ledningene, nemlig ledning 20,er en pilotledning,som åpner og lukker de enkelte ventiler i ventilstyringen 12,når et forutbestemt trykk er etablert i ledningen 20.For dette formål blir trykket i det hydrauliske arbeidsmedium i pilotledningen 20 hevet eller senket for å styre de enkelte ventiler i ventilstyringen 12.Den siste av de tre ledninger,d.v.s.ledningen 22,brukes for å skaffe hydraulisk arbeidsmedium til og å styre en sikkerhetsventil på sjøbunnen som er styrt fra overflaten (betegnet SCSSV).Denne blir vanlig brukt i undervannsoljeutvinning og er i figuren betegnet med henvisningstall 26.Ved den sammenkobling av et styresystem 10 som vist i fig.l,er sikkerhetsventilen 26 styrt uavhengig av ventilstyringen 12.Den kan imidlertid styres fra ventilstyringen 12,uten at dette bryter med grunntanken i oppfinnelsen.Til slutt skal det i forbindelse med det styresystem 10 som er vist i fig.l nevnes at de strekete linjer med henvisningstall 28,skal gjengi elektriske forbindelser som strekker seg mellom styresentralen 16 og forskjellige manøvreringskomponenter i styresystemet 10. from the control center 16 to the valve control 12. The working medium flowing through the line 24 is supplied to the valve control 12 to provide hydraulic power to trigger the valves on the "Christmas tree" by means of the valve control 12 as described below. The valve control 12 causes the individual valves to open or close, and in that way release working medium to or away from the valve releases on the "Christmas tree". Another of the three lines, namely line 20, is a pilot line, which opens and closes the individual valves in the valve control 12, when a predetermined pressure is established in the line 20. For this purpose, the pressure in the hydraulic working medium in the pilot line 20 is raised or lowered to control the individual valves in the valve control 12. The last of the three lines, i.e. the line 22, is used to provide hydraulic working medium for and to control a safety valve on the seabed which is controlled from the surface (designated SCSSV). This is commonly used in underwater oil extraction and is designated in the figure with reference number 26. By connecting a control system 10 as shown in fig .l, the safety valve 26 is controlled independently of the valve control 12. It can, however, be controlled from the valve control 12, without this violating the basic idea of the invention. Finally, in connection with the control system 10 shown in Fig. 1, it should be mentioned that the dashed lines with reference number 28 shall represent electrical connections that extend between the control center 16 and various maneuvering components in the control system 10.

I fig.2 i tegningen er det illustrert et strømningsdiagram for ventilstyringen 12.1 tillegg viser 2A et skjematisk diagram for et "juletre",generelt betegnet med henvisningstall 30,av den type som er beregnet brukt i styresystemet 10 i fig.l.I fig.2B er det illustrert i tabellform et aktuelt driftsprogram,generelt betegnet med henvisningstall 32,for "juletreet" 30 i fig.2A. In fig.2 in the drawing, a flow diagram for the valve control 12 is illustrated.1 additionally, 2A shows a schematic diagram for a "Christmas tree", generally designated by reference number 30, of the type that is calculated to be used in the control system 10 in fig.l. In fig.2B is the illustrated in tabular form an actual operating program, generally denoted by reference number 32, for the "Christmas tree" 30 in fig. 2A.

Beskrivelse av strømningsdiagrammet for ventilstyringen 12Description of the valve control flow diagram 12

i fig.2,trenger ikke være fullstendig for å forstå grunntanken i oppfinnelsen.Det skal derfor bare gis en generell beskrivelse av hovedkomponentene i fig.2.I fig.2 er det således vist en til-førselsledning 22 for hydraulisk arbeidsmedium,som også vist i fig.l og som tjener til å føre hydraulisk arbeidsmedium til sikkerhetsventilen 26.Som vist i fig.2 er det i tilførselsled-ningen 22 innskutt en hurtigutløsende ventil 34 av hensiktsmessig,kjent slag.I strømningsdiagrammet i fig.2 er dessuten vist in fig.2, does not need to be complete to understand the basic idea of the invention. Therefore, only a general description of the main components in fig.2 should be given. shown in fig.1 and which serves to feed hydraulic working medium to the safety valve 26. As shown in fig.2, a quick-release valve 34 of an appropriate, known type is inserted into the supply line 22. The flow diagram in fig.2 also shows

pilotledningen 20 og tilførselsledningen 24 for hydraulisk arbeidsmedium,som også er vist i fig.l. the pilot line 20 and the supply line 24 for hydraulic working medium, which is also shown in fig.l.

Som det går fram av fig.2,er pilotledningen 20 og tilførsels-ledningen 24 begge ført fram til en rekke på fem ventiler 36, 38,40,42 og 44 for sekvensdrift.Ifølge det aktuelle driftsprogram 32 for "juletreet" 30,er hver av disse ventilene 36,38,40,42 og 44 treveis,tostillingsventiler som normalt er lukket.Selv om det ved ventilstyringen 12 i fig.2 er vist fem slike ventiler,kan dette antall være både lavere og høyere.Antallet ventiler 36,38,40, 42 og 44 som brukes i ventilstyringen 12 er en funksjon av antall ventiler på"juletreet" 30 som det er ønskelig å man-øvrere.For dette formål er det i fig.2 illustrert utløserne til seks slike ventiler,nemlig utløserne 46,48,50,52,54 og 56, As can be seen from fig. 2, the pilot line 20 and the supply line 24 are both led to a series of five valves 36, 38, 40, 42 and 44 for sequential operation. According to the relevant operating program 32 for the "Christmas tree" 30, each of these valves 36,38,40,42 and 44 are three-way, two-position valves which are normally closed. Although five such valves are shown at the valve control 12 in fig.2, this number can be both lower and higher. The number of valves 36, 38, 40, 42 and 44 which are used in the valve control 12 is a function of the number of valves on the "Christmas tree" 30 which it is desirable to man-over. For this purpose, the triggers of six such valves are illustrated in fig.2, namely the triggers 46,48,50,52,54 and 56,

som altså er tilknyttet det aktuelle "juletreet" 30.For å klarlegge den funksjonsbeskrivelse av ventilstyringen 12 som vil bli gitt nedenfor,kan disse seks ventilutløserne ytterligere kjennetegnes slik:Utløserne 46 og 48 er hver tilknyttet en ventil som er kjennetegnet "PM" utløseren 50 er tilknyttet en ventil som er kjennetegnet "PW",utløseren 52 er tilknyttet en ventil som er kjennetegnet "AM",utløseren 54 er tilknyttet en ventil som er kjennetegnet "AW" og utløseren 56 er tilknyttet en ventil som er kjennetegnet "XO".Til slutt er det innskutt i ventilstyringen 12 et par mellomventiler 58 og 60 som vil bli beskrevet nærmere.Hver av mellomventilene 58 og 60 dannes av en normal åpen,treveis,tostillingsventil.Mellomventilen 58 er innskutt i ledningen til utløseren 50 for "PW"-ventilen,mens mellomventilen 60 er innskutt i ledningen til utløseren 56 which is thus associated with the relevant "Christmas tree" 30. To clarify the functional description of the valve control 12 that will be given below, these six valve triggers can be further characterized as follows: The triggers 46 and 48 are each associated with a valve which is characterized by the "PM" trigger 50 is associated with a valve marked "PW", trigger 52 is associated with a valve marked "AM", trigger 54 is associated with a valve marked "AW" and trigger 56 is associated with a valve marked "XO". Finally, a pair of intermediate valves 58 and 60 are inserted into the valve control 12, which will be described in more detail. Each of the intermediate valves 58 and 60 is formed by a normal open, three-way, two-position valve. The intermediate valve 58 is inserted into the line to the trigger 50 for "PW"- the valve, while the intermediate valve 60 is inserted into the line to the trigger 56

for "XO"-ventilen.for the "XO" valve.

