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    • 专利摘要:
    Ein Schutzsystem für eine Rohrleitung umfasst ein hydraulisch betätigtes Ventil, das durch möglichen Umschaltbetrieb ein Strömen des Fluids aus einem ersten Abschnitt der Rohrleitung zu einem zweiten Abschnitt der Rohrleitung verhindert, eine Hydraulikfluid-Quelle zum Zuführen von Hydraulikfluid zu dem hydraulisch betätigten Ventil, um dessen Betätigung zu ermöglichen, einen Ablass zum Ablassen des Hydraulikfluids aus dem hydraulisch betätigten Ventil, wobei das hydraulisch betätigte Ventil mit dem Ablass über ein Differentialdruckventil zur Ablass-Steuerung des hydraulisch betätigten Ventils verbunden ist, eine Druckübertragungssperre mit einer ersten Öffnung, die mit dem ersten Abschnitt der Rohrleitung verbunden ist, und einer zweiten Öffnung, die mit dem Differentialdruckventil verbunden ist, wobei dem Differentialdruckventil Hydraulikfluid bei einem Referenzdruck zugeführt wird. Wenn der Druck des Fluids in dem ersten Abschnitt der Rohrleitung den Referenzdruck des von dem Differentialdruckventil zugeführten Hydraulikfluids überschreitet, wird das Differentialdruckventil in geöffneten Zustand gebracht, wodurch der Hydraulikdruck in dem hydraulisch betätigten Ventil über den Ablass abgelassen wird. Das Schutzsystem kann insbesondere bei unterseeischen Kohlenwasserstoff-Gewinnungsquellen angewendet werden.A protection system for a pipeline includes a hydraulically actuated valve which, by possible switching operation, prevents the fluid from flowing from a first section of the pipeline to a second section of the pipeline, a hydraulic fluid source for supplying hydraulic fluid to the hydraulically actuated valve for actuation thereof to enable a drain for draining the hydraulic fluid from the hydraulically operated valve, the hydraulically operated valve being connected to the drain via a differential pressure valve for drain control of the hydraulically operated valve, a pressure transmission lock with a first opening which is connected to the first section of the Pipeline is connected, and a second opening connected to the differential pressure valve, wherein the differential pressure valve is supplied with hydraulic fluid at a reference pressure. When the pressure of the fluid in the first section of the pipeline exceeds the reference pressure of the hydraulic fluid supplied from the differential pressure valve, the differential pressure valve is brought into the open state, whereby the hydraulic pressure in the hydraulically operated valve is released via the drain. The protection system can be used in particular for submarine hydrocarbon extraction sources.
    公开号:DE102004020755A1
    申请号:DE102004020755
    申请日:2004-04-27
    公开日:2004-12-09
    发明作者:David Webster
    申请人:ABB Offshore Systems Ltd；
    IPC主号:F16K17-02
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft ein Schutzsystem für eine Rohrleitung,zum Beispiel zum Schutz von Fluidgewinnungs-Rohrleitungen in unterseeischenFluid-Förderquellen,wie z. B. Kohlenwasserstoff-Förderquellen.TheThe present invention relates to a protection system for a pipeline,for example to protect fluid extraction pipelines in submarineFluid feed sources,such as B. Hydrocarbon production sources.
    [0002] Fluidförderrohrleitungenvon Quellen sind im Allgemeinen dünnwandig, um die Kosten derRohrleitung zu minimieren. Deshalb ist es wesentlich, dass sie gegen übermäßigen Druck,der das Rohr bersten lassen könnte,geschütztwerden, das zu ersetzen sehr teuer wäre und eine Umweltverschmutzungzur Folge hätte.Ein herkömmlichesSystem, das zum Schutz von Rohrleitungen gegen Überdruck eingesetzt wird, istdas High Integrity Pipeline Protection System (HIPPS). Herkömmlicherweisehandelt es sich dabei um ein elektro-hydraulisches System, in demDrucksensoren verwendet werden, um den Druck in den verwendetenRohren durch die Elektronik eines Steuerungsmoduls zu messen, umdas Schließeneines HIPPS-Ventils einer Förderrohrleitungzu steuern. Dadurch wird der hohe Druck innerhalb eines kurzen Abschnittsder Rohrleitung zwischen dem Förder-„Kopf" und dem HIPPS-Ventilgehalten, das dem Druck standhalten kann. Dadurch wird verhindert,dass der dünnerwandigeHaupt-Abschnitt der Rohrleitung einem Druck ausgesetzt ist, derden Druckgrenzwert übersteigenkönnte.Fluid transport pipelinesof sources are generally thin-walled to cover the cost of theMinimize piping. Therefore, it is essential that they counteract excessive pressure,that could burst the pipeprotectedthat would be very expensive to replace and pollutionwould result.A conventional oneSystem that is used to protect pipelines against overpressurethe High Integrity Pipeline Protection System (HIPPS). traditionally,is an electro-hydraulic system in whichPressure sensors are used to measure the pressure in the usedTo measure pipes through the electronics of a control modulethe closingof a HIPPS valve in a production pipelineto control. This eliminates the high pressure within a short sectionthe pipeline between the delivery "head" and the HIPPS valveheld that can withstand the pressure. This preventsthat the thinner wallMain section of the pipeline is subjected to a pressure thatexceed the pressure limitcould.
