NO770489L - Automatisk avstengningsventil. - Google Patents

Description

Automatisk avstengningsventil.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en automatisk avstengningsventil som kan benyttes i et pneumatisk fluid system, hvilken ventil reagerer på en okning i nivået av væskeforurensning i denne for å isolere den normalt befordrede fluidstrom i ventilen ved å stoppe den normale fluidstrom fra fluidledningen oppstroms for ventilen fra fluidledningen nedstroms for ventilen.

Et stort antall pneumatisk betjenteVentilsystemer er kjent for bruk for industrielle og kommersielle forhold.F.eks.

kan pneumatiske systemer benyttes for å aktivere fjernstyrte undervanns sikkertretsvéntilsystemer for bruk i forbindelse med boring, avslutning og vedlikehold av olje- og gassbrenner, spesielt i offshore-områder. På grunn av det isolerte miljo som ventilsystemene og deres styreinnretninger virker i, vil i mange tilfeller det pneumatiske fluid være dannet under trykk enten ved bruk av en rekke av to eller flere trykkbeholdere til-passet for bruk med et pneumatisk system eller ved hjelp av .luft- eller andre pneumatiske pumper og kompresjonskammere som aktiveres av slike. På grunn av bruk av enten mangelfullt utstyr eller på grunn av uheldige effekter som resulterer i bruk av det spesielle offshore-miljoet, hender det ikke sjelden at det pneumatiske system fra tid til annen blir forurenset av fordampede væskepartikler som holdes svevende og medtas av den pneumatiske strom. Dette resulterer i at ventilsystemets forskjellige deler og dettes styreinnretninger utsettes for et korroderende miljo. I forbindelse med slike pneumatiske systemer blir det derfor nodvendig å. benytte midler hvorved det pneumatiske system kan isoleres fra de folsomme ventiler og tilhorende innretninger nedstroms for deres styresystem, idet man benytter midler som reagerer med folsomhet overfor systemets toleransenivå for den væskeformede forurensning.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en automatisk avstengningsventilinnretning for

bruk 1 pneumatisk aktiverte systemer som er følsom overfor en økning av nivået av væskeformede forurensninger i systemet.

Det er videre et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en automatisk avstengningsventilinnretning som vil isolere den pneumatiske strøm i en .ledning oppstrøms for av-stengningsventilinnretningen fra den pneumatiske strøm i en ledning nedstrøms for ventilinnretningen, idet hver ledning befinner seg i normal strømningsforbindelse med avstengningsventilen ifølge foreliggende oppfinnelse.

Det er videre et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en automatisk tilførselsavstengningsventil som lett kan . reaktiveres ved uttapping og fjerning av forurensningen opp-samlet i denne.

Det er et ytterligere formål med oppfinnelsen å tilveiebringe

en automatisk avstengningsventil som har. e<t>.ventilhode og en seteinnretning som kan bringes til tettende kontakt for der-

etter å isolere fluid i en ledning forbundet med ventilen oppstrøms for ventilen fra fluid i en ledning som også er forbundet méd ventilen og som normalt fører fluid nedstrøms for ventilen, idet hodet og seteinnretningen normalt befinner seg i adskilte stillinger, men befinner seg i tettende kontakt når et forutbestemt toleransenivå av væskeforurensning er nådd i det pneumatiske system.

Andre formål og fordeler ved bruk av foreliggende'oppfinnelse vil fremgå av kravene og av det utførelseseksempel sem er beskrevet i det følgende under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser et snitt gjennon en automatisk tilførselsavstengnings-ventil ifølge foreliggende oppfinnelse med dennes hode- og sete-deler i adskilte stilling for å tillate normal gjennomstrømning av pneumatisk fluid før ventilen aktiveres på grunn av en økning i væskeforurensning i denne. Fig. 2 er et lengdesnitt i likhet med fig. 1 og viser den automatiske tilforselsavstengningsventils hode- og sete-deler i tettende kontakt som etter resultat av at væske-' forurensning har samlet seg i ventilen, idet den tettende stilling av hode- og setedelene av ventilen resulterer i stengning av den normale fluidgjennomstromning i ventilen.

