CN109184627A - 水下液压减震装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水下液压减震装置，固定安装在水下设备的底部，包含：第一减震筒，其内部上端固定设置有第一气囊，其底端开设有海水进出口，海水由该海水进出口注入第一减震筒的内部，在第一气囊的下方形成海水腔；第二减震筒，其内部上端固定设置有第二气囊；伸缩杆，其由第二减震筒的底端筒口插入，且该伸缩杆的顶端与第二气囊相接触；连接管，连接设置在第一气囊和第二气囊之间，使第一气囊和第二气囊之间连通。本发明通过将海水的压力差转换至伸缩杆的上下运动，实现对水下设备的减振和抗冲击作用，有效提高安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种减震装置，具体是指一种用于水下石油开采设备的液压减震装置，属于水下石油开采装备的技术领域。
背景技术
随着人类社会以及科技技术的不断发展，我们对于能源的需求也越来越大，从而使得人类对于水下能源的探索越来越频繁，因此水下的各种工程建设和投资也不断增长。为了开发深海油气资源，因此需要使用到水下采油系统，也相对缓解了石油资源需求日渐紧张的锐势。
水下液压装置是水下采油系统中较为重要的一种水下设备，主要用于将全部或部分油气集输装备固定设置于海底。水下液压装置安装在水下采油系统上，具有维护成本低、安装空间小的特性。
因为海底具有的不确定震动因素十分复杂且频繁，极易对在水下建设的各类工程装备，包括水下采油设备等产生极大的破坏。因此，需要在各种水下设备上安装液压减震装置，为水下设备提供有效的防冲击和减震。
目前，现有传统的陆地用液压减震装置都是通过人工控制来实施的，在封闭的水下环境中是无法使用且满足需要的。
因此，本发明提出一种水下液压减震装置，解决现有技术中存在的缺点和限制，针对深海油气资源的开发，应用于水下设备，具有防冲击和减震效果，增强水下设备的安全性和可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种水下液压减震装置，通过将海水的压力差转换至伸缩杆的上下运动，实现对水下设备的减振和抗冲击作用，有效提高安全性和可靠性。
为了达到上述目的，本发明提出一种水下液压减震装置，固定安装在水下设备的底部，包含：第一减震筒，其内部上端固定设置有第一气囊，其底端开设有海水进出口，海水由该海水进出口注入第一减震筒的内部，在第一气囊的下方形成海水腔；第二减震筒，其内部上端固定设置有第二气囊；伸缩杆，其由第二减震筒的底端筒口插入，且该伸缩杆的顶端与第二气囊相接触；连接管，连接设置在第一气囊和第二气囊之间，使第一气囊和第二气囊之间连通。
所述的水下设备为：水下油田钻采设备的井口生产通道、水下采油树、阀门、或管汇；以及水下气田钻采设备的井口生产通道、水下采油树、阀门、或管汇。
所述的第一减震筒与水下设备的设备底座之间通过螺栓固定连接；所述的第二减震筒与水下设备的设备底座之间也通过螺栓固定连接。
所述的伸缩杆的顶端设置有一层防腐蚀的软质材料，缓冲伸缩杆与第二气囊之间的接触。
所述的伸缩杆的顶部侧壁与第二减震筒的内壁之间设置有多道O型密封圈。
所述的第二减震筒的底端筒口上设置有防水密封盖，其与第二减震筒之间通过螺纹连接，形成第二减震筒的底端筒口与伸缩杆之间的平面密封。
所述的第一气囊和第二气囊内部充氮气气体。
所述的第一气囊和第二气囊均采用水下气管接头连接至连接管的两端。
所述的第一减震筒、第二减震筒以及伸缩杆均采用防腐蚀钢材制成。
综上所述，本发明所述的水下液压减震装置，具有模块化、集成化、智能化的优点，通过将海水的压力差转换至伸缩杆的上下运动，从而实现对水下设备的减振和抗冲击作用，有效提高水下设备的安全性和可靠性，延长水下设备的使用年限，减少维修维护，降低成本。
附图说明
图1为本发明中的水下液压减震装置的结构示意图；
图2为本发明中的水下液压减震装置的液压控制原理图。
具体实施方式
以下结合图1和图2，通过优选实施例对本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。
如图1所示，为本发明提供的水下液压减震装置，固定安装在水下设备的底部，包含：第一减震筒21，其内部上端固定设置有第一气囊41，其底端开设有海水进出口1，海水由该海水进出口1注入第一减震筒21的内部，在第一气囊41的下方形成海水腔3；第二减震筒22，其内部上端固定设置有第二气囊42；伸缩杆9，其由第二减震筒22的底端筒口插入，且该伸缩杆9的顶端与第二气囊42相接触；连接管5，连接设置在第一气囊41和第二气囊42之间，使第一气囊41和第二气囊42之间连通。
在本发明的优选实施例中，所述的水下设备具体包括：水下油田钻采设备的井口生产通道、水下采油树、阀门、或管汇；以及水下气田钻采设备的井口生产通道、水下采油树、阀门、或管汇等。
所述的第一减震筒21与水下设备的设备底座6之间通过螺栓固定连接；所述的第二减震筒22与水下设备的设备底座6之间也通过螺栓固定连接。
在本发明的优选实施例中，在每个水下设备的设备底座6上安装4个水下液压减震装置，分别位于4个顶角位置，有效减小水下设备的震动，同时具有防冲击的作用。
所述的伸缩杆9的顶端还设置有一层防腐蚀的软质材料7(例如橡胶材料)，在伸缩杆9与第二气囊42之间起到缓冲作用，防止伸缩杆9因过于剧烈的上下运动而将第二气囊42刺破，进一步防止水下液压减震装置因漏气而失效。
所述的伸缩杆9的顶部侧壁与第二减震筒22的内壁之间设置有多道O型密封圈，防止伸缩杆9因上下运动与第二减震筒22的内壁之间摩擦产生的金属碎屑刺破第二气囊42，进一步防止水下液压减震装置因漏气而失效。
在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，在伸缩杆9的顶部侧壁与第二减震筒22的内壁之间依次设置有3道O型密封圈。
所述的第二减震筒22的底端筒口上还设置有防水密封盖10，其与第二减震筒22之间通过螺纹连接，通过采用该防水密封盖10形成第二减震筒22的底端筒口与伸缩杆9之间的平面密封，从而防止海水注入第二减震筒22的内部。
所述的伸缩杆9的底部设置有平板底座11，以增加水下液压减震装置的稳定性。
所述的第一减震筒21的内部顶端设置有第一固定板12，第一气囊41固定设置在该第一固定板12上，且内部充氮气(N2)气体。
所述的第二减震筒22的内部顶端设置有第二固定板13，第二气囊42固定设置在该第二固定板13上，且内部充氮气(N2)气体。
所述的第一气囊41和第二气囊42均采用专用的水下气管接头连接至连接管5的两端，从而保证两个气囊的密封性能，有效防止气囊漏气，进一步防止水下液压减震装置因漏气而失效。
所述的第一减震筒21、第二减震筒22以及伸缩杆9均采用水下专用的防腐蚀钢材制成。
如图1和图2所示，本发明提供的水下液压减震装置，通过连接管5将两个气囊串联并连通，产生震动时，利用通过海水进出口1注入海水腔3内的海水的压差，实现两个气囊相应的减小与增大，并传递至伸缩杆9实现其上下运动而释放，从而实现减震的功能。具体的，当震动产生时，海水由海水进出口1注入海水腔3，压缩第一气囊41，由于第二气囊42与第一气囊41连通，使得第二气囊42膨胀增大，从而推动伸缩杆9在第二减震筒22内向下运动。而在震动连续产生的过程中，海水也会由海水进出口1流出海水腔3，此时第一气囊41膨胀增大，而第二气囊42压缩缩小，使得伸缩杆9在第二减震筒22内向上运动。因此，震动时水下液压减震装置受到的力通过海水的压力差转换至伸缩杆9的上下运动被释放，从而实现减震和抗冲击的作用。
综上所述，本发明所述的水下液压减震装置，具有模块化、集成化、智能化的优点，通过将海水的压力差转换至伸缩杆的上下运动，从而实现对水下设备的减振和抗冲击作用，有效提高水下设备的安全性和可靠性，延长水下设备的使用年限，减少维修维护，降低成本。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (9)
1.一种水下液压减震装置，其特征在于，固定安装在水下设备的底部，包含：
第一减震筒，其内部上端固定设置有第一气囊，其底端开设有海水进出口，海水由该海水进出口注入第一减震筒的内部，在第一气囊的下方形成海水腔；
第二减震筒，其内部上端固定设置有第二气囊；
伸缩杆，其由第二减震筒的底端筒口插入，且该伸缩杆的顶端与第二气囊相接触；
连接管，连接设置在第一气囊和第二气囊之间，使第一气囊和第二气囊之间连通。
2.如权利要求1所述的水下液压减震装置，其特征在于，所述的水下设备为水下油田钻采设备的井口生产通道、水下采油树、阀门、或管汇；以及水下气田钻采设备的井口生产通道、水下采油树、阀门、或管汇。
3.如权利要求2所述的水下液压减震装置，其特征在于，所述的第一减震筒与水下设备的设备底座之间通过螺栓固定连接；所述的第二减震筒与水下设备的设备底座之间也通过螺栓固定连接。
4.如权利要求1所述的水下液压减震装置，其特征在于，所述的伸缩杆的顶端设置有一层防腐蚀的软质材料，缓冲伸缩杆与第二气囊之间的接触。
5.如权利要求1所述的水下液压减震装置，其特征在于，所述的伸缩杆的顶部侧壁与第二减震筒的内壁之间设置有多道O型密封圈。
6.如权利要求1所述的水下液压减震装置，其特征在于，所述的第二减震筒的底端筒口上设置有防水密封盖，其与第二减震筒之间通过螺纹连接，形成第二减震筒的底端筒口与伸缩杆之间的平面密封。
7.如权利要求1所述的水下液压减震装置，其特征在于，所述的第一气囊和第二气囊内部充氮气气体。
8.如权利要求7所述的水下液压减震装置，其特征在于，所述的第一气囊和第二气囊均采用水下气管接头连接至连接管的两端。
9.如权利要求1所述的水下液压减震装置，其特征在于，所述的第一减震筒、第二减震筒以及伸缩杆均采用防腐蚀钢材制成。
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