    [0003] EinherkömmlichesHIPPS-System füreine unterseeische Kohlenwasserstoff-Gewinnungsquelle ist in der 1 schematisch dargestellt.Die vergleichsweise dünnwandigeFörderrohrleitung 1,die im Fall einer unterseeischen Quelle mehrere Kilometer lang seinkann, ist mit einer dickwandigen Förderrohrleitung 2 verbunden,die Förderungsfluidaus einem Quellenkopf zuführt.Die zwei Rohrleitungen sind überein hydraulisch betriebenes Ventil, das ein HIPPS-Ventil 3 undein hydraulisches Stellglied 4 umfasst, miteinander verbunden.Währenddes normalen Betriebes wird das HIPPS-Ventil 3 durch dasausfallsichere, hydraulische Stellglied in geöffnetem Zustand gehalten, dasmit druckbeaufschlagtem Hydraulikfluid über ein innerhalb eines Unterwasser-Steuerungsmoduls(sub-sea control modul SCM) 6 befindliches, richtungsabhängiges Steuerventil(directional control valve DCV) 5 von einer hydraulischenLeistungseinheit (hydraulic power unit HPU) 7, die sichnormalerweise auf der Wasseroberfläche befindet, mittels einerVersorgungsleitung 8 versorgt wird. Im Allgemeinen führt dieHPU 7 unter Druck gesetztes Hydraulikfluid für eine Vielzahlhydraulisch betätigterFunktionen an der Quelle zu. Der Druck des Fluids innerhalb derRohrleitungen 1 und 2 wird jeweils durch Drucksensoren 9 und 10 gemessen. DieseSensoren sind mit einer Elektronikeinheit 11 verbunden,in der ein Druck-Schwellenwert eingestellt ist, dessen Ausgangsgröße dem DCV 5 zugeführt wird.Wenn der Druck in der Rohrleitung 2 den eingestellten Schwellenwert überschreitet,betätigt dieElektronikeinheit 11 das DCV 5; somit wird die Hydraulik-Zufuhrzu dem Stellglied 4 abgestellt und der Hydraulikdruck indem Stellglied 4 wird aus dem DCV abgelassen. Dies ermöglicht demausfallsicheren Mechanismus, üblicherweiseeine Feder, das HIPPS-Ventil 3 zu schließen undso die Rohrleitung 1 zu schützen. Das Öffnen des HIPPS-Ventils 3 für die Wiederaufnahmeder Fluid-Förderungerfolgt nur dann, wenn der von der Quelle ausgehende Fluid-Druckgeregelt worden ist, üblicherweisedurch eine Drossel, um den Druck auf ein sicheres Niveau zu reduzieren.A conventional HIPPS system for an undersea hydrocarbon recovery source is in the 1 shown schematically. The comparatively thin-walled delivery pipeline 1 which can be several kilometers long in the case of an undersea spring, is with a thick-walled production pipeline 2 connected which feeds production fluid from a source head. The two pipes are via a hydraulically operated valve, which is a HIPPS valve 3 and a hydraulic actuator 4 includes, interconnected. During normal operation, the HIPPS valve 3 held in the open state by the fail-safe hydraulic actuator, which is supplied with pressurized hydraulic fluid via a submersible control module (SCM) 6 located, directional control valve (DCV) 5 from a hydraulic power unit (hydraulic power unit HPU) 7 , which is normally on the water surface, by means of a supply line 8th is supplied. In general, the HPU leads 7 pressurized hydraulic fluid for a variety of hydraulically operated functions at the source. The pressure of the fluid inside the piping 1 and 2 is in each case by pressure sensors 9 and 10 measured. These sensors are with an electronic unit 11 connected in which a pressure threshold is set, the output of which is the DCV 5 is fed. If the pressure in the pipeline 2 the electronic unit actuates 11 the DCV 5 ; thus the hydraulic supply to the actuator 4 turned off and the hydraulic pressure in the actuator 4 is drained from the DCV. This enables the fail-safe mechanism, usually a spring, the HIPPS valve 3 to close and so the pipeline 1 to protect. Opening the HIPPS valve 3 for the resumption of the fluid delivery takes place only if the fluid pressure originating from the source has been regulated, usually by means of a throttle, in order to reduce the pressure to a safe level.