Oppfinnelsen vedrorer en automatisk fluidtilforsels-avstengningsventil som reagerer på en okning i oppfanget væske i denne ved å isolere fluid oppstroms for ventilen fra fluid i en ledning nedstroms for ventilen. Etter som toleransenivået for væske i fluidledningen registreres ved hjelp av midler i avstengningsventilen, hvilken væske ansees for å være en forurensning i fluidsystemet, vil midler som reagerer på oket væskenivå forårsake opphor av normal fluid-stromning gjennom ventilen slik at fluidet i ledningen nedstroms for ventilen isoleres fra forurensningen, hvorved forringelse og/eller odeleggelse av folsomme ventiler- eller andre deler på grunn av forurensningsvaeske i fluidstrommen forhindres.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et ventilapparat A som i sin ovre ende har et deksel 1, hvilket deksel 1 i sin ovre ende begrenses av en topp 2. Slik det fremgår av figurene, er dekselet 1 innvendig av sylindrisk fasong. Dekselet 1 er festet til den ovre 4 nedenfor ved hjelp av konvensjonelle midler, så som gjenger 3..

Det ovre hus . 4 strekker seg langs etter mellom dekselet. 1 ovenfor og ert nedre husdel 26 nedenfor. På en side' av det ovre hus 4 og inne i dette er det anordnet sirkumferentielt for— lopende gjenger 5 i en boring 6 gjennom det ovre hus 4.

Disse gjenger 5 opptar en oppstroms fluidledning 11

for å tillate fluidforbindelse mellom ledningen 11 og boringen 6. Til side for boringen 6 befinner det seg en tilsvarende boring lo med gjenger 9 for feste av enden av en nedstroms. fluidledning 12 for å gi fluidforbindelse mellom det indre

av ledningen 12 og boringen lo. Det, ovre hus 4 er like under hver boring 6 og lo forsynt med monteringshull 7 og 8 for festing av ventilen A til en hbldérinnretning e.l. (ikke vist). Innenfor boring 6 og lo i det ovre hus 4 er det anordnet gjenger 13 for opptakelse av et langsgående stammehus 14 som har-en avsmalende ende 14b. Stammehuset 14 hair i den avsmalende ende 14b et antall fluidstromningspassasjer 14a som strekker seg derigjennom for formål som skal beskrives nedenfor. Det ovre hus 4 er også forsynt med gjenger 21 for opptakelse av en hodedel 2o, hvilken hodedel 2o har en ende 2oa som strekker seg inn i det indre 22 som avgrenses av hodet 2o, tilsvarende deler av det ovre hus 4 og innenveggen 14c av stammehuset 14.

Stammehuset 14 er i sin avsmalende ende 14b også forsynt med

en langsgående boring 15 for opptakelse av en langsgående stammedel 16. Stammen 16 har i sin ovre ende 17 en setedel 18, hvilken setedel 18 er forsynt med en elastomer e.l. myk tetningsdel 19a i en sirkumferentielt forlopende boring 19.

Ved aktivering av avstengningsventilapparatet A vil tetnings-delen 19a bringes til tettende kontakt med enden 2oa av hode-delen 2o. Denne tettende kontakt isolerer fluidet oppstroms for apparatet A i fluidledningen il fra fluidet nedstroms for apparatet A i fluidledningen 12 slik det nærmere skal beskrives i det folgende.

I motsatt og nedre ende av stammen 16 er det anordnet en flottor 21. Selvom flottoren vist på tegningen har stort sett rektangulært tverrsnitt, vil det forstås at denne spesielle utforming av flottoren 21 kun er en konstruksjonsdetalj i en foretrukket form av oppfinnelsen og at fasongen av flottoren 21 fritt kan velges ut fra angjeldende anvendelse. Flottoren 21 er konstruert slik at den har mindre egenvekt enn den væskeformede forurensning den skal samvirke med, slik at når væskenivået oker vil flottoren 21 stige tilsvarende.

Den ovre husdel 4 er forbundet med gjenger 25 til en nedre husdel 26 som danner en omsluttende anordning for flottoren 21 og dens tilhorende deler, idet det indre av det nedre hus 26 danner en hul væskebeholder 27 'for opptakelse av den forurensende væske. I den nederste ende av væskebeholderen

27 og fortrinnsvis i sentrum av denne ende, er det anordnet en dreneringsplugg 27c som er festet til det nedre hus 26

ved hjelp av gjenger 27a. Pluggen 27c tetter en passasje 27b. Dreneringspluggen 27c tjener til å utsette det indre

av ventilapparatet A for det trykk som hersker på ventil-apparatets A utside, slik at når dreneringspluggen 27c fjernes ved utskruing fra det nedre hus 26, vil forurensningsvæske inne i væskebeholderen 27 stromme ut gjennom passasjen 27b og ut av ventilapparatet A, hvorved flottormekanismen 21 trekker stamineelementet 16 og det tilhorende sete 18 bort. fra enden 2oa av hodet 2o slik at ventilapparatet kan reaktiveres ved innsetting av dreneringspluggen 27c i det nedre hus 26.

Ved bruk av ventilen festes forst den oppstroms fluidledning 11 i boringen 6, idet enden av ledningen 11 skrues inn i gjengene 5. Dertil festes den nedstroms fluidledning 12 i boringen lo ved hjelp av gjengene 9. Danne ledning står i forbindelse med en folsom ventilinirretning eller annet apparat med relativt lav toleranse for den forurensede væske i fluidaktiveringssystemet. Ved å forbinde den oppstroms fluidledning 11 til apparatet A og ved å forbinde den nedstroms fluidledning 12 til apparatet A er hele. fluidens kanal fra kontrollpanelet eller et lignende apparat (ikke vist) gjennom ventilapparatet A komplett for derpå folgende og endelig forbindelse med et ventilapparat eller annen,pneumatisk aktivert mekanisme. Fluid i ledningen 11 passerer således gjennom boringen 6, deretter inne i beholderen 27, og passerer gjennom passasjen 14a i stammehuset 14. Deretter strommer fluidet gjennom det indre 22 umiddelbart ovenfor passasjen 14a. Fluidstrommen passerer så gjennom det indre 23 av hodet 2o, deretter det derpå folgende indre hulrom 24, og passerer derpå gjennom boringen lo og endelig -gjennom den nedstroms fluidledning 1 2 . til ventilapparatet eller en lignende mekanisme (ikke vist). Ved normal funksjon av avstengningsventil apparatet A, befinner flottormekanismen 21 festet til stammen 16 seg i innaktiv stilling slik at setet 18 festet til enden 17 av stammen 16 er forskjovet bort fra hodet 2o for å tillate passasje av fluid gjennom det indre hulrom 22

til det indre hulrom 23. Væskebeholderen 27 er gitt en slik storrelse at partikulære forurensninger i det pneumatiske system vil samle seg i beholderen 27. Flottoren.21 vil ikke bringe stammen 16 og setet 18 festet til dennes ovre ende 17