Ventilstyringen 12 som vist i fig.2 og driftsprogrammet 32 angir foretrukne utførelsesformer,men det er mulighet for en rekke variasjoner i driftsprogrammet basert på forskjeller i oppbygningen av de enkelte "juletre" såvel som på forskjeller i driftsvilkårene som kreves av de enkelte bruker.Det er derfor klart at ethvert styresystem,f.eks.systemet 10 i fig.l,velges slik at det har evne til å kunne varieres med hensyn på driftsprogram slik at det kan tilpasses uten at systemet må under-kastes betydelige omforminger. The valve control 12 as shown in fig.2 and the operating program 32 indicate preferred embodiments, but there is the possibility of a number of variations in the operating program based on differences in the structure of the individual "Christmas trees" as well as on differences in the operating conditions required by the individual users. it is therefore clear that any control system, e.g. the system 10 in fig.1, is chosen so that it has the ability to be varied with respect to the operating program so that it can be adapted without the system having to be subjected to significant transformations.

Med utgangspunkt i styresystemet i fig.l generelt og ventilstyringen 12 spesielt,slik den er illustrert i fig.2,blir fleksibilitet i betydningen at systemet har evne til å utføre forskjellige driftsprogram for det "juletre" det er tilknyttet, oppnådd i styresystemet 10 hovedsaklig på grunn av at ventilene 36,38,40,42 og 44 kan brukes for å danne variantene i driftsprogrammet 32,slik det er vist i fig.2B.Driftsprogrammet 32 i fig.2B er utformet slik at det har seks driftstUstander betegnet med henvisningstallene 62,64,66,68,70 og 72.Hver av de seks hori-sontale linjer tilsvarer en bestemet driftstilstand,f.eks. slik at tilstand 1 som er angitt med henvisningstall 62 er ens- Based on the control system in fig.1 in general and the valve control 12 in particular, as it is illustrated in fig.2, flexibility in the sense that the system has the ability to carry out different operating programs for the "Christmas tree" it is connected to, is mainly achieved in the control system 10 due to the fact that the valves 36,38,40,42 and 44 can be used to form the variants in the operating program 32, as shown in Fig. 2B. The operating program 32 in Fig. 2B is designed so that it has six operating states designated by the reference numbers 62,64,66,68,70 and 72.Each of the six horizontal lines corresponds to a determined operating condition, e.g. so that state 1, which is indicated by reference number 62, is identical

f orfor

betydende med den driftstilstandi-"juletreet" 30 som er kalt "AVSTENGT",etc.ventilene 36,38,40,42 og 44 styrer tilstandene 62,64,66,68,70 og 72 i det viste driftsprogram 32 avhengig av trykket på den tilsvarende ventils utgangsåpning når et forutbestemt pilottrykk nås i pilotledningen 20.Som vist i fig.2, meaning with the operating state in the "Christmas tree" 30 which is called "OFF", etc. the valves 36,38,40,42 and 44 control the states 62,64,66,68,70 and 72 in the shown operating program 32 depending on the pressure on the corresponding valve's outlet opening when a predetermined pilot pressure is reached in the pilot line 20. As shown in Fig.2,

vil utløsere som er direkte koblet til ventilens utgang,d.v.s. som utløseren 54 som er koblet direkte til utgangen av ventilen 36 holdes åpen under hele programmet. will triggers that are directly connected to the valve's output, i.e. as the release 54 which is connected directly to the output of the valve 36 is kept open during the entire program.

Systemets fleksibilitet for styresystemet 10 i fig.l generelt og ventilstyringen 12 i fig.2 spesielt,blir forbedret ved bruk av et tilbakeførings-stempel vist med en åpning merket G for alle ventilene 36,38,40,42 og 44.1 fig.2 er disse stemplene betegnet med henvisningstall hhv.36a,38a,40a,42a og 44a. Satt under trykk vil hvert av disse stemplene 36a,38a,40a,42a,44a bevirke at de respektive ventiler 36,38,40,42 eller 44 føres tilbake til lukket stilling etter at de først er blitt åpnet av de respektive pilotstempler som reaksjon på påtrykkingen av bestemte trykknivå i pilotledningen 20.Generelt vil tilbake-førings-stemplene 36a,38a,40a,42a,eller 44a bli brukt når en av ventilene i "juletreet" 30 i samsvar med driftsprogrammet 32 skal åpnes og deretter lukkes igjen bare en gang i løpet av programmet.F.eks.skal utløseren 52 til "AM"-ventilen ("annular-master") i strømningsdiagrammet i fgi.2,i samsvar med driftsprogrammet 32 i £ig.2B,åpnes i tilstand 4,d.v.s. den tilstand som er angitt med henvisningstall 68 1 £ig.2B, og deretter lukkes i tilstand seks d.v.s. den tilstand som er angitt med henvisningstall 72.For å gjennomføre denne del av programmet 32 The flexibility of the system for the control system 10 in Fig. 1 in general and the valve control 12 in Fig. 2 in particular is improved by the use of a return piston shown with an opening marked G for all valves 36, 38, 40, 42 and 44. 1 Fig. 2 is these stamps are designated with reference numbers 36a, 38a, 40a, 42a and 44a respectively. Pressurized, each of these pistons 36a, 38a, 40a, 42a, 44a will cause the respective valves 36, 38, 40, 42 or 44 to return to the closed position after they have first been opened by the respective pilot pistons in response to the application of a certain pressure level in the pilot line 20. Generally, the return pistons 36a, 38a, 40a, 42a, or 44a will be used when one of the valves in the "Christmas tree" 30 in accordance with the operating program 32 is to be opened and then closed again only once during the program. For example, the trigger 52 of the "AM" valve ("annular-master") in the flow diagram in fig.2, in accordance with the operating program 32 in £ig.2B, should be opened in state 4, i.e. the condition indicated by reference number 68 1 £ig.2B, and then closes in condition six, i.e. the condition indicated by reference number 72. To carry out this part of the program 32

er utløseren 52 koblet til utgangen fra ventilen 40 og tilleggs-åpningen for denne ventilen,med tilbakeførings-stempelet 40a, the trigger 52 is connected to the output from the valve 40 and the additional opening for this valve, with the return piston 40a,

er koblet til utgangen fra ventilen 44.is connected to the output of valve 44.

Fordi bruksmåter,hvor det skjer flere vekslinger fra lukket til åpen tilstand under driften,opprettholdes systemets 10 fleksibilitet ved å bruke mellomventiler,nærmere bestemt mellomventilene 58 og 60 i fig.2.Disse ventilene er innskutt i ledningene som strekker seg mellom utgangen fra en av ventilene 36, 38,40,42 og 44 og de respektive utløsere 46,48,50,52,54 eller 56 som er tilsvarende tilknyttet.Ved det driftsprogram 32 som er vist i fig.2B,foreligger et slikt tilfelle.Utløseren som er tilknyttet ventilen for produksjonsledningen ("PW"-ventilen) Because modes of use, where there are several changes from closed to open state during operation, the flexibility of the system 10 is maintained by using intermediate valves, more specifically the intermediate valves 58 and 60 in Fig. 2. These valves are inserted into the lines that extend between the output of one of the valves 36, 38, 40, 42 and 44 and the respective triggers 46, 48, 50, 52, 54 or 56 which are correspondingly connected. With the operating program 32 shown in fig. 2B, such a case exists. The trigger which is associated with the valve for the production line (the "PW" valve)

til "juletreet" 30,kreves det at denne ventilen først skal åpnes i tilstand 2 d.v.s.den tilstand som er betegnet med henvisningstall 64 i fig.2B,deretter lukkes i tilstand 4,d.v.s. den tilstand som er betegnet med henvisningstall 68,deretter gjenåpnet i tilstand 5,d.v.s. den tilstand som er betegnet med henvisningstall 70,og endelig lukket i tilstand 6,d.v.s. den tilstand som er betegnet med henvisningstall 72.Tilbakeførings-stempelet som er innesluttet i denne ventilen kan ikke gjennomføre så to the "Christmas tree" 30, it is required that this valve is first opened in state 2, i.e. the state designated by reference number 64 in fig. 2B, then closed in state 4, i.e. the condition denoted by reference number 68, then reopened in condition 5, i.e. the state designated with reference number 70, and finally closed in state 6, i.e. the condition denoted by reference number 72. The return piston enclosed in this valve cannot perform as

