用于水下挠性管道的差动阀制造技术

本发明专利技术涉及一种用于从水下挠性管道排放气体的差动阀，所述差动阀包括阀体(1)，所述阀体能够通过下部连通通道与管道的环形区域相连通，并且通过至少一个气体排放路径与外部相连通，所述阀体包括内部腔室(6)，其中主阀闸(7)和副阀闸(29)分别安装在所述下部连通通道的打开和关闭位置之间和用于排放到外部的所述路径的打开和关闭位置之间。根据本发明专利技术，所述内部腔室经由包括充当过滤器的多孔构件(23)的主排放路径(38)与外部相连通，所述气体沿着所述主排放路径通过所述多孔构件的流动独立于所述副阀闸的打开或关闭位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于水下挠性管道的差动阀
本专利技术涉及一种用于水下挠性管道的差动阀，并且更具体地涉及具有能够排放气体的两个阀闸的阀，所述气体例如被包含在流过挠性管道的加压流体中。
技术介绍
这里相关的挠性管道是如由美国石油学会(API)公布的标准API17J“非粘结挠性管道的规范”和APIRP17B“挠性管道的推荐实践”中所描述的非粘结管道，并且参考这些文献。这些用于海上石油开采领域的挠性管道旨在用于输送流体，特别是输送碳氢化合物。它们至少包括由聚合物材料制成的挠性内管，更通常称为内部压力护套，所述碳氢化合物流过所述内部压力护套。这些管道包括也由聚合物材料制成的外部护套以及例如由金属材料制成或基于合成纤维的增强层或护层，所述增强层或护层位于内部压力护套和外部护套之间的环形区域中。根据这些管道的预期用途并且特别是这些管道的使用条件和所输送的流体，这些管道可以包括由金属材料制成的构架(carcass)，所述构架定位在压力护套内部。更重要的是，它们可能包括称为中间护套的护套，所述中间护套位于所述环形区域中。尽管道内部压力护套相对于碳氢化合物被密封，但是这些碳氢化合物所包含的一定数量的气体和分子可能扩散穿过所述内部压力护套的壁，这取决于制造内部压力护套的材料、碳氢化合物中所述气体和分子的浓度以及局部条件，特别是压力和温度条件。这些通过可渗透性穿过内部压力护套的壁的气体扩散到挠性管道的环形区域中。为了避免这些气体在环形区域中积聚并因此在该环形区域中过压(这会导致外部覆盖物破裂或导致构架崩溃，从而破坏管道)，气体需要被排放到外部而进入周围环境。此外，这些气体的存在，再加上环形区域中冷凝水的存在，可能腐蚀位于环形区域中的增强层的元件(通常由钢制成)。这就是为什么确保扩散到环形区域中的气体定期排放到周围环境中是至关重要的原因。为了排放这些气体，已知的实践是使用泄放阀，所述泄放阀至少安装在管道的一个端部处，例如在管道的连接端部处，所述阀的一侧与环形区域相连通，而另一侧与周围环境相连通，当阀安装在管道的位于水面上方的端部时，所述周围环境可以是大气，或者当阀安装在挠性管道的浸没端时，所述周围环境可以是海水。这种阀被设计成在环形区域和周围环境之间的确定压差下打开和重新关闭。因此，当环形区域内存在的内部压力比挠性管道外部存在的压力高一定量时，阀打开以允许已扩散到环形区域中的气体排放到外部，并快速重新关闭以使得没有流体能够进入环形区域。在此情况下使用的阀的打开压差可以在1和4巴之间变化，例如为2或3巴±0.5巴。因此，如上所述，将气体排放到周围环境中需要在挠性管道的整个使用寿命期间发生阀的打开-关闭的连续阶段。因此，在这种使用寿命的过程中，诸如沙子和/或海洋生物的杂质可能进入阀体，特别是当阀靠近海床时，并且所述杂质最终可能导致构成阀的元件的过早磨损，甚至可能妨碍阀的正确操作。专利文献EP0991887公开了一种差动阀，其包括具有双阀闸的气体排放系统，其具有阀体，在所述阀体中形成有两部分的内部腔室，这些部分分别是旨在经由下部连通通道与环形区域相连通的下部部分以及旨在经由上部连通通道与外部相连通的上部部分。第一阀闸和第二阀闸分别在上部连通通道和下部连通通道中沿着阀体的轴线同轴地安装在内部腔室中。