在旋转界面上传送流体的旋转堆叠件和用于制造这种旋转堆叠件的方法技术

旋转堆叠件，用于绕进入流管线与输出流管线之间的旋转轴线将流体传送通过旋转界面，包括：一组下环形元件、上环形元件和中心环形元件；下环形元件、上环形元件和中心环形元件各自以轴线为中心；中心环形元件位于下环形元件与上环形元件之间；外环形元件，以轴线为中心位于下环形元件和上环形元件之间；环形腔室，位于中心环形元件和外环形元件之间；外环形元件的面向下的表面和面向上的表面与下环形元件的面向上的表面和上环形元件的面向下的表面相邻；下环形元件的面向上的表面和上环形元件的面向下的表面具有第一阶梯状表面，以及外环形元件的面向上的表面和面向下的表面具有第二阶梯状表面，使得提供以旋转轴线为中心的至少两个环形空腔。至少两个环形空腔。至少两个环形空腔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在旋转界面上传送流体的旋转堆叠件和用于制造这种旋转堆叠件的方法


[0001]本专利技术涉及旋转堆叠件，该旋转堆叠件用于绕进入流管线和输出流管线之间的旋转轴线将流体传送通过旋转界面。
[0002]另外，本专利技术涉及包括这种旋转堆叠件的转塔系泊系统。另外，本专利技术涉及设置有这种旋转堆叠件的浮式离岸结构以及用于制造这种旋转堆叠件的方法。

技术介绍

[0003]环形流体旋转装置在本领域中是已知的，用于将高压流体传送通过进入流体管线和输出产品管道之间的旋转界面。这种旋转装置的应用包括例如海上石油和天然气勘探，其中将高压油和/或气流从(深海)海上井转移至浮式船只，诸如浮式生产储存和卸载(FPSO)船只。通常，这种浮式船只装备有转塔系泊系统，该系泊系统能够联接系泊浮标或“系泊结构”，并将来自井的一条或多条立管管线保持到船上的产品管道。由于转塔系泊系统应该允许船只与浮筒之间的一些旋转，因而旋转装置同样适于在进入流管线与产品管道之间提供旋转。
[0004]在旋转装置设计中，旋转界面设有密封件以防止泄漏。在旋转界面内，密封件在流过旋转装置的高压流体与周围环境之间经受高压差。
[0005]另外，密封件由于界面的旋转而受到机械磨损。因而，在现有技术中，旋转装置(旋转堆叠件)面临着影响其性能和可靠性的几个问题；主要问题是由于旋转部件的相对大的尺寸，不能现场更换动态密封件。
[0006]另一个主要问题是难以满足密封设计标准，特别是当密封直径、温度范围或流体压力增大时。本专利技术的目的在于克服或减轻现有技术的缺陷。

