[發明專利]一種液壓散熱系統、隔水管懸掛裝置液壓系統及散熱方法

有效

• 申請號: 202010063304.8
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111237269B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 劉健;許亮斌;盛磊祥;劉書杰;王宇;肖凱文;郝希寧;李朝瑋
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司
• 主分類號: F15B11/08
• 分類號: F15B11/08;F15B13/02;F15B1/02;F15B15/17;F15B21/0423
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 劉小娟

本發明涉及一種液壓散熱系統、隔水管懸掛裝置液壓系統及散熱方法。液壓散熱系統包括高壓回路和低壓回路，高壓回路和低壓回路分別與差動液壓缸連接，高壓回路包括高壓蓄能器、節流閥塊、高壓溢流閥和第一單向閥，第一單向閥的與差動液壓缸的有桿腔連接，與節流閥塊和差動液壓缸的無桿腔均連接，節流閥塊的另一端與高壓蓄能器和高壓溢流閥均連接；低壓回路包括低壓蓄能器、冷卻器、液壓泵和第二單向閥，第二單向閥與差動液壓缸的有桿腔連接，與低壓蓄能器和冷卻器均連接，冷卻器與液壓泵連接，液壓泵與高壓溢流閥連接。本發明使得低壓回路的冷卻液壓油可以進入液壓缸，并與高壓回路的高溫液壓油混合，從而降低高壓回路液壓油的溫度。

技術領域

本發明涉及液壓技術領域，具體涉及一種液壓散熱系統、隔水管懸掛裝置液壓系統及散熱方法。

背景技術

在遭遇臺風等極端天氣時海洋浮式鉆井平臺有時不能繼續停留原位。如能提前精準預測臺風路徑，一般選擇將隔水管自LMRP(下部隔水管總成)處斷開并回收上甲板，然后使鉆井平臺駛向安全區域。在超深水海域將隔水管整體回收與臺風后將其重新連接下放都將消耗數日的作業時間。同時回收或下放作業必須在較好的環境條件下進行。為了減少停工時間，并降低在惡劣環境下的操作風險，將全部或部分隔水管懸掛在鉆井平臺上并隨之一起撤離是目前通用的方式，具有良好的經濟與安全效益。

目前通用的隔水管懸掛方式有硬懸掛與軟懸掛兩種：硬懸掛是將隔水管串直接掛在隔水管卡盤上，隔水管串與鉆井平臺為剛性連接；軟懸掛是將隔水管懸掛在隔水管張緊器上，隔水管串與平臺為柔性連接(隔水管張緊器可視為空氣彈簧)。這兩種懸掛方式在現場應用均存在一定問題：采用硬懸掛時，隔水管串與平臺剛性連接，平臺運動加速度直接傳遞到隔水管串上，可能使隔水管出現動態壓縮，導致隔水管屈曲失穩，還可能使隔水管頂端張力遠大于隔水管濕重(表示帶浮力塊的隔水管在水中的重量，即干重減去浮力)，導致隔水管斷裂落海；采用軟懸掛時，雖然隔水管因平臺升沉運動產生的動載顯著減小，隔水管懸掛安全性提高，但是現場取隔水管并回接隔水管的作業難度很大，而如果不取出數根隔水管的話，隔水管串存在觸底風險。

為了避免以上風險，研制了一種隔水管懸掛裝置，通過節流和主動控制的方法可以在液壓缸有限沖程的作用下，減小隔水管串因平臺升沉運動產生的動載荷，而且現場取隔水管比較方便。但是，隔水管懸掛裝置采用節流和主動控制的方法(具體來說，通過節流閥控制液壓系統的壓力，主動控制是指節流閥的開啟關閉以及開啟程度由控制系統來控制)，平臺升沉運動會給液壓系統輸入能量，輸入的能量將轉換為液壓油的發熱，需要通過散熱系統進行散熱。如采用高壓散熱系統，一般為管式散熱器，體積巨大、價格高昂，現場無法布置，因此采用合理的散熱系統成為隔水管懸掛裝置在現場成功應用的關鍵。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提供一種隔水管懸掛裝置采用液壓循環散熱的方法，其目的是通過給液壓系統的高溫液壓油降溫，從而保證該系統能夠順利運行。而且通過這種方式，使得散熱系統在低壓回路中，能夠避免使用高壓管式散熱器，保證該系統能夠在平臺上布置應用。

本發明首先提出一種液壓散熱系統，所述液壓散熱系統包括高壓回路和低壓回路，所述高壓回路和低壓回路分別與差動液壓缸連接，其中，

所述高壓回路包括高壓蓄能器、節流閥塊、高壓溢流閥和第一單向閥，所述第一單向閥的流入端與所述差動液壓缸的有桿腔連接，所述第一單向閥的流出端與所述節流閥塊和所述差動液壓缸的無桿腔均連接，所述節流閥塊的另一端與所述高壓蓄能器和高壓溢流閥均連接；

所述低壓回路包括低壓蓄能器、冷卻器、液壓泵和第二單向閥，所述第二單向閥的流出端與所述差動液壓缸的有桿腔連接，所述第二單向閥的流入端與所述低壓蓄能器和所述冷卻器均連接，所述冷卻器與所述液壓泵連接，所述液壓泵與所述高壓溢流閥連接。

根據本發明的一種實施方式，所述低壓回路還包括低壓溢流閥和油箱，所述油箱與所述高壓溢流閥、所述液壓泵和所述低壓溢流閥均連接，所述低壓溢流閥與所述低壓蓄能器和所述第二單向閥均連接。