CN107061905A - 一种深水型海洋软管接头 - Google Patents

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高连新
余荣华
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Abstract

本发明涉及一种深水型海洋软管接头。它包括一接头内套和一接头外套，接头内套和接头外套用第一螺栓连接；锁紧环变形体在第二螺栓预紧力作用下固定密封内压防护层，密封圈在第三螺栓预紧力作用下密封外护套层；在海洋软管接头内的抗拉铠装层尾端与接头内套焊接一起；环氧树脂通过注脂孔注入海洋软管接头，软管接头的内压防护层、抗压铠装层、抗拉铠装层、外护套层与环氧树脂充分接触并进行固化，整个海洋软管接头固化成一个整体。它可简单有效地固定骨架层；软管功能层与环氧树脂进行充分接触，保证了海洋软管接头的密封性和连接强度。

Description

一种深水型海洋软管接头
技术领域
本发明涉及软管接头结构技术领域，特别是一种深水型海洋软管接头。
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API RP 17B、API SPEC 17J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：
Carcass骨架层、内压防护层、抗压铠装层、抗拉铠装层、外护套层，根据工况的复杂程度不同，海洋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。
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。
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。
由于海洋软管功能层较多，结构又有较大差别，为了有效连接海洋软管，往往将各功能层单独固定。
传统的海洋软管接头往往为了保证连接的有效性，接头往往比较复杂，安装困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深水型海洋软管接头，主要解决上述现有技术所存在的技术问题，它可简单有效地固定骨架层；软管功能层与环氧树脂进行充分接触，保证了海洋软管接头的密封性和连接强度。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种深水型海洋软管接头，其特征在于：它包括一接头内套和一接头外套，接头内套和接头外套用第一螺栓连接；锁紧环变形体在第二螺栓预紧力作用下固定密封内压防护层，密封圈在第三螺栓预紧力作用下密封外护套层；在海洋软管接头内的抗拉铠装层尾端与接头内套焊接一起；环氧树脂通过注脂孔注入海洋软管接头，软管接头的内压防护层、抗压铠装层、抗拉铠装层、外护套层与环氧树脂充分接触并进行固化，整个海洋软管接头固化成一个整体。
所述的深水型海洋软管接头，其特征在于：接头内套左端为法兰结构，接头内套和接头外套通过第一螺栓连接；接头内套的第一空腔内有固定骨架层的弧锥形螺纹，骨架层具有螺旋结构，根据骨架层的螺旋结构设计弧锥形螺纹，弧锥形螺纹的弧顶和骨架层过盈配合，弧锥形螺纹的两边和骨架层间隙配合；部分内压防护层在第二空腔，内压防护层和接头内套之间有固定内压防护层环形固定槽。
所述的深水型海洋软管接头，其特征在于：该用于固定海洋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变形体。
所述的深水型海洋软管接头，其特征在于：第二螺栓的预紧力通过内套法兰传递到锁紧环变形体，锁紧环变形体通过自身的变形以及产生的径向压力来固定和密封内压防护层；第三螺栓的预紧力通过外套法兰传递给密封圈，密封圈在预紧力作用下通过变形密封外护套层。
所述的深水型海洋软管接头，其特征在于：在接头外套和护套层之间有一底衬套，底衬套同时与密封圈接触。
所述的深水型海洋软管接头，其特征在于：接头内的海洋软管的内压防护层、抗压铠装层、抗拉铠装层、外护套层具有不同长度，便于与环氧树脂进行充分接触。
本发明的有益效果是简单有效地固定骨架层；软管功能层与环氧树脂进行充分接触，保证了海洋软管接头的密封性和连接强度。
附图说明
图1是本发明应用状态示意图。
图2是接头内套剖面示意图。
图中：1.骨架层；2.内压防护层；3.抗压铠装层；4.抗拉铠装层；5.外护套层；6.接头外套；7.接头内套；8.密封圈；9.底衬套；10.环氧树脂；11.注脂孔；12.内套法兰 13.第二螺栓；14.锁紧环变形体 15.第一螺栓；16.外套法兰；17.第三螺栓；18a、18b.排气孔；19.海洋软管接头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述。
请参阅图1，本发明公开了一种型深水型海洋软管接头。如图所示：它包括一接头内套7和一接头外套6，接头内套7和接头外套6用第一螺栓15连接；锁紧环变形体14在第二螺栓13预紧力作用下固定密封内压防护层2，密封圈8在第三螺栓17预紧力作用下密封外护套层5；在海洋软管接头内的抗拉铠装层4尾端与接头内套焊接一起；环氧树脂通过注脂孔11注入海洋软管接头，软管接头功能层(如：骨架层1、内压防护层2、抗压铠装层3、抗拉铠装层4、外护套层5)与环氧树脂充分接触并进行固化，整个海洋软管接头固化成一个整体，保证了软管接头的密封性和连接强度。
本发明中所述的海洋软管为非粘性软管，非粘结性软管各层允许相对滑动。
本发明中，如图2所示接头内套7左侧为法兰结构，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；接头内套7的第一空腔20用来连接固定骨架层1，第一空腔20的内螺纹为弧锥形模拟螺纹，即在圆弧面上加工出来的螺纹，弧锥形模拟螺纹顶端a和骨架层是过盈配合，弧锥形模拟螺纹的两端b、c和骨架层1是间隙配合；过盈配合产生压紧力，从而固定骨架层1；第二空腔21放入内压防护层2，内压防护层2和接头内套7之间有用来放入锁紧环变形体14的环形空腔。
本发明中，该用于固定密封海洋软管内压防护层2的环形固定槽内位于接头内套7一侧具有锁紧环金属变形体14。锁紧环金属变形体受到压应力时，通过自身的变形以及对高分子的径向压力，完成对内压防护层2的固定以及密封作用。
本发明中，第三螺栓17的预紧力通过外套法兰16传递给密封圈8，密封圈8在预紧力作用下通过变形密封外护套层5。
本发明中，在接头外套6和外护套层5之间有底衬套9，从而防止接头外套6与外护套层5直接接触，从而保护外护套层。底衬套9同时与密封圈8接触，起到保护密封圈和承受轴向压力的作用。
本发明中，接头内的海洋软管各个功能层具有不同长度，便于安装以及与环氧树脂充分接触。抗压铠装层3具有螺旋结构，由钢带螺旋缠绕而成，需要在抗压铠装层3尾端进行焊接，防止其散开。
本发明中，环氧树脂通过注脂孔11注入海洋软管接头内部并进行固化，整个软管接头固化成一个整体，在海洋软管接头注入环氧树脂时气体胸排气孔18排出。
本发明中，抗拉铠装层4的尾端与接头内套7焊接，保证接头的抗拉强度。
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 (6)

