NO334377B1 - A trigger system - Google Patents

A trigger system Download PDF

Info

Publication number
NO334377B1
NO334377B1 NO20065257A NO20065257A NO334377B1 NO 334377 B1 NO334377 B1 NO 334377B1 NO 20065257 A NO20065257 A NO 20065257A NO 20065257 A NO20065257 A NO 20065257A NO 334377 B1 NO334377 B1 NO 334377B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
shaft
installation according
motors
springs
valve
Prior art date
Application number
NO20065257A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20065257L (en
Inventor
Klas Eriksson
Original Assignee
Vetco Gray Scandinavia As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vetco Gray Scandinavia As filed Critical Vetco Gray Scandinavia As
Publication of NO20065257L publication Critical patent/NO20065257L/en
Publication of NO334377B1 publication Critical patent/NO334377B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/041Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor for rotating valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/046Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor with electric means, e.g. electric switches, to control the motor or to control a clutch between the valve and the motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/047Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Massaging Devices (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

Et utløsersystem omfattende en aksel (25), en anordning innrettet for å energisere akselen (25) og minst ett aktivert organ (33) drevet av anordningen for å energisere akselen (25), er beskrevet. Anordningen som er innrettet for å energisere akselen (25), omfatter et antall transversale fluksmotorer (23).A release system comprising a shaft (25), a device adapted to energize the shaft (25) and at least one activated means (33) driven by the device for energizing the shaft (25) are described. The device adapted to energize the shaft (25) comprises a number of transverse flux motors (23).

Description

TEKNISK OMRADE TECHNICAL AREA

Foreliggende oppfinnelse vedrører en olje- og gassinstallasjon omfattende et utløsersystem og en ventil aktivert ved hjelp av systemet, hvor systemet omfatter en aksel, og en anordning innrettet for å energisere akselen, hvor ventilen blir aktivert ved hjelp av anordningen for å energisere akselen (25). The present invention relates to an oil and gas installation comprising a release system and a valve activated by means of the system, where the system comprises a shaft, and a device arranged to energize the shaft, where the valve is activated by means of the device to energize the shaft (25) .

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for utløsning av en ventil i en olje- og gassinstallasjon ved hjelp av en aksel og en anordning for å energisere akselen. The invention also relates to a method for triggering a valve in an oil and gas installation by means of a shaft and a device for energizing the shaft.

Utløsningssystemer i henhold til oppfinnelsen er generelt for anvendelse til å utløse elementer slik som ventiler i en rekke forbindelser. En spesiell forbindelse er i undersjøiske og overvannsdeler av olje- og gassinstallasjoner. I disse forbindelsene kan utløsningsanordninger benyttes til å operere ventiler lineært, roterende eller på annen måte. Foreliggende oppfinnelse kan brukes i en hvilken som helst forbindelse hvor et elektrisk drivsystem blir benyttet. Andre eksempler kan innbefatte den kjemiske industrien, pulp- og papirindustrien og anlegg for kloakkbehandting. Actuation systems according to the invention are generally for use in actuating elements such as valves in a variety of connections. A special connection is in subsea and above water parts of oil and gas installations. In these connections, release devices can be used to operate valves linearly, rotary or otherwise. The present invention can be used in any connection where an electric drive system is used. Other examples may include the chemical industry, the pulp and paper industry and sewage treatment plants.

Uttrykket fjæranordning, slik det brukes her, skal tolkes i vid forstand. Det kan innbefatte mekaniske, pneumatiske så vel som hydrauliske fjærer. I de fleste tilfeller er det imidlertid tenkt på en mekanisk fjær. The term spring device, as used herein, shall be interpreted broadly. It can include mechanical, pneumatic as well as hydraulic springs. In most cases, however, a mechanical spring is thought of.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN OG KJENT TEKNIKK BACKGROUND OF THE INVENTION AND PRIOR ART

Spesielt i forbindelse med installasjoner som håndterer olje og gass er det vanligvis behov for hurtig utløsning av ventiler. Dette skyldes i det minste delvis beskaffenheten av det materiale som håndteres i installasjonene. Langs disse ledningene er det behov for å opprettholde styring over strømningen av olje, gass eller andre materialer som potensielt kan unnslippe fra installasjonene, for derved å forhindre mulige miljøødeleggelser. Ønske om å regulere strømningen i slike installasjoner kan også uttrykkes i et ønske om redundans med hensyn til reguleringsmekanismer så vel som sviktsikre mekanismer. Especially in connection with installations that handle oil and gas, there is usually a need for quick release of valves. This is at least partly due to the nature of the material handled in the installations. Along these lines, there is a need to maintain control over the flow of oil, gas or other materials that could potentially escape from the installations, thereby preventing possible environmental damage. The desire to regulate the flow in such installations can also be expressed in a desire for redundancy with regard to regulation mechanisms as well as fail-safe mechanisms.