til å stige mot hodet 2o for væskenivået i det pneumatiske system nærmer seg toleransenivået. Etter hvert som mengden av pneumatisk forurensning i væskebeholderen 27 oker, vil flottoren 21 tvinges oppover av den oppsamlede væske i beholderen 27, idet denne væske utgjor den pneumatiske forurensning. Når toleransenivået for forurensning er nådd vil setet 18 tettende hvilende mot hodet 21 ved at den elastomere tetning 19a i boringen 19 presses mot den nedre ende 2oa av hodet 2o, slik at det indre 23 av hodet 2o isoleres fra det indre 22 av stammehuset 14 og det ovre hus 4. Dermed vil den tettende forbindelse mellom setet 18 og hodet 2o resultere i isolasjon av fluidstrommen som angitt ovenfor. Registrering på kontrollpanelet eller et annet punkt av.at ventilapparatet A er trådt i funksjon som beskrevet ovenfor, kan indikeres ved den okning i trykk i den oppstroms1 ledning 11 som forårsakes når setet 18 tetter mot hodet 2o. Alternativt kan registrering indikeres også ved variasjon i ventilaktiviteten nedstroms for apparatet A i deler som er forbundet med den nedstroms ledning 12.

For å reaktivere den automatiske tilforsels-avstengningsventil A, fjernes tappeskruen 27c fra gjengene 27a slik at passasjen 27b utsettes for det atmosfæriske trykk som eksisterer rundt ventilapparatet A. Når passasjen 27b utsettes for atmosfæretrykk vil væsken i beholderen 27 stromme fritt nedover gjennom passasjen 27b og ut av det nedre hus 26. Væskebeholderen 27

vil således tommes for forurensninger. Dersom det imidlertid antas at ledningen 11 fremdeles står i forbindelse med kontrollpanelet eller en annen kilde til pneumatisk trykk, vil setet 18 fremdeles befinne seg i tettende kontakt med hodet 2o inntil

trykket i ledningen 11 er redusert tilstrekkelig til. å la stammen 16 gli nedover i., boringen 15 og tillate setet 18r å fjerne seg fra hodet 2o. Ved slik adskillelse av setet 18

fra hodet 2o vil flottoren 21 komme til å hvile i opprinnelig eller uåktivert stilling, og tappeskruen 27c kan deretter skrues på plass i det nedre huset 26. Derved vil det automatiske tilforsels-avstengningsventilapparat A være klart for videre overvåking av forurensninger som måtte bli aktive i den opp-stromsledning 11.

Selvom avstengningsventilapparatet A beskrevet ovenfor kan benyttes i. et stort antall kommersielle og industrielle an-vendelser, er det spesielt egnet for innlemmelse i en pneumatisk styrekonsoll hvor det er onskelig å registrere forurensninger i det pneumatiske system på et tidlig tidspunkt. F.eks. kan det automatiske tilforsels-avstengningsventilåpparat A ifolge foreliggende oppfinnelse være innskutt i den pneumatiske ledning

som strekker seg fra en tilforselspumpe eller annen kilde til innlopsyentilene i et pneumatisk instrumentpanel, idet ventilene står i forbindelse med tilforselsledningen i en. ende og ventilene benyttes i forbindelse med andre pneumatiske aktiverte mekanismer eller pneumatisk og/eller hydrauliske aktiverte mekanismer så som sikkerhetsventiler som benyttes i forbindelse med boring, avslutning og vedlikehold av olje- og gassbrenner, hvor ventilene er festet i en stromningskanal for hydrokarboner og er innsatt deri som en sikkerhetinn-retning.

Som nevnt ovenfor har ventilapparatet A spesiell anvendelse

i pneumatisk aktiverte systemer. Imidlertid kan ventilapparatet lett tilpasses for bruk i hydrauliske systemer ved å variere konstruksjonen av flottorelementet 21 slik at flottoren 21 har en egenvekt i forhold til den forurensning som skal.registreres i fluidlediringen.il og som resulterer i at flottoren

21 kun forskyves oppover i det nedre hus 26 ved registrering av det toleransenivå av væskeforurensning' i det hydrauliske system. Den spesielle storrelse og andre trekk ved flottoren 21, sammen med dens egenvekt i forhold til det hydrauliske'

miljo den skal funksjonere i vil variere avhengig åv storrelsen av fluidbeholderen 27, det valgte hydrauliske miljo og det forurensende element som skal registreres i det hydrauliske miljo. Enkel eksperimentering og proving'vil lett bestemme storrelsen, typen og egenvekten av flottoren 21 for den enkelte anvendelse.

