[发明专利]在柔性管的可分离连接单元中的控制阀自动闭合装置

说明书

本发明涉及一种在可分离连接单元中用于控制阀的自动闭合的装置，这些可分离连接单元用于流体产品，特别是石油产品，的输送管，这些可分离连接单元在强轴向牵引应力和/或突然高压力的情况下包括管本身的自动分离。

石油产品从石油化工设施、从平台、从油轮到油轮、从油轮到陆地设施及反之亦然的海上输送，众所周知地借助于柔性管和管本身的连接单元发生，这些连接单元包括两个可分离部分，每个部分设有相应控制阀，该相应控制阀在分离时自动地关闭，以限制产品到海中的流失，因此对其具有较少污染。这些连接单元位于柔性管的部分上-该部分位于海中，并且具有如果发生异常情形则保护管，和更一般地保护连接管线，的基本目的，这些异常情形引起在管上的过大拉动或在管线上的过大压力。这样的异常情形可能是：断开或漂移的油轮、或更一般地石油设施(FPSO)；强浪，使在管上的牵引力超越极限；船舶撞击到管上，将它拖离并且在其上创建过大负载；下游流量阀的快速关闭；或引起过大轴向负载和/或压力增大的任何其它原因。

当前可得到的控制单元这样制成，从而在连接单元的两个部分的分离之后自动地关闭控制阀，即在上述情形下没有通过操作人员的控制。

可分离连接单元也是已知的，这些可分离连接单元包括各种扇片式的流体控制阀，即由多个片或瓣形成，使这些多个片或瓣在打开位置与关闭位置之间旋转，在该打开位置中，片或瓣大体上与石油产品的流动方向相平行，在该关闭位置中，片或瓣对于单元的轴线横向会聚，以完全阻止产品的流动。在轴向牵引应力施加到连接单元上以后，当适当抑制装置，例如内部轴向可除去套管，停止施加抑制作用时，从打开位置到关闭位置的运动在弹性装置的偏置下发生。流体动力制动器，例如经受在管中存在的流体产品的压力的缸，适当地减慢上游阀的关闭速度，以避免过大压力，该过大压力叫做水锤现象，由弹性装置的和加压流体的推力确定。

已知流体动力制动器包括减小截面通路导管，这些减小截面通路导管具有如下缺陷：通过在制动流体中存在的污物的作用而阻塞。

本发明的目的是制造一种用于片或瓣式的或更一般地具有可转动扇片的控制阀的自动闭合装置，该装置在单个单元中集成两个弹性推力和流体动力功能，而不显示现有技术的减小截面管的缺陷。

按照本发明，这样一个目的由一种装置实现，该装置的特征在于，它对于在流体流动的方向上的上游的控制阀的每个扇片包括：可滑动本体，对所述阀扇片起作用，以引起其关闭和打开转动；弹性装置，容纳在第一腔室中，以在适于引起所述阀扇片的关闭转动的方向上，致动所述滑动本体；制动流体，容纳在第二腔室中，以制动所述滑动本体在所述阀扇片的关闭方向上的运动；及流体动力连通装置，在所述腔室之间，以在所述滑动本体在所述阀扇片的关闭方向上的运动期间，容许所述制动流体从第二腔室到第一腔室的受控输送，所述流体动力连通装置包括芯元件，该芯元件插入在滑动本体的轴向壳体中，并且与其一起限定制动流体的外部通路导管，该外部通路导管具有螺旋形状，该螺旋形状具有根据所述阀扇片的要求关闭速度的可变延伸。

芯元件的上述螺旋部分使得可能的是，用大得多的通路导管截面得到有效制动效果，该大得多的通路导管截面在实际中不可能由在制动流体中存在的污物阻塞。

本发明的当前优选实际实施例作为非限制性例子表示在附图中，在这些附图中：

图1表示用于柔性管的连接单元的整体，该整体在轴向方向上部分剖开，该连接单元包括控制阀的自动关闭装置；

图2表示控制阀的立体分解图，该控制阀在图1中的连接单元的上游；

图3表示控制阀的立体分解图，该控制阀在图1中的连接单元的下游；

图4表示根据本发明的装置的、如图1所示剖开的放大细节，该装置用来关闭控制阀的旋转扇片，该控制阀在图1中的连接单元的上游；

图5表示在上述旋转扇片的关闭步骤期间的同一装置；

图6表示装置的、在轴向方向上剖开的放大细节，该装置用来关闭控制阀的旋转扇片，该控制阀在图1中的连接单元的下游；

图7表示在上述旋转扇片的关闭步骤期间在图6中的装置；

图8-10表示上游控制阀的旋转扇片的关闭速度的调节芯的可能实施例。

图1表示用于柔性管的连接单元，该连接单元包括两个可分离部分或本体1和2，这两个可分离部分或本体1和2在运输流体产品的流动方向上分别在上游和下游。

两个部分1和2由破坏螺钉3连接，这些破坏螺钉3在强牵引应力(等于或高于设置负载)的情况下断开，使得分离两个部分是可能的。