1.一种深水型海洋软管接头，其特征在于：它包括一接头内套(7)和一接头外套(6)，接头内套(7)和接头外套(6)用第一螺栓(15)连接；锁紧环变形体(14)在第二螺栓(13)预紧力作用下固定密封内压防护层(2)，密封圈(8)在第三螺栓(17)预紧力作用下密封外护套层(5)；在海洋软管接头内的抗拉铠装层(4)尾端与接头内套焊接一起；环氧树脂通过注脂孔(11)注入海洋软管接头，软管接头的内压防护层(2)、抗压铠装层(3)、抗拉铠装层(4)、外护套层(5)与环氧树脂充分接触并进行固化，整个海洋软管接头固化成一个整体。
2.根据权利要求1所述的深水型海洋软管接头，其特征在于：接头内套(7)左端为法兰结构，接头内套(7)和接头外套(6)通过第一螺栓(15)连接；接头内套(7)的第一空腔内有固定骨架层(1)的弧锥形螺纹，骨架层(1)具有螺旋结构，根据骨架层的螺旋结构设计弧锥形螺纹，弧锥形螺纹的弧顶和骨架层过盈配合，弧锥形螺纹的两边和骨架层间隙配合；部分内压防护层(2)在第二空腔，内压防护层(2)和接头内套(7)之间有固定内压防护层(2)环形固定槽。
3.根据权利要求1或2所述的深水型海洋软管接头，其特征在于：该用于固定海洋软管内压防护层(2)的环形固定槽内位于接头内套(7)一侧具有锁紧环变形体(14)。
4.根据权利要求1所述的深水型海洋软管接头，其特征在于：第二螺栓(13)的预紧力通过内套法兰(12)传递到锁紧环变形体(14)，锁紧环变形体(14)通过自身的变形以及产生的径向压力来固定和密封内压防护层(2)；第三螺栓(17)的预紧力通过外套法兰(16)传递给密封圈(8)，密封圈(8)在预紧力作用下通过变形密封外护套层(5)。
5.根据权利要求1或4所述的深水型海洋软管接头，其特征在于：在接头外套(6)和护套层(5)之间有一底衬套(9)，底衬套(9)同时与密封圈(8)接触。
6.根据权利要求1所述的深水型海洋软管接头，其特征在于：接头内的海洋软管的内压防护层(2)、抗压铠装层(3)、抗拉铠装层(4)、外护套层(5)具有不同长度，便于与环氧树脂进行充分接触。
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