CN105135115A - 一种浅水型海洋软管接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浅水型海洋软管接头。它包括一接头内套和一接头外套，接头内套与接头外套之间通过螺纹连接且螺纹连接处具有双台阶连接；一固定套通过螺栓将一支撑套固定在接头外套上，该接头外套与支撑套前端形成一用于固定软管外护套层的环形固定槽，该支撑套后端与固定套之间具有用于固定软管抗拉铠装层的固定槽；该固定套与接头内套之间还设置有支撑块，在接头内套与接头外套、支撑套、固定套和支撑块之间形成环形空腔；接头内套内侧设有一固定支撑套，接头内套内侧与固定支撑套之间形成有用于固定软管内压防护层的环形固定槽。使用时，整个软管接头和软管各功能层紧密连接形成一个整体，进一步保证了连接强度和密封性；它不仅结构相对简单，安装方便，而且费用较低。

Description

一种浅水型海洋软管接头

技术领域

本发明涉及软管接头结构技术领域，特别是一种浅水型海洋软管接头。

背景技术

海洋软管道一般由不同功能层构成，不同功能层的结构形式、材质都有各自的特点。一般设计时参照APIRP17B、APISPEC17J等相关标准进行设计制造。海洋管道结构功能层由内到外的组成是：

（1）Carcass骨架层，该管道功能层一般只用于服役压力较高的深水，以及用于多介质运输时。该金属层一般在管道结构中的最内层，作用为整个管道的骨架，起到支撑作用。Carcass一般由回字形弯折而成，增加了抗压能力。

（2）内压防护层，密封内部运输介质。内压层一般通过挤塑机挤塑成型，材质大都为高分子聚台物。主要防止运输介质的渗漏，进而保证内部流体运输的稳定性。

（3）抗压铠装层，主要抵抗内部介质压力，一般由一定厚度金属层通过辅助设备，呈接近角度90o螺旋互锁攀附在内压层外面。主要抵抗内部介质对内压层的流体压力，增加内密封系统以及内拉力单元的稳定性，抵抗偶然抗冲击载荷。

（4）抗拉铠装层，是管道结构中拉应力的主要承受层，抗拉铠装层一般为双层结构，每层结构都为数十根甚至上百根金属丝以15o至40o角度之间相互缠绕而组成。抗拉铠装层是整个接头的拉力骨架，大部分拉力载荷都是被抗拉铠装层抵消的。

（5）外护套层，高分子层密封外部环境介质。同内压层一样，一般是通过挤塑机挤塑成型，材质大都为高分子聚合物。主要防止外部介质的向内侧泄漏，对管道结构层以及运输介质进行损害，进而保证内部流体运输的稳定性。

根据工况的复杂程度不同，软管结构层也有相应增加或减少，相对应的，软管接头的结构即发生局部变化。当软管是用于浅海处时，则含有内压防护层、抗拉铠装层和外护套层。

软管接头是连接软管管道和钻井平台的部件，其设计也是软管设计中最复杂的部分，近年来部分海洋油气泄漏事件就是由于管道接头失效引起的。因此，接头的合理设计对于海洋平台的安全性极为重要。海洋软管接头设计关键问题是研究功能层均被单独固定，接头的设计不仅要将软管各承载层的轴向载荷和弯曲载荷传递到终端连接器上，还要满足管道内流体的密封。

抗拉铠装层为若干钢带螺旋缠绕的管道层，也是管道里最重要的承受拉力的功能层，因此抗拉铠装层的连接尤为重要。几乎所有的软管接头均通过灌封树脂的方式连接抗拉层，即完成接头的装配后需要向内腔内注入环氧树脂并添加固化剂。在专利US2004/0066035A1中对海洋软管接头作了详细描述。

传统的软管接头除了注入环氧树脂进行固化，往往还涉及焊接技术，所以成本较高并且安装复杂，并且软管接头不能重复使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浅水型海洋软管接头，主要解决上述传统技术的不足，使用时，整个软管接头和软管各功能层紧密连接形成一个整体，进一步保证了连接强度和密封性；它不仅结构相对简单，安装方便，而且费用较低。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种浅水型海洋软管接头，其特征在于：它包括一接头内套和一接头外套，接头内套与接头外套之间通过螺纹连接且螺纹连接处具有双台阶连接；一固定套通过螺栓将一支撑套固定在接头外套上，该接头外套与支撑套前端形成一用于固定软管外护套层的环形固定槽，该支撑套后端与固定套之间具有用于固定软管抗拉铠装层的固定槽；该固定套与接头内套之间还设置有支撑块，在接头内套与接头外套、支撑套、固定套和支撑块之间形成环形空腔；接头内套内侧设有一固定支撑套，接头内套内侧与固定支撑套之间形成有用于固定软管内压防护层的环形固定槽。

所述的浅水型海洋软管接头，其特征在于：该用于固定软管外护套层的环形固定槽内位于接头外套一侧具有锁紧环金属变形体，该用于固定软管内压防护层的环形固定槽内位于接头内套一侧具有锁紧环金属变形体。

所述的浅水型海洋软管接头，其特征在于：该支撑块内侧具有止动环。

所述的浅水型海洋软管接头，其特征在于：该接头内套内端连接有接头焊接法兰，该接头外套外端连接有外套法兰。

所述的浅水型海洋软管接头，其特征在于：该支撑套后端具有深度小于软管抗拉铠装层厚度的凹槽。

本发明有益效果是，软管接头安装方便且成本较低，并且软管接头可以多次使用，同时整个软管接头和软管各功能层紧密连接形成一个整体，进一步保证了连接强度和密封性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1.接头内套；2.接头焊接法兰；3.接头外套；4.外套法兰；5a、5b.锁紧环金属变形体；6.支撑套；6a.支撑套前端；6b.支撑套后端；7.支撑块；8.止动环；9.固定支撑套；10.固定套；11.外护套层；12.抗拉铠装层；13.内压防护层；14.螺纹连接处；14a.副台阶面；14b.主台阶面；15.螺栓；16.软管接头；17.环形空腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

请参阅图1，本发明公开了一种浅水型海洋软管接头。如图所示：它包括一接头内套1和一接头外套3，接头内套1与接头外套3之间通过螺纹连接且螺纹连接处14具有双台阶连接（包括主台阶面14b和副台阶面14a）；一固定套10通过螺栓15将一支撑套6固定在接头外套3上，该接头外套3与支撑套前端6a形成一用于固定软管外护套层11的环形固定槽，该支撑套后端6b与固定套10之间具有用于固定软管抗拉铠装层12的固定槽；该固定套10与接头内套1之间还设置有支撑块7，在接头内套1与接头外套3、支撑套6、固定套10和支撑块7之间形成环形空腔17；接头内套1内侧设有一固定支撑套9，接头内套1内侧与固定支撑套9之间形成有用于固定软管内压防护层13的环形固定槽。

本发明中所述的软管为非粘性软管，非粘结性软管各层允许相对滑动。

本发明中，支撑套前端6a用来支撑管道，支撑套后端6b与固定套10在螺栓15的作用下产生预紧力固定软管抗拉铠装层12。支撑套前端6a在固定软管抗拉铠装层12和外护套层11之间，用来承受径向压力，同时支撑套后端6b与固定套10通过螺栓15固定抗拉铠装层12。支撑套6与接头外套3的接触面在压力的作用下可以起到密封作用。环形空腔17内的构件（支撑套6、固定套10、支撑块7、止动环8、固定支撑套9、锁紧环金属变形体5b）紧密连接，接头外套3和接头内套1通过螺纹连接为其提供紧固力，由于环形空腔17的长度的限制以及环形空腔17内零件紧密连接，在震荡的情况下依然可以实现紧密连接，不丧失连接强度和密封性。接头内套1和接头外套3的螺纹连接处14采用双台阶连接，主台阶面14b起到密封作用，副台阶面14a起到过载保护的作用，当主台阶面14b刚刚接触时副台阶面14a有一定间隙，同时可以通过改变台阶面之间过盈量改变环形空腔17内的构件的紧固力以及主台阶面14b的密封性。

本发明中，支撑块7通过结构紧密配合，保持内密封系统的完整性以及连接的稳定性。内压防护层13在软管接头内通过固定支撑套9完成径向连接。

本发明中，接头内套1和接头外套3通过螺纹连接，螺纹连接处14设有双台阶面，主台阶面14b承受主要压力并起到密封作用，副台阶面14a用来过载保护。

本发明中，该用于固定软管外护套层11的环形固定槽内位于接头外套3一侧具有锁紧环金属变形体5a，该用于固定密封软管内压防护层13的环形固定槽内位于接头内套1一侧具有锁紧环金属变形体5b。锁紧环金属变形体5a、5b受到压应力时，通过自身的变形以及对高分子的径向压力，完成对高分子层（外护套层11和内压防护层13）的固定以及密封系统作用。

本发明中，该支撑块7内侧具有止动环8，其目的是为了防止管道在连接时进行轴向移动，把支撑块7轴向力传递到管道层上，完成连接功能。

本发明中，该接头内套1内端连接有接头焊接法兰2，该接头外套3外端连接有外套法兰4。接头焊接法兰2为承接接头端，将其连接到运输载体上。它能够承受接头端传递的力，包括整段管道接头端的拉力、弯曲载荷等，通过螺栓连接其它管段。外套法兰4作为螺栓的载体，对螺栓施加预紧力，预紧力的集合通过外套法兰4均匀的传递到接头外套3上，保持接头的完整性。

本发明中，该支撑套后端6b具有深度小于软管抗拉铠装层12厚度的凹槽。当支撑套6与固定套10紧密接触时可以产生足够的压力紧固抗拉铠装层12。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (5)

1.一种浅水型海洋软管接头，其特征在于：它包括一接头内套（1）和一接头外套（3），接头内套（1）与接头外套（3）之间通过螺纹连接且螺纹连接处（14）具有双台阶连接；一固定套（10）通过螺栓（15）将一支撑套（6）固定在接头外套（3）上，该接头外套（3）与支撑套前端（6a）形成一用于固定软管外护套层（11）的环形固定槽，该支撑套后端（6b）与固定套（10）之间具有用于固定软管抗拉铠装层（12）的固定槽；该固定套（10）与接头内套（1）之间还设置有支撑块（7），在接头内套（1）与接头外套（3）、支撑套（6）、固定套（10）和支撑块（7）之间形成环形空腔（17）；接头内套（1）内侧设有一固定支撑套（9），接头内套（1）内侧与固定支撑套（9）之间形成有用于固定软管内压防护层（13）的环形固定槽。

2.根据权利要求1所述的浅水型海洋软管接头，其特征在于：该用于固定软管外护套层（11）的环形固定槽内位于接头外套（3）一侧具有锁紧环金属变形体（5a），该用于固定软管内压防护层（13）的环形固定槽内位于接头内套（1）一侧具有锁紧环金属变形体（5b）。

3.根据权利要求1所述的浅水型海洋软管接头，其特征在于：该支撑块（7）内侧具有止动环（8）。

4.根据权利要求1或2或3所述的浅水型海洋软管接头，其特征在于：该接头内套（1）内端连接有接头焊接法兰（2），该接头外套（3）外端连接有外套法兰（4）。

5.根据权利要求1或2或3所述的浅水型海洋软管接头，其特征在于：该支撑套后端（6b）具有深度小于软管抗拉铠装层（12）厚度的凹槽。