用于收容來(lái)自管道的縱向部分的管道泄漏部的裝置及方法
【專利摘要】收容裝置(27)能用于收容從管的內(nèi)部通過(guò)管(11)的管壁泄漏到管周圍環(huán)境的流體。收容裝置可以包括能定位在管的外表面上的流體收容器。收容裝置包括與管的直徑密封接合的密封件(55)。在實(shí)施例中，密封件能夠借助壓力介質(zhì)而膨脹以在收容裝置與管之間形成更緊密的密封。對(duì)于海底管道應(yīng)用，收容裝置可以包括延伸到海面的立管(49)，能從立管收集泄漏流體。在實(shí)施例中，收容裝置可以包括閥，閥能選擇性地容許泄漏流體流向收集收容器。
【專利說(shuō)明】用于收容來(lái)自管道的縱向部分的管道泄漏部的裝置及方法
[0001]發(fā)明人:Khaled A.Al-Buraik(哈立德.A.阿勒-布賴克)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明總體涉及管道，尤其涉及用于收容管道泄漏部的裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0003]在2010年的墨西哥灣漏油事件之后，為提供快速響應(yīng)以收容漏油已經(jīng)提出了并實(shí)施了多種提案，但是這些提案集中于切斷泄漏鉆井的系統(tǒng)。例如，國(guó)際協(xié)會(huì)正在支持開(kāi)發(fā)一種最終能夠收容在水中深達(dá)10，000英尺的鉆井的系統(tǒng)，對(duì)該系統(tǒng)而言，壓力高達(dá)每平方英寸15，000磅，每天收集多達(dá)100，000筒的油和氣體。當(dāng)前可用的臨時(shí)系統(tǒng)能夠在深達(dá)8，000英尺的水中適應(yīng)15，000磅每平方英寸的鉆井，并且每天收集多達(dá)60，000筒。然而，這些提案沒(méi)有解決管道泄漏的問(wèn)題。
[0004]管道的磨損和破裂在所難免，因此可能會(huì)在最不期望時(shí)發(fā)生腐蝕和意外破損。響應(yīng)于此，South East Asia Pipeline Operators Group (東南亞管道操作組)(SEAPOG)在2007年4月確定了應(yīng)急管道修復(fù)設(shè)備共享(EPRES)提案。EPRES提供了緩解危險(xiǎn)且解決管道及時(shí)修復(fù)的機(jī)制。共享的服務(wù)和備用設(shè)備交換是管道操作者間的慣常做法。意愿方共享自己庫(kù)存的相互協(xié)定的基礎(chǔ)是解決及時(shí)緩解管道應(yīng)急的關(guān)鍵并且可以提供可選路徑來(lái)開(kāi)發(fā)提議裝置的原型。
[0005]就海底管道泄漏而言，重點(diǎn)在于在設(shè)計(jì)和構(gòu)造階段中整合有助于執(zhí)行未來(lái)修復(fù)的必要要求，包括材料選擇、焊接、隔離、去污、修復(fù)工程(自由跨度、管道提升)、修復(fù)用應(yīng)急材料和工序。如此，應(yīng)急管道修復(fù)設(shè)備通常是可靠近的。
[0006]根據(jù)破損的大小，通常有兩種不同的修復(fù)方案。當(dāng)破損微小，諸如為清管器仍能從管道通過(guò)的足夠小的凹痕(“可清管”凹痕)和針孔泄漏時(shí)，不需要切除破損部分。修復(fù)包括:清潔泄漏部位附近的管表面，然后在破損部分周圍安裝泄漏修復(fù)/加固夾具。判斷是否要切除管的破損段的因素包括未來(lái)的可操作清管性能、操作者管道完整性管理(“PM”)策略以及操作者管道修復(fù)哲學(xué)。
[0007]對(duì)于大的破損，諸如不可清管的凹痕或破裂，則破損段必須被切除且由一段新管替代。這種類型的修復(fù)可以包括:帶壓開(kāi)孔(hot tapping)、隔離、停產(chǎn)以及再啟用。此外，這種性質(zhì)的修復(fù)涉及到海底和地面活動(dòng)二者，包括由潛水支持船(“DSV”)、潛水推廣、勘探船和運(yùn)輸駁船構(gòu)成的海運(yùn)推廣、專用管道制備以及修復(fù)設(shè)備和管道連接設(shè)備。
[0008]不總是能夠立即停止流體流動(dòng)并且將管道減壓以進(jìn)行永久修復(fù)。因此，需要一種方法來(lái)阻止管道流體泄漏到周圍環(huán)境中直至管道被關(guān)閉、減壓和永久修復(fù)為止。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]利用提供了用于原位管道收容的裝置和操作所述裝置的方法的本發(fā)明的實(shí)施例，總體地解決或避免了這些泄漏部收容問(wèn)題，并且總體獲得了技術(shù)優(yōu)勢(shì)。具體地，公開(kāi)了用于流體收容系統(tǒng)的裝置和方法。流體收容系統(tǒng)的實(shí)施例能夠收容由于腐蝕或外力導(dǎo)致的諸如針孔或破裂部等管路系統(tǒng)穿孔所引起的來(lái)自管路系統(tǒng)的溢出流體。系統(tǒng)的實(shí)施例能夠用在諸如碳?xì)浠衔锂a(chǎn)品、水或氣體等管處理流體上。該系統(tǒng)能夠近岸和離岸使用。系統(tǒng)的實(shí)施例能夠制造成各種尺寸以適應(yīng)受影響管，例如，直徑從I”高至72”。系統(tǒng)的實(shí)施例能夠安裝在有缺陷管的周圍作為臨時(shí)修復(fù)方式來(lái)對(duì)管路系統(tǒng)減壓或用于長(zhǎng)期隔離直至管的受影響部分被修復(fù)或替換。
[0010]流體收容系統(tǒng)的實(shí)施例可以收容來(lái)自諸如用于離岸設(shè)備的管道等浸入式管狀構(gòu)件的泄漏物，尤其是用于管上半部(從0900時(shí)鐘位置至0300時(shí)鐘位置)的泄漏部。在這些實(shí)施例中，支撐基座安裝到管周圍并且用來(lái)為流體收容系統(tǒng)的其它部件提供支撐和穩(wěn)定性。支撐基座能夠由各種材料制成，包括例如金屬或高密度聚合物。基于各種因數(shù)來(lái)選擇基座的尺寸，這些因素包括管狀構(gòu)件的尺寸以及從管狀構(gòu)件到海床(或管狀構(gòu)件定位在上面的其它表面)的距離。系統(tǒng)的實(shí)施例還包括漏油收容器，漏油收容器可以為具有開(kāi)放底部的金屬板收容器并且在各端具有半圓形凹部。選擇收容器的尺寸以及凹部的尺寸，以使每個(gè)凹部的弧與管狀構(gòu)件的外徑弧大致相符，并且管狀構(gòu)件的外表面形成收容器的底部的至少一部分。收容器能夠密封管狀構(gòu)件，并且在一些實(shí)施例中，能夠密封基座。使用諸如天然橡膠或合成橡膠或者其它適合的彈性材料等密封材料來(lái)密封基座與漏油收容器之間的區(qū)域以及管與收容器之間的區(qū)域，以確保泄漏物被保留在收容器內(nèi)部。
[0011 ] 在實(shí)施例中，可膨脹型密封系統(tǒng)被設(shè)計(jì)并裝配在漏油收容器的密封邊緣表面內(nèi)部以確保管主體周圍的緊密密封?？膳蛎浢芊饧軌蛴芍T如橡膠或合成彈性體等彈性材料制成并且能夠例如利用諸如空氣、氮?dú)饣駽O2等氣體來(lái)膨脹，或者利用液壓流體來(lái)膨脹。一旦漏油收容器安裝到受影響管頂上，則能夠利用例如工作船經(jīng)由氣動(dòng)或液壓連接件(供給線路)來(lái)使可膨脹密封件膨脹。
[0012]系統(tǒng)的實(shí)施例還包括柱子，柱子用于向上傳遞收集的流體從而將流體泵送出去。柱子可以是筒狀的或方形的并且能夠由諸如碳鋼、不銹鋼、銅或任何適合的材料等金屬板制成。為了根據(jù)受影響管的位置來(lái)適應(yīng)各種水位，柱子由可借助快速接合/解除機(jī)構(gòu)彼此疊置起來(lái)的相同尺寸的多件制成。在柱子頂部，錐形收集隔室安裝到海平面上方來(lái)提供空間以用于收集泄漏流體以及允許用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械裝置(諸如撇油泵)撇取并傳送到工作船。收集隔室可以由金屬或非金屬材料制成。
[0013]泄漏收容系統(tǒng)的實(shí)施例能夠處置來(lái)自圍繞諸如海底管等管狀構(gòu)件外周的任何位置的泄漏物。這些實(shí)施例能夠用于離岸應(yīng)用以收容來(lái)自受影響管狀構(gòu)件的泄漏物并且能夠用于長(zhǎng)期隔離直至管狀構(gòu)件被修復(fù)或更換為止。實(shí)施例不包括支撐基座。漏油收容器的實(shí)施例包括固定部分以及經(jīng)由縱向鉸鏈連接到固定部分的兩個(gè)以上液壓旋轉(zhuǎn)部分(下方隔室)。整個(gè)收容器能夠利用工作船的起重機(jī)而被下降到受影響管狀構(gòu)件的頂部，一旦到達(dá)要求的位置，能從工作船將液壓氣缸致動(dòng)以使可動(dòng)部分繞著管狀構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。鉸鏈采用用于阻止任何泄漏物通過(guò)的密封設(shè)計(jì)。可通過(guò)氣動(dòng)方式或液壓方式來(lái)致動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部分旋轉(zhuǎn)的氣缸?？膳蛎浢芊庀到y(tǒng)圍繞管并且利用例如氣體或液壓流體而膨脹。在可動(dòng)部分的底部安裝有能由同一機(jī)構(gòu)膨脹的另一可膨脹密封系統(tǒng)，以確保與受影響管緊密密封。
[0014]泄漏收容系統(tǒng)的實(shí)施例能夠用于近岸應(yīng)用以收容來(lái)自諸如管路系統(tǒng)等管狀構(gòu)件的任何泄漏部。泄漏收容系統(tǒng)能夠以水平或豎直取向安裝到管上。實(shí)施例可以包括兩個(gè)部分，當(dāng)裝配在一起時(shí)兩個(gè)部分形成圍繞受影響管的筒狀隔室。筒狀隔室能夠由適合于管工作壓力的金屬板或高密封聚合物制成。由橡膠或任何其它彈性材料制成的密封材料安裝在兩個(gè)部分之間以確保軸向上的緊密密封。凹部形成在筒狀隔室的兩端處以收存半圓形可膨脹密封系統(tǒng)。一旦裝置的兩個(gè)部分安裝到受影響管周圍且被夾緊裝置緊固，則能夠借助例如氣體或液壓流體使可膨脹密封件膨脹。根據(jù)構(gòu)造，可以存在四個(gè)可膨脹密封件，或更多或更少的密封件。當(dāng)膨脹時(shí)，密封件將分別擠壓受影響管的表面以提供管周圍的緊密密封并且防止任何泄漏物到達(dá)筒狀隔室外側(cè)。
[0015]隔離閥能夠安裝在一段上以便在需要時(shí)排出或放出所收集的泄漏流體。對(duì)于管內(nèi)流體為液體的應(yīng)用，隔離閥處于隔室的下部。對(duì)于管內(nèi)流體是氣體的應(yīng)用，閥位于隔室的上部。能夠?qū)⑼夤芑蜍浌苓B接到隔離閥以將所收集的流體放出或排出到諸如收集容器等安全位置。
[0016]在實(shí)施例中，密封系統(tǒng)是不可膨脹的。密封材料由諸如橡膠或彈性體等彈性材料制成。圍繞管形成筒狀形狀的部分能夠制成尺寸類似于受影響管的尺寸。一旦安裝到管周圍，這些段將利用夾具來(lái)擠壓管外周，因此防止泄漏物到達(dá)隔室外側(cè)。
[0017]在收容器上方設(shè)有柱子的實(shí)施例中，隔離閥能夠安裝到柱子的下方。這種隔離閥能夠?qū)⑿孤┪锔綦x延長(zhǎng)的時(shí)間段且充當(dāng)壓力收容器，直至受影響管被修復(fù)或更換為止。
[0018]流體收容系統(tǒng)的實(shí)施例提供了收容由于管道的管壁中的針孔或破裂部引起的來(lái)自管道的溢出流體的裝置。針孔或破裂部可能是由于腐蝕或外力而引起的。系統(tǒng)的實(shí)施例能夠用于各種類型的管狀構(gòu)件，包括管和管材。例如，系統(tǒng)能夠用于諸如碳?xì)浠衔锂a(chǎn)品、水或氣體等管處理流體。此外，實(shí)施例能夠用于近岸和離岸管狀構(gòu)件。而且，公開(kāi)的實(shí)施例能夠用在多種管道直徑尺寸上，例如，從I"直徑管道高至72"直徑管道。公開(kāi)的實(shí)施例提供了允許管道減壓以進(jìn)行修復(fù)的臨時(shí)修復(fù)以及在管道的受影響部分被修復(fù)或更換之前對(duì)管道的長(zhǎng)期隔尚。
[0019]在實(shí)施例中，收容裝置能圍繞管布置以收容從管的內(nèi)部穿過(guò)管的管壁而到達(dá)管周圍的環(huán)境的物質(zhì)。收容裝置可以包括:流體收容器，流體收容器的一部分能夠圍繞管的外徑表面的至少一部分布置且沿著管的軸線延伸縱向距離；一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件，其安裝到流體收容器的邊緣上，以使得當(dāng)流體收容器定位在管上時(shí)，密封構(gòu)件將流體收容器密封到管的外徑表面上；以及密封裝置，其聯(lián)接到流體收容器并且能致動(dòng)成對(duì)密封構(gòu)件供能而使密封構(gòu)件與管道的外徑表面密封接觸。
[0020]在實(shí)施例中，收容裝置還可以包括能夠緊密鄰近管布置的一個(gè)或多個(gè)基座，所述基座具有沿管的軸線延伸的長(zhǎng)度以及從布置有管的表面延伸的高度，并且流體收容器能夠布置在一個(gè)或多個(gè)基座上以使密封構(gòu)件與將管對(duì)分的虛擬平面接近共面。流體收容器可以具有形成在流體收容器的端部中的開(kāi)口，當(dāng)流體收容器布置在基座上時(shí)，所述開(kāi)口接納管的外徑表面的一部分，所述開(kāi)口具有與管的外徑基本相等的直徑，并且柱子能夠安裝到流體收容器上以提供與流體收容器的流體連通，柱子遠(yuǎn)離管的外徑表面延伸。在實(shí)施例中，密封構(gòu)件沿著流體收容器的縱向部分以及沿著開(kāi)口延伸，以使密封構(gòu)件被布置成提供與流體收容器外側(cè)的區(qū)域密封隔離的流體腔室，并且密封裝置向密封構(gòu)件提供壓力介質(zhì)以使密封構(gòu)件膨脹而與管密封接觸。
[0021]在實(shí)施例中，管能夠定位在海底，并且立管聯(lián)接到柱子并且延伸到海面上方以提供流體腔室與收集隔室之間的流體連通，所述收集隔室可從海面接觸。隔離閥能夠定位在立管中以選擇性地允許所述流體收容器的流體腔室與海面之間流體連通。
[0022]在實(shí)施例中，流體收容器的下部能夠可樞轉(zhuǎn)地安裝到流體收容器上，以使下部沿著與管的軸線平行的縱向邊緣樞轉(zhuǎn)，所述下部包括底部，當(dāng)下部向內(nèi)樞轉(zhuǎn)時(shí)，所述底部從下部延伸到管的外徑表面。下部能夠布置在布置有管的表面上并且將流體收容器定位成使流體收容器圍繞管。流體收容器可以具有形成在流體收容器的端部中的開(kāi)口，所述開(kāi)口適于在流體收容器布置在基座上時(shí)接納管的外徑表面的一部分，所述開(kāi)口具有與管的外徑基本相等的直徑。柱子能夠安裝到流體收容器上以提供與流體收容器的流體連通，所述柱子遠(yuǎn)離管的外徑表面延伸。密封構(gòu)件能夠沿流體收容器的下部的底部的縱向部分以及沿著開(kāi)口延伸，以使密封構(gòu)件布置成提供與流體收容器外側(cè)的區(qū)域密封隔離的流體腔室，并且密封裝置能夠向密封構(gòu)件提供壓力介質(zhì)以使密封構(gòu)件膨脹而與管密封接觸。
[0023]在實(shí)施例中，管定位在海底，立管連接到柱子并且延伸到海面上方且到達(dá)流體收容器，所述立管提供流體收容器的流體腔室與海面之間的流體連通。在實(shí)施例中，收容裝置可以包括隔離閥，隔離閥定位在立管中以選擇性地允許流體收容器的流體腔室與海面之間的流體連通。
[0024]在實(shí)施例中，流體腔室還包括能夠沿著縱向平面分離成上部和下部的筒狀構(gòu)件，所述上部和所述下部形成筒狀腔室的一部分。上部和下部均可以包括形成在每個(gè)端部中的開(kāi)口以使得上部和下部可圍繞管布置且彼此緊固，并且密封構(gòu)件的至少一部分圍繞開(kāi)口布置以將流體腔室的每端相對(duì)于管密封。實(shí)施例還可以包括安裝到上部和下部的至少一個(gè)夾緊構(gòu)件，以使得當(dāng)上部和下部彼此緊固時(shí)，夾緊構(gòu)件擠壓密封構(gòu)件以使密封構(gòu)件與管密封接合。
[0025]在實(shí)施例中，密封裝置可以向密封構(gòu)件提供壓力介質(zhì)，諸如增壓液壓流體或增壓氣體，以使密封構(gòu)件膨脹而與管密封接觸。實(shí)施例可以包括隔離閥，隔離閥安裝到上部和下部中的至少一個(gè)上以使從管的管壁泄漏的流體和氣體選擇性流向流體腔室。
[0026]在實(shí)施例中，收容裝置能夠圍繞管布置以收容從管內(nèi)部穿過(guò)管的管壁而到達(dá)管周圍的環(huán)境的物質(zhì)，并且可以包括:流體收容器，流體收容器的一部分能圍繞管的外徑表面的至少一部分布置且沿著管的軸線延伸縱向距離；一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件，其定位在流體收容器的一個(gè)或多個(gè)邊緣上，以使得當(dāng)流體收容器定位在管上時(shí)，密封構(gòu)件形成流體收容器與管的外徑表面之間的密封；以及一個(gè)或多個(gè)基座，其能夠緊密鄰近管布置，基座具有沿管軸線延伸的長(zhǎng)度以及從布置有管的表面上延伸的高度。流體收容器能夠布置在一個(gè)或多個(gè)基座上，以使密封構(gòu)件與將管對(duì)分的虛擬平面接近共面。流體收容器可具有形成在流體收容器的端部中的開(kāi)口，開(kāi)口適于在流體收容器布置在基座上時(shí)接納管的外徑表面的一部分，所述開(kāi)口具有與管的外徑基本相等的直徑；以及柱子，其安裝到流體收容器上以提供與流體收容器的流體連通，所述柱子遠(yuǎn)離管的外徑表面延伸。密封構(gòu)件能夠沿著流體收容器的縱向部分以及沿著開(kāi)口延伸，以使密封構(gòu)件布置成提供與流體收容器外側(cè)的區(qū)域密封隔離的流體腔室。