Kjente elektriske drivanordninger som brukes for å aktivere ventiler i undersjøiske olje- og gass-utvinningssystemer er langsomme med et forsinkel-sestidsintervall på omkring tretti sekunder. Derved blir konvensjonelle elektriske motorer brukt for det formål å drive en aksel som igjen utløser en ventil eller lignende. I visse situasjoner, f.eks. nødsituasjoner, vit det være ønskelig med en hurtigere aktivering Known electrical actuators used to actuate valves in subsea oil and gas recovery systems are slow with a delay time interval of about thirty seconds. Thereby, conventional electric motors are used for the purpose of driving a shaft which in turn triggers a valve or the like. In certain situations, e.g. emergency situations, know that a faster activation is desirable

FORMÅL MED OPPFINNELSEN OBJECTS OF THE INVENTION

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et utløser-system som er velegnet for formålet med å utløse ventiler, både hurtig og med en viss grad av redundans. It is an object of the present invention to provide a trigger system which is suitable for the purpose of triggering valves, both quickly and with a certain degree of redundancy.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

Formålet med oppfinnelsen blir oppnådd ved hjelp av utløsersystemet som er definert innledningsvis,karakterisert vedat anordningen som er innrettet for å energisere akselen, omfatter et antall transversale fluksmotorer, og at systemet videre omfatter et antall returfjærer, hvor fjærene er anordnet på vekslende måte i et innfellende arrangement med hensyn til motorene, og er operative for å tilbakeføre systemet til en forutbestemt stilling ved kraftsvikt. Innbefatning av et antall motorer kan forsyne oppfinnelsen med en grad av redundans. Den transversale fluksmotoren er "pannekakeformet" og krever derved mindre plass i den langsgående retningen til akselen. Transversale fluksmotorer roterer vanligvis langsomt, har stort dreiemoment og tav "rotasjonstreghet". I henhold til foretrukne utførelsesformer kan en slik motor ha en rotasjonshastighet under omkring 5 rpm, med et dreiemoment i størrelsesorden omkring 20 Nm Akselerasjonstiden fra stillestående til full hastighet kan være i størrelsesorden omkring 0,1 sekunder. Dette kan gjøre det mulig for motoren å akselerere fra stillstand til full hastighet meget hurtig. Hvis motoren treffer et endeanslag ved full hastighet, blir også støtet også meget mindre enn for en motor med høy hastighet. Bruken av transversale fluksmotorer vil derfor garantere en hurtig aktivering av utløsersystemet. The purpose of the invention is achieved with the help of the trigger system defined at the outset, characterized in that the device which is arranged to energize the shaft comprises a number of transverse flux motors, and that the system further comprises a number of return springs, where the springs are arranged in an alternating manner in an inset arrangement with respect to the engines, and are operative to return the system to a predetermined position in the event of a power failure. The inclusion of a number of motors can provide the invention with a degree of redundancy. The transverse flux motor is "pancake-shaped" and thus requires less space in the longitudinal direction of the shaft. Transverse flux motors usually rotate slowly, have large torque and silent "rotational inertia". According to preferred embodiments, such a motor can have a rotational speed below about 5 rpm, with a torque in the order of about 20 Nm. The acceleration time from standstill to full speed can be in the order of about 0.1 seconds. This can enable the engine to accelerate from standstill to full speed very quickly. If the motor hits an end stop at full speed, the shock is also much less than for a high speed motor. The use of transverse flux motors will therefore guarantee a quick activation of the release system.

Energtsering av akselen slik det kalles her, vil bety å rotere akselen ved hjelp av en motor. Energizing the shaft as it is called here, will mean rotating the shaft with the help of a motor.

Ifølge en foretrukket utførelsesform omfatter systemet tre suksessivt anordnede motorer. According to a preferred embodiment, the system comprises three successively arranged motors.

Utløsersystemet bør også oppvise en sviktsikker funksjon, som garanterer retur av en utløst ventil, til en forutbestemt posisjon i tilfelle av kraftsvikt eller andre problemer. Et kabelkutt kan f.eks. avbryte en strøm av kraft til en elektrisk motor for et utløsersystem. I forbindelse med en ventil bør typisk ventilen da bli returnert til lukket stilling eller til en åpen stilling i en sviktsikker modus. Ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen omfatter derfor utløsersystemet minst én fjær som er operativ for å returnere systemet til en forutbestemt posisjon ved kraftsvikt. The release system should also have a fail-safe function, which guarantees the return of a released valve to a predetermined position in the event of power failure or other problems. A cable cut can e.g. interrupting a flow of power to an electric motor for a release system. In connection with a valve, the valve should then typically be returned to a closed position or to an open position in a fail-safe mode. According to a preferred embodiment of the invention, the release system therefore comprises at least one spring which is operative to return the system to a predetermined position in the event of power failure.