Selvom oppfinnelsen er blitt beskrevet i forbindelse med det spesielle utforelseseksempel som er omtalt i detalj, vil det være klart at dette kun er ment som en illustrasjon og at oppfinnelsen ikke nodvendigvis er begrenset til denne fordi alternative utforelser og bruksteknikker vil være innlysende for fagmannen i lys av beskrivelsen. Man har derfor for bye modifikasjoner som kan gjores.uten å avvike fra oppfinnelsens tanke.

Claims (13)

1. Apparat for registrering av forurensning i eh fluid-, ledning som danner en fluidstromningsbane oppstroms og nedstroms for nevnte apparat, hvilket apparat omfatter: Et hus; en forurensningsvæskebeholder i huset; midler som gir fluidforbindelse mellom beholderen og stromningsbane-ledningen oppstroms for apparatet; midler som gir fluidforbindelse mellom beholderen og stromningsbanéledningen nedstroms for apparatet; midler i beholderen som reagerer på forurensning i huset som fores inn i beholderen fra stromningsbanéledningen oppstroms for apparatet; en ventilinnretning som har en seteinnretning i huset i umiddelbar nærhet av beholderen, hvilken ventilinnretning er aktiverbar av nevnte midler som reagerer på forurensning for å isolere den oppstroms stromningsbaneledning fra den nedstroms stromningsbaneledning når nevnte midler som reagerer på forurensning registrerer en forutbestemt mengde av nevnte forurensning i beholderen.

2. Apparat for registrering av væskeforurensning i en pneumatisk fluidledning som danner en fluidstromningsbane oppstroms og nedstroms for apparatet, hvilket apparat omfatter: Et hus; en væskeforurensningsbeholder i huset; midler som gir- pneumatisk fluidforbindelse mellom beholderen og ledningsstromningsbanen oppstroms for apparatet; midler som gir pneumatisk fluidforbindelse mellom beholderen og ledningsstromningsbanen nedstroms for apparatet; midler i beholderen som reagerer på væskefbrurensning i huset som fores inn i beholderen fra nevnte ledningsstrbmningsbane oppstroms for apparatet; en ventilinnretning som har en seteinnretning i huset i umiddelbar nærhet av beholderen, hvilken, ventilinnretning er aktiverbar av nevnte midler som reagerer på forurensning for å isolere den oppstroms stromningsbaneledning fra den nedstroms stromningsbaneledning. når nevnte midler som reagerer på forurensning registrerer en forutbestemt mengde av nevnte væskeforurensning i beholderen.

3. Apparat ifblge krav 1, karakterisert ved at nevnte midler i beholderen som reagerer på forurensning omfatter en. stammedel hvortil-er festet et flottbrelement for forskyvning av stammedelen oppover i beholderen ved okning av forurensningsnivået i beholderen.

4. Apparat ifblge krav 2, karakterisert ved at midlene i beholderen som reagerer på forurensning omfatter eri stammedel hvortil er festet et flottbrelement for forskyvning av stammedelen oppover i beholderen ved okning av væskeforurens-ningsnivået i beholderen......

5. Apparat ifblge krav 3, karakterisert ved at stammedelen ved sin nedre ende er forsynt med et flottbrelement, og at ventilinnretningens seteinnretning er festet til den ovre ende av stammedelen, hvorved bevegelse oppover av stammedelen i beholderen bevirker at•ventilinnretningen isolerer strbmningsbanen oppstroms for apparatet fra strbmningsbanen nedstroms for apparatet.

6.. Apparat ifblge krav 4, karakterisert ved at stammedelen ved sin nedre ende er forsynt med et flottbrelement, og at ventilinnretningens seteinnretning er festet til den ovre ende av stammedelen, hvorved bevegelse oppover av stammedelen i beholderen bevirker at ventilinnretningen isolerer stromningsbaneh oppstroms for apparatet fra stromnings-. banen nedstroms for apparatet.