    [0004] Dasdargestellte, herkömmlicheHIPPS-System hat den Nachteil, dass es auf elektronische Drucksensorenangewiesen ist. Diese sind bekannt dafür, dass sie versagen, was zueinem Ausfall des HIPPS-Systems führen könnte, wodurch die Rohrleitungdem Risiko einer Beschädigungausgesetzt wäre.Theshown, conventionalHIPPS system has the disadvantage that it is based on electronic pressure sensorsis instructed. These are known to fail what tofailure of the HIPPS system could result in the pipelinethe risk of damagewould be exposed.
    [0005] EineAufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein zuverlässiges Schutzsystemfür eineRohrleitung zu schaffen. Dies wird erreicht, indem ein kompletthydraulisches System eingesetzt wird, wodurch vermieden wird, sichauf elektronische Drucksensoren zu verlassen.AThe object of the present invention is to provide a reliable protection systemfor oneTo create pipeline. This is accomplished by a completehydraulic system is used, which avoids itselfrelying on electronic pressure sensors.
    [0006] Gemäß der vorliegendenErfindung ist ein Schutzsystem füreine Rohrleitung vorgesehen, mit einem hydraulisch betätigtem Ventil,das betreibbar ein Strömenvon Fluid aus einem ersten Abschnitt der Rohrleitung zu einem zweitenAbschnitt der Rohrleitung schaltbar zu verhindern, einer Hydraulikfluid-Quellezum Zuführenvon Hydraulikfluid zu dem hydraulisch betätigten Ventil, um dessen Betätigung zuermöglichen,einem Ablass zum Ablassen des Hydraulikfluids aus dem hydraulischbetätigtenVentil, wobei das hydraulisch betätigte Ventil mit dem Ablass über einDifferentialdruckventil zur Ablass-Steuerung des hydraulisch betätigten Ventilsverbunden ist, einer Druckübertragungssperremit einer ersten Öffnung,die mit dem ersten Abschnitt der Rohrleitung verbunden ist, undeiner zweiten Öffnung,die mit dem Differentialdruckventil verbunden ist, wobei dem DifferentialdruckventilHydraulikfluid mit einem Referenzdruck zugeführt wird, so dass, wenn der Druckdes Fluids in dem ersten Abschnitt der Rohrleitung den Referenzdruckdes dem Differentialdruckventil zugeführten Hydraulikfluids überschreitet,das Differentialdruckventil in einen geöffneten Zustand gebracht wirdwodurch bewirkt wird, dass der Hydraulikdruck in dem hydraulischbetätigtenVentil überden Ablass abgelassen wird.According to the presentInvention is a protection system fora pipeline is provided with a hydraulically operated valve,that operable a pouringof fluid from a first section of tubing to a secondSection of piping switchable to prevent a hydraulic fluid sourceto feedof hydraulic fluid to the hydraulically operated valve to actuate itenable,a drain for draining the hydraulic fluid from the hydraulicactuatedValve, the hydraulically operated valve with the drain via aDifferential pressure valve for drain control of the hydraulically operated valveconnected, a pressure transmission lockwith a first opening,which is connected to the first section of the pipeline, anda second opening,which is connected to the differential pressure valve, the differential pressure valveHydraulic fluid is supplied with a reference pressure so that when the pressureof the fluid in the first section of the pipeline the reference pressureof the hydraulic fluid supplied to the differential pressure valve exceedsthe differential pressure valve is brought into an open statewhich causes the hydraulic pressure in the hydraulicactuatedValve overthe drain is drained.
    [0007] Dashydraulisch betätigteVentil ist vorzugsweise so angeordnet, dass es schließt, wennder Hydraulikdruck in dem Ventil abgelassen wird, wodurch ein Strömen desFluids von dem ersten Abschnitt der Rohrleitung zu dem zweiten Abschnittder Rohrleitung verhindert wird.Thehydraulically operatedValve is preferably arranged to close whenthe hydraulic pressure in the valve is released, causing a flow of theFluids from the first section of the pipeline to the second sectionthe pipeline is prevented.