Ifølge en utførelsesform omfatter den minst ene fjæren en spiralfjær. Slike fjærer er spesielt nyttige både for roterende utgang, slik som en kuleventil, og for lineær utgang, stik som for en seteventil. According to one embodiment, the at least one spring comprises a spiral spring. Such springs are particularly useful both for rotary output, such as a ball valve, and for linear output, straight as for a poppet valve.

Ifølge en alternativ løsning omfatter systemet et antall spiralfjærer innrettet for å returnere systemet til en forutbestemt posisjon ved kraftsvikt. According to an alternative solution, the system comprises a number of coil springs arranged to return the system to a predetermined position in the event of a power failure.

I henhold til en annen utførelsesform omfatter den minst ene fjæren en lineær fjær. Lineære fjærer, slik som "Bellevue-tetningsringer", som er beskrevet i den publiserte europeiske patentsøknaden 1 333 207, tilveiebringer en mengde kraft i et lite volum. En slik fjær blir typisk brukt i utløsere med en lineær utgang. Hvis utløsersystemet produserer en lineær utgangsutløser, så kan en fjær av "lineær" type brukes for den sviktsikre handlingen According to another embodiment, the at least one spring comprises a linear spring. Linear springs, such as "Bellevue sealing rings" described in published European patent application 1,333,207, provide a large amount of force in a small volume. Such a spring is typically used in triggers with a linear output. If the trigger system produces a linear output trigger, then a "linear" type spring can be used for the failsafe action

Utløsersystemet omfatter fortrinnsvis et antall motorer og et antall fjærer, hvor fjærene er anordnet vekslende i et innfetlingsarrangement med hensyn til motorene. I slike tilfeller blir spiralfjærer ofte foretrukket siden de er velegnet for formålet med å bli innfelt mellom individuelle motorer langs en aksel. Antallet fjærer kan være mindre enn antallet motorer. I henhold til en foretrukket utførelsesform omfatter systemet tre motorer og to fjærer anordnet vekslende langs en felles aksel The trigger system preferably comprises a number of motors and a number of springs, where the springs are arranged alternately in a nesting arrangement with respect to the motors. In such cases, coil springs are often preferred since they are well suited for the purpose of being sandwiched between individual motors along a shaft. The number of springs may be less than the number of motors. According to a preferred embodiment, the system comprises three motors and two springs arranged alternately along a common shaft

Systemet kan videre omfatte en rotasjon/lineær-omformer som tjener til å omforme roterende bevegelse av akselen til en lineær utgang for å tilveiebringe en valgfri lineær utgang Den kan også omfatte et planetgir anordnet mellom motorene og rotasjon/lineær-omformeren for å kompensere for forskjeller i hastighet mellom motoren og kravene til rotasjon/lineær-omformeren. Avhengig av tilveiebringelsen av en rotasjon/lineær-omformer vil systemet derfor oppvise en roterende utgang eller en lineær utgang. I tilfelle av en lineær utgang, kan en lineær returfjær og vil mest sannsynlig, bli brukt. The system may further comprise a rotary/linear converter which serves to convert rotary motion of the shaft into a linear output to provide an optional linear output. It may also comprise a planetary gear arranged between the motors and the rotary/linear converter to compensate for differences in speed between the motor and the requirements of the rotary/linear converter. Depending on the provision of a rotary/linear converter, the system will therefore exhibit a rotary output or a linear output. In the case of a linear output, a linear return spring can and most likely will be used.

En styrtngsenhet kan være innbefattet i utløsersystemet for å koordinere motorene. Styringsenheten kan f.eks. bidra til å sikre at motorene roterer i samme retning og med samme hastighet. A control unit may be included in the trigger system to coordinate the motors. The control unit can e.g. help ensure that the motors rotate in the same direction and at the same speed.

Motorene, fjærene og andre elementer i et utløsersystem i henhold til foreliggende oppfinnelse kan fortrinnsvis befinne seg i et vanntett hus, fortrinnsvis fylt med olje. The motors, springs and other elements in a trigger system according to the present invention can preferably be located in a watertight housing, preferably filled with oil.

Formålet med oppfinnelsen blir også oppnådd ved hjelp av den innledningsvis angitte fremgangsmåten,karakterisert vedat den omfatter trinnet å operere et antall transversale fluksmotorer for å energisere akselen for å drive ventilen ifølge krav 16. The purpose of the invention is also achieved by means of the initially stated method, characterized in that it comprises the step of operating a number of transverse flux motors to energize the shaft to drive the valve according to claim 16.

Fremgangsmåten omfatter også trinnet å aktivere ventilen til en forutbestemt posisjon med minst ett fjærorgan ved kraftsvikt. The method also includes the step of activating the valve to a predetermined position with at least one spring element in the event of a power failure.