技术实现思路

[0007]该目的通过根据所附权利要求1所述的旋转堆叠件来实现。旋转堆叠件的结构允许相对简单的组装或拆卸方式，这也增强了更换旋转堆叠件中的任何密封件的过程。
[0008]另外，本专利技术涉及装配有如上所限定的旋转堆叠件的转塔系泊系统、装配有如上所限定的旋转堆叠件的浮式离岸结构、以及用于制造如上所限定的旋转堆叠件的方法。
附图说明
[0009]下面将参考附图来更详细地解释本专利技术，在附图中示出了本专利技术的示例性实施方式。附图仅仅用于说明的目的，而不是对本专利技术概念的限制。本专利技术的范围由所附权利要求限定。
[0010]图1示出了根据本专利技术实施方式的旋转堆叠件的立体图；
[0011]图2示出了根据本专利技术实施方式的旋转堆叠件的旋转界面的详细剖视图；
[0012]图3示出了根据本专利技术实施方式的旋转堆叠件的旋转界面的详细剖视图；
[0013]图4A和图4B示出了根据本专利技术实施方式的用于旋转堆叠件中的刺入管的详细剖视图；
[0014]图5示出了根据本专利技术实施方式的旋转堆叠件的立体图；
[0015]图6示出了根据本专利技术实施方式的歧管块的部分的立体图；以及
[0016]图7示意性地示出了装配有根据本专利技术实施方式的旋转堆叠件的浮式离岸结构。
[0017]在以下对实施方式的描述中，由相同的附图标记指示的项目指相同或类似的项目。
具体实施方式
[0018]图1示出了根据本专利技术的实施方式的旋转堆叠件的立体剖视图。
[0019]根据本专利技术的旋转堆叠件10的旋转界面72由多个环形元件构成，该多个环形元件包括一组内环形元件和外环形元件，该内环形元件和外环形元件均以公共旋转轴线A为中心。
[0020]在该旋转界面中，外环形元件配置成围绕旋转轴线A相对于内环形元件组旋转。
[0021]旋转界面包括一组内环形元件12、14、16和外环形元件18。该组内环形元件包括下环形元件12、中心环形元件14和上环形元件16。
[0022]内环形元件12、14、16中的每一个均在内径RI1处具有圆柱形内表面。下环形元件12和上环形元件16中的每一个均在第一外半径RO1处具有圆柱形外表面。中心环形元件14在第二外半径RO2处具有圆柱形外表面。第二外半径RO2小于第一外半径RO1。
[0023]当内环形元件、中心环形元件和外环形元件相互堆叠时，其中中心环形元件14位于下环形元件12与上环形元件16之间，在下环形元件与上环形元件的相对表面12a、16a之间存在圆形沟槽，这些表面基本上垂直于旋转轴线A。
[0024]外环形元件18具有位于第二内半径RI2处的圆柱形内表面和位于第三外半径RO3处的圆柱形外表面，并且还以旋转轴线A为中心。外环形元件18的第二内半径RI2稍微大于中心内环形元件14的第二外半径RO2，使得在中心内环形元件与外环形元件之间存在大约1mm的径向间隙G(参见图2和图3)。外环形元件18布置在下部内环形元件12与上部内环形元件16之间的圆形沟槽中，使得外环形元件的圆柱形内表面22邻接中心内环形元件的外部圆柱形表面20。沿着外环形元件的圆柱形内表面的圆周设置有凹部24，使得在中心内环形元件的圆柱形外表面20与外环形元件18的圆柱形内表面22之间形成环形腔室24a。
[0025]在外环形元件18中，在凹部24与外圆周之间设置在径向方向上的导管26，以提供环形腔室24a的出口(或入口)。
[0026]下环形元件12的向上表面12a和上环形元件16的向下表面16a设置有第一阶梯状表面，其中向上表面12a和向下表面16a各自在第二外半径RO2处向外延伸超过中心环形元件14的圆柱形外表面20。外环形元件18包括带有第二阶梯状表面的向上表面18a和向下表面18b，第二阶梯状表面与第一阶梯状表面互补。
[0027]在上环形元件16的面向下的表面16a与外环形元件18的面向上的表面18b之间，以及在下环形元件12的面向上的表面12a与外环形元件18的面向下的表面18a之间，形成有环形空腔28、30、32、34，环形空腔28、30、32、34中设置有面密封型密封环(这里未示出)。将参照图2来更详细地描述环形腔室和密封环的布置。
[0028]参照图1，旋转堆叠件可包括多个旋转界面。为了简化堆叠，下环形元件12和上环形元件16设计成具有与其上表面12a和下表面16a(垂直于旋转轴线A)相同的形状。以此方式，第一旋转界面的上环形元件16可用作堆叠在第一旋转界面顶部上的第二旋转界面的下环形元件12。
[0029]在每对堆叠的外环形元件之间放置一个联接环或驱动环36。联接环配置成成对地联接外环形元件以用于接合旋转。联接环中的一个装配有一对凸耳(未示出)，该一对凸耳设计成容纳一对驱动臂38，用于联接至浮式结构(未示出)上的外部结构(未示出)。