mange vekslinger.Følgelig er det behov for en mellomventil, f.eks.ventilen 58 i fig.2,som kan åpnes og lukkes av forskjellige pilotventiler koblet til den riktige utgang fra ventilen.For dette formål,ér mellomventilen 58,som vist i fig.2,koblet gjennom en utgangsledning 74 til utløseren 50,og er koblet med en ledning 76 til utgangen fra ventilen 40,med en ledning 78 til utgangen fra ventilen 42 og med en ledning 80 til utgangen fra ventilen 44.Arbeidsmediet som strømmer gjennom ledningene 76, 78 og 80 fra ventilene 40,42 hhv.44,ligger på forskjellige trykknivå,for å bevirke den nødvendige bevegelse av de forskjellige pilotstempler i mellomventilen 58 for å oppnå de ønskede åpninger og lukkinger av utløseren 50. Det skulle gå fram av dette,at det ved bruk av bare to slag aktive komponenter d.v.s. sekvensdrift-ventilene 36,38,40,42 og 44 og mellonuventilene 58 og 60, er det mulig å oppnå enhver kombinasjon av lukkinger og åpninger som finnes i et driftsprogram,f.eks.programmet 32 i fig.2B, many changes. Consequently, there is a need for an intermediate valve, e.g. the valve 58 in fig. 2, which can be opened and closed by different pilot valves connected to the correct outlet from the valve. For this purpose, the intermediate valve 58, as shown in fig. .2, connected through an output line 74 to the trigger 50, and is connected by a line 76 to the output of the valve 40, with a line 78 to the output of the valve 42 and with a line 80 to the output of the valve 44. The working medium that flows through the lines 76, 78 and 80 from the valves 40, 42 and 44 respectively, are at different pressure levels, to cause the necessary movement of the various pilot pistons in the intermediate valve 58 to achieve the desired openings and closings of the trigger 50. It should be clear from this , that by using only two types of active components, i.e. the sequential operation valves 36,38,40,42 and 44 and the intermediate valves 58 and 60, it is possible to achieve any combination of closings and openings found in an operating program, for example the program 32 in fig.2B,

som er utformet for å bli brukt til å styre ventilene på "juletreet".. Som vist ovenfor,er det nødvendig at antallet vekslinger som hver ventilutløser skal gjennomføre blir bestemt og at det tas en beslutning om hvorvidt et tilbakeførings-stempel alene vil være tilstrekkelig å tilfredsstille kravet for dette antall vekslinger,eller det er nødvendig med en mellomventil.Det siste which is designed to be used to control the valves on the "Christmas tree".. As shown above, it is necessary that the number of changes that each valve actuator will carry out is determined and that a decision is made as to whether a return piston alone will be sufficient to satisfy the requirement for this number of exchanges, or an intermediate valve is necessary. The latter

"fra* "from*

trinn er å skaffe de nødvendige forbindelser^tilbakeførings-stempelet ,d. v. s . G-åpningen til ventilene,og fra;;; pilotstempelene i mellomventilene til utgangene fra de riktige ventilene. step is to obtain the necessary connections^the return piston ,d. v. p. The G opening to the valves, and from;;; the pilot pistons in the intermediate valves to the outputs of the correct valves.

Bruksmåten og oppbygningen til sekvensdrift-ventilene 36,38, 40,42 og 44,som brukes i ventilstyringen 12 i fig.2,vil bli beskrevet under henvisning til fig.3A,3B og 6 i tegningen. Fig.3A og 3B utgjør sammen et firedels snitt gjennom en av ventilene 34,38,40,42 og 44 i fig.2,mens fig.6 er en skjematisk gjengivelse i snitt gjennom en slik ventil.Ventilen i fig.3A The use and construction of the sequential operation valves 36, 38, 40, 42 and 44, which are used in the valve control 12 in fig. 2, will be described with reference to fig. 3A, 3B and 6 in the drawing. Fig. 3A and 3B together constitute a four-part section through one of the valves 34, 38, 40, 42 and 44 in Fig. 2, while Fig. 6 is a schematic representation in section through such a valve. The valve in Fig. 3A

og 3B er antatt å være ventilen 38 i fig.2,og den har en hoveddel,som er generelt betegnet med henvisningstall 81 og som har en boring 82.Boringen 82,som er generelt sylindrisk,strekker seg langs hoveddelens 81 langsakse.En port eller sleide 84,som omfatter flere,f.eks.fire tetningselementer 86,slik det er vist i den illustrerte utførelsesform,er hensiktsmessig opplagret i boringen 82 for bevegelse i dennes akseretning.Ei fjør med konstant kraft,i fig.3A forsynt med henvisningstall 88,er på hensiktsmessig måte opptatt i et fjørhus 90 som for dette formål er anordnet i hoveddelen 81,slik at sleiden 84 er forspent mot venstre i fig.3A.Y tterligere forspenning påtrykkes sleiden 84 ved hjelp av arbeidsmediet som tilføres ventilen 38 gjennom en tilførselsåpning 92.Denne ekstra forspenning skapes av virk-ningen av trykket i det hydraulikse arbeidsmedium som virker i det ringformete rom som avgrenses av tetningselementene 94 og 96.Betydningen av denne ekstra forspenning,som utøves på sleiden 84,vil bli beskrevet nærmere nedenfor i forbindelse med en beskrivelse av en mulighet for hurtigveksling som finnes and 3B is assumed to be the valve 38 in fig. 2, and it has a main part, which is generally denoted by reference number 81 and which has a bore 82. The bore 82, which is generally cylindrical, extends along the longitudinal axis of the main part 81. A port or slide 84, which comprises several, e.g. four sealing elements 86, as shown in the illustrated embodiment, is conveniently stored in the bore 82 for movement in its axial direction. A spring with constant force, in Fig. 3A provided with reference numbers 88, is appropriately accommodated in a spring housing 90 which for this purpose is arranged in the main part 81, so that the slide 84 is biased to the left in fig.3A. Y further bias is applied to the slide 84 with the help of the working medium which is supplied to the valve 38 through a supply opening 92. This extra pre-tension is created by the effect of the pressure in the hydraulic working medium which acts in the annular space which is delimited by the sealing elements 94 and 96. The significance of this extra pre-tension, which is exerted on the slide 84, will be described in more detail below in connection with a description of an option for rapid exchange that exists

ved ventilen 38.at valve 38.

Når det gjelder driftsmåten på ventilen 38,vil det ved tilførsel av et pilotmedium under trykk til hoveddelen 81 gjennom en inn-løpsåpning 98 skje en påvirkning på et pilotstempel 100, som har et tetningselement 102 i en del av boringen som er betegnet med henvisningstall 82a,og det skapes dermed en kraft mot høyre i fig.3A.Når pilottrykket stiger,vil en kraft som er større enn fjørkraften 88 tillagt friksjonskreftene på pakningene 94,96 og 102 såvel som friksjonskreftene fra tetningselementene 86 utvikles, As regards the mode of operation of the valve 38, when a pilot medium is supplied under pressure to the main part 81 through an inlet opening 98, an influence will occur on a pilot piston 100, which has a sealing element 102 in a part of the bore which is denoted by reference number 82a , and a force is thus created to the right in fig. 3A. When the pilot pressure rises, a force greater than the spring force 88 added to the frictional forces on the seals 94, 96 and 102 as well as the frictional forces from the sealing elements 86 will develop,

noe som bringer sleiden 84 til å beveges mot høyre i fig.3A.which causes the slide 84 to move to the right in fig.3A.

Når trykkmedium kommer inn i hoveddelen 81 gjennom den innløps-åpning ved tilbakeførings-stempelet som er vist med streker ved 104 i 3A og påtrykkes over det ringformete tilbakeførings-stempel 106,utvikles en kraft som er større enn kraften som utvikles av pilotstempelet 102.Følgelig vil sleiden 84 i ventilen 38 igjen føres mot venstre i fig.3A.Utløpningsåpningen,som arbeidsmediet forlater ventilen 38 gjennom,er betegnet med 108 i fig.3A. Det er viktig å merke her,at ventilene 36,38,40,42,og 44 for When pressure medium enters the main body 81 through the inlet opening at the return piston shown in dashed lines at 104 in 3A and is pressed over the annular return piston 106, a force is developed which is greater than the force developed by the pilot piston 102. Accordingly the slide 84 in the valve 38 will again be moved to the left in fig.3A. The outlet opening, through which the working medium leaves the valve 38, is denoted by 108 in fig.3A. It is important to note here that the valves 36,38,40,42 and 44 for

drift av ventilstyringen 12 i fig.2.veksler som reaksjon på forskjellige trykknivå på pilottrykket i pilotledningen 20.Dette oppnås ved at de enkelte ventilene 36,38,40,42 og 44 er for- operation of the valve control 12 in fig. 2 changes in response to different pressure levels on the pilot pressure in the pilot line 20. This is achieved by the fact that the individual valves 36, 38, 40, 42 and 44 are

synt med pilotstempler med forskjellig diametre.Det betyr at diameteren til hvert enkelt pilotstempel i ventilene 36,38,40, 42 og 44 hensiktsmessig velges slik at de reagrer på kraftpåtrykk-ingen når nivået på pilottrykket i ledningen 20 når en bestemt verdi. seen with pilot pistons of different diameters. This means that the diameter of each individual pilot piston in the valves 36,38,40, 42 and 44 is appropriately chosen so that they react to the force applied when the level of the pilot pressure in the line 20 reaches a certain value.