Som nevnt ovenfor, er foreliggende oppfinnelse spesielt nyttig i under-sjøiske omgivelser. Noen spesielle anvendelser som foreliggende oppfinnelse kan benyttes i forbindelse med, kan innbefatte hurtige reguleringsvenner for, f.eks., gass/væske-separatorstyrtng, antistøtkompressorstyring og minimumsstrømnings-regulering for pumper. Hurtige reguleringsvenner kan også anvendes i f.eks. trykkregulering, nivåregulering, hastighetsreguiering, antistøtregulering, minimumsstrømningsregulering og strømningsregulering. Disse representerer noen få eksempler hvor foreliggende oppfinnelse fortrinnsvis kan benyttes. As mentioned above, the present invention is particularly useful in underwater environments. Some particular applications in which the present invention may be used may include rapid control friends for, for example, gas/liquid separator control, anti-shock compressor control and minimum flow control for pumps. Fast regulation friends can also be used in e.g. pressure regulation, level regulation, speed regulation, anti-shock regulation, minimum flow regulation and flow regulation. These represent a few examples where the present invention can preferably be used.

Ytterligere trekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet i den følgende detaljerte beskrivelse så vel som i de vedføyde patentkravene. Further features and advantages of the present invention will be described in the following detailed description as well as in the appended patent claims.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Formål og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil bli tydeligere forstått fra den følgende beskrivelse betraktet i forbindelse med de vedføyde tegningene, hvor. Fig. 1 viser en utførelsesform av en utløser i henhold til foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 viser en annen utførelsesform av en utløser i henhold til foreliggende oppfinnelse; Fig. 3 viser en tredje utførelsesform av en utløser i henhold til foreliggende oppfinnelse; Fig. 4 viser en fjerde utførelsesform av en utløser i henhold til foreliggende oppfinnelse; og Fig. 5 viser en utførelsesform av en styringsenhet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Purpose and advantages of the present invention will be more clearly understood from the following description considered in connection with the attached drawings, where. Fig. 1 shows an embodiment of a trigger according to the present invention; Fig. 2 shows another embodiment of a trigger according to the present invention; Fig. 3 shows a third embodiment of a trigger according to the present invention; Fig. 4 shows a fourth embodiment of a trigger according to the present invention; and Fig. 5 shows an embodiment of a control unit according to the present invention.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Fig. 1 illustrerer en utførelsesform av et utløsersystem i henhold til foreliggende oppfinnelse. Utførelsesformen som er vist på fig. 1, innbefatter et oljefylt, trykk-kompensert motorhus 1 som rommer motorene og fjærene blant andre elementer. Motorhuset innbefatter et grensesnitt 3 for et fjernstyrt fartøy (ROV). Denne utførelsesformen av en utløser i henhold til foreliggende oppfinnelse driver en kule- eller sete-ventil 5 anordnet i en ledning 6. En elektronisk modul 7 er forbundet med motorhuset gjennom et 220 volt kraftgrensesnitt 9.1 henhold til denne utførelsesformen innbefatter den elektroniske modulen også et PROFIBUS DP-grensesnitt 11 innrettet for å motta posisjonskommandoer fra et overvåkningsstyresystem og for å rapportere statusinformasjon tilbake til overvåkningsstyresystemet. PROFIBUS DP er en kjent instrumenteringsfeltbuss. Andre tilsvarende grensesnitt kan alternativt benyttes. Fig. 2 illustrerer en utførelsesform av en roterende utforming av utløser-systemet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Denne utførelsesformen innbefatter et oljefylt motorhus eller en innkapsling 15. Motorinnkapslingen innbefatter et grensesnitt 17 for et fjernstyrt fartøy (ROV) og en konnektor 19 for et fjernstyrt fartøy (ROV). En trykk-kompensator 21 kan være anordnet i en åpning i en vegg i motorinnkapslingen for å ta seg av trykkdifferanser mellom innsiden av motorinnkapslingen og det ytre miljøet. Tre uavhengige motorer 23 er anordnet på en felles aksel 25. To uavhengige klokkefjærer 27 er vekslende arrangert med motorene 23. En posisjonssensor 29 er innbefattet for å avføle rotasjons-posisjonen til akselen. Et planetgir 31 er koplet til akselen. Denne utførelses-formen innbefatter et grensesnitt til Va dreieventil 33. Fig. 3 illustrerer en utførelsesform av en lineær utforming av et utløsersystem i henhold til foreliggende oppfinnelse. Denne utførelsesformen innbefatter en oljefylt motonnnkapsling 35. Motorinnkapslingen innbefatter et fjernstyrt fartøy-grensesnitt 37 og en fjernstyrt fartøy-konnektor 39. En trykk-kompensator 41 er anordnet i en åpning i en vegg i motorinnkapslingen for å håndtere trykkdifferanser mellom det indre av motorinnkapslingen og det ytre miljø. Tre uavhengige motorer 43 er anordnet på en felles aksel 45. To uavhengige klokkefjærer 47 er vekslende anordnet mellom motorene. En posisjonssensor 49 er innbefattet for å avføle rotasjonsstillingen til akselen. Et planetgir 51 er forbundet med akselen. En rotasjon/lineær-omformer 53 er operativt forbundet med akselen for å omforme roterende bevegelse frembrakt av motorene til lineær bevegelse. Denne utførelsesformen innbefatter et grensesnitt til en lineært virkende ventil 55. Fig. 1 illustrates an embodiment of a trigger system according to the present invention. The embodiment shown in fig. 1, includes an oil-filled, pressure-compensated motor housing 1 which houses the motors and springs among other elements. The engine housing includes an interface 3 for a remotely operated vessel (ROV). This embodiment of a release according to the present invention operates a ball or seat valve 5 arranged in a line 6. An electronic module 7 is connected to the motor housing through a 220 volt power interface 9.1 according to this embodiment, the electronic module also includes a PROFIBUS DP interface 11 arranged to receive position commands from a monitoring control system and to report status information back to the monitoring control system. PROFIBUS DP is a well-known instrumentation fieldbus. Other similar interfaces can alternatively be used. Fig. 2 illustrates an embodiment of a rotating design of the trigger system according to the present invention. This embodiment includes an oil-filled engine housing or enclosure 15. The engine enclosure includes a Remotely Operated Vessel (ROV) interface 17 and a Remotely Operated Vessel (ROV) connector 19. A pressure compensator 21 can be arranged in an opening in a wall of the motor housing to take care of pressure differences between the inside of the motor housing and the external environment. Three independent motors 23 are arranged on a common shaft 25. Two independent bell springs 27 are alternately arranged with the motors 23. A position sensor 29 is included to sense the rotational position of the shaft. A planetary gear 31 is connected to the shaft. This embodiment includes an interface to Va rotary valve 33. Fig. 3 illustrates an embodiment of a linear design of a trigger system according to the present invention. This embodiment includes an oil-filled motor barrel housing 35. The motor housing includes a remote-controlled vessel interface 37 and a remote-controlled vessel connector 39. A pressure compensator 41 is arranged in an opening in a wall of the motor housing to handle pressure differences between the interior of the motor housing and the Environmental. Three independent motors 43 are arranged on a common shaft 45. Two independent clock springs 47 are alternately arranged between the motors. A position sensor 49 is included to sense the rotational position of the shaft. A planetary gear 51 is connected to the shaft. A rotation/linear converter 53 is operatively connected to the shaft to convert rotary motion produced by the motors into linear motion. This embodiment includes an interface to a linearly acting valve 55.

