CN102135216B - 一种单点系泊系统用液体旋转接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单点系泊系统用液体旋转接头，采用回转轴承-“蝶形”方式，支架顶部安装内环，底部安装二进口管，内环上面安装端盖，通过设有防水罩的回转支承轴承使外环绕内环及端盖转动并形成配合密封面和一个环状异形空腔；外环外壁上对称开有两个连通环状异形空腔的孔并各连接一出口管；采用L形折线式密封型式，密封面第一、第二道为防沙密封圈并连有沉沙槽和与其连通的排沙孔，第三至第五道为密封圈并连有泄漏检测装置，在各接合面靠近外侧设置防水密封圈。该接头可以多个组合使用，上面的支架连接在下面的端盖上；也可采用不同口径或单一、或叠装组合。本发明结构合理、安装简单、密封性好、有效解决沙粒对内外环及侧壁的磨损。

Description

一种单点系泊系统用液体旋转接头

技术领域

本发明涉及一种海上油气田生产和外输终端等实现经济开采的场合使用的液体旋转接头，特别适用于单点系泊系统。

背景技术

根据不同海域、海况条件，目前海上FPSO浮式生产储油装置主要采用的系泊方式有单点系泊系统和多点系泊系统。在单点系泊系统中，液体旋转接头承担着海底管路与FPSO间流体传输中转站的作用。液体旋转接头既能保证一定温度、压力和流量下的流体输送，自身又可以进行360°的自由旋转；既可以单个使用，又可以叠装起来成为一个通道组使用。

中国专利ZL200720103290.8一种旋转接头装置，对液体介质的密封接触形式是采用在垂直方向的直线密封型式(剖面)，不能对液体介质中的沙粒进行处理，沙粒会沉积在内外环之间的缝隙中，对内环侧面的磨损较大，影响密封效果。

现有技术的单点系泊系统用液体旋转接头存在密封效果差特别是无法处理沉沙的技术问题，本发明通过采用L形密封形式所形成的沉沙槽和相连的排沙孔，解决了上述问题，该接头还具有受力均衡、安装简单的优点。

该发明打破了国外技术垄断，实现液体旋转接头的国产化，节省高昂的投资费用。可以促进国内装备制造业的发展。

发明内容

本发明解决了现有液体旋转接头存在的密封效果差特别是无法处理沉沙的技术问题，开发一种能排除液体中的沉沙且密封效果好的液体旋转接头。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

一种单点系泊系统用液体旋转接头，包括支架、进口管、内环、沉沙槽、排沙孔、密封圈、检漏孔、防沙密封、环状异形空腔、外环、回转支承轴承、轴承防水罩、端盖、防水密封圈、出口管，其特征在于所述的支架的底部开有与外部连接的孔，顶部通过螺栓与内环固定连接；内环底部法兰内面由里而外开有沉沙槽并在法兰径向开有与其连通的排沙孔、三道环形密封槽并分别装有密封圈、一道环形密封槽并装有防水密封圈；外环的底面和下外圆面联合开有检漏通道和检漏孔，下内圆面开有四道环形密封槽并分别装有防沙密封，上凹端面开有三道环形密封槽并分别装有密封圈，上内圆面开有一道环形密封槽并装有防水密封圈，上面固定回转支承轴承的动环和轴承防水罩；端盖上面开设有与外部连接的螺纹孔，下面通过螺栓与内环固定连接，外圆与轴承防水罩形成密封面，外圆凸台固定回转支承轴承的静环；连接后的内环与外环之间形成一个环状异形空腔；与密封圈接触的密封面都设有抗磨及耐腐蚀的堆焊层；在内环底面开设二个连通环状异形空腔的孔，分别通过螺栓连接进口管；在外环的外壁对称开设二个与环状异形空腔连通的孔，分别通过螺栓连接出口管。

所述的单点旋转接头组合使用时，上面的支架连接在下面旋转接头的端盖上，依次多个连接，各进口管和各出口管互不干涉，分别连接固定在海底的管线和浮式生产储油装置；还可采用不同口径或单一、或叠装组合使用。

与现有技术相比较，本发明的优点是显而易见的，主要表现在：

1、采用回转轴承-“蝶形”方式，内腔进出口采用双进双出式。结构合理、安装简单、加工制造容易、密封性好。

2、采用多道密封圈，形成L形折线式密封型式。

3、采用2道防沙密封，有效减少沉入内外环接触面的沙粒。

4、采用沉沙槽和排沙孔，有效解决介质中沙粒对内外环侧壁的磨损。

附图说明

本发明共有附图3幅，其中：

图1是本发明的结构示意主视图；

图2是本发明的结构示意俯视图；

图3是图1的局部放大图。

图中，1、支架，2、进口管，3、内环，4、沉沙槽，5、排沙孔，6、密封圈，7、检漏孔，8、防沙密封，9、环状异形空腔，10外环，11、回转支承轴承，12、轴承防水罩，13、端盖，14、防水密封圈，15、出口管。

具体实施方式

如图1和2所示的一种单点系泊系统用液体旋转接头，主要包括支架1、进口管2、内环3、沉沙槽4、排沙孔5、密封圈6、检漏孔7、防沙密封8、环状异形空腔9、外环10、回转支承轴承11、轴承防水罩12、端盖13、防水密封圈14、出口管15。本发明的液体旋转接头结构包括一支架1，在支架1的顶部通过螺栓固定连接一内环3，二个进口管2通过各自管法兰上的螺栓固定连接在内环3的底部，内环3的上面安装有端盖13，通过回转支承11使外环10绕端盖13和内环3转动，连接后的端盖13和内环3与外环10之间形成配合密封面和一个环状异形空腔9。在外环10的外壁对称开设有两个孔，开孔处的壁面外各设置一可随外环一起转动的出口管15，出口管15的一端连接环状异形空腔9，另一端连接单点系泊装置的管线。

本发明采用多道密封圈，形成L形折线式密封型式，第一道、第二道为防沙密封圈8，第三道到第五道为密封圈6，在各接合面的靠近外侧处设置了防水密封圈14。

回转支承轴承11为三排滚柱式回转轴承；回转支承轴承11外设置有轴承防水罩12，可以防水和异物进入。

水平方向在内环和外环的端面间缝隙处由内而外对应布置三道V形密封唇的密封圈6。在三道密封圈6中，靠近内环中心的两道是主密封圈6，远离内环中心的一道是后备密封圈6，当前一道密封圈失效后，后一道密封圈起密封作用，保证液滑环在设计工况下安全工作。与内环上设置的密封圈接触的外环底面设置了堆焊层，与外环顶面设置的密封圈接触的端盖底面也设置了堆焊层，达到抗磨及耐腐蚀的目的。每道密封圈6相应地设置有泄漏检测装置，如有泄漏可以立刻发现。内环3底部法兰上面开有一个沉沙槽4并径向开有与其连通的排沙孔5，将经过防沙密封沉积在沉沙槽4内的沙子通过高压水冲出。

所述单点旋转接头为一个以上，上面的支架1连接在下面旋转接头的端盖13上，依次多个连接，各进口管2和各旋转接头的出口管15互不干涉，分别连接固定在海底的管线和浮式生产储油装置的管线。

本发明可根据需要采用不同口径或单一、或叠装的组装形式，极大地节省海上油田开发的投资费用，具有十分广阔的前景。

Claims (3)

1.一种单点系泊系统用液体旋转接头，包括支架(1)、进口管(2)、内环(3)、沉沙槽(4)、排沙孔(5)、密封圈(6)、检漏孔(7)、防沙密封(8)、环状异形空腔(9)、外环(10)、回转支承轴承(11)、轴承防水罩(12)、端盖(13)、防水密封圈(14)、出口管(15)，其特征在于所述的支架(1)的底部开有与外部连接的孔，顶部通过螺栓与内环(3)固定连接；内环(3)底部法兰内面由里而外开有沉沙槽(4)并在法兰径向开有与其连通的排沙孔(5)、三道环形密封槽并分别装有密封圈(6)、一道环形密封槽并装有防水密封圈(14)；外环(10)的底面和下外圆面联合开有检漏通道和检漏孔(7)，下内圆面开有四道环形密封槽并分别装有防沙密封(8)，上凹端面开有三道环形密封槽并分别装有密封圈(6)，上内圆面开有一道环形密封槽并装有防水密封圈(14)，上面固定回转支承轴承(11)的动环和轴承防水罩(12)；端盖(13)上面开设有与外部连接的螺纹孔，下面通过螺栓与内环(3)固定连接，外圆与轴承防水罩(12)形成密封面，外圆凸台固定回转支承轴承(11)的静环；连接后的内环(3)与外环(10)之间形成一个环状异形空腔(9)；与密封圈接触的密封面都设有抗磨及耐腐蚀的堆焊层；在内环(3)底面开设二个连通环状异形空腔(9)的孔，分别通过螺栓连接进口管(2)；在外环(10)的外壁对称开设二个与环状异形空腔(9)连通的孔，分别通过螺栓连接出口管(15)。

2.根据权利要求1所述的一种单点系泊系统用液体旋转接头，其特征在于所述的单点旋转接头组合使用时，上面的支架(1)连接在下面旋转接头的端盖(13)上，依次多个连接，各进口管(2)和各出口管(15)互不干涉，分别连接固定在海底的管线和浮式生产储油装置。

3.根据权利要求1所述的一种单点系泊系统用液体旋转接头，其特征在于所述的单点旋转接头可采用不同口径或单一、或叠装组合使用。

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