Key information

Title
Subsea demperstag
Application number
20160672
Case type
National
Status
14.08.2017 Patent meddelt (B1)
Filed
22.04.2016
Effective date
22.04.2016
Publicly available
14.08.2017
Next annual fee due
30.04.2027
Applicant
Tech Damper AS (NO)
Owner
MOMENTUM TECHNOLOGIES AS (NO)
Inventor
Ole Martin Mobeck (NO)
Agent
ACAPO ONSAGERS AS (NO)
Granted
14.08.2017
Patent number
341043
Expiry date
22.04.2036

Abstract and drawing

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content.
Et subsea demperstag omfattende en sylinderkropp (C) utstyrt med et innvendig demperkammer (9) fylt med demperolje (A), hvilket demperkammer (9) rommer en gjennomløpende stempelstang (D) med et stempel (7) som deler demperkammeret (9) i to delkammer (9a, 9b), og der stemplet (7) er utstyrt med en eller flere ventiler (3) som tillater fluidkommunikasjon mellom nevnte delkammer (9a, 9b). Til hver ende av sylinderkroppen (C) er det montert et sammentrykkbart og fluidfylt kammer (F) med et fluid (B) som opptar same trykk som omgivende vanntrykk, der respektive fluidkammer (F) er i fluidkommunikasjon med hverandre, og sylinderkroppen (C) omfatter en trykksettingsventil eller membran (3) som overfører trykket fra nevnte fluid (B) i minst et av de sammentrykkbare fluidkamrene (F) til demperoljen (A) i demperkammeret (9).

Publications

B1A1
Checking availability of the latest published version...

Documents

 Expand Download files (23)
Date
 Date Doc. No. Process Case number In/Out Journal description To/from
 04.04.2025 02-01 Overdragelse av søknad/rettighet Endring av fullmektig 2025/04561 UT GH Forespørsel ACAPO ONSAGERS AS
 01.04.2025 01-03 Overdragelse av søknad/rettighet Endring av fullmektig 2025/04561 INN POA MOMENTUM AS ACAPO ONSAGERS AS
 01.04.2025 01-02 Overdragelse av søknad/rettighet Endring av fullmektig 2025/04561 INN Overdragelse_av_patenter ACAPO ONSAGERS AS
 01.04.2025 01-01 Overdragelse av søknad/rettighet Endring av fullmektig 2025/04561 INN Generell henvendelse ACAPO ONSAGERS AS
 15.08.2017 10-01 Saksbehandling 20160672 UT PT Registreringsbrev Nasjonal Patent (15)
14.06.2017 09-01 Saksbehandling 20160672 UT PT Meddelelse om patent Acapo AS
 08.06.2017 08-02 Saksbehandling 20160672 INN Hovedbrev Acapo AS
 08.06.2017 08-01 Saksbehandling 20160672 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) Acapo AS
 07.06.2017 07-01 Saksbehandling 20160672 UT Realitet patent Acapo AS
 16.05.2017 06-04 Saksbehandling 20160672 INN Beskrivelse Acapo AS
 16.05.2017 06-03 Saksbehandling 20160672 INN Patenttegninger Acapo AS
 16.05.2017 06-02 Saksbehandling 20160672 INN Hovedbrev Acapo AS
 16.05.2017 06-01 Saksbehandling 20160672 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) Acapo AS
 22.11.2016 05-02 Saksbehandling 20160672 UT PT report 01:16:35
22.11.2016 05-01 Saksbehandling 20160672 UT Realitet patent Acapo AS
 18.07.2016 04-03 Saksbehandling 20160672 INN Overdragelsesdokument Acapo AS
 18.07.2016 04-02 Saksbehandling 20160672 INN Fullmakt Acapo AS
 18.07.2016 04-01 Saksbehandling 20160672 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) Acapo AS
 26.04.2016 03-01 Saksbehandling 20160672 UT Formalia 1 Acapo AS
 26.04.2016 02-01 Saksbehandling 20160672 UT Infobrev til oppfinner Acapo AS
 22.04.2016 01-03 Saksbehandling 20160672 INN Beskrivelse
22.04.2016 01-02 Saksbehandling 20160672 INN Figurer
22.04.2016 01-01 Saksbehandling 20160672 INN Søknadsskjema Patent

