CN105156797A - 一种用于地下石油管道的柔性连接装置 - Google Patents

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安延涛
赵东
刘鲁宁
杨玉娥
李娜
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/10—Adjustable joints, Joints allowing movement comprising a flexible connection only, e.g. for damping vibrations
    • F16L27/1012—Flanged joints

Abstract

本发明提供了一种用于地下石油管道的柔性连接装置，主要包括管道、柔性连接管、密封圈、密封垫和紧固螺母，管道分为管道A和管道B，管道A和管道B通过密封圈、柔性连接管密封连接，并通过紧固螺母和密封垫固定。其特点是利用柔性连接管消除并隔离振动传递。本发明通过含20个带有外螺纹固定栓的柔性连接管实现连接管道的3次消振、柔性连接及密封紧固连接，通过密封垫及含20个圆孔的密封圈连接管道2次密封。

Description

一种用于地下石油管道的柔性连接装置
技术领域
本发明涉及一种用于地下石油管道的柔性连接装置，尤其涉及一种通过含20个带有外螺纹固定栓的柔性连接管实现连接管道的3次消振、柔性连接及密封紧固连接，通过密封垫及含20个圆孔的密封圈连接管道2次密封，属于石油管道连接的技术研发领域。
背景技术
地下石油管道的刚性连接易传递振动载荷，不仅损坏管道，而且易使两连接管在接口处发生错位，造成管内流体泄漏。而如果能将有害振动在传递到被连接管道前消除，可有效保护被连接管道，并防止两管道发生相对位移。
因此，针对现有石油管道接口的刚性连接易传递有害振动这一问题，应从管道连接方式及结构上进行综合考虑，设计出代替管道刚性连接的一种连接装置。
发明内容
本发明针对现有石油管道接口的刚性连接易传递有害振动这一问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种用于地下石油管道的柔性连接装置。
本发明的一种用于地下石油管道的柔性连接装置采用以下技术方案：
一种用于地下石油管道的柔性连接装置，主要包括管道、柔性连接管、密封圈、密封垫和紧固螺母，管道分为管道A和管道B，管道A和管道B通过密封圈、柔性连接管密封连接，并通过紧固螺母和密封垫固定；所述管道A和管道B的接口处设有凸起端，凸起端面上开有20个圆孔；所述柔性连接管为长管形结构，在其两端面分别设有20个固定栓，固定栓直径略小于凸起端面上的圆孔直径且其呈过渡配合，固定栓的端头处设有外螺纹，柔性连接管选用粘弹性高阻尼橡胶材料；所述密封圈为“O”形结构，其外径同管道凸起端相同，密封圈端面处开有20个圆孔，其直径与凸起端面上的圆孔直径相同，密封圈选用NBR丁氰橡胶材料；所述密封垫和紧固螺母数量分别为20个，密封垫为同“O”形结构，材料为NBR丁氰橡胶。
本发明将柔性连接管设计为粘弹性高阻尼橡胶材料的长管形结构，并在其两端面分别设有20个固定栓，通过这种设计实现3次消振及柔性连接，即通过粘弹性高阻尼橡胶所具有的粘弹性和高阻尼特性对管道的振动进行3次减振。如当管道A振动时，其一次减振为，管道A的振动能量传递到固定栓，由于受管道凸起端面上圆孔的固定限制，将约束固定栓运动并使其受到剪切作用，使固定栓内的振动能量通过转化为热能的方式来消耗，而设计为20个固定栓，可通过多区域接触来提高减振效率；二次减振为，经固定栓剩余的振动能量传递到柔性连接管，此时通过柔性连接管橡胶分子链之间的粘性内摩擦来消耗振动能量，由于将柔性连接管设计为长管形，因此又可通过其局部变形即动能转换为势能来消耗振动能量；三次减振为，残余的微小振动可通过管道B处的固定栓消除，从而保证管道B受振动影响。
本发明将固定栓的端面设计有外螺纹，通过这种设计实现管道的密封紧固连接，即只需将紧固螺母安装在其上，通过旋转紧固螺母即可调整密封件的间隙及预紧力。
本发明采用含20个圆孔的密封圈实现柔性连接管与管道A、管道B的密封，防止管内流体泄漏；采用密封垫实现固定栓与管道A、管道B的固定密封，实现管内流体的二次密封及防止管外异物进入管内。
本发明的有益效果是：通过含20个固定栓的柔性连接管实现连接管道的3次消振及柔性连接；通过固定栓的外螺纹设计实现管道的密封紧固连接；通过含20个圆孔的密封圈防止管内流体泄漏；通过密封垫实现二次密封及防止管外异物进入管内。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明固定栓连接处的局部放大示意图。
图3是本发明固定栓的分布示意图。
其中：1、管道A，2、固定栓，3、密封圈，4、柔性连接管，5、密封垫，6、紧固螺母，7、管道B。
具体实施方式
实施例：
如图1所示，本发明的一种用于地下石油管道的柔性连接装置，主要包括管道A1和管道B7、柔性连接管4、密封圈3、密封垫5和紧固螺母6，管道A1和管道B7通过密封圈3、柔性连接管4密封连接，并通过紧固螺母6和密封垫5固定。管道A1和管道B7的接口处设有凸起端，凸起端面上开有20个圆孔。密封圈3为“O”形结构，其外径同管道凸起端相同，密封圈3端面处开有20个圆孔，其直径与凸起端面上的圆孔直径相同，密封圈3选用NBR丁氰橡胶材料，20个圆孔的密封圈3工作时可实现柔性连接管4与管道A1、管道B7的密封，防止管内流体泄漏。密封垫5和紧固螺母6数量分别为20个，密封垫5为同“O”形结构，材料为NBR丁氰橡胶，密封垫5实现固定栓2与管道A1、管道B7的固定密封，实现管内流体的二次密封及防止管外异物进入管内。
结合图2、图3所示，柔性连接管4为长管形结构，在其两端面分别设有20个固定栓2，固定栓2直径略小于凸起端面上的圆孔直径且其呈过渡配合，柔性连接管4选用粘弹性高阻尼橡胶材料，工作时，这种结构设计能实现3次消振及柔性连接，即通过粘弹性高阻尼橡胶所具有的粘弹性和高阻尼特性对管道的振动进行3次减振。如当管道A1振动时，其一次减振为，管道A1的振动能量传递到固定栓2，由于受管道凸起端面上圆孔的固定限制，将约束固定栓2运动并使其受到剪切作用，使固定栓2内的振动能量通过转化为热能的方式来消耗，而设计为20个固定栓2，可通过多区域接触来提高减振效率；二次减振为，经固定栓2剩余的振动能量传递到柔性连接管4，此时通过柔性连接管4橡胶分子链之间的粘性内摩擦来消耗振动能量，由于将柔性连接管4设计为长管形，因此又可通过其局部变形即动能转换为势能来消耗振动能量；三次减振为，残余的微小振动可通过管道B7处的固定栓2消除，从而保证管道B7受振动影响。
固定栓2的端头处设有外螺纹，这种设计可实现管道的密封紧固连接，即只需将紧固螺母6安装在其上，通过旋转紧固螺母6即可调整密封件的间隙及预紧力。

Claims (1)

1.一种用于地下石油管道的柔性连接装置，主要包括管道、柔性连接管、密封圈、密封垫和紧固螺母，管道分为管道A和管道B，管道A和管道B通过密封圈、柔性连接管密封连接，并通过紧固螺母和密封垫固定，其特征在于：所述管道A和管道B的接口处设有凸起端，凸起端面上开有20个圆孔；所述柔性连接管为长管形结构，在其两端面分别设有20个固定栓，固定栓直径略小于凸起端面上的圆孔直径且其呈过渡配合，固定栓的端头处设有外螺纹，柔性连接管选用粘弹性高阻尼橡胶材料；所述密封圈为“O”形结构，其外径同管道凸起端相同，密封圈端面处开有20个圆孔，其直径与凸起端面上的圆孔直径相同，密封圈选用NBR丁氰橡胶材料；所述密封垫和紧固螺母数量分别为20个，密封垫为同“O”形结构，材料为NBR丁氰橡胶。
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