Fig. 4 illustrerer en utførelsesform av en annen lineær utforming av et utløsersystem i henhold til foreliggende oppfinnelse. Denne utførelsesformen innbefatter en oljefylt motorinnkapsling 57. Motorinnkapslingen innbefatter et fjernstyrt fartøy-grensesnitt 59 og en fjernstyrt fartøy-konnektor 61. En trykk-kompensator 63 er anordnet i en åpning i en vegg i motorinnkapslingen for å håndtere trykkdifferanser mellom det indre av motorkapselen og det omgivende miljø. Tre uavhengige motorer 65 er anordnet på en felles aksel 67. En posisjonssensor 69 er innbefattet for å avføle den rotasjonsmessige stillingen til akselen. Et planetgir 71 er forbundet med akselen. En rotasjon/lineær-omformer 73 er operativt forbundet med akselen for å omforme roterende bevegelse som frembringes av motorene, til lineær bevegelse En slik omformer kan innbefatte et gjenget aksel- og mutter-arrangement (se EP 1 333 207). En lineær fjær og lås 75 er anordnet på akselen. Denne utførelsesformen innbefatter et grensesnitt til en lineært virkende ventil 77. Fig. 4 illustrates an embodiment of another linear design of a trigger system according to the present invention. This embodiment includes an oil-filled motor housing 57. The motor housing includes a remote control vessel interface 59 and a remote control vessel connector 61. A pressure compensator 63 is arranged in an opening in a wall of the motor housing to handle pressure differences between the interior of the motor housing and the surrounding environment. Three independent motors 65 are arranged on a common shaft 67. A position sensor 69 is included to sense the rotational position of the shaft. A planetary gear 71 is connected to the shaft. A rotary/linear converter 73 is operatively connected to the shaft to convert rotary motion produced by the motors into linear motion. Such a converter may include a threaded shaft and nut arrangement (see EP 1 333 207). A linear spring and lock 75 is provided on the shaft. This embodiment includes an interface to a linearly acting valve 77.

