转环堆制造技术

转环堆(100)，用于通过输入流管线与输出流管线之间的围绕主旋转轴线的旋转接口来转移流体，转环堆(100)包括内部圆柱主体(110)和至少第一柱状环形元件(120)。至少第一柱状环形元件安装在内部圆柱主体上，使得环形元件的旋转轴线与圆柱主体的旋转轴线重合。内部圆柱主体具有至少一个内部管道(115)，内部管道平行于内部圆柱主体的旋转轴线从内部圆柱主体的圆柱基底延伸。至少一个管道具有与内部圆柱主体的圆柱表面上的周向空腔(112)连通的出口端口(114)。至少第一柱状环形元件在其内部圆柱表面上包括圆环空腔(121)。至少第一柱状环形元件在管道的出口端口的高度处安装在内部圆柱主体上，以提供圆环空腔与周向空腔形成的环形腔室，该环形腔室与至少一个内部管道的出口端口流体连通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转环堆
本专利技术涉及一种转环堆(swivelstack)，该转环堆包括用于穿过旋转接口转移流体的一个或多个转环。
技术介绍
本领域已知，流体转环堆用于通过输入流体管线与输出产品管道之间的多个旋转接口(即，在转环堆中，每个转环一个旋转接口)来转移高压流体。这样的转环堆的应用包括例如海上石油和天然气勘探，其中，在海上石油和天然气勘探中，石油和/或天然气的高压流从(深海)近海油井转移到诸如浮式生产储存卸货(FPSO)船舶的浮式船舶。通常，这种浮式船舶配备有转塔系泊系统，该转塔系泊系统可以将容纳来自井的一个或多个立管线的系泊浮筒或“系泊结构”联接到船舶上的产品管道管。由于船舶在其处于系泊位置时可以随风转动，因此，转塔系泊系统应该允许船舶和浮筒之间的一些转动。类似地，转环堆适合于在堆的每个转环中的输入流体管线与产品管道之间提供转动。已经注意到，从产品到FPSO船舶的输入流管线的数目趋向于增加，以允许增加从井到FPSO的吞吐量。由于需要将更多输入流管线容纳在转塔中，且这主要通过增加转环堆中的转环的数量来实现，因此，这会导致转环堆变得更复杂。因此，转环堆的高度增加。此外，由于在转环堆中组装了更多输入流管线，因此，需要扩大转环堆的直径。将理解的是，由于需要在构建转塔和转环堆时使用加固件，因此，堆的重量也增加。此外，增加的复杂性对于应该保持可行性和简单性的进入、维护、修理和操作提出一些要求。这也将导致设计大、高且重的转环堆。例如，应该确保连续的单元之间的足够的间距，以允许由于为了更换密封件而对正修理的单元进行局部拆卸的进入。本专利技术的目的是克服或减少现有技术的这些缺点中的一个或多个。
技术实现思路
此目的通过转环堆而实现，转环堆用于通过输入流管线与输出流管线之间的围绕主旋转轴线的旋转接口来转移流体，转环堆包括内部圆柱主体和至少第一柱状环形元件，至少第一柱状环形元件安装在内部圆柱主体上，使得环形元件的旋转轴线与圆柱主体的旋转轴线重合；内部圆柱主体具有至少一个内部管道，内部管道平行于内部圆柱主体的旋转轴线从内部圆柱主体的圆柱基底延伸；至少一个管道具有与内部圆柱主体的圆柱表面上的周向空腔连通的出口端口；至少第一柱状环形元件在其内部圆柱表面上包括圆环空腔；至少第一柱状环形元件在管道的出口端口的高度处安装在内部圆柱主体上，以使圆环空腔和环形腔室所形成环形腔室，环形腔室与至少一个内部管道的出口端口流体连通，并且内部圆柱主体的圆柱表面包括第一周向凹槽和第二周向凹槽，其中，第一周向凹槽在出口端口的高度下方，下衬套容纳在第一周向凹槽中，第二周向凹槽在出口端口的高度上方，上衬套容纳在第二周向凹槽中；柱状环形元件能够围绕内部圆柱主体旋转，同时轴向地锁定在下衬套与上衬套之间的管道的出口端口的高度处的位置。本质上，通过使用其中具有输入流管线的大内部圆柱主体芯，产生基于活塞密封构思的转环堆设计，即，柱状环形元件堆叠在中央内部圆柱主体周围。上衬套和下衬套从圆柱主体的圆柱表面径向地延伸，这有利于柱状环形元件在圆柱主体上的轴向锁定。以此方式，得到相对于现有技术转环堆的相对紧凑的转环堆。因此，相对于包括相同数目的转环的现有技术的转环堆，降低了本专利技术的转环堆的复杂性、高度和重量。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，在周向空腔的底部边缘上安装有防砂密封环，该防砂密封环配置成与柱状环形元件的圆环空腔的底部部分重叠。防砂密封环防止任何颗粒进入到内部圆柱主体与柱状环形元件之间的密封凹槽空腔中。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，上衬套和下衬套中的每一个均包括内部安装环和衬环；内部安装环包括径向突出边缘并且位于相应的周向凹槽中；衬环安装在内部安装环的径向突出边缘上。