一旦第一阀闸在环形区域和内部腔室之间的压力差的作用下打开，安装成与第一阀闸对准的第二阀闸也打开。然后，当第二阀闸根据内部腔室中和周围环境中存在的压力的差而关闭时，因为第二阀闸没有密封到其阀座上，所以在第二阀闸与其阀座之间形成气泡，使得所述气泡构成阻止水或固体颗粒进入阀的内部腔室的屏障。但是，这个系统可能不会完全令人满意。特别地，仍然存在这样的风险：当第二阀闸关闭时，与周围环境的压力相比处于升高的压力的气泡的通过不能完全防止水或固体颗粒进入腔室。此外，如果安装第二阀闸的上部连通通道被阻塞，则气体将不能再逃逸到外部，从而存在在环形区域内积聚气体的风险。因此，需要一种用于挠性管道的气体排放阀，其随时间推移可靠、紧凑且耐用。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及一种用于旨在输送碳氢化合物的水下挠性管道的差动阀，所述差动阀旨在用于将扩散到管道的环形区域中的气体排放到管道外部，所述差动阀包括阀体，所述阀体包括能够经由下部连通通道与所述环形区域相连通的下部部分和能够经由至少一个气体排放路径与外部相连通的上部部分，所述阀体包括内部腔室，一方面，主阀闸安装在所述内部腔室中，所述主阀闸能够在所述下部连通通道打开的位置和所述下部连通通道关闭的位置之间移动，另一方面，副阀闸与主阀闸同轴地安装，并且支承抵靠上部阀座，所述副阀闸能够在所述至少一个排放路径打开的位置和所述至少一个排放路径关闭的位置之间移动，其特征在于，所述内部腔室经由将气体排放到外部的主排放路径与管道的外部相连通，所述主排放路径包括充当过滤器的多孔构件，所述气体沿着所述主排放路径通过所述多孔构件的流动独立于所述副阀闸处于打开位置还是处于关闭位置。因此，本专利技术的一个优点在于，使用旨在用作过滤器的多孔构件，并且其与主阀闸一起构成用于将气体排放到外部的第一路径(称为主排放路径)，从而允许气体的受控排放，并且特别地可以防止在周围环境中悬浮的固体颗粒能够进入阀体内部。此外，在正常操作期间关闭的布置在上部阀座中的副阀闸被设计成在多孔构件变得饱和的情况下打开，因此与主阀闸形成用于将气体排放到外部的第二路径(称为副排放路径或紧急路径)，从而使得尽管多孔构件饱和也可以确保将气体排放到外部。导致主排放通道阻塞的多孔构件的饱和可能是多孔构件的孔的至少部分堵塞或者替代地通过多孔构件的气体的过量流率的结果。因此，根据本专利技术的双阀闸阀包括用于将气体排放到管道外部的两条不同且并行的路径：由处于打开位置的主阀闸和多孔构件形成的主排放路径，无论副阀闸处于打开位置还是关闭位置，气体都可以通过所述主排放路径流通；和在多孔构件变得饱和的情况下由都处于打开位置的主阀闸和副阀闸形成的副排放路径或紧急排放路径。有利地，所述副阀闸与所述上部阀座配合，使得如果所述多孔构件变得饱和，所述副阀闸可以自动打开，从而形成用于将气体从所述内部腔室朝向管道的外部排放到外部的副排放路径。根据第一实施例，所述多孔构件被固定并紧固到所述阀体。有利地，所述多孔构件可以至少部分地形成所述上部阀座。有利地，所述主阀闸通过容纳在用于主阀闸的锥形下部阀座内的主弹簧朝向关闭位置推压，所述主弹簧经由一端支承抵靠固定于主阀闸的下部部分的弹簧套环并且经由另一端支承在形成于锥形下部阀座内的肩部上。优选地，所述主弹簧经由其外周通过与所述锥形下部阀座的圆柱形下部部分的内壁径向接触而被引导运动，所述主弹簧容纳在所述圆柱形下部部分中。有利地，所述副阀闸通过副弹簧朝向关闭位置推压，所述副弹簧经由一端支承在固定于副阀闸的下部部分的弹簧套环上并且经由另一端支承在形成于所述上部阀座的中央开口中的肩部上，所述副阀闸安装在所述中央开口中。优选地，所述副弹簧通过其外周通过与安装在所述上部阀座下方的圆柱形支撑件的内壁径向接触而被引导运动，所述副弹簧容纳在所述圆柱形支撑件中。根据第二实施例，所述多孔构件安装成固定到所述副阀闸。