Når det gjelder virkemåten til den lineære fjæren og låsen 77, blir den foretrukket å være i samsvar med europeisk patentsøknad EP 1 333 207 hvis innhofd herved innbefattes ved referanse. Mer nøyaktig innbefatter rotasjon/ lineær-omformeren 73 som frembringer en lineær bevegelse, dreiemoment-reaksjonsanordninger (ikke vist) som ved normal drift er i en aktivert tilstand og tilveiebringer en dreiemomentreaksjonsbane for å gjøre det mulig for det drevne organet å bli beveget reversert mellom første og annen stilling, idet det drevne organet blir hindret fra å rotere, men som i tilfelle av en svikt, er i en deaktivert tilstand slik at det ikke lenger tilveiebringer dreiemomentreaksjonsbanen, og fjæren 75 kan bevege det drivende organet til nevnte første posisjon uten fråkopling av rotasjonsbevegelsesanordningen, dvs akselen. Den sviktsikre mekanismen må derfor ikke drive utløseren i reversert retning gjennom dens forholdsvis kompliserte mekanisme, som innbefatter motoren eller motorene, girboksen og rotasjon/lineær-omformeren. Eventuell fastkiling i slike deler vil følgelig ikke hindre virkemåten av den sviktsikre mekanismen. As regards the operation of the linear spring and latch 77, it is preferred to be in accordance with European patent application EP 1 333 207, the content of which is hereby incorporated by reference. More precisely, the rotation/linear converter 73 which produces a linear motion includes torque reaction devices (not shown) which in normal operation are in an activated state and provide a torque reaction path to enable the driven member to be moved in reverse between first and another position, the driven member being prevented from rotating but, as in the case of a failure, being in a deactivated state so that it no longer provides the torque reaction path, and the spring 75 can move the driven member to said first position without disconnection of the rotary motion device, i.e. the shaft. The fail-safe mechanism must therefore not drive the trigger in the reverse direction through its relatively complicated mechanism, which includes the motor or motors, the gearbox and the rotary/linear converter. Any wedging in such parts will therefore not prevent the operation of the fail-safe mechanism.

Fig. 5 illustrerer en utførelsesform av en styringsenhet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Denne utførelsesformen av en styringsenhet innbefatter styringselektronikk 79, tre kraftforsyninger 81 og tre kraftelektronikkenheter 83. Fig. 5 illustrates an embodiment of a control unit according to the present invention. This embodiment of a control unit includes control electronics 79, three power supplies 81 and three power electronics units 83.

Et utløsersystem i henhold til foreliggende oppfinnelse innbefatter typisk et antall transversale fluksmotorer. To, tre etler flere motorer kan benyttes. En utførelsesform innbefatter seks slike motorer. Motorene kan være anordnet stablet langs en felles aksel. Et hvitket som helst arrangement, spesielt de som tillater ytterligere motorer for å tilveiebringe redundant kraft, kan være benyttet. A trigger system according to the present invention typically includes a number of transverse flux motors. Two, three or more motors can be used. One embodiment includes six such engines. The motors can be arranged stacked along a common axis. Any convenient arrangement, especially those that allow additional motors to provide redundant power, may be used.

Foreliggende oppfinnelse kan også innbefatte kraftelektronikk og kraftforsyninger som er operativt forbundet med motorene. Utløsersystemet kan også innbefatte et antall elektronikkenheter og kraftforsyninger for å tilveiebringe en grad av redundans. Langs disse linjene kan noen utførelsesformer av oppfinnelsen innbefatte en kraftelektronikkenhet og en kraftforsyning pr. motor. Ifølge et eksempel, hvis fire motorer er nødvendig for å tilveiebringe kraft til systemet, så kan systemet innbefatte seks motorer slik at to kan svikte og likevel gjøre det mulig å drive systemet med full ytelse. The present invention can also include power electronics and power supplies that are operatively connected to the motors. The trigger system may also include a number of electronics units and power supplies to provide a degree of redundancy. Along these lines, some embodiments of the invention may include a power electronics unit and a power supply per engine. According to one example, if four motors are required to provide power to the system, then the system may include six motors so that two may fail and still allow the system to operate at full capacity.

Foreliggende oppfinnelse kan også innbefatte et sviktsikkert system. Det sviktsikre systemet kan innbefatte ett eller flere fjærorganer innrettet for å returnere ventilen eller et annet organ som aktiveres, tii en forutbestemt eller trygg stilling. I tilfelle av en ventil er den sviktsikre eller forutbestemte posisjonen typisk den lukkede stillingen, men kan også være den åpne stillingen. The present invention can also include a fail-safe system. The fail-safe system may include one or more spring means adapted to return the valve or other actuated means to a predetermined or safe position. In the case of a valve, the fail-safe or predetermined position is typically the closed position, but may also be the open position.

