[發(fā)明專利]一種用于動態(tài)柔性復(fù)合管線的注膠接頭配件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310750091.6
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103697270A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹靜;陳星;周巍偉;沙勇;謝彬;李新仲;孫大林;李麗瑋;劉棟杰;王世圣;宋平娜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院;天津市海王星海上工程技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: F16L33/34
• 分類號: F16L33/34
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種管線接頭配件，特別是關(guān)于一種用于動態(tài)柔性復(fù)合管線的注膠接頭配件。

背景技術(shù)

近年來，國外興起的柔性復(fù)合管線由于防腐蝕性好、海底地形地貌適應(yīng)性強、鋪設(shè)速度快、費用低、不易結(jié)蠟并且能夠重復(fù)利用等優(yōu)點開始應(yīng)用到海底油、氣和水的輸送上，但是柔性復(fù)合管線長期依賴從國外進口，整體的建造、安裝和后續(xù)保養(yǎng)工作周期長費用高。適用于海洋的柔性復(fù)合管線分為靜態(tài)柔性管線與動態(tài)柔性管線，動態(tài)管線是海洋油氣開發(fā)系統(tǒng)中的咽喉要道，但是動態(tài)柔性管線在使用過程中長期處于海洋動力環(huán)境，如受風(fēng)、浪、海流、海冰以及腐蝕的長期作用，因此也是海洋油氣裝備中的薄弱環(huán)節(jié)。靜態(tài)柔性管線接頭配件只需要考慮接頭在水下的密封性能，不會在水下產(chǎn)生位移，而動態(tài)管線接頭配件則需要更好的密封性和抗疲勞性。以FPSO（Floating?Production?Storage?and?Offloading，浮式儲油卸油裝置）生產(chǎn)系統(tǒng)為例，動態(tài)管線頂端處于FPSO船底部位，接頭配件通過剛性連接裝置與FPSO相連，因此船體的垂蕩、縱搖、橫搖和水平漂移等運動通過端部構(gòu)件帶動動態(tài)管線整體上下左右前后三個方向六個自由度的運動。因此，動態(tài)管線在使用中將長期承受小角度低頻率的橫向彎曲作用，同時動態(tài)管線由于受輸送介質(zhì)自身的重量以及船體的垂蕩作用影響，將長期承受軸向拉伸荷載，則對動態(tài)管線接頭配件有了更強的抗疲勞性能和更好的密封性能要求，常規(guī)的靜態(tài)管線接頭配件無法滿足要求。現(xiàn)有的靜態(tài)軟管接頭內(nèi)部無固定機構(gòu)，無法保證動態(tài)軟管在高壓力及海水波動下的密封性及可靠性；在骨架層內(nèi)部會有接頭芯子，造成接頭部分的縮徑現(xiàn)象，影響油、氣、水的輸送效率，在縮徑現(xiàn)象嚴重的情況下（縮徑大于清管器的最小通過量），容易造成清管器無法通過的現(xiàn)象。因此，有必要設(shè)計一種無縮徑和耐高壓接頭配件。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種無縮徑和耐高壓的用于動態(tài)柔性復(fù)合管線的注膠接頭配件。