En fordelaktig egenskap som hver av ventilene 36,38,40,42 ogAn advantageous feature that each of the valves 36,38,40,42 and

44 har,er at de har et smalt dødbånd .1 denne sammenheng er "død-bånd" den forskjell i pilottrykket som får ventilen til å veksle fra åpen til lukket stilling når pilottrykket økes sammen- 44 have, is that they have a narrow dead band.1 this connection is "dead band" the difference in the pilot pressure that causes the valve to switch from open to closed position when the pilot pressure is increased together

lignet med når pilottrykket senkes.Det kan vises at dødbåndet er en funksjon av både friksjonskreftene i ventilen og fjørkonstanten til forspenningsfjøra.Ventilene 36,38,40,42 og 44 som brukes ved styresystemet 10 ifølge oppfinnelsen Representerer en betydelig forbedring sammenlignet med kjente sekvensdrift-ventiler når det gjelder dødbåndet.Mye av grunnen for at dette er så lite,har sin årsak i bruken av tetningselementer som vist ved 86 i fig.3A, similar to when the pilot pressure is lowered. It can be shown that the dead band is a function of both the frictional forces in the valve and the spring constant of the bias spring. The valves 36, 38, 40, 42 and 44 used in the control system 10 according to the invention represent a significant improvement compared to known sequence operation- valves when it comes to the deadband. Much of the reason why this is so small has its cause in the use of sealing elements as shown at 86 in fig.3A,

med lav friksjon og også i bruken av ei trykkfjør med konstant kraft,som vist ved 88 i fig.3A. with low friction and also in the use of a compression spring with constant force, as shown at 88 in fig.3A.

En ytterligere fordelaktig egenskap ved ventilene 36,38,40,42 og 44 ligger i deres mulighet for hurtig veksling.Dette trekk bidrar A further advantageous feature of the valves 36,38,40,42 and 44 lies in their ability to be quickly changed. This feature contributes

til å hjelpe sleiden<1>i"å bevege seg i begge bevegelsesretninger. Fordelen som oppnås ved dette,ligger i at det sikres positiv veksling av ventilen og at treg og fasthengende sleide hindres under veksling.Dette trekk ved ventilen kan best forklares med henvisning til fig.6.Dette er en skjematisk gjengivelse av ventilen 38. to help the slide<1> to move in both directions of movement. The advantage achieved by this is that positive switching of the valve is ensured and that a slow and stuck slide is prevented during switching. This feature of the valve can best be explained with reference to fig. 6. This is a schematic representation of the valve 38.

De deler ved ventilen 38 som er felles for figurene 3A og 3BThey share at the valve 38 which is common to figures 3A and 3B

og fig.6,er gitt samme henvisningstall.I fig.6 skal det påpekes følgende dimensjonsforhold Tetningsorganet 102 har alltid større diameter enn tetningsorganet 94 og tetningsorganet 94 alltid større diameter enn tetningsorganet 96.Med dette forhold som utgangspunkt ,vil,når sleiden 84 beveges mot høyre i fig.6,ventilen 38 åpnes for å lede arbeidsmedium igjennom utløpsåpningen 102 and fig. 6, are given the same reference number. In fig. 6, the following dimensional ratio should be pointed out. The sealing member 102 always has a larger diameter than the sealing member 94 and the sealing member 94 always has a larger diameter than the sealing member 96. With this ratio as a starting point, when the slide 84 is moved towards the right in fig.6, the valve 38 is opened to lead working medium through the outlet opening 102

fra tilførselen 92 til ventilutløseren 48 som ventilen 38 er forbundet med i samsvar med strømningsdiagrammet i fig.2.Når dette skjer,d.v.s. når arbeidsmedium slippes til utløseren 48,skjer det et midlertidig trykkfall i tilførselsledningen 92.Dette redu- from the supply 92 to the valve actuator 48 to which the valve 38 is connected in accordance with the flow diagram in Fig. 2. When this occurs, i.e. when working medium is released to the trigger 48, a temporary pressure drop occurs in the supply line 92. This redu-

serer forspenningskraften som påtrykkes det ringformete rom mellom tetningsorganene 94 og 96,d.v.s forspenningskraften som utvikles i dette området.Denne reduksjonen i forspenningskraft, sees the biasing force applied to the annular space between the sealing members 94 and 96, i.e. the biasing force that develops in this area. This reduction in biasing force,

har den virkning at den hjelper sleiden 84 i bevegelsen mot høyre sett i fig.6. has the effect that it helps the slide 84 in the movement towards the right seen in fig.6.

Når sleiden 84 beveges mot venstre i fig.6,vil arbeidsmediumWhen the slide 84 is moved to the left in fig.6, the working medium will

fra utløseren 48 strømme inn i hulrommet 82 i fig. 6 og deretter ut av ventilen 38.Dette skaper en trykkstigning i hulrommet eller boringen 83,som i sin tur skaper en trykkraft som virker mot baksiden av pilotstempelet 100.Følgelig utvikles en kraft som hjelper sleiden 84 i sin bevegelse mot venstre i fig.6. from the trigger 48 flow into the cavity 82 in fig. 6 and then out of the valve 38. This creates a pressure rise in the cavity or bore 83, which in turn creates a pressure force which acts against the back of the pilot piston 100. Consequently, a force is developed which helps the slide 84 in its movement to the left in fig.6 .

Et tredje fordelaktig trekk ved ventilene 36,38,40,42 og 44 ligger i måten disse ventilene er utformet slik at det dobbelte av strømningskapasiteten <ved en gitt åpningsstørrelse.Betydnin- A third advantageous feature of the valves 36,38,40,42 and 44 lies in the way these valves are designed so that twice the flow capacity <at a given opening size.

gen av dette er at strekningen som ventilsleiden må beveges,the result of this is that the stretch along which the valve slide must be moved,

d.v.s for å fra fullt åpent til fullt lukket,er en betydelig faktor ved utformingen av en sekvensdrift-ventil.I denne sammenheng er det ønskelig å holde denne bevegelse så liten som mulig. Som en generell konstruksjonsregel,er strekningen som sleiden beveges ved veksling det dobbelte av åpningsstørrelsen med tillegg for en viss strekning p.g.a. toleransene.P.g.a.Utformingen av ventilene 36,38,40,42 og 44,er åpningsstørrelsen i eksempelet i.e. to go from fully open to fully closed, is a significant factor in the design of a sequence operation valve. In this context, it is desirable to keep this movement as small as possible. As a general construction rule, the distance that the slide moves when switching is twice the opening size with an addition for a certain distance due to the tolerances. Due to the design of the valves 36, 38, 40, 42 and 44, the opening size in the example

ca.3mm (1/8") og sleidebevegelsen er litt- større enn 6, 2mm (1/4"). Videre vil det hydrauliske arbeidsmedium,som det går klarest approx. 3mm (1/8") and the slide movement is slightly larger than 6.2mm (1/4"). Furthermore, the hydraulic working medium will be the clearest

fram av fig.3A og 3B,gå inn' mellom tetningsorganene 94 og 96according to fig. 3A and 3B, enter between the sealing members 94 and 96

og deretter strømme gjennom et hull i sleiden 84 med diameter i eksempelet på 4,7mm(3/16").Deretter deles mediumsstrømmen og forlater sleiden 84 gjennom et par doble tetningselementer 86 and then flow through a hole in the slide 84 with a diameter in the example of 4.7mm (3/16"). The medium flow is then divided and leaves the slide 84 through a pair of double sealing elements 86

og går inn i en boring som i eksempelet er ca.3mm(l/8").and goes into a bore which in the example is approx. 3mm (l/8").

Følgelig vil trykkfallet i ventilen 38,som er representativtConsequently, the pressure drop in valve 38, which is representative, will

for alle ventilene 36,38,40,42 og 44,være bare halvparten av det som opptrer ved kjente ventiler med ca.3mm(l/8") åpninger. for all valves 36,38,40,42 and 44, be only half of what occurs with known valves with approx. 3mm (l/8") openings.

Det skal nå henvises til fig.4 og 5,hvor det er illustrertReference should now be made to fig. 4 and 5, where it is illustrated

en utførelsesform av doble tetning6elementer med lav friksjon og uten tverrstrøm,av det slag som er beregnet for bruk i ventilene 36,38,40,42 og 44.Elementene er vist i ventilen 38 ved 86 i fig.3A, 3B og 6.Da tetningselementene som er vist i figurene 4 og 5 har stort sett samme virkemåte og er noenlunde ens oppbygget,vil beskrivelsen nedenfor skje med henvisning til fig.5. an embodiment of double sealing elements with low friction and no cross flow, of the kind intended for use in valves 36, 38, 40, 42 and 44. The elements are shown in valve 38 at 86 in Figs. 3A, 3B and 6. Then the sealing elements shown in figures 4 and 5 have largely the same mode of operation and are more or less the same structure, the description below will take place with reference to fig.5.

Det doble tetningselement som'er vist i fig.5 og som er betegnet med henvisningstall 86,som angitt i fig.3A og 6,er hensiktsmessig opptatt i en passende utformet boring som er laget for dette formål i en sleide,f.eks.sleiden 84 i ventilen 38.Som vist i fig.5 har det doble tetningselement 86 i utførelsesek-sempelet fire benliknende tetningsorganer,86a,86b,86c,86d. The double sealing element which is shown in Fig. 5 and which is denoted by reference number 86, as indicated in Fig. 3A and 6, is suitably received in a suitably designed bore which is made for this purpose in a slide, e.g. the slide 84 in the valve 38. As shown in Fig. 5, the double sealing element 86 in the design example has four bone-like sealing members, 86a, 86b, 86c, 86d.

Disse fire organene kan oppfattes som to par,nemlig et indre par dannet av organene 86b og 86c og et ytre par dannet av organene 86a og 86d.Tetningselementet 86 kan egentlig bli oppfattet som et tetningselement med et'tetningselement,nemlig et indre tetningselement 110 som består av stempelområdet 112 og de benliknende organene 86b og 86c,og et ytre tetningselement 114 som består av stempelarealet 116 og de benliknende organene 86a og 86d. These four bodies can be perceived as two pairs, namely an inner pair formed by the bodies 86b and 86c and an outer pair formed by the bodies 86a and 86d. The sealing element 86 can actually be perceived as a sealing element with a sealing element, namely an inner sealing element 110 which consists of the piston area 112 and the bone-like bodies 86b and 86c, and an outer sealing element 114 which consists of the piston area 116 and the bone-like bodies 86a and 86d.

Som vist i fig. 5 har det doble tetningselementet 86 et første fjærorgan 118 som utøver en forspenningskraft på trykkarealet 112 til det første tetningselementet 110,og et andre fjærelement 120 for trykkarealet 116 til det andre tetningselementet 114.1 tillegg er det i sleiden 84 anordnet et passende plassert hull 122 som virker som innløpsåpning til tetningselementet 86 for hydraulisk arbeidsmedium under trykk.Tetningselementet 86 har følgende spesielle kjennetegn.For det første er trykkarealene 112 og 116 til tetningselementene 110 hhv. 114 like i størrelse. As shown in fig. 5, the double sealing element 86 has a first spring element 118 which exerts a biasing force on the pressure area 112 of the first sealing element 110, and a second spring element 120 for the pressure area 116 of the second sealing element 114.1 In addition, there is arranged in the slide 84 a suitably placed hole 122 which acts as an inlet opening to the sealing element 86 for hydraulic working medium under pressure. The sealing element 86 has the following special characteristics. Firstly, the pressure areas 112 and 116 of the sealing elements 110 and 114 equal in size.

Dernest er virkemåten på det doble tetningselementet 86 slik atSecondly, the operation of the double sealing element 86 is such that

bare et av enkeltelementene 110 og 114 kan tette ad gangen.only one of the individual elements 110 and 114 can seal at a time.

For det tredje er hvert av de enkelte tetningselementene 110 ogThirdly, each of the individual sealing elements 110 and

114 enkeltvis i tettende anleggmot deler av sleiden 84 som ligger overfor hverandre.For det fjerde er gl idefriksjonen til tetningselementet 86 lav p.g.a. de små dimensjoner på trykkarealene 112 114 individually in sealing contact against parts of the slide 84 that lie opposite each other. Fourthly, the sliding friction of the sealing element 86 is low due to the small dimensions of the pressure areas 112

og 116 til de respektive tetningselementene 110 og 114.Virke-and 116 to the respective sealing elements 110 and 114.

måten til det doble tetningselementet 86,vil gå fram av fig.5, hvor visse innbyrdes stillinger som elementet 86 kan innta er vist med heltrukne linjer for den stilling som er betegnet med henvisningstall 124,og med strekete linjer for de stillinger som er betegnet med henvisningstall 126,128 og 130.For dette formål vil tetningen med elementet 86 i den stilling som i fig.5 er vist med henvisningstall 124,skje med den indre tetningsdel 110.Når elementet 86 kommer i stilling 126,skjer det en forbistrømming rundt benene 86b og 86c til det indre tetningselement 110,men denne strømmen stoppes av det ytre tetningselement 114.Deretter,når elementet 86 kommer i stilling 128,skjer det en forbistrømning rundt benene 86a og 86d til det ytre tetningselementet 114,men det indre tetningselementet 110 sperrer denne strømmen.Endelig, the manner of the double sealing element 86 will be clear from fig.5, where certain relative positions that the element 86 can take are shown with solid lines for the position denoted by reference number 124, and with dashed lines for the positions denoted by reference numbers 126, 128 and 130. For this purpose, the sealing with the element 86 in the position shown in fig. 5 with reference number 124 will take place with the inner sealing part 110. When the element 86 comes into position 126, a by-flow occurs around the legs 86b and 86c to the inner sealing element 110, but this flow is stopped by the outer sealing element 114. Then, when the element 86 comes into position 128, a by-flow occurs around the legs 86a and 86d to the outer sealing element 114, but the inner sealing element 110 blocks this flow .Finally,

når elementet 86 er i stilling 130 vist i fig.5,skjer tetningen ved hjelp av det indre elementet 110.Til slutt skal det bemerkes at de deler av det doble tetningelementet som er vist i figurene 4 og 5 og som er like,er forsynt med samme henvisningstall med apostrof i fig.4. when the element 86 is in position 130 shown in fig. 5, the sealing takes place with the help of the inner element 110. Finally, it should be noted that the parts of the double sealing element which are shown in figures 4 and 5 and which are similar, are provided with the same reference number with an apostrophe in fig.4.

