CN111059383A - 水下管汇与连接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水下管汇与连接系统，包括吸力桩、储油筒、固定筒、转筒和密封组件，吸力桩的上侧固定连接有储油筒，储油筒的上侧嵌设有固定筒，固定筒的外侧套设有转筒，固定筒和转筒之间连接有密封组件，吸力桩边缘等距开设有若干锚定孔，吸力桩的下侧中部设有压力腔，储油筒的一侧且位于吸力桩上侧嵌设有导流管，导流管上安装有封堵阀，储油筒内设有储油腔，本发明水下管汇与连接系统，采用锚杆定位和吸力桩两种方式定位水下管汇，具有极好的防意外碰撞、防海流冲刷和抗水平移位能力，提高了水下管汇的安全性，转筒与固定筒之间转动连接，转动转筒能够调整出油管方向，便于水下管汇系统连接，与传统固定转角管相比，具有更好的适应性。

Description

水下管汇与连接系统

技术领域

本发明涉及一种工具，特别涉及水下管汇与连接系统，属于电力施工技术领域。

背景技术

作为生命起源地的海洋,一直都是人类的能源之地,人们的物质需求很大程度上源自于海洋。在当今世界经济快速发展的推动下,人类被丰富的海洋资源所吸引,特别是当今陆地可利用的石油能源日趋枯竭,各个国家把目光聚集到地球上最大的能源宝库--海洋，水下管汇系统是一种海底石油开采设施，可减少浮式平台上立管的数量，以使平台所受载荷最小，并节约平台空间，降低管线成本，在浮式装置到达之前，可以提前安装，缩短油田建设工期，优化水下设施布局。

专利号(CN106352177 A)的专利文件中记载有一种水下管汇连接器，包括基座本体,所述基座本体内设有第一腔体,第一腔体通过连接器端盖密封,在第一腔体内设有一个浮动液压油缸,浮动液压油缸位于基座本体延伸的第二腔体内,浮动液压油缸内设有上活塞杆和下活塞杆,在基座本体内设有需要连接的连接管和被连接管,连接管与被连接管的端部分别设有上圆锥凸台和下圆锥凸台,在连接管与被连接管之间设有密封圈,在上圆锥凸台上圆周分布有若干个上卡爪,在下圆锥凸台，上圆周分布有若干个下卡爪，本发明的管汇，上带有锥形块,自带导向与对心功能,其安装方便,便于拆卸替换,通过液压驱动来确保卡爪分布均匀的同时也可以避免由于机械零部件的疲劳磨损而导致卡爪受力不均匀的缺陷。

上述专利文件通过液压结构提升密封唇的载荷，从而保证水下管汇系统的密封性，但该技术中存在如下难以解决的问题：

1、卡爪只能解决轴向油管的管路连接问题，在海底情况较为复杂的情况下，油管进行转角连接较为常见，通常采用特定角度的转角管进行连接，而转角管制作需要进行测绘和建模铸造，技术要求过高，使得油管进行转角连接不易。

2、液压结构进行密封压紧成本较高，液压结构本身便需要进行密封，反而给管道密封带来负面影响，使得管道结构复杂，多个卡爪装配不易，制作技术要求高，难以推广使用，且液压结构是采用人工加压的方式，没能结合海洋的深水条件进行分析，设计上存在较大的改进空间。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供水下管汇与连接系统及其生产方法，解决了现有技术存在的绝缘子若出现松脱掉落事故，更会危及地面人员的生命安全的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明新型水下管汇与连接系统，包括吸力桩、储油筒、固定筒、转筒和密封组件，所述吸力桩的上侧固定连接有储油筒，所述储油筒的上侧嵌设有固定筒，所述固定筒的外侧套设有转筒，所述固定筒和转筒之间连接有密封组件，所述吸力桩边缘等距开设有若干锚定孔，所述吸力桩的下侧中部设有压力腔，所述储油筒的一侧且位于吸力桩上侧嵌设有导流管，所述导流管上安装有封堵阀，所述储油筒内设有储油腔，所述储油筒的一侧固定嵌设有下部油管，所述下部油管远离储油筒的一端固定连接有下部法兰，所述固定筒的中部外壁开设有出油口，所述固定筒内设有油槽，所述出油口的两侧且位于固定筒外壁均开设有凹环，所述转筒内设有换向腔，所述转筒外壁嵌设有上部油管，所述上部油管远离转筒的一端固定连接有上部法兰，所述转筒的上下两端均固定连接有端板，所述端板的上下两侧均开设有锥形槽。

作为优选，所述密封组件包括上压环、下压环、支撑板、锥形凸环和橡胶套，所述锥形凸环嵌设在锥形槽内，所述锥形凸环与固定筒之间设有环形间隙，所述锥形凸环固定连接有下压环，所述下压环与相邻端板之间均设有橡胶环，所述下压环的一侧设有上压环，所述下压环和上压环之间固定连接有若干支撑板，所述下压环和上压环上均设有若干螺孔，所述螺孔的外侧且位于下压环上开设有若干销孔，所述下压环和上压环之间连接有橡胶套，所述橡胶套的两端口边缘均设有若干定位孔，所述下压环和上压环之间设有下盖环，所述上压环的一侧设有上盖环，所述上盖环和下盖环上均嵌设有若干密封销，所述密封销的一端均穿过定位孔延伸至相邻螺孔内，所述销孔均嵌设有连接销，所述连接销的一端均穿过橡胶环嵌设在端板上的螺纹孔内。

作为优选，所述凹环与转筒之间均通过轴承转动连接，所述端板的两侧对应连接销开设有螺纹孔。

作为优选，所述下部油管、油槽、储油筒、换向腔和上部油管依次连通，所述压力腔的截面呈等腰梯形结构。

作为优选，所述锚定孔内嵌设有锚杆，且锚杆的底端深入泥层内部。

作为优选，所述橡胶环上对应连接销开设有若干穿孔，所述橡胶套的截面呈“工”字型结构。

作为优选，所述锥形凸环的结构与锥形槽的结构相适配。

作为优选，所述端板的中部嵌设有轴承，且轴承位于两个锥形凸环之间。

本发明所达到的有益效果是：

一、本发明水下管汇与连接系统，采用锚杆定位和吸力桩两种方式定位水下管汇，具有极好的防意外碰撞、防海流冲刷和抗水平移位能力，提高了水下管汇的安全性。

二、本发明水下管汇与连接系统，转筒与固定筒之间转动连接，转动转筒能够调整出油管方向，便于水下管汇系统连接，与传统固定转角管相比，具有更好的适应性。

三、本发明水下管汇与连接系统，转筒与固定筒之间通过橡胶套和橡胶环密封连接，橡胶套包覆在固定筒的外侧，在上压环和下压环之间的橡胶套受海水或内部油压作用，能够紧紧贴附在固定筒外壁，可避免海水或石油沿固定筒轴向流通，从而避免了海水渗入或石油泄漏的问题，保障了水下管汇系统的密封安全性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构剖面图；

图2是本发明附图1中的A处结构放大图；

图3是本发明密封组件的结构示意图；

图4是本发明固定筒的结构剖视图；

图5是本发明橡胶套的结构剖视图。

图中：1、吸力桩；11、锚定孔；12、压力腔；13、导流管；14、封堵阀；2、储油筒；21、储油腔；22、下部油管；23、下部法兰；3、固定筒；31、出油口；32、油槽；33、凹环；4、转筒；41、换向腔；42、上部油管；43、上部法兰；44、端板；45、锥形槽；5、密封组件；51、上压环；52、下压环；53、支撑板；54、锥形凸环；55、橡胶套；56、上盖环；57、下盖环；58、密封销；59、连接销；510、橡胶环；511、定位孔；512、环形间隙；513、销孔；514、螺孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1-5所示，本发明水下管汇与连接系统，包括吸力桩1、储油筒2、固定筒3、转筒4和密封组件5，吸力桩1的上侧固定连接有储油筒2，储油筒2的上侧嵌设有固定筒3，固定筒3的外侧套设有转筒4，固定筒3和转筒4之间连接有密封组件5，吸力桩1边缘等距开设有若干锚定孔11，吸力桩1的下侧中部设有压力腔12，储油筒2的一侧且位于吸力桩1上侧嵌设有导流管13，导流管13上安装有封堵阀14，储油筒2内设有储油腔21，储油筒2的一侧固定嵌设有下部油管22，下部油管22远离储油筒2的一端固定连接有下部法兰23，固定筒3的中部外壁开设有出油口31，固定筒3内设有油槽32，出油口31的两侧且位于固定筒3外壁均开设有凹环33，转筒4内设有换向腔41，转筒4外壁嵌设有上部油管42，上部油管42远离转筒4的一端固定连接有上部法兰43，转筒4的上下两端均固定连接有端板44，端板44的上下两侧均开设有锥形槽45。

其中，密封组件5包括上压环51、下压环52、支撑板53、锥形凸环54和橡胶套55，锥形凸环54嵌设在锥形槽45内，锥形凸环54与固定筒3之间设有环形间隙512，锥形凸环54固定连接有下压环52，下压环52与相邻端板44之间均设有橡胶环510，下压环52的一侧设有上压环51，下压环52和上压环51之间固定连接有若干支撑板53，下压环52和上压环51上均设有若干螺孔514，螺孔514的外侧且位于下压环52上开设有若干销孔513，下压环52和上压环51之间连接有橡胶套55，橡胶套55的两端口边缘均设有若干定位孔511，下压环52和上压环51之间设有下盖环57，上压环51的一侧设有上盖环56，上盖环56和下盖环57上均嵌设有若干密封销58，密封销58的一端均穿过定位孔511延伸至相邻螺孔514内，销孔513均嵌设有连接销59，连接销59的一端均穿过橡胶环510嵌设在端板44上的螺纹孔内。

其中，凹环33与转筒4之间均通过轴承转动连接，端板44的两侧对应连接销59开设有螺纹孔。

其中，下部油管22、油槽32、储油筒2、换向腔41和上部油管42依次连通，压力腔12的截面呈等腰梯形结构。

其中，锚定孔11内嵌设有锚杆，且锚杆的底端深入泥层内部。

其中，橡胶环510上对应连接销59开设有若干穿孔，橡胶套55的截面呈“工”字型结构。

其中，锥形凸环54的结构与锥形槽45的结构相适配。

其中，端板44的中部嵌设有轴承，且轴承位于两个锥形凸环54之间。

具体的，本发明使用时，吸力桩1平置在海底，依次在锚定孔11内嵌入锚杆，能够将吸力桩1固定在海底，且吸力桩1能够深入海底土壤，潜污泵输入端则与导流管13连通，开启封堵阀14，能够将压力腔12内的污泥抽出，从而在压力腔12内形成负压，使得吸力桩1牢牢吸附在海底，提高了管汇系统的稳定性，搭建水下管汇时，进油管通过下部法兰23与下部油管22连通，出油管通过上部法兰43与上部油管42连通，且转筒4与固定筒3之间转动连接，转动转筒4能够调整出油管方向，便于水下管汇系统连接，转筒4与固定筒3之间通过橡胶套55和橡胶环510密封连接，橡胶套55包覆在固定筒3的外侧，在上压环51和下压环52之间的橡胶套55受海水或内部油压作用，能够紧紧贴附在固定筒3外壁，可避免海水或石油沿固定筒3轴向流通，从而避免了海水渗入或石油泄漏的问题，保障了水下管汇系统的密封安全性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.水下管汇与连接系统，包括吸力桩(1)、储油筒(2)、固定筒(3)、转筒(4)和密封组件(5)，其特征在于，所述吸力桩(1)的上侧固定连接有储油筒(2)，所述储油筒(2)的上侧嵌设有固定筒(3)，所述固定筒(3)的外侧套设有转筒(4)，所述固定筒(3)和转筒(4)之间连接有密封组件(5)，所述吸力桩(1)边缘等距开设有若干锚定孔(11)，所述吸力桩(1)的下侧中部设有压力腔(12)，所述储油筒(2)的一侧且位于吸力桩(1)上侧嵌设有导流管(13)，所述导流管(13)上安装有封堵阀(14)，所述储油筒(2)内设有储油腔(21)，所述储油筒(2)的一侧固定嵌设有下部油管(22)，所述下部油管(22)远离储油筒(2)的一端固定连接有下部法兰(23)，所述固定筒(3)的中部外壁开设有出油口(31)，所述固定筒(3)内设有油槽(32)，所述出油口(31)的两侧且位于固定筒(3)外壁均开设有凹环(33)，所述转筒(4)内设有换向腔(41)，所述转筒(4)外壁嵌设有上部油管(42)，所述上部油管(42)远离转筒(4)的一端固定连接有上部法兰(43)，所述转筒(4)的上下两端均固定连接有端板(44)，所述端板(44)的上下两侧均开设有锥形槽(45)。

2.根据权利要求1所述的水下管汇与连接系统，其特征在于，所述密封组件(5)包括上压环(51)、下压环(52)、支撑板(53)、锥形凸环(54)和橡胶套(55)，所述锥形凸环(54)嵌设在锥形槽(45)内，所述锥形凸环(54)与固定筒(3)之间设有环形间隙(512)，所述锥形凸环(54)固定连接有下压环(52)，所述下压环(52)与相邻端板(44)之间均设有橡胶环(510)，所述下压环(52)的一侧设有上压环(51)，所述下压环(52)和上压环(51)之间固定连接有若干支撑板(53)，所述下压环(52)和上压环(51)上均设有若干螺孔(514)，所述螺孔(514)的外侧且位于下压环(52)上开设有若干销孔(513)，所述下压环(52)和上压环(51)之间连接有橡胶套(55)，所述橡胶套(55)的两端口边缘均设有若干定位孔(511)，所述下压环(52)和上压环(51)之间设有下盖环(57)，所述上压环(51)的一侧设有上盖环(56)，所述上盖环(56)和下盖环(57)上均嵌设有若干密封销(58)，所述密封销(58)的一端均穿过定位孔(511)延伸至相邻螺孔(514)内，所述销孔(513)均嵌设有连接销(59)，所述连接销(59)的一端均穿过橡胶环(510)嵌设在端板(44)上的螺纹孔内。

3.根据权利要求1所述的水下管汇与连接系统，其特征在于，所述凹环(33)与转筒(4)之间均通过轴承转动连接，所述端板(44)的两侧对应连接销(59)开设有螺纹孔。

4.根据权利要求1所述的水下管汇与连接系统，其特征在于，所述下部油管(22)、油槽(32)、储油筒(2)、换向腔(41)和上部油管(42)依次连通，所述压力腔(12)的截面呈等腰梯形结构。

5.根据权利要求1所述的水下管汇与连接系统，其特征在于，所述锚定孔(11)内嵌设有锚杆，且锚杆的底端深入泥层内部。

6.根据权利要求2所述的水下管汇与连接系统，其特征在于，所述橡胶环(510)上对应连接销(59)开设有若干穿孔，所述橡胶套(55)的截面呈“工”字型结构。

7.根据权利要求2所述的水下管汇与连接系统，其特征在于，所述锥形凸环(54)的结构与锥形槽(45)的结构相适配。

8.根据权利要求3所述的水下管汇与连接系统，其特征在于，所述端板(44)的中部嵌设有轴承，且轴承位于两个锥形凸环(54)之间。

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