[0027]在實(shí)施例中，收容裝置能夠圍繞管布置以收容從管內(nèi)部穿過(guò)管的管壁而到達(dá)管周圍的環(huán)境的物質(zhì)，所述收容裝置可以包括:流體收容器，流體收容器的一部分能夠圍繞管的外徑表面的至少一部分布置且沿管的軸線延伸縱向距離，所述流體收容器具有相反兩端部以及形成在每端中的開(kāi)口，所述開(kāi)口具有與管的外徑基本相等的直徑以在流體收容器布置在管上時(shí)接納管的外徑表面的一部分；一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件，其安裝到流體收容器的一個(gè)或多個(gè)邊緣上，以使得當(dāng)流體收容器定位在管上時(shí)，密封構(gòu)件將流體收容器相對(duì)于管的外徑表面密封；流體收容器的下部，其可樞轉(zhuǎn)地安裝到流體收容器的側(cè)部，以使下部可以沿著側(cè)部的與管軸線平行的縱向邊緣樞轉(zhuǎn)，所述下部包括底部，當(dāng)下部向內(nèi)樞轉(zhuǎn)時(shí)，所述底部從下部延伸到管的外徑表面。在實(shí)施例中，下部能夠布置在布置有管的表面上并且將流體收容器定位成使流體收容器圍繞管，柱子能夠安裝到流體收容器上以提供與流體收容器的流體連通，所述柱子遠(yuǎn)離管的外徑表面延伸；并且密封構(gòu)件能夠沿著流體收容器的下部的底部的縱向部分以及沿著開(kāi)口延伸，以使密封構(gòu)件布置成提供與流體收容器外側(cè)的區(qū)域密封隔離的流體腔室。
[0028]實(shí)施例還可以包括密封裝置，密封裝置聯(lián)接到流體收容器并且能致動(dòng)成對(duì)密封構(gòu)件供能使密封構(gòu)件與管道的外徑表面密封接觸。在實(shí)施例中，密封裝置向密封構(gòu)件提供壓力介質(zhì)以使密封構(gòu)件膨脹而與管密封接觸。在實(shí)施例中，流體收容器的下部是流體收容器的一對(duì)下部中的一個(gè)，每個(gè)下部均可樞轉(zhuǎn)地安裝到所述流體收容器的側(cè)部。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]從而，可以更詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)及其它內(nèi)容將變得顯而易見(jiàn)的方式，并且可以參照在構(gòu)成本說(shuō)明書一部分的附圖中示出的本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的以上簡(jiǎn)要概括內(nèi)容進(jìn)行更具體的描述。然而，應(yīng)注意的是:附圖僅示出本發(fā)明的各種實(shí)施例，因此不應(yīng)被視為對(duì)本發(fā)明的范圍的限制，這是因?yàn)楸景l(fā)明還可能包括其它同等有效的實(shí)施例。
[0030]圖1是根據(jù)實(shí)施例的布置在海底管道上的收容裝置的側(cè)視圖。
[0031]圖2是根據(jù)實(shí)施例的沿圖1中的線2-2截取的布置在海底管道上的收容裝置的剖視圖。
[0032]圖3是根據(jù)實(shí)施例的布置在圖1的海底管道上的收容裝置的俯視平面圖。
[0033]圖4是根據(jù)實(shí)施例的布置在海底管道上且具有隔離閥的圖1的收容裝置的側(cè)視圖。
[0034]圖5是根據(jù)實(shí)施例的沿著圖4的線5-5截取的布置在海底管道上的收容裝置的剖視圖。
[0035]圖6是根據(jù)實(shí)施例的布置在海底管道上的可選收容裝置的側(cè)視圖。
[0036]圖7是根據(jù)實(shí)施例的沿著圖6的線7-7截取的布置在海底管道上的可選收容裝置的剖視圖。
[0037]圖7A是根據(jù)實(shí)施例的顯示處于運(yùn)行或預(yù)收容位置的圖7的可選收容裝置的示意性首lJ視圖。
[0038]圖7B是根據(jù)實(shí)施例的顯示出圖7的可選收容裝置的示意性剖視圖，其中，密封裝置膨脹且密封到管道上。
[0039]圖8是根據(jù)實(shí)施例的圖6的布置在海底管道上的可選收容裝置的俯視平面圖。
[0040]圖9是根據(jù)實(shí)施例的布置在海底管道上且具有隔離閥的圖6的收容裝置的側(cè)視圖。
[0041]圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的沿著圖9的線10-10截取的布置在海底管道上的收容裝置的剖視圖。
[0042]圖11是根據(jù)實(shí)施例的布置在近岸管道周圍的可選收容裝置的局部剖視側(cè)視圖。
[0043]圖1lA是根據(jù)實(shí)施例的圖11的收容裝置的密封部分的細(xì)節(jié)圖。
[0044]圖1lB是根據(jù)實(shí)施例的圖11的收容裝置的可選密封部分的細(xì)節(jié)圖。
[0045]圖12是根據(jù)實(shí)施例的沿圖11的線12-12截取的布置在近岸管道上的可選收容裝置的剖視圖。
[0046]圖12A是根據(jù)實(shí)施例的示出了收容裝置的各部分之間的接觸位置的圖12的可選收容裝置的一部分的細(xì)節(jié)圖。
[0047]圖13是根據(jù)實(shí)施例的圖11的可選收容裝置的俯視平面圖。
[0048]圖14是根據(jù)實(shí)施例的布置在豎直近岸管道周圍的圖11的可選收容裝置的側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0049]下文將參照示出本發(fā)明各實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。然而，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)為許多不同的形式，并且不應(yīng)被理解為限于本文闡述的所示實(shí)施例。更確切地說(shuō)，提供這些實(shí)施例是為了使本公開(kāi)內(nèi)容徹底和完整且充分地向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在全文中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且如果使用撇號(hào)的話，則撇號(hào)表示可選實(shí)施例或位置中的類似元件。
[0050]在下面的論述中，闡述了多方面的具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的全面理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明能夠?qū)嵤椴痪哂羞@些具體細(xì)節(jié)。另外，通常，對(duì)于獲得本發(fā)明的全面理解而言，關(guān)于管道構(gòu)造、操作、使用等的細(xì)節(jié)因?yàn)椴皇潜匾亩皇∪ィ⑶乙暈槁湓谙嚓P(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員的技能范圍內(nèi)。
[0051]參照?qǐng)D1，管道11的一部分顯示為布置在海床13上。管道11可以是適于在壓力下將液態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)從一個(gè)地點(diǎn)運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)地點(diǎn)的任何適合的管道。管道11可以是如圖所示直接定位在海床13上的管狀構(gòu)件?？商娲?，管道11能夠被支撐為與海床13間隔開(kāi)。管道11包括孔15，液態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)能夠通過(guò)孔15行進(jìn)。管道11能夠由聯(lián)接在一起的多個(gè)部件構(gòu)成，僅圖示出其中一部分?？商娲?，管道11可以是長(zhǎng)度連續(xù)的管道系統(tǒng)。在圖示的實(shí)施例中，管道11布置在海面17下方，以使流體圍繞管道11的不接觸海床13的部分。
[0052]如圖2所示，管道11具有泄漏部19，諸如可清管凹痕、針孔泄漏部或破裂部。在圖示的實(shí)施例中，泄漏部19位于管道11的上部21中。上部21是管道11的在將管道11的軸線25包含在內(nèi)的虛擬平面23上方延伸的部分。虛擬平面23能夠?qū)⒐艿?1對(duì)分并且通常平行于海床13。在實(shí)施例中，虛擬平面23可以定位在管道11的頂點(diǎn)(零度)和底點(diǎn)(180度)之間的中途。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，海床13可以包括多種地貌變化；然而，如本文所論述的,海床13通?？梢员灰暈樗降匮由?。
[0053]如圖1-3所示，收容裝置27布置在管道11的周圍。收容裝置27包括位于海床13上的、從海床向上延伸且縱向與管道11的軸線25平行的一個(gè)或多個(gè)基座29?；?9適于為收容裝置27提供穩(wěn)定性并且能夠由金屬或諸如高密度聚合物等其它材料制成。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，基座29可以具有足夠的強(qiáng)度和耐用性以支撐收容裝置27長(zhǎng)時(shí)間用于海底環(huán)境并且能夠暴露于極端溫度、極端壓力和腐蝕性元素。基座29適于緊鄰管道11裝配且從海床13向上延伸出足以將收容裝置27支撐在虛擬平面23處的量。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解到，基座29可以具有任何適合的尺寸和形狀，只要基座29如本文所描述的那樣起作用即可。
[0054]繼續(xù)參照?qǐng)D1-3，收容裝置27還包括漏油收容器31。在實(shí)施例中，漏油收容器31由金屬板、或金屬片形成，并且在相反兩端部35處具有半圓形開(kāi)口 33。在實(shí)施例中，開(kāi)口33具有與管道11的外徑基本相等的直徑，以使管道11的上部21能夠如圖2所示穿過(guò)開(kāi)口
33。在圖示的實(shí)施例中，漏油收容器31可以是大致立方體形物體，具有形成有開(kāi)口 33的相反兩端部35以及以大致垂直的角度與相反兩端部35接合的側(cè)部37。頂部39以大致垂直的角度與相反兩端部35和側(cè)部37接合并且朝向漏油收容器31的中部向內(nèi)延伸。端部35、側(cè)部37和頂部39能夠以任何適當(dāng)?shù)姆绞剑缤ㄟ^(guò)焊接來(lái)形成和接合。
[0055]在圖1-3的實(shí)施例中，收容裝置27還包括管狀的筒狀柱子41。筒狀柱子41在頂壁39中央附近與頂壁39接合，使得筒狀柱子39的孔43與由頂壁39、側(cè)部37和端部35形成的內(nèi)部腔室45流體連通。在圖示的實(shí)施例中，筒狀柱子41諸如通過(guò)將部件焊接在一起而與頂壁39接合，使得筒狀柱子41和頂壁39是單個(gè)單元。在筒狀柱子41的上端上形成有凸緣47，以使得下端上具有凸緣的管狀立管49能夠安裝到筒狀柱子41上并且向上接近海面17延伸。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，立管49可以包括一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件，一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件具有與筒狀柱子41的孔43同軸且尺寸大致相同的孔51。立管49的上端上形成有或安裝有凸緣。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，筒狀柱子凸緣47以及立管49上的凸緣可以是容許將立管49與筒狀柱子41聯(lián)接的任何適合的裝置。例如，凸緣47可以是螺栓安裝式凸緣、焊接式凸緣、快速連接式配件或類似物。收集隔室53在凸緣處安裝到立管49的上端。收集隔室53是具有從立管43的直徑向上延伸的較寬端部的錐形構(gòu)件。收集隔室53的較寬端部將延伸到海面17上方。收集隔室53向海面17上方的環(huán)境開(kāi)放且通過(guò)孔43、51與腔室45流體連通。當(dāng)收容裝置27如此處所示地進(jìn)行布置且如下面更詳細(xì)描述的那樣被供能時(shí)，來(lái)自泄漏部19的流體從管道11的內(nèi)部通過(guò)泄漏部19流入腔室45，在腔室45中流體能夠流到收集隔室53以便由容器、撇油泵或類似物收集。在實(shí)施例中，收集隔室53包括過(guò)渡到與立管49連接的錐形部分的方形上端。收集隔室53、立管49和漏油收容器31能夠由碳鋼、不銹鋼、銅或任何其他適合的材料形成，只要材料具有容許在極端溫度、極端壓力和腐蝕性海底環(huán)境中使用的適合特性即可。在實(shí)施例中，立管49可以是從漏油收容器31延伸到收集隔室53的柔性或半剛性軟管。在實(shí)施例中，無(wú)論立管49是否為剛性的，收集隔室53都可以具有足以漂浮在海面上的浮力。
[0056]收容裝置27還包括密封裝置55。密封裝置55包括定位在收容裝置27的邊緣處的一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件，當(dāng)收容裝置27如圖1-3所示布置時(shí)，一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件與管道11緊密接近或接觸。例如，側(cè)部37的與頂部39相反的下邊緣定位有和/或安裝有一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件。類似地，端部35的與頂部39相反的下邊緣定位有和/或安裝有一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件。另外，密封構(gòu)件能夠安裝到開(kāi)口 33的邊緣處。在圖示的實(shí)施例中，當(dāng)收容裝置27如圖1-3所示那樣布置時(shí)，密封裝置55的密封構(gòu)件在與管道11的接觸點(diǎn)處相對(duì)于周圍的海底環(huán)境形成密封帶，以使面向腔室45的上部21形成腔室45的下部。密封裝置55還對(duì)基座29密封。密封裝置55可以由合成橡膠、其它彈性材料或類似物形成，只要密封裝置55使收容裝置27對(duì)管道11密封即可。在實(shí)施例中，密封裝置55是可膨脹密封裝置。在這些實(shí)施例中，密封裝置55借助任何適當(dāng)?shù)难b置聯(lián)接到膨脹線路57(圖2)。膨脹線路57從密封裝置55延伸到用于提供膨脹物質(zhì)的表面容器(未示出)。在實(shí)施例中，膨脹物質(zhì)可以是諸如液壓流體、氣體(諸如氮?dú)狻⒍趸蓟蝾愃莆?等壓力介質(zhì)、或任何其他適合的膨脹物質(zhì)。一旦收容裝置27如圖所示定位，則容器能夠手動(dòng)地或者自動(dòng)地將膨脹物質(zhì)提供給膨脹線路57。這使得密封裝置55膨脹，擠壓密封裝置55使其與管道11更緊密地接觸，從而確保了防止腔室45與周圍海環(huán)境之間流體連通的密封。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，密封裝置55的各密封構(gòu)件能夠與相鄰的密封構(gòu)件連通，以使各密封構(gòu)件能夠響應(yīng)于膨脹物質(zhì)的施加而膨脹。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，在膨脹之前，密封裝置55可接近或緊鄰管道11。在一些實(shí)施例中，在膨脹之前，密封裝置55能夠?qū)艿?1密封。在膨脹后，密封裝置55沿著腔室45的接近管道11的所有表面或邊緣提供更緊密的密封。
[0057]在將收容裝置27布置在管道11上之后以及在密封裝置55膨脹之后，流體能夠從管道11流入收容裝置27的腔室45。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，在放置收容裝置27的過(guò)程中，管道11周圍的環(huán)境流體將填充腔室45、孔43以及孔51并上至海面17。一般地，流過(guò)泄漏部19的流體具有比收容裝置27周圍的流體的密度小的密度，使得泄漏的流體通過(guò)腔室45和孔43、51漂浮到海面17。從收集隔室53內(nèi)的海面17，能夠從海面撇取泄漏的流體。這樣，從管道11的上部21泄漏的流體能夠被收容和收集。另外，管道11能夠在收容裝置27的放置和密封之后減壓以限制或收容較大量的漏油并且允許進(jìn)行管道11的永久性修復(fù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，管道11的減壓會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間。在圖示的實(shí)施例中，收容裝置27能夠在管道11的減壓期間內(nèi)保持泄漏部19密封在腔室45內(nèi)。
[0058]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，在一些實(shí)施例中，可能由于穿過(guò)泄漏部19的物質(zhì)的流量，在腔室45內(nèi)發(fā)生壓力堆積。壓力可能會(huì)顯著增大并且施加使收容裝置27推離或脫離基座29的力，從而破壞密封裝置55形成的密封。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，在這些實(shí)施例中，可以使用適合的夾緊機(jī)構(gòu)將收容裝置27緊固到基座29和管道11 二者。例如，金屬帶能夠螺紋連接到收容裝置27的在筒狀柱子41的相反兩側(cè)的部分上，然后纏繞到管道11上。這些金屬帶還能夠纏繞到基座29上。
[0059]在可選的實(shí)施例中，如圖4-5所示，隔離閥42聯(lián)接到筒狀柱子41。在圖示的實(shí)施例中，隔離閥42具有直徑與筒狀柱子41的孔43的直徑相等的中央通道44，但是中央通道44的直徑可以不同。轉(zhuǎn)接器聯(lián)接到筒狀柱子41以將來(lái)自筒狀柱子41的孔43的流體流引導(dǎo)到隔離閥42的中央通道44。如圖所示，立管49的孔51具有與隔離閥42的尺寸相似的直徑，使得流體可以從隔離閥42流入立管49，而無(wú)需進(jìn)一步引導(dǎo)。類似地，收集隔室53能夠定尺寸為如圖所示聯(lián)接到立管49。隔離閥42容許收容裝置27的操作者將泄漏部隔離長(zhǎng)的時(shí)間段并且阻止來(lái)自通道11的泄漏流體通過(guò)而從收容裝置27離開(kāi)。在一些實(shí)施例中，能夠在隔離閥42的上方連接真空泵以對(duì)立管49減壓。立管49的減壓對(duì)來(lái)自管道11的流體流偏壓而使流體流通過(guò)泄漏部19進(jìn)入立管49。這降低了泄漏部19對(duì)周圍環(huán)境的進(jìn)一步污染的風(fēng)險(xiǎn)。
[0060]參照?qǐng)D6-8，在管道11的周圍布置可選的收容裝置65。圖6_8的管道11包括上述圖1-3的管道11的部件。如圖7所示，管道11具有泄漏部61，諸如可清管凹痕、針孔泄漏部或破裂部。在圖示的實(shí)施例中，泄漏部61位于管道11的下部63中。下部63是管道11的懸接在將管道11的軸線25包含在內(nèi)的虛擬平面23下方的部分。虛擬平面23將管道11對(duì)分并且大致平行于海床13。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，海床13可以包括多種地貌變化，然而，如本文中論述的，海床13通?？杀灰暈樗降匮由臁Ｓ捎谛孤┎?1的位置在虛擬平面23下方的下部63中，圖1-3的收容裝置27對(duì)于收容泄漏部61可能是無(wú)效的。
[0061]在圖示的實(shí)施例中，收容裝置65適于基本上圍繞管道11。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解至|J，收容裝置65可以不圍繞管道11的與海床13相接觸的部分。收容裝置65包括一個(gè)或多個(gè)縱向延伸的鉸接部分67和漏油收容器69。在實(shí)施例中，漏油收容器69由在相反兩端部73處具有半圓形開(kāi)口 71的金屬板形成。在實(shí)施例中，開(kāi)口 71具有與管道11的外徑基本相等的直徑，以使管道11的上部21能夠如圖7所示穿過(guò)開(kāi)口 71。在圖示的實(shí)施例中，漏油收容器69可以是大致立方體形物體，且具有形成有開(kāi)口 71的相反兩端部73和以大致垂直的角度與相反兩端部73接合的側(cè)部75。頂部76以大致垂直的角度與相反兩端部73和側(cè)部75接合并且朝向漏油收容器69的中部向內(nèi)延伸。端部73、側(cè)部75和頂部76能夠以任何適當(dāng)?shù)姆绞?，例如通過(guò)焊接來(lái)形成和接合。
[0062]鉸接部分67以任何適當(dāng)?shù)姆绞铰?lián)接到側(cè)部75，只要鉸接部分67能夠在鉸接部分67的位于側(cè)部75附近且沿側(cè)部75的長(zhǎng)度延伸的相聯(lián)接的縱向部分上樞轉(zhuǎn)即可。鉸接部分67包括向下懸接的側(cè)部77和向內(nèi)延伸的底部79。鉸接部分67能夠繞鉸鏈樞軸81樞轉(zhuǎn)，以使得當(dāng)收容裝置65如圖6-8所示布置在管道11上時(shí)鉸接部分67能夠朝向管道11和遠(yuǎn)離管道11移動(dòng)。收容裝置65在樞軸81處是可密封的從而不會(huì)通過(guò)樞軸81發(fā)生流體連通。當(dāng)如圖6-8所示布置在管道11上時(shí)，樞軸81能夠定位在管道11的接近海床13布置的底部和管道11的與管道11的底部相反的頂部之間的中途。底部79可以是類似于圖1-3中的密封裝置55的彈性元件，下面將更詳細(xì)說(shuō)明這點(diǎn)。鉸接部分67包括當(dāng)如圖7所示布置時(shí)從側(cè)部77延伸到管道11的側(cè)部元件78(圖6)。側(cè)部78的內(nèi)部將形成為與管道11的外徑表面相符合且包括布置在內(nèi)部上的密封構(gòu)件。
[0063]鉸接部分67還包括可致動(dòng)筒狀體83，可致動(dòng)筒狀體83具有與側(cè)部75聯(lián)接的第一端和與鉸接部分67聯(lián)接的第二端。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，筒狀體83能夠聯(lián)接到收容裝置65的任何適當(dāng)?shù)牟糠?，只要筒狀體83如下面所述的那樣操作即可。筒狀體83能夠被供給來(lái)自表面容器(未示出)、由收容裝置65承載的供給裝置或類似物的液壓流體壓力、氣體壓力等。在操作中，筒狀體83能夠致動(dòng)以對(duì)鉸接部分67施加力，使得鉸接部分67在樞軸81上樞轉(zhuǎn)。在收容裝置65置于管道11周圍的過(guò)程中，筒狀體83致動(dòng)以拉動(dòng)鉸接部分67遠(yuǎn)離收容裝置65的腔室85，如圖7A所示。一旦定位在管道11的周圍，筒狀體83能夠再次致動(dòng)以施加力而使鉸接部分67在樞軸81上移至圖7所示的位置，從而將管道11置于腔室85內(nèi)。
[0064]在圖6-8的實(shí)施例中，收容裝置65還包括管狀的筒狀柱子87。筒狀柱子87在頂壁76的中央附近與頂壁76接合，使得筒狀柱子76的孔89與由頂壁76、側(cè)部75和端部73形成的內(nèi)部腔室85流體連通。在圖示的實(shí)施例中，筒狀柱子87諸如通過(guò)焊接來(lái)與頂壁76接合，使得筒狀柱子87和頂壁76可以是單個(gè)單元。在筒狀柱子87的上端上形成有凸緣91，使得下端上具有凸緣的管狀立管93能夠安裝到筒狀柱子87上并且接近海面17向上延伸。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，立管93可以包括一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件，一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件具有與筒狀柱子87的孔89同軸且尺寸基本相等的孔95。立管93的上端形成有或安裝有凸緣。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，筒狀柱子凸緣87以及立管93上的凸緣可以是容許立管93聯(lián)接到筒狀柱子87的任何適當(dāng)?shù)难b置。例如，凸緣87和立管凸緣可以是螺栓連接式凸緣、焊接式凸緣、快速連接式配件或類似物。收集隔室97在凸緣處安裝到立管93的上端。收集隔室97是具有從立管87的直徑向上延伸的較寬端部的錐形構(gòu)件。收集隔室97的較寬端部將延伸到海面17上方。收集隔室97向海面17上方的環(huán)境開(kāi)放并且通過(guò)孔89、95與腔室85流體連通。當(dāng)收容裝置65如此處所示地進(jìn)行布置且如下面更詳細(xì)描述的那樣被供能時(shí)，來(lái)自泄漏部61的流體從管道11的內(nèi)部流過(guò)泄漏部61而進(jìn)入腔室85，在腔室85中流體能夠流到收集隔室97以便由容器、撇取泵或類似物收集。在實(shí)施例中，收集隔室97包括過(guò)渡到與立管93連接的錐形部分的方形上端。收集隔室97、立管93和漏油收容器69能夠由碳鋼、不銹鋼、銅或任何其它適合的材料形成，只要材料對(duì)極端溫度、極端壓力和腐蝕性海底環(huán)境具有適當(dāng)耐受性即可。在實(shí)施例中，立管93可以是從漏油收容器69延伸到收集隔室97的柔性或半剛性軟管。在實(shí)施例中，無(wú)論立管93是否為剛性的，收集隔室97都可具有足以漂浮在海面上的浮力。
[0065]收容裝置65還包括密封裝置99。密封裝置99包括位于收容裝置65的邊緣處的一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件，當(dāng)收容裝置65如圖6-8所示布置時(shí)，一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件緊密接近或接觸管道11。例如，鉸接部分67的底部79可安裝有密封構(gòu)件，當(dāng)收容裝置65如圖7所示布置在管道11上時(shí)，該密封構(gòu)件適于在底部79與管道11的外徑表面之間延伸。類似地，適于布置在管道11的外徑和開(kāi)口 71的邊緣附近的側(cè)部78的內(nèi)部可包括定位于側(cè)部78的內(nèi)部上的密封構(gòu)件。在圖示的實(shí)施例中，密封裝置99的密封構(gòu)件當(dāng)被供能時(shí)在與管道11的接觸點(diǎn)處形成密封帶。這樣，腔室85能夠?qū)⒐艿?1的外徑表面的一部分相對(duì)于周圍的海底環(huán)境密封。在圖示的實(shí)施例中，當(dāng)如圖6-8所示布置時(shí)，密封裝置99將泄漏部61對(duì)周圍的海底環(huán)境密封。密封裝置99能夠由合成橡膠、其它彈性材料或類似物形成，只要密封裝置99至少提供收容裝置65與管道11之間的大致流體緊密密封即可。在實(shí)施例中，密封裝置99是可膨脹密封裝置。在這些實(shí)施例中，密封裝置99借助任何適當(dāng)方式聯(lián)接到膨脹線路101。膨脹線路101從密封裝置99延伸到用于提供膨脹物質(zhì)的表面容器(未示出)。在實(shí)施例中，膨脹物質(zhì)可以是液壓流體、氣體(諸如氮?dú)?、二氧化碳或類似?、或任何其它適合的膨脹物質(zhì)。一旦收容裝置65如圖7所示那樣定位，容器能夠手動(dòng)地或者自動(dòng)地將膨脹物質(zhì)供給膨脹線路101。這使得密封裝置99膨脹，從而擠壓密封裝置99使密封裝置與管道11更緊密地接觸，從而確保阻止腔室85與周圍海底環(huán)境之間流體連通的密封。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，密封裝置99的密封構(gòu)件可以與相鄰的密封構(gòu)件連通，以使每個(gè)密封構(gòu)件都響應(yīng)于膨脹物質(zhì)的施加而膨脹。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，在膨脹之前，密封裝置99可以接近或緊密鄰近管道11。在一些實(shí)施例中，在膨脹之前，密封裝置99可以密封到管道11上。在膨脹之后，密封裝置99沿著腔室85的所有表面或邊緣在接近管道11處提供更緊密的密封，如圖7B所示。
[0066]在將收容裝置65布置在管道11上以及密封裝置99膨脹之后，流體可以從管道11流入收容裝置65的腔室85。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，在放置收容裝置65的過(guò)程中，管道11周圍的環(huán)境流體會(huì)填充腔室85、孔89和孔95上至海面17。一般地，流經(jīng)泄漏部61的流體具有比收容裝置65周圍的流體的密度小的密度，以使泄漏流體通過(guò)腔室85和孔89、95漂浮到海面17。從收集隔室97內(nèi)的海面17，能夠從海面撇取泄漏流體。這樣，從管道11的下部63泄漏的流體能夠被收容和收集。另外，管道11能夠在收容裝置65的布置和密封之后減壓以限制或收容更大量的漏油并且允許對(duì)管道11進(jìn)行永久性修復(fù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，收容裝置65還能夠用于收容與圖1-3的泄漏部19類似的泄漏部。
[0067]在可選的實(shí)施例中，如圖9-10所示，隔離閥88聯(lián)接到筒狀柱子87。在圖示的實(shí)施例中，隔離閥88具有中央通道90。中央通道90的直徑不一定與筒狀柱子87的孔89的直徑相同。轉(zhuǎn)接器聯(lián)接到筒狀柱子87以將來(lái)自筒狀柱子87的孔89的流體引導(dǎo)到隔離閥88的中央通道90。如圖所示，立管93的孔95具有與隔離閥88的尺寸相似的直徑，以使流體可以從隔離閥88流入立管93，而無(wú)需進(jìn)一步引導(dǎo)。類似地，收容隔室97可以定尺寸成聯(lián)接到立管93，如圖所示。隔離閥88容許收容裝置65的操作者在延長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)隔離泄漏部并且阻止來(lái)自管道11的泄漏流體通過(guò)而從收容裝置65離開(kāi)。在一些實(shí)施例中，可以在隔離閥88上方連接真空泵以對(duì)立管93減壓。立管93的減壓對(duì)來(lái)自管道11的流體流進(jìn)行偏壓而使流體流通過(guò)泄漏部61進(jìn)入立管93。這降低了泄漏部61進(jìn)一步污染周圍環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。
[0068]在圖11-13所示的另一可選實(shí)施例中，示出了管道103的一部分。管道103顯示為處于近岸位置。管道103能夠安裝到近岸表面的上方或下方。管道103可以是適于在壓力下將液態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)從一個(gè)位置運(yùn)輸?shù)搅硪晃恢玫娜魏芜m合的管道。管道103包括孔105，液態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)能夠通過(guò)孔105行進(jìn)，并且管道103可由聯(lián)接在一起的多個(gè)部件構(gòu)成，圖中顯不出其中一部分。
[0069]如圖12所示,管道103具有泄漏部107,諸如可清管凹痕、針孔泄漏部或破裂部。筒狀的收容裝置109環(huán)繞管道103以使收容裝置109與管道103的軸線111同軸。在圖示的實(shí)施例中，收容裝置109包括上部113和下部115。在圖示的實(shí)施例中，上部113和下部115可以是收容裝置109的被包含軸線111的大致水平虛擬平面117對(duì)分的尺寸相等部分。上部113和下部115包括安裝到每個(gè)部分113、115的相反兩端部上的一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件119。在圖示的實(shí)施例中，使用了四個(gè)密封構(gòu)件119，獨(dú)立的密封構(gòu)件119定位在上部113的每端，獨(dú)立的密封構(gòu)件119定位在下部115的每端處。在圖示的實(shí)施例中，密封構(gòu)件119能夠由橡膠或任何其它適合的彈性體型材料形成。上部113和下部115形成了筒狀腔室121的兩個(gè)半部，管道103能夠穿過(guò)該筒狀腔室121，如圖11和圖13所示。上部113和下部115包括形成在上部113和下部115的縱向邊緣上的夾持部123。在圖示的實(shí)施例中，夾持部123可以是形成有孔的凸緣。螺栓能夠借助夾持部123進(jìn)行螺紋連接并且與關(guān)聯(lián)的螺母緊固以將上部113緊固到下部115。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，能夠使用任何適合的夾緊機(jī)構(gòu)，只要夾緊機(jī)構(gòu)將上部113緊固到下部115且施加力使得上部113和下部115將管道102的外徑表面的位于泄漏部107處的部分相對(duì)周圍環(huán)境密封即可。
[0070]如圖所示，收容裝置109可以按以下方式置于泄漏部107的周圍。收容裝置109將分成上部113和下部115。下部115和上部113能夠置于管道103周圍以使泄漏部107定位在密封構(gòu)件119之間。上部113和下部115的夾持部123對(duì)準(zhǔn)，并且上部113的夾持部123緊固到下部115的夾持部123。在圖1lA的實(shí)施例中，夾緊力施加到夾持部123以使密封構(gòu)件119能夠在上部113與管道103的外徑之間以及下部115與管道103的外徑之間被壓縮。在圖1lB的實(shí)施例中，密封構(gòu)件119是可膨脹構(gòu)件，能夠被供給液壓或氣動(dòng)壓力而使密封構(gòu)件119類似于圖1-3和圖6-8各自的密封裝置55、99那樣膨脹。初始密封能夠利用如圖1lA所示的夾持部123的壓縮而在密封構(gòu)件119與管道103之間形成。如圖1lB所示，密封構(gòu)件119能夠膨脹而在上部113與管道103的外徑表面之間形成更緊密密封。這樣，從管道103通過(guò)泄漏部107泄漏的流體或氣體能夠被圈閉在收容裝置109的筒狀腔室121中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，實(shí)施例包括可膨脹的和不可膨脹的密封構(gòu)件119 二者。
[0071]在一些實(shí)施例中，隔離閥125能夠緊固到上部113和下部115 (圖11_12中顯示)中的一個(gè)或多個(gè)上。隔離閥125實(shí)現(xiàn)了從筒狀腔室121移除流體或氣體，而無(wú)需從管道103上移除收容裝置109。
[0072]如圖12A所示，上部113和下部115能夠進(jìn)行鍵鎖以確保上部113和下部115的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)以收容從泄漏部107泄漏的流體或氣體。
[0073]參照?qǐng)D14，收容裝置109能夠安裝到豎直延伸的管道103上，如圖所示。
[0074]此處所描述的各個(gè)實(shí)施例可以包括可膨脹密封裝置。圖15示出了可膨脹密封件的實(shí)施例。密封件127是具有由內(nèi)側(cè)壁129和外密封表面131限定的腔室的彈性密封件。壓力介質(zhì)被引入腔室且擠壓側(cè)壁129，因此向外擠壓外密封表面131。在側(cè)部133的背景下顯示了密封件的示例，該側(cè)部133是諸如收容器31 (圖1-3)等收容器的一側(cè)，但是密封件127能夠代表此處所描述的任意可膨脹密封件。密封件127在側(cè)部133與相鄰構(gòu)件135之間形成了密封。相鄰構(gòu)件135可以是例如管、基座、延伸底部或此處描述為具有可膨脹密封件的任何部件。
[0075]能夠在側(cè)部133置于相鄰構(gòu)件135上之前將密封件127連接到側(cè)部133。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解到，密封件127能夠利用各種技術(shù)保持在原位，包括例如粘合劑或者壓力配合到溝道中，以使密封件127保持在原位直至側(cè)部133接近相鄰構(gòu)件135為止。在圖15所示的實(shí)施例中，側(cè)部133包括從側(cè)部133延伸出的凸緣135。凸緣135可具有密封凹部137用于接納密封件127的至少一部分。如果側(cè)部133足夠厚，則密封件127能夠連接到側(cè)部133的端面。
[0076]壓力介質(zhì)能夠用于使密封件127膨脹。壓力介質(zhì)例如可以是諸如液壓流體或水等液體或諸如壓縮空氣、氮?dú)饣駽O2等氣體。能夠使用其它類型的壓力介質(zhì)。膨脹器139能夠用于將壓力介質(zhì)增壓，并且因此使密封件127膨脹。膨脹器139可以是壓縮機(jī)、液壓泵或諸如收容CO2或氮?dú)獾臍飧椎仍鰤捍鎯?chǔ)裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，閥和調(diào)節(jié)器能夠用于控制壓力介質(zhì)在期望壓力下流動(dòng)。膨脹器139能夠設(shè)置在船141上，如圖15所示。對(duì)于近岸應(yīng)用，膨脹器139能夠設(shè)置在車輛或地面上。在實(shí)施例中，膨脹器139能夠連接到收容裝置的部件上。例如，增壓筒狀體能夠例如安裝到諸如漏油收容器的外表面等部件上。因此，膨脹器139能夠位于海面之上或之下。膨脹線路143能夠?qū)毫橘|(zhì)從膨脹器139傳送到密封件127。
[0077]因此，公開(kāi)的實(shí)施例提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例的多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，公開(kāi)的實(shí)施例提供了收容由于管道的管壁中的針孔或破裂部而引起的來(lái)自管道的溢出流體的裝置。針孔或破裂部可能是由于腐蝕或外力而引起的。公開(kāi)的實(shí)施例可用于所有管，諸如承載碳?xì)浠衔锂a(chǎn)品、水或氣體的管。另外，公開(kāi)的實(shí)施例可用于近岸和離岸。此外，公開(kāi)的實(shí)施例可應(yīng)用于多種管道直徑尺寸，例如，從I"直徑管道高至72"直徑管道，具有適當(dāng)尺寸的構(gòu)件零件。公開(kāi)的實(shí)施例提供了臨時(shí)收容，允許管道減壓以進(jìn)行修復(fù)，并且公開(kāi)的實(shí)施例可以提供管道的長(zhǎng)期隔離，直至管道的受影響部分被替換。
[0078]將理解的是，本發(fā)明可呈現(xiàn)為多種形式和實(shí)施例。因此，可以在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對(duì)前述情況進(jìn)行多種改動(dòng)。已經(jīng)如此通過(guò)參照一些優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，值得注意的是，公開(kāi)的實(shí)施例本質(zhì)上是示例性的，而非限制性的，而且可在前述公開(kāi)中構(gòu)思各種各樣的變化、修改、改動(dòng)和替代，在一些實(shí)例中，可在不對(duì)應(yīng)采用其它特征的情況下采用本發(fā)明的一些特征?？烧J(rèn)為本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)閱讀前面優(yōu)選實(shí)施例的描述能容易地且期望地進(jìn)行許多這樣的改動(dòng)和修改。因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)隨附的權(quán)利要求書進(jìn)行寬泛地解釋，且以與本發(fā)明的范圍一致的方式進(jìn)行解釋。
【權(quán)利要求】
1.一種收容裝置，其能拆除地圍繞管布置，所述收容裝置能操作成收容從所述管的內(nèi)部穿過(guò)所述管的管壁而到達(dá)所述管的周圍環(huán)境的物質(zhì)，所述收容裝置的特征在于: 流體收容器，其能操作成圍繞所述管的外徑表面的至少一部分布置，使得所述流體收容器沿著所述管的軸線延伸縱向距離；以及 密封裝置，其包括一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件，所述一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件沿著所述流體收容器的邊緣定位，使得當(dāng)所述流體收容器定位在所述管上時(shí)，所述密封構(gòu)件能操作成在所述流體收容器與所述管的外徑表面之間形成密封，以將穿過(guò)所述管壁的物質(zhì)控制在所述收容裝置內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收容裝置，其中所述密封裝置能致動(dòng)成對(duì)所述密封構(gòu)件供能而使所述密封構(gòu)件與所述管道的所述外徑表面密封接觸。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的收容裝置，其中所述收容裝置的特征還在于: 一個(gè)或多個(gè)基座，其能與所述管緊密鄰近地布置，所述基座具有沿著所述管的軸線延伸的長(zhǎng)度以及從布置有所述管的表面延伸出的高度； 將所述管對(duì)分的平面，所述流體收容器能布置在所述一個(gè)或多個(gè)基座上，以使所述一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件的至少一部分與所述平面接近共面； 柱子，其安裝到所述流體收容器上以提供與所述流體收容器的流體連通，所述柱子遠(yuǎn)離所述管的所述外徑表面延伸； 所述流體收容器包括相反兩端部，每個(gè)端部都形成有凹部，所述凹部均能操作成當(dāng)所述流體收容器布置在所述基座上時(shí)收納所述管的所述外徑表面的一部分，所述凹部均具有與所述管的外徑基本相等的直徑； 所述密封構(gòu)件沿著所述流體收容器的縱向部分以及沿著所述凹部延伸，以使所述密封構(gòu)件被布置成提供與所述流體收容器外側(cè)的區(qū)域密封隔離的流體腔室；并且 所述密封裝置向所述密封構(gòu)件提供壓力介質(zhì)以使所述密封構(gòu)件膨脹而與所述管密封接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的收容裝置，其中所述管定位在海底，并且立管聯(lián)接至所述柱子并且延伸到海面上方以提供所述流體腔室與收集隔室之間的流體連通，能從海面接觸所述收集隔室。
