[發明專利]一種海底管道連接法蘭

在審

• 申請號: 201711224013.7
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107940162A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 張梁;周加偉;張杰;何虹鋼;謝帥;鄧嚴;李镕成;宋安邦
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: F16L55/17
• 分類號: F16L55/17;F16L23/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及石油天然氣海底管道修復裝備技術領域，特別涉及一種海底管道連接法蘭。

背景技術

隨著陸地油氣資源的短缺，世界沿海國家陸續對海洋油氣資源進行了勘探與開采，且對海洋油氣資源的勘探與開采已逐步成為國內外油氣工業發展的主要趨勢。此外，隨著我國經濟持續高速增長，油氣資源供應不足將成為阻礙經濟發展的主要矛盾，為提高油氣資源的占有量，海洋油氣的勘探和開采已經成為我國實現能源可持續發展的戰略重點。

海底管道承擔著水下油氣井出液、海底原油、天然氣和伴生氣介質輸運等重要任務，因而海底管道的安全穩定的運營對海洋油氣資源的開發利用具有重要意義。由于海底運行工況和周圍海水的特殊環境，海底管道存在疲勞破壞、地質災害破壞、腐蝕破壞、船舶拋錨破壞和海洋勘探開發第三方破壞等風險，而海底管道一旦發生泄露，不僅會對下游及終端用戶的正常生產和生活造成不利影響，而且還會造成海洋環境污染、油氣資源浪費和油田生產中斷。

海底管道在運行時若遇到損傷或破壞，需對其進行修復或補強。目前海底管道修復或補強的技術有：管卡堵漏、復合材料補強和水下管段更換三種主要的海底管道修復技術。其中，復合材料補強技術，如注環氧樹脂等材料，該修復技術易對海底管道的管體產生沖擊破壞，而且注入機設備復雜和龐大，現場材料自作和水下操作工藝復雜，這些都不利于海底管道的快速修復。管卡堵漏修復技術是采用機械式封堵，其優點在于實施簡單、作業周期短，可用于渤海海域由于腐蝕、母材缺陷、裂紋等原因引起的管道泄漏，但一旦海底管道出現嚴重破壞或有較大變形以及海底管道處于較深或深水海域時，該技術就難以實現有效的封堵修復。海底管段更換修復技術其特點是應用范圍廣，可完成腐蝕或斷裂等各種形式的海底管道破壞修復；海底管段更換分為：海底管道焊接更換技術和海底管道連接器連接技術。而海底管道焊接更換技術存在工序多、對環境要求高、結構復雜，不能實現快速更換，因此管段更換效率不高，連接的可靠度不理想；海底管道連接器技術能解決上述問題，但缺點是修復用機械連接器這一關鍵備件的生產及其修復作業裝置和作業流程一直掌握在國外專業公司手中，國內相應的裝備和技術較少。此外，目前國內外的海底管段更換的裝備主要以連接器為主，法蘭式管道連接裝置較少，如專利號CN201620156196.8公布了一種新型海底管道連接器，專利號CN201510054118.7公布了一種海底管道卡箍修復連接器，專利號CN201621328659.0公布了一種海底管道堵漏裝置及分體式海底管道堵漏夾具，專利號CN201610319504.9一種可調偏式海底管道快速修復連接裝置。

發明內容

為了克服現有海底管段更換裝備的上述缺點，本發明的目的在于提供一種海底管道連接法蘭，該裝置可實現海底管道的快速修復連接，從而縮短海底管道的修復周期。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種海底管道5快速連接裝置，由軸向壓緊系統1，密封系統2，殼體3和徑向抱緊系統4構成，其特征為：軸向壓緊系統1與殼體3之間由拉桿螺栓緊固連接；殼體3與軸向壓緊系統1之間安裝有密封系統2；徑向抱緊系統4安裝于殼體3的中部內側；

所述軸向壓緊系統1包括連接法蘭11，拉緊螺栓12，螺母13；連接法蘭11的左右兩端面均設計法蘭，左法蘭通過螺栓與預制法蘭管道6形成緊固連接，右法蘭通過拉緊螺栓12與殼體3形成緊固連接；連接法蘭11的左端內側表面設計有密封溝槽，密封溝槽內安裝有密封墊圈，密封墊圈與舊管道5的端面緊密接觸；連接法蘭11的右端面設計有圓弧形凹槽，圓弧形凹槽內安裝有密封系統2的密封圈；

所述密封系統2包括移動環21；移動環21呈對稱結構，移動環21的左右兩端面均設計有1~5道半圓弧形凹槽22，半圓弧形凹槽22內安裝有密封圈；移動環21右側半圓弧形凹槽內的密封圈與殼體3緊密接觸；

所述殼體3呈空心階梯軸狀；殼體3的左端面設計有圓弧形凹槽，圓弧形凹槽內安裝有密封圈；殼體3的右端面設計有防止拉緊螺栓12旋轉的六方盲孔，六方盲孔的底面設計有圓形通孔，拉緊螺栓穿過通孔將殼體緊固于連接法蘭；殼體3的內表面中側設計有內凹楔面31，內凹楔面（31）的端面設計有盲孔，盲孔內配合安裝有導向柱45；內凹楔面31配合安裝有徑向抱緊系統4；