    [0008] Vorzugsweisewird, wenn der Druck des Fluids in dem ersten Abschnitt der Rohrleitunggeringer als der Referenzdruck des zu dem ersten Differentialdruckventilgeleiteten Hydraulikfluids ist, bewirkt, dass das Ventil in einengeschlossenen Zustand gebracht wird, wodurch ein Ablassen des hydraulisch betätigten Ventilsverhindert wird.Preferablywhen the pressure of the fluid in the first section of the pipelineless than the reference pressure of the first differential pressure valveis guided hydraulic fluid, causes the valve in onebrought closed state, thereby draining the hydraulically operated valveis prevented.
    [0009] DieZuführungvon Hydraulikfluid zu dem hydraulisch betätigten Ventil kann durch einmit dem ersten Differentialdruckventil verbundenes zweites Differen tialdruckventilderart geregelt oder gesteuer werden, dass, wenn das erste Differentialdruckventil ineinen geöffnetenZustand gebracht wird, das zweite Differentialdruckventil in einengeschlossenen Zustand gebracht wird, wodurch verhindert wird, dass dasHydraulik-Fluid zu dem hydraulisch betätigten Ventil strömt.Thefeedof hydraulic fluid to the hydraulically operated valve can be by aconnected to the first differential pressure valve second differential pressure valvebe regulated or controlled such that when the first differential pressure valve inan open oneIs brought into a state, the second differential pressure valveclosed state, which prevents thatHydraulic fluid flows to the hydraulically operated valve.
    [0010] Diesemzweiten Differentialdruckventil kann Hydraulikfluid mit Referenzdruckzugeführtwerden, und es kann mit der Druckübertragungssperre verbundensein.thissecond differential pressure valve can hydraulic fluid with reference pressuresuppliedand it can be connected to the pressure transmission lockhis.
    [0011] Optionalkann ein Drehschieber oder Wegeventil verwendet werden, um die Zuführung von Hy-draulikfluidzu dem hydraulisch betätigtenVentil zu steuern oder zu regeln.optionalA rotary valve or directional control valve can be used to supply hydraulic fluidto the hydraulically operatedTo control or regulate the valve.
    [0012] DieDruckübertragungssperrekann einen beweglichen Kolben aufweisen, der in einem Zylinder abgedichtetist.ThePressure transmission lockmay have a movable piston that seals in a cylinderis.
    [0013] DasSchutzsystem kann in einer besonderen Ausführungsform in einer Fluid-Gewinnungs-Einrichtungverwendet werden.TheProtection system can in a special embodiment in a fluid extraction facilitybe used.
    [0014] DieFluidgewinnungs-Einrichtung kann weiterhin ein elektro-hydraulischesRohrleitungsschutzsystem, wie z. B. das herkömmliche HIPPS-System, aufweisen.TheFluid extraction device can also be an electro-hydraulicPipe protection system, such as. B. the conventional HIPPS system.
    [0015] DieErfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungenbeschrieben, wobeiTheInvention will be hereinafter with reference to the accompanying drawingsdescribed, wherein
    [0016] 1 – ein schematisches Diagrammeines herkömmlichenHIPPS-Systems zeigt; 1 - shows a schematic diagram of a conventional HIPPS system;
    [0017] 2 – ein schematisches Diagrammeiner Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt. 2 - shows a schematic diagram of an embodiment of the present invention.