有利地，所述主排放路径至少部分地在所述副阀闸的主体内部延伸。因此，所述主排放路径形成为部分地穿过所述副阀闸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于旨在输送碳氢化合物的水下挠性管道的差动阀，所述差动阀旨在用于将扩散到管道的环形区域中的气体排放到管道外部，所述差动阀包括阀体(1，1')，所述阀体包括能够经由下部连通通道(5，5')与所述环形区域相连通的下部部分(4，4')和能够经由至少一个气体排放路径与外部相连通的上部部分(21，21')，所述阀体(1，1')包括内部腔室(6，6')，一方面，主阀闸(7，7')安装在所述内部腔室中，所述主阀闸能够在所述下部连通通道打开的位置和所述下部连通通道关闭的位置之间移动，另一方面，副阀闸(29，29')与主阀闸(7)同轴地安装，并且支承抵靠上部阀座(40，40')，所述副阀闸(29，29')能够在所述至少一个排放路径打开的位置和所述至少一个排放路径关闭的位置之间移动，其特征在于，所述内部腔室(6，6')经由将气体排放到外部的主排放路径(38)与管道的外部相连通，所述主排放路径(38)包括充当过滤器的多孔构件(23，23')，所述气体沿着所述主排放路径(38)通过所述多孔构件(23，23')的流动独立于所述副阀闸(29，29')处于打开位置还是处于关闭位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.21 FR 15629581.一种用于旨在输送碳氢化合物的水下挠性管道的差动阀，所述差动阀旨在用于将扩散到管道的环形区域中的气体排放到管道外部，所述差动阀包括阀体(1，1')，所述阀体包括能够经由下部连通通道(5，5')与所述环形区域相连通的下部部分(4，4')和能够经由至少一个气体排放路径与外部相连通的上部部分(21，21')，所述阀体(1，1')包括内部腔室(6，6')，一方面，主阀闸(7，7')安装在所述内部腔室中，所述主阀闸能够在所述下部连通通道打开的位置和所述下部连通通道关闭的位置之间移动，另一方面，副阀闸(29，29')与主阀闸(7)同轴地安装，并且支承抵靠上部阀座(40，40')，所述副阀闸(29，29')能够在所述至少一个排放路径打开的位置和所述至少一个排放路径关闭的位置之间移动，其特征在于，所述内部腔室(6，6')经由将气体排放到外部的主排放路径(38)与管道的外部相连通，所述主排放路径(38)包括充当过滤器的多孔构件(23，23')，所述气体沿着所述主排放路径(38)通过所述多孔构件(23，23')的流动独立于所述副阀闸(29，29')处于打开位置还是处于关闭位置。2.根据权利要求1所述的差动阀，其特征在于，所述副阀闸(29，29')与所述上部阀座(40，40')配合，使得如果所述多孔构件(23，23')变得饱和，则所述副阀闸(29，29')能够自动打开，从而形成用于将气体从所述内部腔室(6，6')朝向管道的外部排放到外部的副排放路径(39)。3.根据权利要求1或2所述的差动阀，其特征在于，所述多孔构件(23)被固定并紧固到所述阀体(1)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的差动阀，其特征在于，所述多孔构件(23)至少部分地形成所述上部阀座(40)。5.根据前述权利要求中任一项所述的差动阀，其特征在于，所述主阀闸(7)通过容纳在用于主阀闸(7)的锥形下部阀座(11)内的主弹簧(13)朝向关闭位置推压，所述主弹簧(13)经由一端支承抵靠固定于主阀闸(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：F拉夫，N西蒙，G乔德特，S布利克，
申请(专利权)人：泰克尼普法国公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR