[發明專利]一種新型的穿梭油輪艉部受油口緊急脫開裝置

在審

• 申請號: 202010012397.1
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN113074287A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 徐興平;江振;王龍庭;張辛;劉廣斗;汪海
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: F16L37/32
• 分類號: F16L37/32;F16L37/62;F16K17/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本領域屬于海洋油氣外輸領域，涉及一種新型的穿梭油輪艉部受油口緊急脫開裝置，可以實現輸油管道的快速連接以及緊急狀況下的主動脫開和被動脫開兩種脫開方式，保障油氣外輸作業的安全。本裝置采用卡爪均勻周布式的連接方式，通過驅動機構中的液壓油壓力和母接頭復位彈簧的共同作用來實現卡爪的釋放和卡緊功能，而且卡緊機構設計有自鎖結構；卡爪設計成頭部和尾部兩部分，緊急情況下可以通過剪斷致斷銷釘實現脫開；母接頭密封彈簧安裝在母接頭密封環外側且限位環和母接頭密封環之間設計有密封圈，能有效地隔絕介質，避免介質對裝置內部結構的侵蝕。與現有的裝置相比，其最大的特點是具有被動脫離方式、連接卡緊更加可靠。

技術領域

本發明屬于海洋油氣外輸領域，具體的，涉及一種新型的輸油管道快速連接、緊急脫開同時雙向關閉油道的緊急脫開裝置，可以大大提高穿梭油輪海上受油的效率和安全性。

背景技術

隨著油氣資源開采在海領域的發展，海上油氣田開采的安全性收到了越來越多的關注，其中海上原油外輸是其重要的一個環節。緊急脫開裝置是海上油氣外輸系統中重要的組成部分，不僅可以提高油氣外輸作業的效率，還可以在危險工況下實現緊急脫開，提高輸油作業的安全性。然而我國對于海洋石油裝備的研究相比國外起步較晚、技術不成熟，雖然我國對碼頭輸油臂緊急脫開裝置的研究取得了很多成果，但是對于海上油氣外輸緊急脫開裝置研究較少。

目前常見的緊急脫開裝置工作原理：原油外輸作業時，固定于輸油軟管端部公接頭通過引纜的牽引與固定于穿梭油輪艉部受油口母接頭對接，內部輸油通道打開；當遇到緊急情況時，公、母接頭脫開的同時油路被公、母接頭關斷閥切斷，介質被保留在管道內部，從而防止外泄，保證外輸作業和設備以及工作人員的安全。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明提了一種新型周布卡爪式緊急脫開裝置，本裝置通過周布式卡爪的在徑向方向的開合來實現裝置的連接致緊和脫開。裝置處于待連接狀態時，卡爪處于張開狀態，周向布置的處于張開狀態的卡爪為公接頭的對接提供導向作用，對接完成后驅動機構驅動卡爪運動完成致緊工作；當需要緊急脫開時，驅動機構反向運動，卡爪張開解除致緊作用；當緊急狀態下驅動機構失效時，備選方案啟動，在力的作用下卡爪頭部與尾部脫開，實現接頭的緊急脫開，極大的提高了裝置緊急脫開的可靠性。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種新型周布卡爪式緊急脫開裝置，在緊急狀態下，能夠有效的實現脫開，保障了原油外輸作業的安全，其特征在于：本裝置由卡緊機構、驅動機構、公接頭關斷機構、母接頭關斷機構等組成。

卡緊機構由卡爪推環、卡爪、卡緊環組成，12個卡爪在周向均勻分布，卡爪分為頭部、尾部和致斷銷釘三部分；卡爪頭部和尾部開設銷釘孔，通過兩顆致斷銷釘實現固定；卡爪推環內部開設導向槽周向定位卡爪，外部設有導向凸臺，與裝置的外套配合，實現卡緊機構的周向定位；卡爪外側的受壓面和卡爪推環內側的施壓面設計有自鎖角度。

驅動機構由液壓推力環、母接頭復位彈簧、外套、密封圈、卡緊環，基座組成；外套上開設有進出油口，通過12顆均布螺栓固定在基座上；密封圈安裝在驅動環肩部和尾部；復位彈簧安裝在卡緊環與驅動環形成的空腔內。

公接頭油路關斷機構由公接頭關斷閥、公接頭支撐環、公接頭上閥體、公接頭下閥體、公接頭密封彈簧、導流板組成；公接頭支撐環通過螺紋固定于公接頭下閥體；公接頭上閥體和下閥體通過螺栓連接，均勻分布12顆；公接頭密封彈簧套在公接頭關斷閥圓柱部分；公接頭關斷閥安裝在公接頭支撐環中心孔，通過壓縮公接頭密封彈簧可以實現軸向的運動；導流板焊接在公接頭關斷閥頭部關斷部分。

母接頭關斷機構由母接頭關斷閥、母接頭密封環、母接頭支撐環、母接頭密封彈簧、鎖簧、限位環等組成；母接頭支撐環通過基座與限位環內緣凸臺的擠壓實現固定，螺紋孔底部裝有鎖簧；母接頭關斷閥通過螺紋固定于母接頭支撐環，通過鎖簧壓縮實現防松功能；導流板焊接在母接頭關斷閥頭部關斷部分；母接頭密封彈簧安裝在限位環與母接頭密封環形成的空腔內。