    [0018] MitBezug auf die 2 wirdeine Ausführungsformder vorliegenden Erfindung gezeigt, wie sie in einer Fluid-Gewinnungs-Einrichtung,in diesem Fall eine Kohlenwasserstoff-Gewinnungsquelle, verwendetwird. Wie bei der vorstehend beschriebenen Anordnung ist eine dünnwandigeRohrleitung 1 mit einem dickwandigen Rohrleitungsabschnitt 2 über einhydraulisch betätigtesVentil, das ein HIPPS-Ventil 3 und ein ausfallsicherenStellglied 4 aufweist, verbunden. Wie vorstehend erwähnt wirdein in einem Unterwasser-Steuerungsmodul 6 angeordnetes,Wegeventil oder Sperrventil 5 verwendet, um die Steuerungdes HIPPS-Ventilsfür andereZwecke als fürdie Drucksicherung zu ermöglichen,wie z. B. fürdas Abstellen des Förderausstoßes. Demhydraulischen Stellglied 4 wird Hydraulik-Fluid, normalerweiseeher Wasser-Glykol als Öl, über dasDCV 5 und der Versorgungsleitung 8 von der über derWasseroberflächebefindlichen hydraulischen Leistungseinheit 7 zugeführt. DieRohrleitung 2 aus dem Quellenkopf ist mit einer Druckübertragungssperre 12 verbunden. DieseVorrichtung ist in Schnittansicht gezeigt und umfasst einen abgedichtetenZylinder mit einem Gleitkolben 13 im Inneren, der gegenüber derWand des Zylinders abgedichtet ist. Die andere Seite der Druckübertragungssperre 12 istmit hydraulischer Flüssigkeitgefülltund mit einer Steuerungsöffnung einesferngesteuerten [ilotless], dualen, kipphebelbetätigten,differentialdruckbetätigtenVentilsystems 14 verbunden. Das Ventilsystem 14 umfasstzwei Differentialdruckventile 16 und 17, die miteinanderverbunden sind, so dass, wenn ein Ventil in die geschlossene Positiongebracht wird, das andere in die geöffnete Position gebracht wird,und umgekehrt. Die andere Steuerungsöffnung des Ventilsystems 14 wirdmit Referenzhydraulikdruck von der HPU 7 und durch dieVersorgungsleitung 8 beaufschlagt, wobei der Druck durchden Regler 15, wie erforderlich, eingestellt ist. Das Ventil 17 istzwischen dem Stellglied 4 und einem Ablass über Hydraulik-Leitungen 18 angeschlossen.Das Ventil 16 ist zwischen dem Stellglied 4 unddem DCV 5 überHydraulik-Leitungen 19 angeschlossen.With respect to the 2 there is shown an embodiment of the present invention as used in a fluid recovery facility, in this case a hydrocarbon recovery source. As with the arrangement described above, there is a thin-walled pipeline 1 with a thick-walled pipe section 2 via a hydraulically operated valve, which is a HIPPS valve 3 and a fail-safe actuator 4 has connected. As mentioned above, one is in an underwater control module 6 arranged, directional valve or check valve 5 used to enable control of the HIPPS valve for purposes other than pressure control, such as B. for turning off the output. The hydraulic actuator 4 hydraulic fluid, usually water glycol rather than oil, is supplied through the DCV 5 and the supply line 8th from the hydraulic power unit located above the water surface 7 fed. The pipeline 2 from the source header is with a pressure transmission lock 12 connected. This device is shown in a sectional view and comprises a sealed cylinder with a sliding piston 13 inside, which is sealed against the wall of the cylinder. The other side of the pressure transfer lock 12 is filled with hydraulic fluid and with a control opening of a remote controlled [ilotless], dual, rocker arm operated, differential pressure operated valve system 14 connected. The valve system 14 includes two differential pressure valves 16 and 17 connected together so that when one valve is brought into the closed position, the other is brought into the open position, and vice versa. The other control opening of the valve system 14 is used with reference hydraulic pressure from the HPU 7 and through the supply line 8th acted upon, the pressure by the regulator 15 as required. The valve 17 is between the actuator 4 and a drain via hydraulic lines 18 connected. The valve 16 is between the actuator 4 and the DCV 5 via hydraulic lines 19 connected.
    [0019] DasVentil 14 arbeitet aufgrund des Differentialdruckes zwischender oberen (wie in der 2 gezeigtist) Kammer der Druckübertragungssperreund des Referenzdruckes aus der HPU 7 derart, dass, wennder Druck in der Druckübertragungssperreden Referenzdruck aus der HPU 7 übersteigt, das Ventil „umschaltet(toggles)", d. h.arbeitet. Der Druck in der oberen Kammer der Druckübertragungssperre 12 ist demDruck des Förderungsfluidsin dem unteren Abschnitt durch die Bewegung des Kolbens 13 angeglichen,so dass das Ventilsystem 14 zum Umschalten bewegt wird,wenn der Druck in der Rohrleitung 2 den Referenzdruck ausder HPU 7 überschreitet(oder diesen unterschreitet).The valve 14 works due to the differential pressure between the top (as in the 2 is shown) Chamber of the pressure transmission lock and the reference pressure from the HPU 7 such that when the pressure in the pressure transfer lock is the reference pressure from the HPU 7 exceeds, the valve "toggles", ie works. The pressure in the upper chamber of the pressure transmission lock 12 is the pressure of the production fluid in the lower section due to the movement of the piston 13 adjusted so that the valve system 14 is moved to toggle when the pressure in the pipeline 2 the reference print from the HPU 7 exceeds (or falls below) this.
    [0020] DasVentil 16 ist bei normalen Ruhearbeitspunkten geöffnet, wodurchdas Hydraulik-Fluid das Stellglied 4 betätigen kann,wobei das HIPPS-Ventil 3 in geöffneten Zustand gehalten wird,währenddas Ventil 17 geschlossen ist. Wenn das Ventilsystem 14 arbeitetoder umschaltet, schließtdas Ventil 16, wobei die Hydraulik-Zuführung zu dem Stellglied 4 abgestelltwird, währenddas Ventil 17 geöffnetwird, wodurch der Hydraulikdruck in dem Stellglied 4 zueinem Ablass hin freigesetzt werden kann. Dadurch kann die Federin dem Stellglied 4 das HIPPS-Ventil 3 in diegeschlossene Position rücksetzen,wodurch die dünnwandigeRohrleitung vor Schädengeschützt wird.Umgekehrt dazu schaltet, wenn der Druck in der Förderrohrleitung 2 denReferenzdruck aus der HPU 7 unterschreitet, das Ventilsystem 14 inseine ursprünglichePosition zurück,wodurch das HIPPS-Ventil 3 durch das Stellglied 4 geöffnet werdenkann.The valve 16 is for normal rest work points open, causing the hydraulic fluid to the actuator 4 can operate, the HIPPS valve 3 is kept open while the valve 17 closed is. If the valve system 14 works or switches, the valve closes 16 , wherein the hydraulic supply to the actuator 4 is turned off while the valve 17 is opened, causing the hydraulic pressure in the actuator 4 can be released towards an indulgence. This allows the spring in the actuator 4 the HIPPS valve 3 reset to the closed position, protecting the thin-walled pipeline from damage. Conversely, this switches when the pressure in the delivery pipe 2 the reference print from the HPU 7 falls below the valve system 14 back to its original position, causing the HIPPS valve 3 by the actuator 4 can be opened.
    [0021] Dievorstehend beschriebene Ausführungsformhat nur beispielhaften Charakter und verschiedene andere Ausführungsartender Erfindung innerhalb des Umfangs der Ansprüche sind vorstellbar. Es istzum Beispiel möglich,die Aufgabe der Erfindung zu lösen,indem das Differentialdruckventil 16 weggelassen wird.Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Ventil 16 betätigt, umdie Hydraulik-Zuführungzu dem hydraulisch betätigten HIPPS-Ventilabzustellen, währenddas Ablassen aus dem Stellglied 4 stattfindet. Jedoch können die Durchmesserder Hydraulik-Leitungen 18 von dem Stellglied 4 zudem Ventil 17 und dem Ablass, und der Durchmesser des Ventils 17 selbstgrößer sein alsder Durchmesser der Leitung 19 von dem DCV 5 zudem Stellglied 4. Das bedeutet, dass die Strömung desHydraulikfluids von dem DCV 5 zu dem Stellglied 4 niemalsder Strömungaus dem Stellglied entsprechen kann. Daher wird, so lange das Ventil 17 geöffnet ist,eine Abnahme des Hydraulikdrucks in dem Stellglied 4 stattfinden,was dessen Betätigung auslösen wird.Deshalb wird das Weglassen des Ventils 16 den Betrieb desSystems nicht gefährden, obwohldessen Vorhandensein bevorzugt wird, da es die Steuerung oder Regelungdes Verlustes des Hydraulikfluids aus dem System vereinfacht, obgleich alternativeVerfahren erdacht werden können,um die Hydraulik-Zuführungzu unterbrechen, wie z. B. durch das Schließen des DCV 5, z.B. zur manuellen Steuerung.The embodiment described above is merely exemplary in nature and various other embodiments of the invention are conceivable within the scope of the claims. For example, it is possible to achieve the object of the invention by using the differential pressure valve 16 is omitted. In the embodiment described above, the valve 16 actuated to shut off the hydraulic supply to the hydraulically operated HIPPS valve while draining from the actuator 4 takes place. However, the diameter of the hydraulic lines 18 from the actuator 4 to the valve 17 and the drain, and the diameter of the valve 17 itself larger than the diameter of the line 19 from the DCV 5 to the actuator 4 , This means that the flow of hydraulic fluid from the DCV 5 to the actuator 4 can never correspond to the flow from the actuator. Therefore, as long as the valve 17 is open, a decrease in the hydraulic pressure in the actuator 4 take place, which will trigger its operation. Therefore the omission of the valve 16 Do not jeopardize the operation of the system, although its presence is preferred because it simplifies the control of the loss of hydraulic fluid from the system, although alternative methods can be devised to interrupt the hydraulic supply, such as e.g. B. by closing the DCV 5 , e.g. B. for manual control.