Description, claims and drawings

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content. Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et et subsea demperstag, omfattende en sylinderkropp utstyrt med et innvendig demperkammer fylt med demperolje, hvilket demperkammer rommer en gjennomløpende stempelstang med et stempel som deler demperkammeret i to delkammer, og der stemplet er utstyrt med en eller flere ventiler som tillater fluidkommunikasjon mellom nevnte delkammer.Vibrasjoner i olje- og gassrør eller andre installasjoner subsea er et problem som har fått økende oppmerksomhet de senere årene. Problemet har vist seg å være mer omfattende enn man trodde, og det innses nå at det må iverksettes tiltak for å opprettholde sikkerheten.Vibrasjoner i en struktur over en gitt grense påfører strukturen spenninger som igjen vil føre til utmatting og brudd over tid. Brudd i et oljeførende rør vil gi meget uheldige miljøkonsekvenser, samt dramatiske konsekvenser for det ansvarlige selskapet.Med økende fokus på levetidsforlengelse av felt, blir det derfor viktigere og viktigere å sikre installasjonen mot utmattingsbrudd. Å dempe vibrasjonene under en kritisk grense vil direkte føre til økt levetid. Det kan også i ekstra grad medvirke til å sikre produksjon i en brønn.Det finnes per i dag begrensede løsninger for vibrasjoner subsea. For vibrasjoner med lave frekvenser er lineære demperstag mest effektivt, Tradisjonelle demperstag har lav dempeeffekt på lav hastighet og høy hysterese (slakke).Fra patentlitteratur vises blant annet til US 2013/0206522 A1, US 2012/0241009 A1, US 2008251980 A1 og US 4724970 A.Nevnte US 2013/0206522 A1 omhandler en støtdemper som har et rørformet hus, et lager tettende montert til den fremre ende av det rørformede hus, et stempel montert i det rørformede hus for en gjensidig glidende bevegelse, som definerer inne i det rørformede huset et arbeidskammer og et akkumulatorkammer. En spindel er forbundet med stempelet og rager ut fra det rørformede huset gjennom lageret. I det minste en fluidkanal forbinder arbeidskammeret til akkumulatorkammeret. En kompensasjonsmembran vendt mot akkumulatorkammeret omfatter en hylse av et deformerbart materiale som er montert mellom endene av lageret. Kompensasjons-membranen har en bakre ende foldet bakover slik at den omslutter den skålformede bakre ende av lageret, og er forsynt med en formet kant for å tilveiebringe en tetning mellom lageret og stempelstangen.Demperstaget i følge oppfinnelsen vil ha høyt fokus på demperkontroll ved lave hastigheter, samtidig som det kan yte store krefter ved høy fart. Det er også fokusert på at det skal være lettere å få kvalifisert demperstaget for subsea installasjon ved å konstruere demperstaget slik at trykket på havdypet ikke påvirker demperstaget.Demperen kan gjøres uavhengig av installasjonsdyp på grunn av konstant internt volum, og trykknøytral i forhold til vanntrykk, samt lav hysterese og kan ha muligheten for å deaktivere demperfunksjonen subsea.Ved demperstagets konstruksjon, tetninger og funksjon er det lagt spesielt vekt på de utfordringer som finnes ved trykkdifferanser i og utenfor demperen ved produksjon, montering og drift subsea.Demperen kan være konstruert slik at det ikke er nødvendig å benytte gasstrykkreservoar for å håndtere interne volumendringer på grunn av stempelstangens oljefortregning, som på konvensjonelle teleskopdempere og hydraulikk sylindre. Demperen i følge oppfinnelsen kan ha konstant volum internt ved sammentrykking og uttrekk. Ingen akseltetninger trenger dermed bli utsatt for sjøvann eller høyere trykk enn det som demperfunksjonen bygger opp uansett installasjonsdyp.Dempestaget kan også ha en spesialfunksjon for å slå av demperfunksjonen og gjøre den kraftløs. Dette kan gjøres fra et ROV panel via en hydraulisk slange. ROV panel er et panel med funksjoner som er montert på subsea utrustning. Panelet kan være utformet så en miniubåt kan betjene det.Overnevnte formål oppnås med et subsea demperstag som angitt innledningsvis, omfattende en sylinderkropp utstyrt med et innvendig demperkammer fylt med demperolje, hvilket demperkammer rommer en gjennomløpende stempelstang med et stempel som deler demperkammeret i to delkammer, og der stemplet er utstyrt med en eller flere ventiler som tillater fluidkommunikasjon mellom nevnte delkammer. Til hver ende av sylinderkroppen er det montert et sammentrykkbart og fluidfylt kammer med et fluid som opptar same trykk som omgivende vanntrykk, der respektive fluidkammer er i fluidkommunikasjon med hverandre, og sylinderkroppen omfatter en trykksettingsventil eller membran som overfører trykket fra nevnte fluid i minst et av de sammentrykkbare fluidkamrene til demperoljen i demperkammeret.Stempelstangen er fortrinnsvis festet til respektive, sammentrykkbare fluidkamre.De sammentrykkbare fluidkamrene kan være utformet som rullebelger eller trekkspillbelger fremstilt av gummi, så som armert gummi.Videre kan de sammentrykkbare og fluidfylte kamrene være i fluidkommunikasjon med hverandre via en eller flere kanaler, der den innvendige diameteren til kanalen eller kanalene er stor nok til å hindre struping av fluidstrømmen.Nevnte en eller flere ventiler i stemplet, og som styrer fluidkommunikasjonen mellom delkamrene, omfatter en ventil for å kontrollere kraften ved uttrekk og en annen ventil for å kontrollere kraften ved sammentrykking, når stempelstangen beveger seg.Trykksettingsventilen som overfører trykket fra minst en av nevnte fluidkammer til demperoljen i demperkammeret kan omfatte en tett sleide, belg eller lignende for å unngå blanding av oljer.En ende av sylinderkroppen kan være festet til et hus utstyrt med festeinnretninger, og stempelstangen kan i motsatt ende være utstyrt med festeinnretninger.Huset omgir en av nevnte fluidkammer og er fortrinnsvis utstyrt med åpninger som tillater inntrengning av omliggende sjøvann.For deaktivering av demperen kan den være utstyrt med en ventil for å kunne slå av demperkraften, der ventilen styrer fluidkommunikasjon av demperoljen mellom delkamrene via en avlastningskanal, i stedet for gjennom nevnte en eller flere ventiler i stemplet.For testing av demperen kan den være utstyrt med en serviceport for påfylling og tapping av demperolje i demperkammeret.De sammentrykkbare og fluidfylte kamre som er i fluidkommunikasjon med hverandre kan danne et konstant volumkammer som gjør demperen trykknøytral i forhold til omgivelsestrykk.Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal i det etterfølgende omtales mer detaljert med henvisning til de medfølgende figurene, hvori:Figur 2 viser en prinsippskisse av et demperstag i følge oppfinnelsen, sett i snitt. Figur 3 viser nærmere en bestemt utførelse av demperstaget i følge oppfinnelsen, sett i snitt.Demperstaget i følge oppfinnelsen kan monteres mellom et fastpunkt (anker, grunn, rigg, noe tungt) og et rør eller annen tekniske installasjon som har lavfrekvent vibrasjon eller har behov for demping. For eksempel brå trykkslag i rør. Demperstaget kan også monteres mellom rør i en flexloop (rør i spiral form for å kunne håndtere bevegelse) hvor det kan oppstå lavfrekvente vibrasjoner mellom rørene på grunn av eksterne og interne trykk og flow fenomen.I første omgang skal demperstagets sammenstilling bli