I fig.7 og 8 er det vist ei fjør med konstant kraft,som erFig.7 and 8 show a spring with constant force, which is

særlig egnet for bruk i en sekvensdrift-ventil,f.eks ventilene 36,38,40,42 eller 44,av den type som er beregnet for bruk i styringskretsen 12 i fig.2.I fig.7 og 8 er denne fjøra betegnet generelt med henvisningstall 88,og dette tall er goså blitt brukt til å betegne konstantkraft-fjøra i ventilen 38 i fig.3A,3B og 6. Som nevnt foran har det vist seg hensiktsmessig å bruke ei slik fjør i sekvensdrift-ventiler for undervannsbruk.En hovedgrunn for dette er at ei slik fjør skaper et lavere dødbånd enn det som kunne oppnås med ei vanlig fjør.Det betyr at ei vanlig fjør har en fjørkoefisient,det vil si når fjøra presses ytterligere sammei som gir en høyere kraft.Når ei fjør med ikke-konstant kraft brukes i en sekvensdrift-ventil,kreves et høyere pilottrykk for å fullføre slaget enn for å starte det,noe som skaper død- particularly suitable for use in a sequential operation valve, e.g. valves 36, 38, 40, 42 or 44, of the type intended for use in the control circuit 12 in fig. 2. In fig. 7 and 8 this spring is designated generally with the reference number 88, and this number has also been used to designate the constant force spring in the valve 38 in fig. 3A, 3B and 6. As mentioned above, it has proven appropriate to use such a spring in sequential operation valves for underwater use. A main reason for this is that such a spring creates a lower deadband than could be achieved with a normal spring. This means that a normal spring has a spring coefficient, that is, when the spring is pressed further together that gives a higher force. When a spring with non-constant force used in a sequence-operated valve, a higher pilot pressure is required to complete the stroke than to start it, creating dead-

bånd.På den annen side,har ei konstantkraft-fjør null fjør konstant over et tilstrekkelig stort påvirkningsområde,slik at det ikke oppstår noe dødbånd i en slik ve.ntil ,p. g. a. f j ør-virkningen. band. On the other hand, a constant-force spring has zero spring constant over a sufficiently large area of influence, so that no deadband occurs in such a vein, p. g. a. the f j ør effect.

I forbindelse med bruken av ei konstantkraft-fjør i en sek-vensdrif t-ventil,skal det bemerkes at forspenningskrafta i en slik ventil må være forholdsvis høy,fordi den for , opprett- In connection with the use of a constant force spring in a sequential operation valve, it should be noted that the biasing force in such a valve must be relatively high, because it creates

holde et lite dødbånd,må være høy sammenlignet med de friksjons-krefter som finnes i vent ilen.F.eks.krever en slik ventil vanligvis ei fjør som er i stand til å skape ei forspenningskraft på om trent 816kp over et bevegelsesområde på ca.8mm.Trykkfjører med konstant kraft er ikke ny på området.Kjente former for konstantkraft-fjører har imidlertid vært brukt for formål som krever forholdsvis lave krefter,og det er ikke kjent at konstantkraft-fjører er blitt brukt i utstyr som krever krefter i området rundt lOOOkp.(2000pound).Dessuten har kjente konstantkraft-fjører hatt forskjellige ulemper.For det første har fjører for høye krefter hatt for store påkjenninger i fjørmaterialet.Dessuten har de hatt den ulempe,at tappen i enden har hatt for høy glidefrik-sjon.Disse ulempene er imidlertid fjernet ved fjøra 88 som er vist i fig.7 og 8. maintain a small dead band, must be high compared to the frictional forces found in the valve. For example, such a valve usually requires a spring that is able to create a biasing force of about 816 kp over a movement range of approx. 8mm. Compression springs with constant force are not new in the area. However, known forms of constant force springs have been used for purposes that require relatively low forces, and it is not known that constant force springs have been used in equipment that requires forces in the surrounding area lOOOkp. (2000 pounds). In addition, known constant-force springs have had various disadvantages. Firstly, springs with too high forces have had too great stresses in the spring material. In addition, they have had the disadvantage that the pin at the end has had too high sliding friction. However, these disadvantages have been removed by the spring 88 which is shown in fig.7 and 8.

Ved den utførelsesform som er vist i fig.7 og 8 omfatter fjøra 88 fire fjørelementer 132 som er plassert jevnt fordelt rundt en fellesakse.Dessuten omfatter fjøra 88 et par endedeksler 134 In the embodiment shown in Fig. 7 and 8, the spring 88 comprises four spring elements 132 which are placed evenly distributed around a common axis. In addition, the spring 88 comprises a pair of end covers 134

og 136,hvorav minst det ene f.eks.endedekselet 136,er gjenget slik at det kan skrues på organet 178.Endelig omfatter konstruk-sjonen et par låseelementer 140,hvorav bare ett er vist i fig.8. and 136, of which at least one, e.g. end cover 136, is threaded so that it can be screwed onto the member 178. Finally, the construction comprises a pair of locking elements 140, only one of which is shown in fig.8.

I fig.9 er det vist en mellomventil av det slag som erFig.9 shows an intermediate valve of the type that is

beregnet for bruk sammen med sekvensdrift-ventilene,f.eks.ventilene 36,38,40,42, og 44 i fig.2.Ventilen i fig.9 er gitt samme henvisningstall 58 som mellomventilen 58 i fig.2.Som vist i fig.9 omfatter den et hus eller en hoveddel 142 med en generelt sylinder-formet boring 144.1 boringen 144 er det hensiktsmessig plassert en sleide 146.Et par tetningsorganer 148 og 150 er plassert i sleiden 146,slik at aksen til tetningsorganene 148 og 150 tilsvarer et par generelt sirkulære hull 152 og 154 utformet i side-veggene på ventilhuset 142,slik at den ene 152 danner innløp og den andre 154 danner utløp fra boringen.Med de komponenter i mellomventilen 58 som er vist i fig.9 vil innløpsåpningen 152 intended for use together with the sequential operation valves, e.g. valves 36, 38, 40, 42, and 44 in fig. 2. The valve in fig. 9 is given the same reference number 58 as the intermediate valve 58 in fig. 2. As shown in fig.9 it comprises a housing or a main part 142 with a generally cylinder-shaped bore 144. In the bore 144, a slide 146 is suitably placed. A pair of sealing members 148 and 150 are placed in the slide 146, so that the axis of the sealing members 148 and 150 corresponds to a pair of generally circular holes 152 and 154 formed in the side walls of the valve housing 142, so that one 152 forms an inlet and the other 154 forms an outlet from the bore. With the components in the intermediate valve 58 shown in fig.9, the inlet opening 152

kommunisere med utløpsåpningen 154 gjennom boringene for dette formål i tetningselementene 148 og 150.Elementene 148 og 150 skaper tetning som hindrer arbeidsmedium under trykk fra å komme inn i de åpninger som omgir sleiden 146.Sleiden 146 er forspent mot venstre i fig.9 av ei fjør 158,slik at ventilen 58 vanligvis er i åpen stilling .'Når åpningen 160 blir utsatt for trykk vil det imidlertid utvikles ei kraft over stempelet 162 som er tilstrekkelig til å trykke mot fjøra 158 og friksjonen fra tetningselementene 148 og 150,slik at sleiden 146 beveges mot høyre i fig.9.Denne bevegelsen forårsaker at utløpsåpningen 154 stenges av defnedre tetningselementet 150 og slipper inngående arbeidsmedium inn i ventilen 58 og inn i et hulrom 156 og derfra til av]uftning,f.eks. mot sjøtrykk.Når det tilføres trykk gjennom åpningen 164 i ventilhuset,vil sleidén 146 forskyves mot venstre i fig.8,fordi stempelet 162 har samme område som et motstående stempel 166,følgelig vil kreftene som dannes over stemplene 162 communicate with the outlet opening 154 through the bores for this purpose in the sealing elements 148 and 150. The elements 148 and 150 create a seal that prevents working medium under pressure from entering the openings surrounding the slide 146. The slide 146 is biased to the left in fig.9 by a spring 158, so that the valve 58 is usually in the open position. When the opening 160 is exposed to pressure, however, a force will develop over the piston 162 which is sufficient to press against the spring 158 and the friction from the sealing elements 148 and 150, so that the slide 146 is moved to the right in fig. 9. This movement causes the outlet opening 154 to be closed by the lower sealing element 150 and allows the incoming working medium into the valve 58 and into a cavity 156 and from there to venting, e.g. against sea pressure. When pressure is supplied through the opening 164 in the valve housing, the slide 146 will be displaced to the left in fig.8, because the piston 162 has the same area as an opposing piston 166, consequently the forces that are formed over the pistons 162

og 162 være like,fordi trykket er det samme på disse,noe som tillater at fjøra 158 forskyver sleiden 146 mot venstre i fig.9. Når en innløpsåpning 168 blir satt under trykk,vil sleiden 146 igjen beveges mot høyre i fig.9,fordi et tilhørende stempel 170 har det doble areal sammenlignet med stemplene 162 og 166. and 162 be equal, because the pressure is the same on these, which allows the spring 158 to displace the slide 146 to the left in fig.9. When an inlet opening 168 is put under pressure, the slide 146 will again move to the right in fig.9, because an associated piston 170 has double the area compared to the pistons 162 and 166.