    [0022] DasSchutzsystem der vorliegenden Erfindung hat die Vorteile, dass essowohl preiswerter als auch zuverlässiger als das herkömmliche HIPPS-System,das von elektronischen Drucksensoren abhängig ist. Der Schutz der Förderrohrleitung 1 istjedoch fürdie Betreiber bei der Fluid-Gewinnung so wichtig, dass die Erfindungauch zusätzlichzu einem herkömmlichen,elektro-hydraulischen HIPPS-Systementweder parallel oder als Back-up-System eingesetzt werden kann.Beide Systeme könnenfür geringfügige, zusätzlicheKosten in der Rohrleitung installiert werden.The protection system of the present invention has the advantages that it is both cheaper and more reliable than the conventional HIPPS system which relies on electronic pressure sensors. Protection of the production pipeline 1 However, it is so important for the operators in fluid extraction that the invention can also be used in parallel to or in addition to a conventional electro-hydraulic HIPPS system or as a back-up system. Both systems can be installed in the pipeline for a small additional cost.
    权利要求:
    Claims (10)
    [1]
    Schutzsystem für eine Rohrleitung, mit einem hydraulischbetätigtenVentil, das betreibbar ist, ein Strömen von Fluid aus einem erstenAbschnitt (2) der Rohrleitung zu einem zweiten Abschnitt(1) der Rohrleitung schaltbar zu verhindern, einer Hydraulikfluid-Quellezum Zuführenvon Hydraulikfluid zu dem hydraulisch betätigten Ventil (3),um dessen Betätigungzu ermöglichen,einem Ablass zum Ablassen des Hydraulikfluids aus dem hydraulischbetätigten Ventil(3), wobei das hydraulisch betätigte Ventil (3) mitdem Ablass überein Differentialdruckventil (17) zur Ablass-Steuerung deshydraulisch betätigten Ventils(3) verbunden ist, einer Druckübertragungssperre (2)mit einer ersten Öffnung,die mit dem ersten Abschnitt der Rohrleitung (2) verbundenist, und einer zweiten Öffnung,die mit dem Differentialdruckventil (17) verbunden ist,wobei dem Differentialdruckventil (17) Hydraulikfluid miteinem Referenzdruck zugeführtwird, so dass, wenn der Druck des Fluids in dem ersten Abschnitt(2) der Rohrleitung den Referenzdruck des dem Differentialdruckventil (17)zugeführtenHydraulikfluids überschreitet,das Differentialdruckventil (17) in einen geöffnetenZustand gebracht wird wodurch der Hydraulikdruck in dem hydraulischbetätigtenVentil (3) überden Ablass abgelassen wird.Protection system for a pipeline, with a hydraulically operated valve that is operable, a flow of fluid from a first section ( 2 ) of the pipeline to a second section ( 1 ) of the piping to prevent switchable, a hydraulic fluid source for supplying hydraulic fluid to the hydraulically operated valve ( 3 ) to enable its actuation, a drain for draining the hydraulic fluid from the hydraulically operated valve ( 3 ), with the hydraulically operated valve ( 3 ) with the drain via a differential pressure valve ( 17 ) for drain control of the hydraulically operated valve ( 3 ) is connected to a pressure transmission lock ( 2 ) with a first opening that connects to the first section of the pipeline ( 2 ) and a second opening that connects to the differential pressure valve ( 17 ) is connected, the differential pressure valve ( 17 ) Hydraulic fluid is supplied with a reference pressure so that when the pressure of the fluid in the first section ( 2 ) the pipeline the reference pressure of the differential pressure valve ( 17 ) supplied hydraulic fluid exceeds the differential pressure valve ( 17 ) is brought into an open state whereby the hydraulic pressure in the hydraulically operated valve ( 3 ) is drained through the drain.
    [2]
    Schutzsystem nach Anspruch 1, in dem das hydraulischbetätigteVentil (3) derart angeordnet ist, dass es schließt, wennder Hydraulikdruck in dem Ventil (3) abgelassen wird, wodurchein Strömendes Fluids von dem ersten Abschnitt (2) der Rohrleitung zudem zweiten Abschnitt (1) der Rohrleitung verhindert wird.Protection system according to claim 1, in which the hydraulically operated valve ( 3 ) is arranged so that it closes when the hydraulic pressure in the valve ( 3 ) is drained, causing fluid to flow from the first section ( 2 ) of the pipeline to the second section ( 1 ) the pipeline is prevented.