Det bør innses at oppfinnelsen er blitt vist ved hjelp av eksempel i de ovenfor beskrevne utførelsesformene. Et antall alternative utførelsesformer vil derfor være opplagte for en fagkyndig på området uten å gå ut over rammen for oppfinnelsen stik den er beskrevet her og i illustrert på de vedføyde tegningene. It should be realized that the invention has been shown by way of example in the above described embodiments. A number of alternative embodiments will therefore be obvious to a person skilled in the field without going beyond the scope of the invention as described here and illustrated in the attached drawings.

Claims (16)

1. Olje- og gassinstallasjon omfattende et utløsersystem og en ventil aktivert ved hjelp av systemet, hvor systemet omfatter: en aksel (25); og en anordning innrettet for å energisere akselen (25); hvor ventilen blir aktivert ved hjelp av anordningen for å energisere akselen (25),karakterisert vedat anordningen som er innrettet for å energisere akselen (25) omfatter et antall transversale fluksmotorer (23), og at systemet videre omfatter et antall returfjærer (27), hvor fjærene (27) er anordnet på vekslende måte i et innfellende arrangement med hensyn tit motorene (23), og er operative for å tilbakeføre systemet til en forutbestemt stilling ved kraftsvikt.1. Oil and gas installation comprising a trigger system and a valve activated by means of the system, the system comprising: a shaft (25); and a device adapted to energize the shaft (25); where the valve is activated by means of the device to energize the shaft (25), characterized in that the device which is arranged to energize the shaft (25) comprises a number of transverse flux motors (23), and that the system further comprises a number of return springs (27), where the springs (27) are arranged in an alternating manner in a nesting arrangement with respect to the motors (23), and are operative to return the system to a predetermined position in the event of a power failure. 2. Installasjon ifølge krav 1, karakterisert vedat systemet omfatter tre suksessivt arrangerte motorer (23).2. Installation according to claim 1, characterized in that the system comprises three successively arranged motors (23). 3. Installasjon ifølge et av kravene 1-2, karakterisert vedat fjærene (27) omfatter spiralfjærer (27).3. Installation according to one of claims 1-2, characterized in that the springs (27) comprise spiral springs (27). 4 Installasjon ifølge et av kravene 1-3, karakterisert vedat fjærene omfatter lineære fjærer4 Installation according to one of the requirements 1-3, characterized in that the springs comprise linear springs 5. Installasjon ifølge et av kravene 1-4, karakterisert vedat den videre omfatter: en rotasjon/lineær-omformer (53) innrettet for å omforme rotasjonsbevegelse av akselen (45) til lineær utgang.5. Installation according to one of claims 1-4, characterized in that it further comprises: a rotation/linear converter (53) arranged to convert rotational movement of the shaft (45) into linear output. 6. Installasjon ifølge krav 5, karakterisert vedat den videre omfatter et planetgir (51) anordnet mellom motorene (43) og rotasjon/lineær-omformeren (53).6. Installation according to claim 5, characterized in that it further comprises a planetary gear (51) arranged between the motors (43) and the rotation/linear converter (53). 7 Installasjon ifølge et hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert vedat den videre omfatter en styringsenhet (79,81,83) innrettet for å styre driften av utløsersystemet.7 Installation according to any one of claims 1-6, characterized in that it further comprises a control unit (79,81,83) designed to control the operation of the trigger system. 8 Installasjon ifølge et av kravene 1-7, karakterisert vedat den videre omfatter. et kammer (15) som rommer motorene (23) og fjærene (27).8 Installation according to one of claims 1-7, characterized in that it further includes. a chamber (15) which houses the motors (23) and the springs (27). 9 Installasjon ifølge krav 8, karakterisert vedat motorkammert (15) er oljefylt.9 Installation according to claim 8, characterized in that the engine chamber (15) is filled with oil. 10 Installasjon ifølge krav 8 eller 9, karakterisert vedat motorkammeret (15) omfatter minst et fjernstyrt fartøy-grensesnitt (17) og minst én fjernstyrt fartøy-konnektor (19).10 Installation according to claim 8 or 9, characterized in that the engine chamber (15) comprises at least one remotely controlled vessel interface (17) and at least one remotely controlled vessel connector (19). 11. Installasjon ifølge et av kravene (8-10), karakterisert vedat motorkammeret (15) omfatter en trykk-kompensator (21).11. Installation according to one of the claims (8-10), characterized in that the engine chamber (15) comprises a pressure compensator (21). 12. Installasjon ifølge et av kravene 1-11, karakterisert vedat den videre omfatter: et grensesnitt (9) operativt forbundet med akselen (25) og ventilen.12. Installation according to one of claims 1-11, characterized in that it further comprises: an interface (9) operatively connected to the shaft (25) and the valve. 13. Installasjon ifølge et av kravene 1-12, karakterisert vedat den videre omfatter: en posisjonssensor (11) innrettet for å bestemme en posisjon av akselen (25).13. Installation according to one of claims 1-12, characterized in that it further comprises: a position sensor (11) arranged to determine a position of the shaft (25). 14. Installasjon ifølge krav 13, karakterisert vedat når utløseren er i den forutbestemte posisjonen, er ventilen (33) lukket.14. Installation according to claim 13, characterized in that when the trigger is in the predetermined position, the valve (33) is closed. 15. Installasjon iføgle krav 13, karakterisert vedat når uløseren er i den forutbetemte posisjonen, er ventilen (33) åpen.15. Installation in accordance with requirement 13, characterized in that when the release is in the predetermined position, the valve (33) is open. 16. Fremgangsmåte for utløsing av en ventil (33) i en olje- og gassinstallasjon ved hjelp en akset (25) og en anordning (23) for å energisere akselsen (25),karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter trinnet å operere anordningen som omfatter et antall transversale fluksmotorer (23), og et antall returfjærer (27), hvor fjærene (27) er anordnet på vekslende måte i et innfellende arrangement med hensyn til motorene (23) for å energisere akselen (25), og er operative for å tilbakeføre ventilen (33) til en forutbestemt stilling ved kraftsvikt.16. Method for triggering a valve (33) in an oil and gas installation using a shaft (25) and a device (23) to energize the shaft (25), characterized in that the method comprises the step of operating the device comprising a number transverse flux motors (23), and a plurality of return springs (27), wherein the springs (27) are alternately arranged in a nested arrangement with respect to the motors (23) to energize the shaft (25), and are operative to return the valve (33) to a predetermined position in case of power failure.
NO20065257A 2004-04-23 2006-11-15 A trigger system NO334377B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56461804P 2004-04-23 2004-04-23
PCT/IB2005/001102 WO2005103540A1 (en) 2004-04-23 2005-04-25 An actuator system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20065257L NO20065257L (en) 2007-01-12
NO334377B1 true NO334377B1 (en) 2014-02-24