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種用于動態(tài)柔性復(fù)合管線的注膠接頭配件，以固定動態(tài)柔性復(fù)合管從內(nèi)到外依次設(shè)置的骨架層、內(nèi)壓密封層、抗壓鎧裝層、抗拉鎧裝層、中間包覆層和外包覆層，其特征在于：它包括一接頭前端、一骨架層固定機構(gòu)、一內(nèi)壓密封層固定機構(gòu)、一抗壓鎧裝層固定機構(gòu)、一抗拉鎧裝層固定機構(gòu)、一中間包覆層固定機構(gòu)、一外包覆層固定機構(gòu)和一接頭外套；所述接頭前端為一具有內(nèi)管且縱截面呈工字型的鍛件，所述鍛件的一端為法蘭結(jié)構(gòu)，另一端呈階梯結(jié)構(gòu)，所述階梯結(jié)構(gòu)的第一端面上軸向開設(shè)有第一圓形凹槽，所述第一圓形凹槽的直徑大于所述內(nèi)管的直徑；在所述第一圓形凹槽的外側(cè)還開設(shè)有第二圓形凹槽，所述第二圓形凹槽的直徑大于所述第一圓形凹槽的直徑；在所述階梯結(jié)構(gòu)的另一端面上還開設(shè)有一第一環(huán)形凹槽；所述骨架層固定機構(gòu)為一外壁光滑、內(nèi)壁具有與骨架層外螺紋相配合的內(nèi)螺紋的螺紋套，所述骨架層固定機構(gòu)連接在骨架層端面處；所述內(nèi)壓密封層固定機構(gòu)為套設(shè)在內(nèi)壓密封層端頭處的兩個半圓第一卡箍，兩個所述第一卡箍的端頭處通過螺栓緊固連接內(nèi)壓密封層；所述骨架層固定機構(gòu)和所述內(nèi)壓密封層固定機構(gòu)依次嵌入所述接頭前端的所述第一圓形凹槽與內(nèi)壓密封層之間的環(huán)空內(nèi)；所述抗壓鎧裝層固定機構(gòu)包括套設(shè)在內(nèi)壓密封層上的第一鍛件和固定件，所述第一鍛件和所述固定件均呈圓環(huán)狀，且所述第一鍛件的一端與內(nèi)壓密封層過渡配合并嵌入所述接頭前端的所述第二圓形凹槽與內(nèi)壓密封層之間的環(huán)空內(nèi)，另一端與內(nèi)壓密封層間隙配合；所述固定件一側(cè)具有環(huán)形凸臺，所述環(huán)形凸臺嵌入所述第一鍛件另一端與內(nèi)壓密封層之間的間隙內(nèi)；所述固定件另一側(cè)具有呈收縮狀的環(huán)形端頭，所述環(huán)形端頭內(nèi)嵌入抗壓鎧裝層；所述抗拉鎧裝層固定機構(gòu)為一套設(shè)在所述抗壓鎧裝層固定機構(gòu)外側(cè)的抗拉鎧裝層、中間包覆層和外包覆層上的環(huán)形套管，所述抗拉鎧裝層固定機構(gòu)靠近所述抗壓鎧裝層固定機構(gòu)的一端呈傾斜狀，且與抗拉鎧裝層為過渡配合，抗拉鎧裝層的端頭彎折并固定在所述抗拉鎧裝層固定機構(gòu)的傾斜端；所述抗拉鎧裝層固定機構(gòu)的另一端與中間包覆層和外包覆層為間隙配合；所述中間包覆層固定機構(gòu)為兩個套設(shè)在中間包覆層上的半圓第二卡箍，兩個所述第二卡箍的端頭處通過螺栓緊固連接中間包覆層；所述外包覆層固定機構(gòu)為兩個套設(shè)在外包覆層上的半圓第三卡箍，兩個所述第三卡箍的端頭處通過螺栓緊固連接外包覆層，所述中間包覆層固定機構(gòu)和所述外包覆層固定機構(gòu)依次嵌入所述抗拉鎧裝層固定機構(gòu)的另一端與中間包覆層的間隙內(nèi)；所述接頭外套為一套設(shè)在外包覆層上的環(huán)形鍛件，所述接頭外套內(nèi)具有一環(huán)形定位凸臺，所述定位凸臺緊鄰所述抗拉鎧裝層固定機構(gòu)，且所述定位凸臺一側(cè)具有直徑與所述接頭前端的所述第一端面外徑相等的第三圓形凹槽，所述抗壓鎧裝層固定機構(gòu)和所述抗拉鎧裝層固定機構(gòu)均位于所述第三圓形凹槽內(nèi)，且與所述第三圓形凹槽相對應(yīng)的管壁嵌入所述第一環(huán)形凹槽內(nèi)，管壁的上部和下部分別開設(shè)一排氣孔和一注膠孔；在緊鄰所述接頭外套的外端面設(shè)置一環(huán)形法蘭，所述環(huán)形法蘭過盈配合在外包覆層上，并通過螺栓與所述接頭外套緊固連接。