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，内部安装环包括顶部开口环和底部开口环；顶部开口环和底部开口环具有与周向凹槽的宽度对应的宽度；顶部开口环具有与周向凹槽的深度对应的厚度；底部开口环具有大于周向凹槽的深度的厚度，使得底部开口环的突出部分形成径向突出边缘。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，上衬套的衬环包括用于柱状环形元件的上径向表面(即，在径向方向上延伸)的支承表面。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，下衬套的衬环包括用于柱状环形元件的下径向表面的支承表面。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，衬环的支承表面包括低摩擦表面材料。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，衬环包括安装在突出边缘的上表面上的顶部衬环和安装在突出边缘的下表面上的底部衬环。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，转环堆包括至少第二柱状环形元件；第二柱状环形元件安装在第一柱状环形元件下方或上方的内部圆柱主体上，其中，至少一个管道具有第二出口端口，第二出口端口与内部圆柱主体的圆柱表面上的周向空腔连通；第二柱状环形元件在其内部圆柱表面上包括圆环空腔，并且第二柱状环形元件在管道的第二出口端口的高度处安装在内部圆柱主体上，以使第二柱状环形元件的圆环空腔和与第二出口端口关联的周向空腔形成与至少一个内部管道的第二出口端口流体连通的环形腔室。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，第二出口端口的高度处的内部圆柱主体的直径与第一出口端口的高度处的内部圆柱主体的直径相同。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，第二出口端口位于第一出口端口上方，并且第二出口端口的高度处的内部圆柱主体的直径小于第一出口端口的高度处的内部圆柱主体的直径。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，在轴向方向上，第一柱状环形元件与第二柱状环形元件以至少等于第一柱状环形元件或第二柱状环形元件的高度的距离间隔。通过提供这种空间，下柱状环形元件或上柱状环形元件可以向上或向下移动，这允许可以更换相应的柱状环形元件与内部圆柱主体的相关圆环空腔之间的密封件。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，转环堆包括至少四个柱状环形元件，并且配对的柱状环形元件具有中间空间，中间空间至少稍微大于与所述空间相邻的柱状环形元件之一的至少高度。通过将柱状环形元件成对分组，每对中的柱状环形元件均有可用的更换密封件的空间。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，内部安装环由安装环段组成，并且衬环由衬环段组成。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，内部圆柱主体包括用于铺设其他流管线和/或电力电缆的中央圆柱孔。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，转环堆还包括第二内部圆柱主体和夹紧装置，第二内部圆柱主体安装在内部圆柱主体的圆形顶部表面上，其中，夹紧装置位于内部圆柱主体与第二内部圆柱主体之间的交界处，并且提供内部圆柱主体与第二内部圆柱主体之间的机械联接。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，内部圆柱主体中的至少一个内部管道与第二内部圆柱主体中的相应的内部管道对齐。根据一个方面，本专利技术提供了如上所述的转环堆，其中，所述内部圆柱主体是大致的大圆柱体。此外，本专利技术涉及一种用于海上作业且包括转塔系泊系统的船舶，其中，转塔系泊系统配备有如上所述的转环堆。优选实施方式通过从属权利要求进一步限定。附图说明下面将参考示出本专利技术的示例性实施方式的附图更详本文档来自技高网...

【技术保护点】
转环堆，用于通过输入流管线与输出流管线之间的围绕主旋转轴线的旋转接口来转移流体，所述转环堆包括内部圆柱主体和至少第一柱状环形元件，所述至少第一柱状环形元件安装在所述内部圆柱主体上，使得所述环形元件的旋转轴线与所述圆柱主体的旋转轴线重合；所述内部圆柱主体具有至少一个内部管道，所述内部管道平行于所述内部圆柱主体的旋转轴线从所述内部圆柱主体的圆柱基底延伸；所述至少一个管道具有与所述内部圆柱主体的圆柱表面上的周向空腔连通的出口端口；所述至少第一柱状环形元件在所述至少第一柱状环形元件的内部圆柱表面上包括圆环空腔；所述至少第一柱状环形元件在所述管道的出口端口的高度处安装在所述内部圆柱主体上，以使所述圆环空腔与所述轴向空腔形成环形腔室，所述环形腔室与所述至少一个内部管道的出口端口流体连通，以及所述内部圆柱主体的圆柱表面包括第一周向凹槽和第二周向凹槽，其中，所述第一周向凹槽在所述出口端口的高度下方，下衬套容纳在所述第一周向凹槽中，所述第二周向凹槽在所述出口端口的高度上方，上衬套容纳在所述第二周向凹槽中；所述柱状环形元件能够围绕所述内部圆柱主体旋转，同时在所述下衬套与所述上衬套之间轴向地锁定于所述管道的出口端口的高度处的位置中。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.23 EP 15191243.31.转环堆，用于通过输入流管线与输出流管线之间的围绕主旋转轴线的旋转接口来转移流体，所述转环堆包括内部圆柱主体和至少第一柱状环形元件，所述至少第一柱状环形元件安装在所述内部圆柱主体上，使得所述环形元件的旋转轴线与所述圆柱主体的旋转轴线重合；所述内部圆柱主体具有至少一个内部管道，所述内部管道平行于所述内部圆柱主体的旋转轴线从所述内部圆柱主体的圆柱基底延伸；所述至少一个管道具有与所述内部圆柱主体的圆柱表面上的周向空腔连通的出口端口；所述至少第一柱状环形元件在所述至少第一柱状环形元件的内部圆柱表面上包括圆环空腔；所述至少第一柱状环形元件在所述管道的出口端口的高度处安装在所述内部圆柱主体上，以使所述圆环空腔与所述轴向空腔形成环形腔室，所述环形腔室与所述至少一个内部管道的出口端口流体连通，以及所述内部圆柱主体的圆柱表面包括第一周向凹槽和第二周向凹槽，其中，所述第一周向凹槽在所述出口端口的高度下方，下衬套容纳在所述第一周向凹槽中，所述第二周向凹槽在所述出口端口的高度上方，上衬套容纳在所述第二周向凹槽中；所述柱状环形元件能够围绕所述内部圆柱主体旋转，同时在所述下衬套与所述上衬套之间轴向地锁定于所述管道的出口端口的高度处的位置中。2.根据权利要求1所述的转环堆，其中，在所述周向空腔的底部边缘上安装有砂密封环，所述砂密封环配置成与所述柱状环形元件的圆环空腔的底部部分重叠。3.根据权利要求1或2所述的转环堆，其中，所述上衬套和所述下衬套中的每一个均包括内部安装环和衬环；所述内部安装环包括径向突出边缘并且位于相应的周向凹槽中；所述衬环安装在所述内部安装环的径向突出边缘上。4.根据权利要求3所述的转环堆，其中，所述内部安装环包括顶部开口环和底部开口环；所述顶部开口环和所述底部开口环具有与所述周向凹槽的宽度对应的宽度；所述顶部开口环具有与所述周向凹槽的深度对应的厚度；所述底部开口环具有大于所述周向凹槽的深度的厚度，使得所述底部开口环的突出部分形成所述径向突出边缘。5.根据权利要求3或4所述的转环堆，其中，所述衬环的支承表面包括低摩擦表面材料。6.根据权利要求1至5中任一项所述的转环堆，还包括：至少第二柱状环形元件；所述第二柱状环形元...

【专利技术属性】
技术研发人员：利瓦·克里斯汀·兰德瑞安娜瑞维尼，
申请(专利权)人：瑞士单浮筒系泊公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH