CN112879673A - 一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构，包括工艺帽、帽与环连接螺栓、压紧环连接螺栓、轴向密封用O型橡胶圈、压紧环、径向密封用O型橡胶圈、箱底内置筒体和密封橡胶筒等部分。工艺帽、O型橡胶圈起到井口管道密封安装之前的预密封作用。密封橡胶筒和压紧环为主密封结构。干式舱就位之后，拧紧压紧环螺栓即可挤压密封橡胶筒，起到穿舱密封的需要。

Description

一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构
技术领域
本发明涉及一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构，属于海洋石油工程领域。
背景技术
鉴于水下生产系统在海底面临船舶抛锚，重物落下和海洋生物附着等威胁，为保障水下生产系统能持续生产，研究一种水下干式舱，在沉箱内部营造一安全环境供水下生产系统运行，保障采油过程安全。干式舱从作业船下放至指定位置过程中，预制的采油井口通过干式舱底部预留的穿舱孔进入干式舱内部，并在井口进入干式舱之后将穿舱孔和干式舱之间的缝隙密封，作业过程中干式舱全程不得进水。
现有的穿舱密封技术主要针对舱室隔断的线缆穿舱密封，结构较为复杂，且没有预密封结构，不能满足干式舱在下放过程中防水的目的。目前国内也没有针对水下干式舱水下穿舱密封的专利。
发明内容
本发明的目的是为了提高水下干式舱的穿舱密封安全性和作业的便利性而提供一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构。
本发明的目的是这样实现的：包括工艺帽、轴向密封用O型橡胶圈、压紧环、径向密封用O型橡胶圈、箱底内置筒体和密封橡胶筒；所述工艺帽通过帽与环连接螺栓固定在所述压紧环上，所述压紧环上平面有一密封圈安装槽，所述径向密封用O型橡胶圈安装于密封圈安装槽内，所述压紧环外圆柱面有一密封圈安装槽，槽内安装轴向密封用O型橡胶圈，所述压紧环插入箱底内置筒体通过连接螺栓固定在箱底内置筒体上，所述密封橡胶筒置于箱底内置筒体底部，并被压紧环压紧。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.所述工艺帽由相互连接的一个半球形顶部和一圆柱直筒组成，圆筒末端是连接法兰，连接法兰上均布6个光孔和6个缺口，光孔直径大于所述帽与环连接螺栓，缺口直径大于所述压紧环连接螺栓的螺栓头。
2.所述压紧环末端有一法兰，所述压紧环内径与工艺帽内径一致，压紧环法兰上有均布6个螺纹孔，与6个帽与环连接螺栓配合固定所述工艺帽，所述压紧环法兰上均布6个通孔，供所述压紧环连接螺栓通过将压紧环固定在箱底内置筒体上。
3.所述密封橡胶筒上表面与压紧环接触、下表面与箱底内置筒体内部台阶面接触。
4.所述箱底内置筒体的外部为一导向裙口，筒体内部为一阶梯孔，小孔通过海底井口管道，大孔用来安装所述密封橡胶筒和所属压紧环，台阶起限位作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明在普通的穿舱密封结构上加装了工艺帽，工艺帽的长度根据穿舱管道实际长度调整。工艺帽和压紧环之间用O形密封密封，压紧环和箱体内置筒体之间用O形密封密封密封，实现在井口管道穿舱之前整个干式舱防水；2、本发明采取一段长橡胶筒作为主密封元件，橡胶筒被压紧环压紧产生密封效果，而非多个O形圈密封，接触长度更长，密封效果更好；3、本发明的箱体内置筒体外部为喇叭筒，具有引导作用，方便井口管道进入干式舱。
附图说明
图1是本发明所在的干式舱下放至井口管道的过程示意图；
图2是本发明的干式舱与水下井口管道穿舱连接密封结构的全剖视图；
图3是本发明的干式舱与水下井口管道穿舱连接密封结构的俯视图；
图4是本发明工艺帽拆除后的视图；
图5是本发明通过焊接将穿舱井口管道和干式舱实现永久密封的视图；
图中主要标号说明：
其中，1.帽与环连接螺栓，2.工艺帽，3.压紧环连接螺栓，4.O型橡胶圈(径向密封)，5.压紧环，6.O型橡胶圈(轴向密封)，7.箱底内置筒体，8.橡胶筒，9.井口管道，10.焊接封口。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
一种干式舱与水下井口管道穿舱连接密封结构，其包括工艺帽、帽与环连接螺栓、压紧环连接螺栓、O型橡胶圈(压紧环)、压紧环、O型橡胶圈(径向密封)、箱底内置筒体和密封橡胶筒。所述工艺帽被6个帽与环连接螺栓固定在所述压紧环上，所述压紧环上平面有一密封圈安装槽，所述O型橡胶圈(径向密封)安装于密封圈安装槽内，所述压紧环外圆柱面有一密封圈安装槽，槽内安装O型橡胶圈(轴向密封)，所述压紧环插入箱底内置筒体并被连接螺栓固定在箱底内置筒体上，所述密封橡胶筒置于箱底内置筒体底部，并被压紧环压紧。所述工艺帽具有一个半球形顶部连接一圆柱直筒，可根据穿舱管道的长度调整设计长度，圆筒末端是连接法兰，法兰上均布6个光孔和6个缺口，光孔直径大于所述帽与环连接螺栓，缺口直径大于所述压紧环连接螺栓的螺栓头。所述压紧环末端有一法兰，所述压紧环内径与工艺帽内径一致，压紧环法兰上有均布6个螺纹孔，供所述帽与环连接螺栓固定所述工艺帽，所述压紧环法兰上均布6个通孔，供所述压紧环连接螺栓通过将压紧环固定在箱底内置筒体上；所述压紧环上表面和外圆柱面上分别有一密封圈安装槽，用来安装所述O型橡胶圈(径向密封)和所述O型橡胶圈(轴向密封)。所述帽与环连接螺栓和压紧环连接螺栓均为圆柱头内六角螺钉。所述密封橡胶筒，上表面与压紧环接触，下表面与箱底内置筒体内部台阶面接触。所述箱底内置筒体，箱底内置筒体外部为一导向裙口，筒体内部为一阶梯孔，小孔通过海底井口管道，大孔用来安装所述密封橡胶筒和所属压紧环，台阶起限位作用。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明安装实施步骤进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。发明采用以下安装步骤：
第一步：将工艺帽2通过帽与环连接螺栓1固定在压紧环5上，安装于压紧环5上的O型橡胶圈(轴向密封)被工艺帽2压缩，起到密封作用。
第二步：将橡胶筒8放入箱底内置筒体底部。
第三步：O型橡胶圈(径向密封)安装在压紧环5上，并将压紧环插入箱底内置筒体7，此时将O型橡胶圈(径向密封)被压缩，密封箱底内置筒体7内径和压紧环5外径之间的缝隙。
第四步：结合附图1，干式舱下放，水底预留井口管道经过箱底内置筒体进入干式舱，随着干式舱安装就位，井口管道9顶部进入工艺帽内部。
第五步：拧紧压紧环连接螺栓3，使得压紧环5向下运动压缩橡胶筒8,橡胶筒受到外力压缩产生径向变形，并与井口管道外表面和内置筒体内表面产生接触压强，密封住井口管道9外径和橡胶筒8内径之间的缝隙。
第六步：结合附图4，压紧环5被压紧环连接螺栓3固定到位之后，拆掉工艺帽2。
第七步：结合附图5，将焊接封头套在箱体内置筒体上，此时井口管道通过焊接封头中间的预留孔穿出，将焊接封头与井口管道焊接，焊接封头与箱体内置筒体焊接，焊接封口10实现永久密封。
综上，本发明公开了一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构，包括工艺帽、帽与环连接螺栓、压紧环连接螺栓、O型橡胶圈(轴向密封)、压紧环、O型橡胶圈(径向密封)、箱底内置筒体和密封橡胶筒等部分。工艺帽、O型橡胶圈(径向密封)、O型橡胶圈(压紧环)起到井口管道密封安装之前的预密封作用。密封橡胶筒和压紧环为主密封结构。干式舱就位之后，拧紧压紧环螺栓即可挤压密封橡胶筒，起到穿舱密封的需要。

Claims (9)

1.一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构，其特征在于：包括工艺帽、轴向密封用O型橡胶圈、压紧环、径向密封用O型橡胶圈、箱底内置筒体和密封橡胶筒；所述工艺帽通过帽与环连接螺栓固定在所述压紧环上，所述压紧环上平面有一密封圈安装槽，所述径向密封用O型橡胶圈安装于密封圈安装槽内，所述压紧环外圆柱面有一密封圈安装槽，槽内安装轴向密封用O型橡胶圈，所述压紧环插入箱底内置筒体通过连接螺栓固定在箱底内置筒体上，所述密封橡胶筒置于箱底内置筒体底部，并被压紧环压紧。
2.根据权利要求1所述的一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构，其特征在于：所述工艺帽由相互连接的一个半球形顶部和一圆柱直筒组成，圆筒末端是连接法兰，连接法兰上均布6个光孔和6个缺口，光孔直径大于所述帽与环连接螺栓，缺口直径大于所述压紧环连接螺栓的螺栓头。
3.根据权利要求1或2所述的一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构，其特征在于：所述压紧环末端有一法兰，所述压紧环内径与工艺帽内径一致，压紧环法兰上有均布6个螺纹孔，与6个帽与环连接螺栓配合固定所述工艺帽，所述压紧环法兰上均布6个通孔，供所述压紧环连接螺栓通过将压紧环固定在箱底内置筒体上。
4.根据权利要求1或2所述的一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构，其特征在于：所述密封橡胶筒上表面与压紧环接触、下表面与箱底内置筒体内部台阶面接触。
5.根据权利要求3所述的一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构，其特征在于：所述密封橡胶筒上表面与压紧环接触、下表面与箱底内置筒体内部台阶面接触。
6.根据权利要求1或2所述的一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构，其特征在于：所述箱底内置筒体的外部为一导向裙口，筒体内部为一阶梯孔，小孔通过海底井口管道，大孔用来安装所述密封橡胶筒和所属压紧环，台阶起限位作用。
7.根据权利要求3所述的一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构，其特征在于：所述箱底内置筒体的外部为一导向裙口，筒体内部为一阶梯孔，小孔通过海底井口管道，大孔用来安装所述密封橡胶筒和所属压紧环，台阶起限位作用。
8.根据权利要求4所述的一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构，其特征在于：所述箱底内置筒体的外部为一导向裙口，筒体内部为一阶梯孔，小孔通过海底井口管道，大孔用来安装所述密封橡胶筒和所属压紧环，台阶起限位作用。
9.根据权利要求5所述的一种水下干式舱井口管道穿舱密封结构，其特征在于：所述箱底内置筒体的外部为一导向裙口，筒体内部为一阶梯孔，小孔通过海底井口管道，大孔用来安装所述密封橡胶筒和所属压紧环，台阶起限位作用。
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