forklart, deretter vil demperstages funksjon bli forklart. Som vist i prinsippskissen i figur 2 omfatter demperstaget i følge oppfinnelsen et hus E som kan være utstyrt med et festeøye 5. Huset E omfatter eller er forbundet med en sylinderkropp C som innvendig har en stempelstang D som rager ut av begge ender av sylinderkroppen C. Sylinderkroppen C er innvendig hul og fylt med demperolje A i et demperkammer 9, og som er avdelt i to kammer 9a,9b av et mellomliggende stempel 7, der stemplet 7 er utstyrt med en eller flere ventiler 1 for å kontrollere demperkraft.På respektive ender av sylinderkroppen C er det montert to sammentrykkbare fluidkammer F som i det viste eksemplet rommer olje B for konstant volumkammer. Disse sammentrykkbare fluidkamrene F er i en foretrukket utførelse utformet som rullebelger eller trekkspillbelger i armert gummi, men kan også være utformet i annet fleksibelt materiale. Uttrykket "rullebelger" er imidlertid brukt videre i beskrivelsen. Huset E er via en åpning 8 åpen til omgivelsene, dvs. til omliggende sjøvann, slik at trykket fra sjøvannet påvirker rullebelgen F. Det er montert to rullebelger F på hver ende av sylinderkroppen C og som er forbundet med hverandre via en ledning eller kanal G, slik at nevnte konstant volumkammer dannes.I minst den ene enden av sylinderkroppen C er en ventil 3 montert for å overføre trykk til demperoljen A. Tilsvarende kan det være montert en service port 4 til demperoljekammeret 9 for fylling og trykksetting av kammeret 9, eksempelvis for å kunne teste demperen på land.Et vesentlig trekk ved oppfinnelsen er at ved bruk av en gjennomgående stempelstang D får man ikke volumendring i demperen og unngår dermed gassreservoar for å håndtere dette. Men det er viktig å trykksette demperoljen A for å unngå kavitasjon, og dette gjøres ved å overføre sjøvannstrykket som virker på rullebelgene F, der trykket går via oljen/væsken B i rullebelgene F og blir overført til demperoljen A via en ventil/membran 3. Dette gjør at demperen blir trykknøytral i forhold til sjøvannstrykket og ingen pakninger/tetninger trenger å bli utsatt for sjøvann. At to rullebelger F er koblet sammen via kanalen(e) G er med på å oppnå null volumendring i demperen.Demperen er fortrinnsvis laget med stor diameter på demperstempelet 7 for å flytte store mengder olje ved små bevegelser, slik at dette øker kontrollen på demperkraften ved lav demperhastighet. Ventilpakken 1 som struper oljen og bestemmer demperkraften er montert direkte på stempelet 7, og det kan være en ventil for å kontrollere kraften ved uttrekk og en annen ventil for sammentrykking, og som gjør at demperen får meget lav hysterese.Dempere med stor stempeldiameter flytter mye olje og dette kan forårsake kavitasjon bak stempelet ved høyere hastigheter, men dette kan kureres ved å trykksette demperoljen. Det er ikke ønskelig å operere med gassreservoar for å oppnå dette, og det benyttes heller trykket fra omliggende sjøvann. Når demperen i følge oppfinnelsen senkes ned på installasjonsdyp vil sjøvannstrykket presse mot rullebelgen F, hvilket trykksetter oljen B i belgen F, og via ventilen 3 vil trykket forplante seg inn i demperoljen A i demperkammeret 9. På denne måten vil hele demperen bli trykknøytral i forhold til sjøvannstrykket på utsiden og det blir ingen trykkbelasting på sylinderkroppen C eller rullebelgene F som resultat av at demperen monteres på dypt vann.Ventilen 3 vil ikke se noe flow, kun en trykk overføring. Den kan derfor bestå av en tett sleide, membran eller belg for å unngå blanding av oljer eller for å kunne avlaste trykket hvis demperen tas opp fra ekstreme dyp. Men på tegningen er det montert en tilbakeslagsventil som åpner for trykk inn mot demperoljen A i demperkammeret 9 Når demperen installeres på havdypet vil trykket på demperoljen A bli trykksatt på grunn av sjøvannstrykket og kavitasjon vil ikke oppstå.Stempelstangen D er gjennomgående og vil derfor ikke forårsake volumendringer i sylinderkroppen C. I begge ender av stempelstangen D på utsiden av sylinderkroppen C er det montert en rullebelg F i gummi, hvilket gir to kammer 10a, 10b som oljefylles. Kamrene 10a, 10b forbindes med kanalen(e) G. Når demperen beveger seg vil volumet i det ene kammeret utvide seg og det andre bli mindre, der forholdet mellom økning og minking av volum er likt. Via kanalen(e) G vil oljen B veksle side når demperen beveger seg og volumet forblir konstant i demperen. Derfor oppnås ingen trykkendringer i dette systemet. Kanalen(e) G bør være mange nok og store nok til at det ikke blir noen strupeeffekt når oljen B strømmer gjennom kanalen(e) G. Stempelstangpakningene vil heller ikke bli utsatt for sjøvann. På grunn av denne konstruksjonen med konstant volum vil ikke demperen yte noe statisk skyvekraft med stempelstangen D og sjøvannstrykket vil heller ikke kunne skyve stempelstangen D inn i demperen på grunn av trykk. Huset E vil være åpent så sjøvann trykker mot rullebelgene F.Det er ønskelig å kunne slå av demperkraften på demperen ved service eller flytting av utrustningen demperen er montert på mens den er subsea. Dette kan gjøres ved at man åpner en ventil 2 som via en kanal H er forbundet med de to demperkamrene 9a,9b. Da vil oljen A strømme gjennom kanalen H i stedet for gjennom demperventilen 1 i stemplet 7 når demperen beveger seg. Ventilen 2 kan åpnes med hjelp av hydraulikktrykk fra et ROV panel som er montert lett tilgjengelig for en ROV. Man kan også ha en elektrisk fjernstyring eller mekanisk betjening av ventilen direkte på demperen. Den hydrauliske ventilen 2 på tegningen er slik at ved slangebrudd vil ventilen stenge slik at normal demperfunksjon blir opprettholdt.På grunn av at demperen er trykknøytral i forhold til sjøvannstrykket vil den ikke trenge å dimensjoneres med tanke på meget høye trykk på store dyp. Både sylinderkroppen C, rullebelgene F og stempelstangpakningene rundt stempelstangen D vil ikke merke noe forskjell på belastningen om den er montert på for eksempel 50 meter eller 500 meters dyp.For å kunne teste demperen på land i produksjonssammenheng må man trykksette oljen for å unngå kavitasjon. Dette kan gjøres via serviceporten 4. Der kan man også fylle og tappe olje. Demperen vil i utgangspunktet ikke fungere tilfredsstillende i høye hastigheter i normalt atmosfæretrykk uten at man trykksetter oljen A.1: Ventiler montert på demperstempel for å kontrollere demperkraft 2: Ventil for å kunne slå av demperkraft3: Ventil som overfører sjøvannstrykket inn for å trykksette demperoljen 4: Service port til demperolje kammeret for fylling og trykksetting av kammer for å kunne teste demperen på land.10a, 10b: Belgkammer
Claims
1. Subsea demperstag, omfattende en sylinderkropp (C) utstyrt med et innvendig demperkammer (9) fylt med demperolje (A), hvilket demperkammer (9) rommer en gjennomløpende stempelstang (D) med et stempel (7) som deler demperkammeret (9) i to delkammer (9a,9b), og der stemplet (7) er utstyrt med en eller flere ventiler (3) som tillater fluidkommunikasjon mellom nevnte delkammer (9a,9b), karakterisert vedat det til hver ende av sylinderkroppen (C) er montert et sammentrykkbart og fluidfylt kammer (F) med et fluid (B) som opptar same trykk som omgivende vanntrykk, der respektive fluidkammer (F) er i fluidkommunikasjon med hverandre, ogat sylinderkroppen (C) omfatter en trykksettingsventil eller membran (3) som overfører trykket fra nevnte fluid (B) i minst et av de sammentrykkbare fluidkamrene (F) til demperoljen (A) i demperkammeret (9).2. Subsea demperstag i samsvar med krav 1,karakterisert ved at stempelstangen (D) er festet til respektive, sammentrykkbare fluidkamre (F).3. Subsea demperstag i samsvar med krav 1,karakterisert ved at de sammentrykkbare fluidkamrene (F) er utformet som rullebelger eller trekkspillbelger fremstilt av gummi, så som armert gummi.4. Subsea demperstag i samsvar med krav 1,karakterisert ved at de sammentrykkbare og fluidfylte kamrene (F) er i fluidkommunikasjon med hverandre via en eller flere kanaler (G), der den innvendige diameteren til kanalen (G) eller kanalene er stor nok til å hindre struping av fluidstrømmen.5. Subsea demperstag i samsvar med krav 1,karakterisert ved at nevnte en eller flere ventiler (3) i stemplet (7), og som styrer fluidkommunikasjon mellom delkamrene (9a,9b), omfatter en ventil for å kontrollere kraften ved uttrekk og en annen ventil for å kontrollere kraften ved sammentrykking.6. Subsea demperstag i samsvar med krav 1,karakterisert ved at trykksettingsventilen (3) som overfører trykket fra minst en av nevnte fluidkammer (F) til demperoljen (A) i demperkammeret (9) omfatter en tett sleide, belg eller lignende for å unngå blanding av oljer.7. Subsea demperstag i samsvar med krav 1,karakterisert ved at en ende av sylinderkroppen (C) er festet til et hus (E) utstyrt med festeinnretninger (5), og at stempelstangen (D) i motsatt ende er utstyrt med festeinnretninger (6).8. Subsea demperstag i samsvar med krav 7, karakterisert ved at huset (E) omgir en av nevnte fluidkammer (F) og er utstyrt med åpninger (8) som tillater inntrengning av omliggende sjøvann.9. Subsea demperstag i samsvar med krav 1,karakterisert ved at for deaktivering av demperen er den utstyrt med en ventil (2) for å kunne slå av demperkraft, der ventilen (2) styrer fluidkommunikasjon av demperoljen (A) mellom delkamrene (9a,9b) via en avlastningskanal (H), i stedet for gjennom nevnte en eller flere ventiler (3) i stemplet (7).10. Subsea demperstag i samsvar med krav 1,karakterisert ved at for testing av demperen er den utstyrt med en serviceport (4) for påfylling og tapping av demperolje (A) i demperkammeret (9).11. Subsea demperstag i samsvar med krav 1,karakterisert ved at de sammentrykkbare og fluidfylte kamre (F) som er i fluidkommunikasjon med hverandre danner et konstant volumkammer som gjør demperen trykknøytral i forhold til omgivelsestrykk.
Drawings

Priority

No priority

Patent classes

IPC classesF16L 55/04F16F 9/10CPC classesF16L 55/04F16F 9/10

Citations

US 2013/0206522 A1 (A1)US 20120241009 A1 (A1)US 2008251980 A (A)US 4724970 A (A)

Applicants, owners and inventors

Owners
MOMENTUM TECHNOLOGIES AS
Ranheimsvegen 9 7044 TRONDHEIM NO (TRONDHEIM Municipality, Trøndelag county)Org. number: 817201822Inventors
Ole Martin Mobeck
Bratsbergveien 51 7037 TRONDHEIM NO (TRONDHEIM Municipality, Trøndelag county)

Agent

ACAPO ONSAGERS AS
ACAPO ONSAGERS AS

Org. number: 932214636

Name and address are automatically synchronized with the Brønnøysund Register Centre.

Open in The Brønnøysund Register Centre
Edvard Griegs vei 1 5059 BERGEN NO (BERGEN Municipality, Vestland county)
Org. number: 932214636
Reference: -

Status history

Payment history

Oppositions and appeals

No oppositions or appeals

Administrative limitation

No administrative limitation

Liens and licences

No liens or licenses registered

Gazette entries

No Gazette entries foundOnly events from 2024.03.04 and onwards are shown.