5.根據(jù)權(quán)利要求O所述的收容裝置，其特征還在于，隔離閥定位于所述立管中以選擇性地允許所述流體收容器的所述流體腔室與所述海面之間流體連通。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的收容裝置，其中: 所述流體收容器還包括下部，所述下部可樞轉(zhuǎn)地安裝到所述流體收容器的側(cè)部以使所述下部沿著與所述管的軸線平行的縱向邊緣樞轉(zhuǎn)，所述下部包括底部，當(dāng)所述下部向內(nèi)樞轉(zhuǎn)時(shí)，所述底部從所述下部延伸到所述管的所述外徑部分，所述下部將所述流體收容器定位以使所述流體收容器圍繞所述管； 所述流體收容器還包括相反兩端部，每個(gè)端部都形成有凹部，所述凹部均能操作成收納所述管的所述外徑表面的一部分，所述一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件的至少一部分沿著所述流體收容器的所述下部的所述底部的縱向部分以及沿著所述凹部延伸，以使所述密封構(gòu)件被布置成提供與所述流體收容器外側(cè)的區(qū)域密封隔離的流體腔室；并且 所述密封裝置向所述密封構(gòu)件提供壓力介質(zhì)以使所述密封構(gòu)件膨脹而與所述管密封接觸。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的收容裝置，其中所述管定位在海底，立管連接到所述柱子并且延伸到海面上方且到達(dá)流體收容器，所述立管提供所述流體收容器的流體腔室與所述海面之間的流體連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的收容裝置，其特征還在于，隔離閥定位于所述立管中以選擇性地允許所述流體收容器的所述流體腔室與所述海面之間流體連通。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的收容裝置，其中: 所述流體腔室包括筒狀構(gòu)件，所述筒狀構(gòu)件能沿著縱向平面分離成上部和下部，所述上部和所述下部形成筒狀腔室的一部分； 所述上部和所述下部均包括相反兩端部，相反兩端部中的每一者都具有凹部，以使所述上部和所述下部能布置在所述管周圍并且彼此緊固； 所述密封構(gòu)件的至少一部分圍繞各所述凹部布置以對(duì)所述管密封所述流體腔室的各端部；并且 其特征還在于，至少一個(gè)夾緊構(gòu)件安裝到所述上部和所述下部上，以使得當(dāng)所述上部和所述下部彼此緊固時(shí)，所述夾緊構(gòu)件擠壓所述密封構(gòu)件而使所述密封構(gòu)件與所述管密封接合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的收容裝置，其特征還在于，隔離閥安裝到所述上部和所述下部中的至少一者上以使從所述管的管壁泄漏的流體和氣體選擇性地朝向所述流體腔室流動(dòng)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的收容裝置，其中所述密封裝置向所述密封構(gòu)件提供壓力介質(zhì)以使所述密封構(gòu)件膨脹而與所述管密封接觸，壓力介質(zhì)選自由增壓液壓流體和增壓氣體構(gòu)成的群組。
12.—種收容裝置，其能拆除地圍繞管布置以收容從所述管內(nèi)部穿過(guò)所述管的管壁而到達(dá)所述管的周圍環(huán)境的物質(zhì)，所述收容裝置的特征在于: 流體收容器，所述流體收容器的一部分能圍繞所述管的外徑表面的至少一部分布置且沿著所述管的軸線延伸縱向距離，所述流體收容器具有相反兩端部，每個(gè)端部都形成有凹部，所述凹部均能操作成當(dāng)所述流體收容器圍繞所述管的外表面的至少一部分布置時(shí)收納所述管的所述外徑表面的一部分，所述凹部均具有與所述管的外徑基本相等的直徑； 密封裝置，其具有一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件，所述一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件沿著所述流體收容器的邊緣定位，使得當(dāng)所述流體收容器布置在所述管上時(shí)，所述密封構(gòu)件能操作成在所述流體收容器與所述管的所述外徑表面之間形成密封，所述一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件沿著所述流體收容器的縱向部分和所述凹部中的每一者的邊緣延伸，以使所述密封構(gòu)件布置成提供與所述流體收容器外側(cè)的區(qū)域密封隔離的流體腔室； 一個(gè)或多個(gè)基座，其能夠緊密鄰近所述管地布置，所述基座具有沿所述管的軸線延伸的長(zhǎng)度以及從布置有所述管的表面延伸出的高度； 將所述管對(duì)分的平面，所述流體收容器能布置在所述一個(gè)或多個(gè)基座上以使所述一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件的至少一部分與所述平面接近共面；以及 柱子，其安裝到所述流體收容器上以提供與所述流體收容器的流體連通，所述柱子遠(yuǎn)離所述管的所述外徑表面延伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的收容裝置，其中所述密封裝置還包括膨脹器，所述膨脹器與所述一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件的內(nèi)部流體連通，所述密封裝置能致動(dòng)成對(duì)所述密封構(gòu)件供能使所述密封構(gòu)件與所述管道的外徑表面密封接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的收容裝置，其中所述管定位在海底，立管聯(lián)接至所述柱子并且延伸到海面上方以提供所述流體收容器的所述流體腔室與所述柱子的上部之間的流體連通。
15.一種收容裝置，其能拆除地圍繞管布置以收容從所述管的內(nèi)部穿過(guò)所述管的管壁到達(dá)所述管的周圍環(huán)境的物質(zhì)，所述收容裝置的特征在于: 流體收容器，所述流體收容器的一部分能圍繞所述管的外徑表面的至少一部分布置且沿著所述管的軸線延伸縱向距離，所述流體收容器具有相反兩端部和形成在每端部中的凹部，每個(gè)凹部具有與所述管的外徑基本相等的直徑，從而當(dāng)所述流體收容器布置在所述管上時(shí)所述凹部收納所述管的所述外徑表面的一部分； 密封裝置，其具有一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件，所述一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件安裝到所述流體收容器的一個(gè)或多個(gè)邊緣上，使得當(dāng)所述流體收容器布置在所述管上時(shí)，所述密封構(gòu)件形成所述流體收容器與所述管的所述外徑表面之間的密封； 所述流體收容器的下部，其能樞轉(zhuǎn)地安裝到所述流體收容器的側(cè)部，以使所述下部能沿著側(cè)部的與所述管的軸線平行的縱向邊緣樞轉(zhuǎn)，所述下部包括底部，當(dāng)所述下部向內(nèi)樞轉(zhuǎn)時(shí)，所述底部延伸到所述管的所述外徑表面，所述下部將所述流體收容器定位成使所述流體收容器圍繞所述管，所述密封構(gòu)件沿著所述流體收容器的所述下部的所述底部的縱向部分延伸并且沿著所述凹部延伸，以使所述密封構(gòu)件布置成提供與所述流體收容器外側(cè)的區(qū)域密封隔離的流體腔室；以及 柱子，其安裝到所述流體收容器上以提供與所述流體收容器的流體連通，所述柱子遠(yuǎn)離所述管的所述外徑表面延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的收容裝置，其中密封裝置能致動(dòng)成對(duì)所述密封構(gòu)件供能使所述密封構(gòu)件與所述管道的所述外徑表面密封接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的收容裝置，其中所述密封裝置向所述密封構(gòu)件提供壓力介質(zhì)以使所述密封構(gòu)件膨脹而與所述管密封接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求15-17中任一項(xiàng)所述的收容裝置，其中所述管定位在海底，立管聯(lián)接到所述柱子并且延伸到海面上方。
19.根據(jù)權(quán)利要求15-18中任一項(xiàng)所述的收容裝置，其特征還在于，隔離閥定位在所述立管中以選擇性地允許所述流體收容器的所述流體腔室與所述立管的上部之間流體連通。
20.根據(jù)權(quán)利要求15-19中任一項(xiàng)所述的收容裝置，其中所述流體收容器的所述下部是所述流體收容器的一對(duì)下部中的一個(gè)，每個(gè)下部均能樞轉(zhuǎn)地安裝到所述流體收容器的側(cè)部。
【文檔編號(hào)】F16L1/26GK104246335SQ201380010270
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月20日
【發(fā)明者】哈立德·A·阿勒-布賴克 申請(qǐng)人:沙特阿拉伯石油公司