NO864143L - Ventil. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en stengeventil for gass- eller oljerørledninger.

I nærheten av faste boreplattformer, hvor det f.eks. finnes gass- og kondensatrørledninger, vil en ødeleggelse av slike rørledninger kunne forårsake alvorlige ulykker dersom store mengder med brennbart materiale renner ut i sjøen eller strømmer ut i atmosfæren i nærheten av platt-formen .

Det har vært foreslått å installere sikkerhetsbarri-erer i slike rørledninger slik at disse ved store lekkasjer som forårsakes f.eks. av brudd på rørledningen, vil kunne lukke rørledningen og således hindre vesentlige lekkasjer.

Selv om stengeventi1 er er velkjent og kan installeres når en rørledning konstrueres, er det likevel mange problemer med eksisterende rørledninger. Det vil selvføl-gelig være mulig å montere stengeventi1 er inn i eksisterende rørledninger ved å kutte rørledningen og montere stengeventi1 en. Dette vil imidlertid være en vanskelig og kostbar oppgave og de økonomiske tap vil være store fordi rørledningen må kobles ut mens ventilene monteres.

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en stengeventil som kan installeres inne i en eksisterende rørledning ved å føre ventilen inn i rør-ledningen fra den ene ende til det ønskede sted for å unngå de ulemper som er nevnt ovenfor.

De vesentligste særtrekk ved oppfinnelsen fremgår av de etterfølgende krav.

Ovenfor nevnte og andre formål og særtrekk ved den foreliggende oppfinnelse vil klart fremgå av den etterfølg-ende detaljerte beskrivelse av utførelser av oppfinnelsen sett i sammenheng med figurene, hvor - Fig. 1 viser i tverrsnitt og noe forenklet en stengeventil ifølge en utførelse av oppfinnelsen, - Fig. 2 viser ventilen i Fig. 1 idet denne begynner å lukke, og

- Fig. 3 viser ventilen i lukket tilstand.

I den utførelse som nå skal beskrives er det antatt at det er ønskelig å lukke en rørledning P som har en indre diameter på 14" (102 mm), på et forutbestemt sted. Den ventil som beskrives er i stand til å bli ført gjennom rørledningen og passere rundt de bend som rørledningen måtte ha og ikke henge seg opp i mindre utstikkende deler som f.eks. skjøter eller mindre uregelmessigheter i rørledningen. Det er foreslått at stengeventi1 en skal danne en del av en fullstendig pakke som er tilpasset innenfor en serie av korte moduler som er omtrent 300 mm lange og som er sammenkoblet med en rekke forbindelsesledd. Modulene er formet slik at de lett passerer gjennom rørledningen når de installeres og om nødvendig når de fj ernes.

Stengeventi1 en er konstruert slik at dens stengeorgan vil lukkes automatisk dersom en lekkasje i rørledningen overskrider et forutbestemt minimalt strømm'ngsni vå som kan være f.eks. i størrelsesorden 1 kg per sekund i tilfelle av en gass rørledning. Vanligvis er slike rørledninger sveiset kontinuerlig slik at der ikke er noen f1ensskjøter.

Da svikt i en rørledning kan være av katastrofal karakter vil det foregå et øyeblikkelig og meget sterkt fall i 1edningstrykket på den siden av stengeventi1 en hvor feilen inntrer. Et di fferensial trykk vil derved oppstå over ventilen, idet det høyere trykk blir på "utsiden" av ventilen uavhengig av om rørledningen sender eller mottar gass. Når rørledningen sender gass vil pumpetrykket bli redusert av ledningsbruddet som oppstår og der vil oppstå et tilbaketrykk fra gassen nediøpsmessig i ventilen. Dette di fferensial trykk vil medvirke til lukking av ventilen og den utførelse som skal beskrives danner grunnlag for en automatisk operasjonsti1 stand som vil være uavhengig av noen fjernstyrende signaler.

Det er også foreslått å beskytte ventilens steng-ningsorgan mot brudd som opptrer på venti1 stedet, ved å installere to slike ventiler atskilt med en avstand som overskrider den antatte sprekkdannelseslengde. Denne lengde beregnes ut fra spesifikasjonene for hver rørled-ning. Alternativt kan det installeres sprekkstoppere på hver side av stengningsorganet. Disse kan i noen tilfeller integreres med den fjernstyrte telemetrimodul som vil befinne seg utenfor rørledningen.

I Fig. 1 er det vist en rørledning P som inneholder en sikkerhetsstengeventi1 omfattende en fast ring RI som er forseglet til rørledningens vegg ved hjelp av en klem- og forsegl ingsanordning S. Et forholdsvis strømlinjeformet legeme Cl er festet til ringen RI ved hjelp av steg W og væske eller gass kan som antydet med piler flyte relativt fritt forbi dette legeme Cl.

Forbundet med legeme Cl befinner det seg et andre forholdsvis strømlinjeformet legeme C2 som understøttes av en bevegelig ring R2 ved hjelp av steg W2.

En føringsanordning G er festet til legemet Cl, mens legemet C2 kan gli på anordningen G ved hjelp av en åpning B i legemet C2. En hel i s k fjær SP holder ringen R2 atskilt fra ringen RI og et fleksibelt sirkulært membran F med en Venturi lignende aksial del og som f.eks. er laget av nitridgummi, er festet til ringene RI og R2 i sine motsatte ender. Fjæren SP holder membranet F i den stilling som er vist i Fig. 1.

Under normal drift vil det ikke være noen lekkasjer fra rørledningen P slik at trykket i områdene I og II er omtrent like p.g.a. et forbindelseshull H som er anbrakt i den faste ring RI. Trykket i området III er noe høyere enn i områdene I og II p.g.a. friksjonstrykkfal 1 et gjennom ventilen. Fjæren SP vil imidlertid holde ringene RI og R2 atskilt fra hverandre og således holde ventilen åpen under disse normale arbeidsti1 stander.

Dersom der imidlertid oppstår en plutselig ned-strømslekkasje, f.eks. i området I, vil trykket der falle og strømningen vil øke vesentlig. Trykket over ventilen vil derved øke og fjæren vil derfor begynne å bli presset sammen. Trykket i området II vil imidlertid holde seg på et trykk litt over trykket i området I da av gass eller væske fra området II presses ut gjennom det lille hullet H. Når trykket i området I er falt vil trykket i området II også falle p.g.a. lekkasjen gjennom hullet H, men det vil på denne måten styres slik at det fortsatt er større enn trykket i området I. Den fleksible vegg eller membran F vil derfor bli bøyet på en måte som er vist i Fig. 2.

Imens vil trykket i området III holde seg på arbeidsnivå og medvirke til ytterligere bevegelse av det bevegelige legeme C2 mot det faste legeme Cl som virker som et ventilsete.

I Fig. 3 er det vist at ventilen er fullstendig lukket, idet membranet er klemt mellom flatene 1 og 2. Trykket i områdene I og II nå er likt og lavere enn trykket i område III. Trykkdifferansen fra område III til område I holder ventilen i den lukkede stilling.

Når rørledningen settes under fylt trykk igjen etter at bruddet eller lekkasjen er blitt reparert eller unngått, vil fjæren føre ventilen tilbake til den åpne tilstand som er vist i Fig. 1.

Den beskrevne ventil vil være egnet for bruk i for-bindelse med rørledninger med diameter i området 14" til 40" og den er anvendelig så vel for gass- som for væskerør-ledninger.

Delene av ventilen vil vanligvis være laget av rustfritt stål men legemene Cl og C2 kan være av plast-materi ale.

Ovenstående detaljerte beskrivelse av noen utførel-seseksempler av foreliggende oppfinnelse skal bare be-traktes som eksempler og må ikke oppfattes som begrensnin-ger av beskyttelsens omfang.

Claims (1)

1. Stengeventil for rørledninger (P) omfattende et sirkulært fast venti1 element (RI) som kan føres gjennom en rørledning til et bestemt sted omfattende anordninger (S) for å forsegle den faste del mot rørledningens indre veggerkarakterisert vedat det omfatter en bevegelig ventildel (R2, C2, F) som kan påvirkes av en forutbestemt minimal strømning slik at den beveges under innvirkning av den bevegelige gass eller væske i rørlednin-gen for å stenge denne.