    [3]
    Schutzsystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dasderartig angeordnet ist, dass, wenn der Druck des Fluids in demersten Abschnitt (2) der Rohrleitung geringer als der Referenzdruckdes zu dem ersten Differentialdruckventil (17) geleitetenHydraulikfluids ist, das Ventil in einen geschlossenen Zustand gebrachtwird, wodurch ein Ablassen des hydraulisch betätigten Ventils (3)verhindert wird.Protection system according to claim 1 or claim 2, arranged such that when the pressure of the fluid in the first section ( 2 ) of the pipeline is lower than the reference pressure of the first differential pressure valve ( 17 ) is guided hydraulic fluid, the valve is brought into a closed state, thereby draining the hydraulically operated valve ( 3 ) is prevented.
    [4]
    Schutzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, indem die Zuführungvon Hydraulikfluid zu dem hydraulisch betätigten Ventil durch ein mitdem ersten Differentialdruckventil (17) verbundenes zweitesDifferentialdruckventil (16) derart gesteuert wird, dass,wenn das erste Differentialdruckventil (17) in einen geöffnetenZustand gebracht wird, das zweite Differentialdruckventil (16)in einen geschlossenen Zustand gebracht wird, wodurch verhindert wird,dass das Hydraulikfluid zu dem hydraulisch betätigten Ventil (3)strömt,Protection system according to one of the preceding claims, in which the supply of hydraulic fluid to the hydraulically operated valve by means of a first differential pressure valve ( 17 ) connected second differential pressure valve ( 16 ) is controlled such that when the first differential pressure valve ( 17 ) is brought into an open state, the second differential pressure valve ( 16 ) is brought into a closed state, thereby preventing the hydraulic fluid from reaching the hydraulically operated valve ( 3 ) flows,
    [5]
    Schutzsystem nach Anspruch 4, in dem das zweite Differentialdruckventil(16) mit Hydraulikfluid mit dem Referenzdruck beaufschlagtist.Protection system according to claim 4, in which the second differential pressure valve ( 16 ) hydraulic fluid is supplied with the reference pressure.
    [6]
    Schutzsystem nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, indem das zweite Differentialdruckventil (16) mit der Druckübertragungssperre(12) verbunden ist.Protection system according to claim 4 or claim 5, in which the second differential pressure valve ( 16 ) with the pressure transmission lock ( 12 ) connected is.
    [7]
    Schutzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche miteinem Wegeventil zur Steuerung der Zuführung von Hydraulikfluid zudem hydraulisch betätigtenVentil (3).Protection system according to one of the preceding claims with a directional control valve for controlling the supply of hydraulic fluid to the hydraulically operated valve ( 3 ).
    [8]
    Schutzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, indem die Druckübertragungssperre (12)einen beweglichen Kolben (13) aufweist, der innerhalb einesZylinders abgedichtet ist.Protection system according to one of the preceding claims, in which the pressure transmission lock ( 12 ) a movable piston ( 13 ) which is sealed within a cylinder.
    [9]
    Fluidgewinnungs-Einrichtung mit dem Schutzsystemnach einem der vorhergehenden Ansprüche.Fluid extraction device with the protection systemaccording to one of the preceding claims.
    [10]
    Fluidgewinnungs-Einrichtung nach Anspruch 9, dasweiterhin ein elektrohydraulisches Rohrleitungsschutzsystem umfasst.Fluid recovery device according to claim 9, thefurther includes an electrohydraulic pipe protection system.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    NO331389B1|2011-12-12|
    GB0309687D0|2003-06-04|
    BRPI0401674A|2005-01-18|
    US20040261857A1|2004-12-30|
    NO20041699L|2004-11-01|
    US7044156B2|2006-05-16|
    GB2401164A|2004-11-03|
    GB2401164B|2006-01-18|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-02-17| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: VETCO GRAY CONTROLS LTD., NAILSEA, BRISTOL, GB |
    2010-09-16| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2010-10-07| 8125| Change of the main classification|Ipc: E21B 43/12 AFI20051017BHDE |
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    2014-07-03| R016| Response to examination communication|
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    2015-07-02| R081| Change of applicant/patentee|Owner name: GE OIL & GAS UK LTD., GB Free format text: FORMER OWNER: VETCO GRAY CONTROLS LTD., NAILSEA, BRISTOL, GB Effective date: 20150521 |
    2018-11-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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