Ifølge oppfinnelsen er det altså blitt skapt et nytt under-vannsstyringssystem,som kan brukes for styring av produksjonen fra et "juletre"fra en styringssentral ved overflaten.Dette styringssystemet kan drives som et sekvensstyrt hydraulisk system,idet det omfatter styringsskretser som kan utløses sekvensvis ved forekomsten av visse forutbestemte trykknivå i en pilotledning .Ifølge oppfinnelsen er det skapt et styringssystem som reduserer både antallet styringsledninger som må føres mellom "juletreet" og styringssenteret,d.v.s.fjerner behovet for en ledning som skal brukes for å skape et referansetrykk,og antallet styringsventiler som kreves for drift av systemet.I tillegg gir dette styringssystemet en fleksibilitet som muliggjør en rekke forskjellige driftsprogrammer.Ifølge oppfinnelsen er det videre skapt et styringssystem med en forbedret ventilstyring som har et mindre dødbånd og som tillater at det sløyfes pendel-ventiler innskutt mellom ventilstyringen og ventilene på "juletreet" .Styringssystemet ifølge oppfinnelsen omfatter ei ny og for bedret konstantkraft-fjær som kan skape . forspenning for ventilorganet i ventilstyringen,slik at dette får mulighet for drift under virkning både av et mekanisk fjørorgan og hydraulisk trykk,og hvor det hydrauliske trykket virker til å forskyve de indre komponenter i ventilstyringen slik at disse gir enten en åpen eller en lukket driftsstilling.Oppfinnelsen omfatter også According to the invention, a new underwater control system has been created, which can be used to control the production of a "Christmas tree" from a control center at the surface. This control system can be operated as a sequence-controlled hydraulic system, as it includes control circuits that can be triggered sequentially by the occurrence of certain predetermined pressure levels in a pilot line. According to the invention, a control system has been created that reduces both the number of control lines that must be routed between the "Christmas tree" and the control center, i.e. removes the need for a line to be used to create a reference pressure, and the number of control valves that required for the operation of the system. In addition, this control system provides a flexibility that enables a number of different operating programs. According to the invention, a control system has also been created with an improved valve control which has a smaller dead band and which allows the looping of pendulum valves inserted between the valve control and the valves on the "Christmas tree" .The control system according to the invention includes a new and improved constant force spring which can create . preload for the valve element in the valve control, so that this has the possibility of operation under the action of both a mechanical spring element and hydraulic pressure, and where the hydraulic pressure works to displace the internal components in the valve control so that these provide either an open or a closed operating position. The invention also includes

et styringssystem med nye og forbedretet tetningselementer i ventilstyringen,som hindrer lekkasje i denne, Endelig omfatter oppfinnelsen en mellomventil med flere stempel,plassert i forbinde-lsesledningene mellom ventilstyringen og ventilene på "juletreet". a control system with new and improved sealing elements in the valve control, which prevents leakage in it. Finally, the invention includes an intermediate valve with several pistons, placed in the connecting lines between the valve control and the valves on the "Christmas tree".

De viste eksempler på utførelsesformer av de forskjellige deler av oppfinnelsen kan modifiseres på forskjellig måte innenfor rammen av patentkravene. The shown examples of embodiments of the various parts of the invention can be modified in different ways within the scope of the patent claims.

Claims (11)

1. System for styring av utstrømningen fra en under-vannskilde,med ventiler plassert ved utløpet av kilden,en styringssentral plassert ved overflata,for styring av gjennom-strømning, <611> av ventilene og ledninger for arbeidsmedium mellom styringssentralen og ventilene, karakterisert ved at det omfatter vent Ustyringer(12)for sekvensdrift,koblet både til ventilene (14) og til styringssentralen (16) idet disse ventilstyringene kan bringes selektivt i forskjellige stillinger som definerer forskjellige driftstilstander,og hvor det finnes konstantkraft-fjører som holder ventilstyringene forspent mot en bestemt stilling, idet ventilstyringene,når de inntar en av de forskjellige stillinger,kan føres over i en annen stilling,som gir påvirkning av en ventil,ved at det overføres en påvirkning fra styringssentralen , og en pilotledning (20)som forbinder styringssentralen med ventilstyringene , idet denne pilotledningen overfører påvirkningen fra styringssentralen til ventilstyringene,slik at disse inntar en annen av de stillinger som er mulig.1. System for controlling the outflow from an underwater source, with valves located at the outlet of the source, a control center located at the surface, for control of through-flow, <611> of the valves and lines for working medium between the control center and the valves, characterized by that it includes wait Uncontrollers (12) for sequence operation, connected both to the valves (14) and to the control center (16), since these valve controls can be brought selectively into different positions that define different operating states, and where there are constant-force springs that keep the valve controls biased towards a specific position , as the valve controls, when they occupy one of the different positions, can be moved into another position, which gives an influence on a valve, by transferring an influence from the control center, and a pilot line (20) which connects the control center with the valve controls, as this pilot line transfers the influence from the control center to the valve controls, so that they take another of the possible positions. 2. System i samsvar med krav 1, karakterisert ved at ventilene (14) har minst en ventil med en utløser (46,48, 50,52,54,60) og at ventilstyringen omfatter minst en sekvensdrift-ventil (36,38,40,42,44) med forbindelse for arbeidsmedium til utløseren.2. System in accordance with claim 1, characterized in that the valves (14) have at least one valve with a trigger (46,48, 50,52,54,60) and that the valve control comprises at least one sequence operation valve (36,38, 40,42,44) with connection for working medium to the trigger. 3. System i samsvar med krav 2, karakterisert ved at sekvensdrift-ventilen (36,38,40,42,44) kan innta forskjellige stillinger,som danner forskjellige driftstilstander for ventilen,idet ventilen har et uavhengig,konstantkraft-element (88) som holder ventilen forspent mot en av de forskjellige stillinger,og at ventilen,når den befinner seg i denne stilling,kan beveges underjpåvirkning fra styringssentralen (16) slik at vent-en annen stilling ilen inntarVror å sette i drift utløseren på styringsventilen (46,48,50,52,54,60).3. System in accordance with claim 2, characterized in that the sequence operation valve (36,38,40,42,44) can take different positions, which form different operating states for the valve, since the valve has an independent, constant force element (88) which keeps the valve biased towards one of the different positions, and that the valve, when it is in this position, can be moved under the influence of the control center (16) so that another position It takes Vror to put the trigger on the control valve (46,48,50,52,54,60) into operation. 4. System i samsvar med krav 3, karakterisert ved at konstantkra>~ ft-elementet (88) omfatter ei fjør med konstant kraft.4. System in accordance with claim 3, characterized in that the constant force element (88) comprises a spring with constant force. 5. System i samsvar med krav 2, karakterisert ved at sekvensdrift-ventilen (36,38,40,42,44) omfatter et dobbelt tetningselement (86)innebygd i ventilen for å forhindre lekkajse av arbeidsmedium når ventilens styringselement beveger seg fra den ene til den andre av de mulige stillinger.5. System in accordance with claim 2, characterized in that the sequence operation valve (36,38,40,42,44) comprises a double sealing element (86) built into the valve to prevent leakage of working medium when the valve's control element moves from one to the other of the possible positions. 6. System i samsvar med krav 2, karakterisert Ved at ventilstyringen (12) omfatter minst en mellomvent.il (58 , 60) innskutt mellom sekvensdrift-ventilen elTer -ventilene (36,38, 40,4ii,44)og utløseren eller utløserne' (46 , 48 , 50 , 52 , 54 , 60) på ventilen eller ventilene som skal styres,idet mellomventilen eller mellomventilene er utformet for å øke antallet vekslinger sekvensdrift-ventilen eller -ventilene kan foreta mellom forskjellige st ill inger,og dermed antallet ganger utløseren ei;-! utløserne blir omkoblet av ventilen eller ventilene. / . 6. System in accordance with claim 2, characterized in that the valve control (12) includes at least one intermediate valve (58, 60) inserted between the sequential operation valve and the other valves (36,38, 40,4ii,44) and the trigger or triggers ' (46 , 48 , 50 , 52 , 54 , 60) on the valve or valves to be controlled, as the intermediate valve or intermediate valves are designed to increase the number of changes the sequential operation valve or valves can make between different positions, and thus the number times the trigger ei;-! the triggers are switched by the valve or valves. / . Sekvensdrift-ventil for bruk i system i samsvar med et av kravene 1-6, med et hus med en boring,et innløp i dette huset,som er koblet til en arbeidsmediumkilde,et utløp fra huset som samtidig er utløpet fra ventilen,en sleide montert i boringen får bevegelse mellom en første stilling som utgjør en første driftstUstand for ventilen og en andre stilling som utgjør en andre drifts- tilstand for ventilen,k^ å rakterisert ved at den omfatter et 'konstant kraft-element (88)anbrakt i huset for å ut-øve en forspenning mot sleiden (84) ,og et pilotinnløp (98)som kan kobles til en pilottrykk-kilde,slik at når pilottrykket når et .forutbestemt nivå og sleiden (84) befinner seg i den første still ingen,bringes den til å bevege seg over i den andre stillingen,slik at det avgis trykkmedium gjennom utløpsåpningen.Sequential operation valve for use in a system in accordance with one of the requirements 1-6, with a housing with a bore, an inlet in this housing, which is connected to a working medium source, an outlet from the housing which is also the outlet from the valve, a slide mounted in the bore moves between a first position which constitutes a first operating condition for the valve and a second position which constitutes a second operational condition for the valve, k^ to be characterized in that it comprises a 'constant force element (88) placed in the housing to exert a bias against the slide (84), and a pilot inlet (98) which can be connected to a pilot pressure source, so that when the pilot pressure reaches a predetermined level and the slide (84) is in the first position, it is caused to move into the second position, so that pressurized medium is released through the outlet opening. 8. Ventil i samsvar med krav 7, karakterisert ved at konstantkraft-elementet er ei fjør.8. Valve in accordance with claim 7, characterized in that the constant force element is a spring. 9. Ventil i samsvar med krav 7 eller 8, karakterisert ved at den omfatter et dobbelt tetningselement (86) tilknyttet sleiden (84),idet tetningselementet har til oppgave å hindre lekkasje i ventilen når sleiden beveger seg mellom de to stillinger.9. Valve in accordance with claim 7 or 8, characterized in that it comprises a double sealing element (86) connected to the slide (84), the sealing element having the task of preventing leakage in the valve when the slide moves between the two positions. 10. System i samsvarjmed krav 1, karakterisert ved at en ventil i samsvar med krav 7 blir brukt for styring av et "juletre" med ventiler for styring av utstrøm-ningen fra en undervanns. o <l> j <e> - <og> / ellegasskilde.10. System in accordance with claim 1, characterized in that a valve in accordance with claim 7 is used for controlling a "Christmas tree" with valves for controlling the outflow from an underwater. o <l> j <e> - <og> / electric gas source. 11. Ventil for sekvensdrift, i samsvar med krav 7, karakterisert ved at sleiden (84) er forsynt med et tetningselement (86) som omfatter: a) Et indre tetningselement som omfatter et første tetningsorgan som strekker seg hovedsaklig symmetrisk om en akse som står vinkelrett på .sleiden og har en hovedsaklig lukket ende og en fri ende, i det et første fjørorgan (118) trykker mot den lukkete enden til det første tetningsorgan (86b, 86c) slik at det presses tettende mot en motstående flate med en fri ende, og b) et ytre tetningselement som danner en enhet med det indre tetningselement, slik at de sammen skaper dobbelt tetning, i det det ytre tetningselement omfatter et andre tetningsorgan (86a,86d) som strekker seg omtrent symmetrisk i samme retning og om samme akse som det første tetningsorgan, konsentrisk med dette, og på tilsvarende måte med en stort sett lukket ende og en fri ende, i det et andre fjørelement (120) trykker den fri ende .til det andre tetningsorgan mot den motstående flaten, for å danne tetning mot denne.11. Valve for sequential operation, in accordance with claim 7, characterized in that the slide (84) is provided with a sealing element (86) which comprises: a) An internal sealing element comprising a first sealing member which extends substantially symmetrically about an axis perpendicular to the slide and has a substantially closed end and a free end, in which a first spring member (118) presses against the closed end of the first sealing member (86b, 86c) so that it is pressed sealingly against an opposing surface with a free end, and b) an outer sealing element which forms a unit with the inner sealing element, so that together they create a double seal, in that the outer sealing element comprises a second sealing member (86a, 86d) which extends approximately symmetrically in the same direction and about the same axis as the first sealing member, concentric with this, and similarly with a largely closed end and a free end, in which a second spring element (120) presses the free end of the second sealing member against the opposite surface, to form a seal against this .
NO824426A 1981-05-01 1982-12-30 HYDRAULIC UNDERWATER EQUIPMENT CONTROL SYSTEM. NO824426L (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US1981/000583 WO1982003887A1 (en) 1981-05-01 1981-05-01 Hydraulic control of subsea well equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO824426L true NO824426L (en) 1982-12-30

Family

ID=22161209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO824426A NO824426L (en) 1981-05-01 1982-12-30 HYDRAULIC UNDERWATER EQUIPMENT CONTROL SYSTEM.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0078261A4 (en)
BR (1) BR8109007A (en)
NO (1) NO824426L (en)
WO (1) WO1982003887A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4880060A (en) * 1988-08-31 1989-11-14 Halliburton Company Valve control system
NO333680B1 (en) * 2011-10-27 2013-08-12 Subsea Solutions As Method and apparatus for extending the life of a valve tree

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3014490A (en) * 1957-12-26 1961-12-26 John U Morris Fluid control system and apparatus
GB1505496A (en) * 1974-04-29 1978-03-30 Stewart & Stevenson Inc Jim Hydraulic control system for controlling hydraulically actuated underwater devices
US3894560A (en) * 1974-07-24 1975-07-15 Vetco Offshore Ind Inc Subsea control network
GB1601581A (en) * 1977-02-26 1981-11-04 Fmc Corp Hydraulic apparatus for controlling subsea oil or gas well operations
US4174000A (en) * 1977-02-26 1979-11-13 Fmc Corporation Method and apparatus for interfacing a plurality of control systems for a subsea well
GB2005809B (en) * 1977-10-11 1982-05-12 Nl Industries Inc Hydraulic valve and control system for controlling an underwater device
US4407183A (en) * 1978-09-27 1983-10-04 Fmc Corporation Method and apparatus for hydraulically controlling subsea equipment

Also Published As

Publication number Publication date
BR8109007A (en) 1983-04-12
WO1982003887A1 (en) 1982-11-11
EP0078261A1 (en) 1983-05-11
EP0078261A4 (en) 1985-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3642020A (en) Pressure operated{13 positive displacement shuttle valve
US5415237A (en) Control system
NO340228B1 (en) Control system that is minimally sensitive to hydrostatic pressure in the control line.
NO325849B1 (en) System and method for controlling downhole tools
EP2096254A2 (en) Control system for an annulus balanced subsurface safety valve
NO323764B1 (en) Sequential hydraulic control system for use in underground wells
NO326230B1 (en) hanger
NO317672B1 (en) Underwater valve tree
US3640299A (en) Subsea wellhead control system
NO754420L (en)
NO311233B1 (en) Pressure equalizing plug for horizontal underwater valve tree
NO328882B1 (en) Activation mechanism and method for controlling it
NO315246B1 (en) Electro-hydraulic actuator for well tools
NO156109B (en) CONNECTING TYPE TYPE SUITABLE FOR USE IN A FLUID ENVIRONMENT.
NO854310L (en) MANAGEMENT SYSTEM.
NO344350B1 (en) System and method applicable to a well comprising overriding a primary control subsystem in a downhole tool
NO20110788A1 (en) Control system which is insensitive to production pipe pressure
NO337918B1 (en) Well protection valve and method for operating the same
NO318924B1 (en) Pipe suspension with integrated lock valve
GB2148979A (en) Well safety valve
KR950704617A (en) Pressurized fluid supply system
WO1999020869A2 (en) Equalizing subsurface safety valve with injection system
NO850874L (en) ROUTE PRESSURE BALANCED BURN SAFETY VALVE
NO161698B (en) CODED FLUID CONTROL SYSTEM.
WO2007045260A1 (en) Subsea equipment