[發明專利]一種水下管道連裝置

在審

• 申請號: 201711225283.X
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107893884A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 蔣發光;朱缽;何虹鋼;謝帥;張梁;李镕成;周加偉;張啟偉;朱云鵬
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: F16L23/024
• 分類號: F16L23/024;F16L23/032;F16L23/18;F16L23/20;F16L55/172;F17D5/02
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技術領域

本發明涉及石油天然氣海底管道搶修裝備技術領域，特別涉及一種水下管道連裝置。

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，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，而上述裝置結構復雜，加工制造成本較為昂貴。

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水下管道連裝置，該裝置可實現海底管的快速連接與修復，進而短海底管道修復周期、減輕勞動強度，并降低海洋油氣輸送的綜合成本。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種水下管道5連裝置，由殼體系統1，抱緊系統2和密封系統3構成，其特征為：殼體由左殼體系統1和右殼體系統4構成，且左殼體系統1和右殼體系統4結構對稱；左殼體系統1和右殼體系統4之間安裝有密封系統3，抱緊系統2分別安裝于左殼體系統1和右殼體系統4的內表面；

所述左殼體系統1包括移動法蘭11和安裝筒12；移動法蘭11呈階梯軸狀，移動法蘭11的左端設計有法蘭盤15，法蘭盤15端面設計有均布的通孔，雙頭螺栓13穿過通孔使移動法蘭11與右殼體系統4形成螺栓緊固連接；法蘭盤15內表面設計有密封溝槽，密封溝槽內安裝有密封圈，密封圈內安裝有管道5；法蘭盤15的右端設計有空心階梯軸，空心階梯軸內表面設計有1~5級錐形孔，每級錐形孔之間有圓角過渡，錐形孔內表面與抱緊環21外表面緊密接觸，抱緊環21內表面與管道5外表面緊密接觸；法蘭盤15的右端面與安裝筒12接觸；安裝筒12的左端面設計有環向密封溝槽，環向密封溝槽內安裝有密封圈，密封圈與法蘭盤15右端面接觸；安裝筒12的右端面與密封系統3接觸；安裝筒12的右側內表面設計有內伸臺階14，內伸臺階14的左端面與抱緊環21的右端面接觸，內伸臺階14的右端面內側設計有半H形環向溝槽，半H形環形溝槽內安裝有金屬密封圈34；

所述抱緊系統2包括抱緊環21；抱緊環21內表面設計有環向的三角形卡牙24，三角形卡牙24與管道5接觸；抱緊環21的外表面設計有有1~5級空心圓錐軸，每級錐形軸之間有圓角過渡，空心圓錐軸的右側外表面設計有貫穿圓孔22，貫穿圓孔22左側連接有矩形缺口23；空心圓錐軸的外表面與移動法蘭11的錐形孔接觸；