[發明專利]新型柔性管道接頭

在審

• 申請號: 201610747111.8
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107795777A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 馬曉偉
• 申請（專利權）人: 馬曉偉
• 主分類號: F16L33/18
• 分類號: F16L33/18;F16L33/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及新型柔性管道接頭，尤其應用于高壓作業的潛器。

背景技術

我國石油資源開釆急需大量管道，非粘結柔性管道以其柔性好的優勢得到廣泛應用。接頭是非粘結柔性管道終端的重要連接裝置，起到連接、密封和排氣的作用。接頭由上部連接法蘭、接頭頸部、接頭主體組成，而接頭主體由連接系統、密封系統和排氣系統組成。接頭是柔性管道系統中最為薄弱的環節，在功能與環境荷載的作用下最容易發生失效，而接頭的關鍵設計分析技術長期為國外壟斷，自主研發接頭關鍵技術具有重大意義。

海洋工程裝備是海上油氣資源的開發過程中所用到的裝備以及相應的技術支持，是海洋油氣資源開采的手段與基礎。海洋管道作為海洋油氣資源鉆采和儲運過程中的關鍵裝備得到了廣泛應用。通常海洋管道可分為鋼管和柔性管，而柔性管又分為粘結型柔性管和非粘結型柔性管，非粘結型柔性管憑借其柔順性較好、易鋪設與回收的優勢被廣泛應用于浮式生產系統和水下生產系統中。接頭是非粘結柔性管道終端的重要連接裝置，同時也是柔性管道系統中較容易發生失效的一個環節，其結構和工況荷載都比較復雜，而其關鍵技術長期為外國壟斷，自主研發接頭產品是必然要求。

發明內容

為了克服現有的柔性管道接頭密封性能較差，且工作時可靠性較差的問題，本發明提供一種新型柔性管道接頭，該型新型柔性管道接頭具有良好的密封性能，減小了連接處的泄露情況；在確保工作能力的基礎上，簡化了連接結構。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：接頭的結構從總體上分為三部分，最頂端的法蘭、中間的頸部、以及下部的接頭主體，下端的接頭主體由連接系統、密封系統、排氣系統組成，連接系統是指錯裝鋼絲和環氧樹脂的粘接結構，密封系統是指密封環與內護套和外護套組成的內、外密封結構，排氣系統由排氣管和排氣閥組成。

密封環的結構為楔形結構，有兩個密封面：外密封面為錐面，與接頭內套形成線面配合，采用這種密封方式減小接觸面積，在較小的安裝力的作用下就能實現較高的接觸壓力；內密封面為圓弧面，與材質較軟的內護套配合，在密封環的弧面壓緊作用下形成面面配合，來保證密封方式密封路徑較長，該密封系統共有兩個泄露路徑，一個是密封環的錐面和接頭內套相接觸的路徑一個是密封環和內護套相接觸的路徑，由于泄露路徑是金屬與金屬的線面配合，接觸壓力比較高，相對于泄露路徑較容易實現密封；密封環在法蘭荷載的作用下與接頭內套和管道內護套接觸產生變形來填滿泄露路徑上的微觀不平，從而堵住泄露路徑，達到密封的效果。

本發明的有益效果是：該新新型柔性管道接頭提升了在危險工況下服役的安全性，通過改變了內部結構來減小接頭處的泄露情況，提高了連接處密封的可靠性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是接頭內密封系統結構圖。

圖1中，1.接頭內套，2.路徑1，3.法蘭，4.內護套，5.楔形密封環，6.路徑2。

具體實施方式

優選的，接頭內部的金屬構件有接頭內套、接頭外套、密封環、支撐套、法蘭和螺栓等, 接頭內套和接頭外套為鑄造件，支撐套受力不大，采用低碳鋼再調制處理。

優選的，接頭的結構從總體上分為三部分：最頂端的法蘭、中間的頸部、以及下部的接頭主體，下端的接頭主體由連接系統、密封系統、排氣系統組成，連接系統是指錯裝鋼絲和環氧樹脂的粘接結構，密封系統是指密封環與內護套和外護套組成的內、外密封結構，排氣系統由排氣管和排氣閥組成。

優選的，接頭對抗拉錯裝層的連接主要是通過在接頭中添加一環形腔，將管道抗拉錯裝鋼絲預埋在環形腔中，然后注入環氧樹脂，利用環氧樹脂固化后對金屬和非金屬材料表面粘接強度高的性質對抗拉銷裝層進行連接。

優選的，接頭內部的每一根銷裝鋼絲周圍都布滿了環氧樹脂，以提升整個街頭的抗拉性能。

優選的，接頭的內密封系統，主要由內護套、密封環、接頭內套、法蘭等構件組成，內護套為高分子材料，用以起到密封管道介質的作用，是接頭密封的對象。

優選的，為適應管道內的壓力和溫度波動的工況，密封環一般為金屬材料，在法蘭的作用下與內護套和接頭內套接觸形成密封作用，在工作過程中各構件無相對運動，為靜密封結構。