[0030]旋转堆叠件10包括基部环形元件40，下支承环形元件42布置在基部环形元件40上。下支承环形元件42具有面朝上的表面42a，该面朝上的表面42a具有与如上所述的下环形元件12的面朝上的表面12a相同的形状。下支承环形元件42具有阶梯状面向上的表面，在该阶梯状面向上的表面上可以以环形腔室存在于环形元件42、18之间的方式来布置外环形元件18。
[0031]基部环形元件40在其圆周上沿径向方向设置有入口端口44(和/或出口端口)，入口端口44(和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转堆叠件，用于绕进入流管线与输出流管线之间的旋转轴线将流体传送通过旋转界面，所述旋转堆叠件包括：一组内环形元件，包括下环形元件、上环形元件和中心环形元件；所述下环形元件以所述旋转轴线为中心，并具有内半径和第一外半径；所述上环形元件以所述旋转轴线为中心，并具有所述内半径和所述第一外半径；所述中心环形元件以所述旋转轴线为中心，并且具有位于所述下环形元件与所述上环形元件之间的外圆柱形端面，所述中心环形元件具有所述内半径和第二外半径，其中所述第二外半径在所述内半径与所述第一外半径之间，使得在所述下环形元件的面向上的表面与所述上环形元件的面向下的表面之间存在圆形沟槽，所述面向上的表面和所述面向下的表面各自垂直于所述旋转轴线；所述旋转堆叠件还包括：外环形元件，以所述旋转轴线为中心，并具有内端面，所述外环形元件具有第二内半径和第三外半径，其中所述第三外半径大于所述第一外半径，所述第二内半径基本上等于所述第二外半径，其中所述外环形元件与所述中心内环形元件之间具有间隙；所述外环形元件的面向下的表面和面向上的表面分别与所述下环形元件的面向上的表面和所述上环形元件的面向下的表面直接相邻；所述外环形元件的所述内端面邻接所述中心环形元件的扁平圆柱形端面，并设置有圆形沟槽，使得在所述中心环形元件与所述外环形元件之间形成环形腔室，其中，所述下环形元件的面向上的表面和所述上环形元件的面向下的表面具有第一阶梯状表面，以及所述外环形元件的面向上的表面和面向下的表面具有第二阶梯状表面，以及所述第一阶梯状表面和所述第二阶梯状表面配置成使得提供至少两个环形空腔，所述至少两个环形空腔以所述旋转轴线为中心，并具有矩形横截面，分别地，所述环形空腔中的至少两个的一半在所述上环形元件的面向下的表面与所述外环形元件的面向上的表面之间的第一界面处，以及所述环形空腔中的所述至少两个的另一半在所述下环形元件的面向上的表面与所述外环形元件的面向下的表面之间的第二界面处，以及其中，所述环形腔室的径向宽度等于或小于所述环形腔室的高度，以及所述环形腔室的所述径向宽度小于组合的所述两个环形空腔的宽度。2.根据权利要求1所述的旋转堆叠件，其中，在所述至少两个环形空腔中的每一个中布置面密封型密封环。3.根据权利要求1或2所述的旋转堆叠件，其中，在每个界面中，所述至少两个环形空腔的所述一半在径向方向上通过空隙彼此分开。4.根据前述权利要求1
‑
3中任一项所述的旋转堆叠件，其中，在径向方向上，所述环形空腔中的每一个均限定于选自所述一组内环形元件的一个环形元件上的向外边缘与所述外环形元件上的向内边缘之间；所述向内边缘和所述向外边缘的表面平行于所述旋转轴线的方向，以及在平行于所述旋转轴线的方向上，所述环形空腔中的每个均限定于所述第一界面处和所述第二界面处，其中所述第一界面在所述外环形元件的面向上的表面与所述上环形元件的面向下的表面之间，以及所述第二界面在所述外环形元件的面向下的表面与所述下环形元件的面向上的表面之间。
5.根据前述权利要求1
‑
4中任一项所述的旋转堆叠件，其中，所述环形空腔中的每一个均由在所述径向方向上的宽度WS和在平行于所述旋转轴线的方向上的深度HS限定。6.根据前述权利要求1
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5中任一项所述的旋转堆叠件，其中，在所述外环形元件的所述内端面中的所述圆形沟槽上方提供环形附加凹部，以及在所述外环形元件的所述内端面中的所述圆形沟槽下方提供环形附加凹部；每个附加凹部均装配有活塞定向的密封环。7.根据前述权利要求1
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6中任一项所述的旋转堆叠件，其中，在每个界面中布置环形衬套，以及径向最外侧的环形空腔在径向方向上通过第二空隙与所述环形衬套隔开。8.根据前述权利要求1
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7中任一项所述的旋转堆叠件，其中，所述下环形元件、所述上环形元件和所述中心环形元件中的每一个均配置有在平行于所述旋转轴线的方向上延伸的至少一个通孔，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：利瓦，
申请(专利权)人：瑞士单浮筒系泊公司，
类型：发明
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