7. Apparat ifolge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter midler for selektiv tilbakefbring av ventilinnretningen etter dennes aktivering og etter isolasjon av den oppstroms og nedstroms strbmningsbane.

8. Apparat ifblge krav 2, karakterisert ved at det videre omfatter midler for selektiv tilbakefbring av ventilinnretningen etter aktivering av denne og etter isolasjon av nevnte oppstroms strbmningsbane fra nevnte nedstroms strbmningsbane.

'9. Apparat ifblge krav 7, karakterisert ved at nevnte selektive tilbakefb ringsmidler omfatter midler som danner er passasje i huset for drenering av forurensning i beholderen og for selektiv eksponering av beholderen til atmosfæretrykk.

10 . Apparat ifblge krav 8, karakterisert ved at nevnte selektive tilbakef bringsmidler omf.atter midler som definerer en passasje i huset for drenering av nevnte væskeforurensning og for eksponering av huset til atmosfæretrykk under drenering av nevnte væskeforurensning og for eksponering av huset til atmosfæretrykk under drenering.

11. Anordning ved en penumatisk strbmningsstyrekonsoll-innretning med i det minste en trykk-kilde og penumatisk aktiverbare deler som reagerer på pneumatisk variasjon i nevnte trykk-kilde, karakterisert ved at den omfatter: et apparat for registrering av forurensning i en pneumatisk ledning som danner en fluidstromningsbane oppstroms og nedstroms for apparatet, hvilket apparat omfatter: et hus; en væskeforurensningsbeholder i huset; midler som danner fluidforbindelse mellom beholderen og ledningsstromningsbanen oppstroms for apparatet; midler som gir fluidforbindelse mellom beholderen og ledningsstromningsbanen nedstroms for apparatet; midler i beholderen som reagerer på forurensning i huset som fores inn i beholderen fra nevnte ledningsstromningsbane oppstroms for apparatet; og en ventilinnretning som har en seteinnretning i huset i umiddelbar nærhet av beholderen, hvilken ventilinnretning er aktiverbar av nevnte midler som reagerer på forurensning for isolering av de oppstroms- og nedstroms stromningsbaneledninger fra hverandre etter at nevnte midler som reagerer på nevnte forurensning har registrert et forutbestemt kvantum forurensning i beholderen.

12. Anordning ved stromningsstyrekonsollinnretning med i det minste en trykk-kilde og penumatisk aktiverbare deler som reagerer på pneumatisk variasjon i nevnte trykk-kilde, karakterisert ved at det omfatter: et apparat for registrering av forurensning i en pneumatisk ledning som danner en fluidstromningsbane oppstroms- og nedstroms for apparatet, hvilket apparat.omfatter: et hus; en væskeforurensningsbeholder i huset; midler som tilveiebringer fluidforbindelse mellom beholdere og lednings- stromningsbanen oppstroms for apparatet; midler som tilveiebringer fluidforbindelse mellom beholderen og ledningsstromningsbanen nedstroms for apparatet; midler i beholderen som reagerer på forurensning i huset som fores inn i beholderen fra nevnte ledningsstromningsbane oppstroms for apparatet; en ventilinnretning med en seteinnretning i huset i umiddelbar nærhet av beholderen som er aktiverbar av nevnte midler og som reagerer på forurensning for å isolere de oppstroms-. og nedstroms stromningsbaneledninger fra hverandre etter at nevnte midler som reagerer på forurensning har registrert et forutbestemt kvantum av nevnte forurensning av beholderen; og midler for selektiv tilbake- foring av ventilapparatet etter aktivering av dette og etter isolasjon av den oppstroms- og nedstroms stromnings-^ bane.

13. Apparat ifolge krav 12, karakterisert ved at nevnte selektive tilbakeforingsmidler omfatter midler som danner en passasje i huset for drenering av forurensning i huset og for selektiv eksponering av beholderen til atmosfæretrykk.