Family

ID=35197058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20065257A NO334377B1 (en) 2004-04-23 2006-11-15 A trigger system

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU2005236246B2 (en)
GB (1) GB2429120B (en)
NO (1) NO334377B1 (en)
WO (1) WO2005103540A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8690117B2 (en) * 2006-05-04 2014-04-08 Capstone Metering Llc Water meter
US8602384B2 (en) * 2009-07-31 2013-12-10 Capstone Metering Llc Water meter

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2198766B (en) * 1986-12-20 1990-12-05 K E International Limited Electrically controlled valves
DE19811073C2 (en) * 1998-03-13 2000-11-02 Blum Gmbh Cylindrical, multi-phase transverse flow actuator
NO312376B1 (en) * 2000-05-16 2002-04-29 Kongsberg Offshore As Method and apparatus for controlling valves of an underwater installation
DE10134428A1 (en) * 2001-07-19 2003-01-30 Abb Research Ltd Valve actuator drive for subsea oil pipeline, is installed on sea bed, with electrical supply, operation and monitoring from above sea level
EP1333207B1 (en) * 2002-02-01 2005-08-03 Vetco Gray Controls Limited Linear actuators

Also Published As

Publication number Publication date
AU2005236246B2 (en) 2010-06-03
AU2005236246A1 (en) 2005-11-03
GB2429120B (en) 2008-01-23
GB2429120A (en) 2007-02-14
NO20065257L (en) 2007-01-12
GB0621471D0 (en) 2006-12-13
WO2005103540A1 (en) 2005-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2153098B1 (en) Actuating device and method of operating an actuating device
US5950427A (en) Fail-safe electric hydraulic actuator
EP4028635B1 (en) Subsurface safety valve and method of operating a subsurface safety valve
NO322680B1 (en) System for controlling a valve
US9920852B2 (en) Subsea electric actuator
NO20130195A1 (en) Subsea valve
US20120241007A1 (en) Actuating Device and Method for Displacing the Actuating Device
US11448243B2 (en) Electrohydraulic system for use under water, comprising an electrohydraulic actuator
US7789370B2 (en) Actuator system
US11067197B2 (en) Subsea shut-off device
NO334377B1 (en) A trigger system
CN104100755A (en) Underwater valve actuating mechanism
CN103016827B (en) Stepping hydraulic actuator for underwater throttle valve
JP2013042852A (en) Valve for sprinkler equipment
EP2649352B1 (en) An actuator for operating a valve in a fluid line
EP3992505A1 (en) Apparatus for controlling a valve
CN220452884U (en) Explosion-proof electrohydraulic actuator with built-in power supply
US20240018846A1 (en) Subsurface safety valve actuator
CN115076447A (en) Explosion-proof type electro-hydraulic actuator with built-in power supply
KR20040018063A (en) Emergency actuator for electric valve
JP2019207010A (en) Electric valve actuator
NO309441B1 (en) Hydraulic actuator
Matthews Opportunities for the Electric Operation of Valves Associated with Oil & Gas Production

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees