CN113148010A - 一种深水吸力锚密封锁紧舱盖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深水吸力锚密封锁紧舱盖，包括法兰模块、设置在所述法兰模块上的活塞模块以及顶盖模块，所述活塞模块穿过所述顶盖模块和所述法兰模块连接；所述顶盖模块包括顶盖、设置在所述顶盖上的多个起吊环、设置在所述顶盖与所述法兰模块之间的多个支撑套筒、设置在所述多个支撑套筒内的多个第一螺杆、以及设置在所述多个第一螺杆上的多个第一手柄杆，所述顶盖与所述法兰模块之间还通过一法兰螺母连接。本发明能够在深水水下工作，其操作过程方便，传动方式简单、密封均匀性好。
Description
技术领域
本发明涉及深海设备技术领域，尤其涉及一种深水吸力锚密封锁紧舱盖。
背景技术
现在的海洋石油勘探和开发正在逐步走向深水和超深水，深水油气开发主要设施有TLP平台、Spar平台、半潜式平台和FPSO，这些设施的锚泊系统主要有抓力锚、桩锚和吸力锚。吸力锚优点颇多，可承受垂向张力、安装定位精度高、安装费用低，可以回收重复利用等。吸力锚还可应用于深水基盘、管汇等水下结构物的桩基结构，因此在深水油气田开发中的应用越来越广泛。
吸力锚沉桩时，依靠重力下潜至海底，并产生一定贯入深度的入泥，下潜过程中吸力锚需打开舱盖，便于吸力锚内部空气排出及初始入泥时海水的排出。吸力锚入泥后，需关闭舱盖，保证吸力锚内部密封性。通过抽水系统将吸力锚内部的水抽走，吸力锚内部压力小于外部压力，形成负压，进而将吸力锚压入海底泥土内。舱盖对于吸力锚的性能具有重大影响作用，然而现有的吸力锚在深水下进行操作，其操作过程过于麻烦，使用性能差，密封性不佳。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何提供一种能够在深水水下工作，其操作过程方便，传动方式简单、密封均匀性好的吸力锚密封锁紧舱盖。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种深水吸力锚密封锁紧舱盖，包括法兰模块、设置在所述法兰模块上的活塞模块以及顶盖模块，所述活塞模块穿过所述顶盖模块和所述法兰模块连接。
所述顶盖模块包括顶盖、设置在所述顶盖上的多个起吊环、设置在所述顶盖与所述法兰模块之间的多个支撑套筒、设置在所述多个支撑套筒内的多个第一螺杆、以及设置在所述多个第一螺杆上的多个第一手柄杆，所述顶盖与所述法兰模块之间还通过一法兰螺母连接。
优选的，所述多个第一螺杆上端圆柱面设置有圆孔，其底端设置有螺纹，所述多个第一手柄杆配合安装于所述圆孔内，通过旋转所述第一手柄杆以使所述多个第一螺杆拧入所述法兰模块内。
优选的，所述活塞模块包括第二螺杆、设置在所述第二螺杆上的第二手柄杆、设置在所述第二螺杆下的螺杆压盖、设置在螺杆压盖下的防磨结构、设置在所述螺杆压盖下的密封盖、配合设置在所述密封盖周缘的多个密封圈、导向压盖以及设置在所述密封盖下的导向杆，所述螺杆压盖通过螺栓联接固定在所述密封盖的上部端面上，所述导向压盖将所述导向杆固定在所述密封盖的下端面。
优选的，所述防磨结构包括第一防磨垫片和第二防磨垫片，所述第一防磨垫片设置在所述第二螺杆与所述密封之间。
优选的，所述第二螺杆的中部设置为T形传动螺纹，所述第二螺杆的底部圆柱面设置有第一环形槽，所述第二防磨垫片用于将所述螺杆压盖与所述第二螺杆底端面的第一环形槽隔开设置。
优选的，所述密封盖的圆柱面上设置有多个环形槽，所述多个密封圈配合设置在所述多个环形槽内。
优选的，所述多个密封圈为O型密封圈。
优选的，所述导向杆上端设置有止口，且所述第二螺杆、所述密封盖及所述导向杆同轴设置。
优选的，所述法兰模块包括法兰和导向圈，所述法兰上部端面设置有螺纹孔、中部设置有台阶面。
优选的，所述法兰的内圆柱面为密封工作面，所述密封工作面与所述法兰上端面相交处设置为20°倒角，以使所述多个密封圈设置在所述圆柱面内。
本发明的技术效果在于：结构简单可靠，通过螺纹传动实现吸力锚舱盖打开与关闭，操作扭矩较小，可由水下ROV直接进行操作。密封方式为周向密封，密封圈为3道，密封稳定可靠，且易操作维护。相较与其它结构形式的舱盖，该舱盖焊接到吸力锚上后仍可以通过背压测试的方法验证舱盖的密封性，其它形式舱盖安装后无法进行密封测试。
附图说明
图1为本发明提供的一种深水吸力锚密封锁紧舱盖的结构示意图。
图2为本发明提供的一种深水吸力锚密封锁紧舱盖的半剖示意图。
图3为本发明提供的一种深水吸力锚密封锁紧舱盖的锁紧状态示意图。
附图标记说明：1、顶盖，2、第一螺杆，3、第一手柄杆，4、起吊环，5、支撑套筒，6、法兰螺母，7、第二螺杆，8、密封盖，9、多个密封圈，91、O型密封圈，10、螺杆压盖，11、防磨结构，111、第一防磨垫片，112、第二防磨垫片，12、第二手柄杆，13、导向压盖，14、导向杆，15、导向圈，16、法兰，20、顶盖模块，30、法兰模块，40、活塞模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1-3所示，本发明实施例提供了一种深水吸力锚密封锁紧舱盖，包括法兰模块30、设置在所述法兰模块30上的活塞模块40以及顶盖模块20，所述活塞模块40穿过所述顶盖模块20和所述法兰模块30连接。所述顶盖模块20包括顶盖1、设置在所述顶盖1上的多个起吊环4、设置在所述顶盖1与所述法兰模块30之间的多个支撑套筒5、设置在所述多个支撑套筒5内的多个第一螺杆2、以及设置在所述多个第一螺杆2上的多个第一手柄杆3，所述顶盖1与所述法兰模块30之间还通过一法兰螺母6连接。整体结构简单可靠，通过螺纹传动实现吸力锚舱盖打开与关闭，操作扭矩较小，可由水下ROV直接进行操作。
在本实施例中，如图1-2所示，所述多个第一螺杆2上端圆柱面设置有圆孔，其底端设置有螺纹，所述多个第一手柄杆3配合安装于所述圆孔内，通过旋转所述第一手柄杆3以使所述多个第一螺杆2拧入所述法兰模块30内。便于调节第一螺杆2和法兰模块30与顶盖1之间的位置，使得活塞模块40与法兰模块30实现密封。
具体的，所述的顶盖1为圆形端盖，在端面上设置有供联接用的螺纹孔及通孔；所述的第一螺杆2上端圆柱面设置有圆孔，底端设置有螺纹，所述的第一手柄杆3安装于第一螺杆2的圆孔内，通过旋转第一手柄杆3可将所述的第一螺杆2拧入所述的下部法兰模块30的螺纹孔内；所述的起吊环4有两个，对称安装在顶盖1的上端面，用于密封锁紧装置的起吊；所述的支撑套筒5套在所述的第一螺杆2上，用于支撑上部顶盖模块20与所述的下部法兰模块30；所述的法兰螺母6一端为法兰16，与所述的顶盖1同轴布置，并由螺栓联接在顶盖1的下端面。
在本实施例中，如图1-2所示，所述活塞模块40包括第二螺杆7、设置在所述第二螺杆7上的第二手柄杆12、设置在所述第二螺杆7下的螺杆压盖10、设置在螺杆压盖10下的防磨结构11、设置在所述螺杆压盖10下的密封盖8、配合设置在所述密封盖8周缘的多个密封圈9、导向压盖13以及设置在所述密封盖8下的导向杆14，所述螺杆压盖10通过螺栓联接固定在所述密封盖8的上部端面上，所述导向压盖13将所述导向杆14固定在所述密封盖8的下端面。通过第二螺杆7调节密封盖8在法兰模块30内升降运动，螺杆压盖10用于与第二螺杆7连接，防磨结构11用于防止摩擦过大，导致第二螺杆7磨损。密封盖8和密封圈用于与法兰模块30进行密封设置，导向压盖13和导向杆14对密封盖8在法兰模块30上密封起到导向作用。
在本实施例中，如图1-2所示，所述防磨结构11包括第一防磨垫片111和第二防磨垫片112，所述第一防磨垫片111设置在所述第二螺杆7与所述密封之间。第一防磨垫片111和第二防磨垫片112起到防磨损的效果。进一步的，第二防磨垫片112为对开环防磨垫片，防磨效果更佳。
在本实施例中，如图1-2所示，所述第二螺杆7的中部设置为T形传动螺纹，所述第二螺杆7的底部圆柱面设置有第一环形槽，所述第二防磨垫片112用于将所述螺杆压盖10与所述第二螺杆7底端面的第一环形槽隔开设置。
在本实施例中，如图1-2所示，所述密封盖8的圆柱面上设置有多个环形槽，所述多个密封圈9配合设置在所述多个环形槽内。方便多个密封圈9在密封盖8的圆柱面上安装设置，使得密封盖8与法兰模块30之间的密封效果更佳。
在本实施例中，如图1-2所示，所述多个密封圈9为O型密封圈91。O型密封圈91主要用于静密封和往复运动密封。
在本实施例中，如图1-2所示，所述导向杆14上端设置有止口，且所述第二螺杆7、所述密封盖8及所述导向杆14同轴设置。通过止口配合以使所述第二螺杆7、所述密封盖8及所述导向杆14之间传动连接效果好。
具体实施时，通过在第二螺杆7上端圆柱面设置有圆孔，第二手柄杆12安装于圆孔内，第二螺杆7中部为T形传动螺纹，第二螺杆7底部圆柱面设置有环形槽；密封盖8圆柱面设置有三个环形槽，每个环形槽内装配O型密封圈91；螺杆压盖10为两瓣式，可套在第二螺杆7底端环形槽内，由对开环第二防磨垫片112将螺杆压盖10端面与第二螺杆7底端环形槽端面隔离开；第一防磨垫片111安装在第二螺杆7与密封盖8之间，螺杆压盖10由螺栓联接固定在密封盖8上部端面，将第二螺杆7与密封盖8连接在一起；导向杆14上端设置有止口，由导向压盖13将导向杆14固定在密封盖8下端面；第二螺杆7、密封盖8以及导向杆14均同轴布置，同轴度由各部件的止口保证。
在本实施例中，如图1-2所示，所述法兰模块30包括法兰16和导向圈15，所述法兰16上部端面设置有螺纹孔、中部设置有台阶面。
在本实施例中，如图1-2所示，所述法兰16的内圆柱面为密封工作面，所述密封工作面与所述法兰16上端面相交处设置为20°倒角，以使所述多个密封圈9设置在所述圆柱面内。
具体实施例时，如图1-3所示，通过在所述法兰16上部端面设置有均匀的螺纹孔，由所述第一螺杆2将所述上部顶盖模块20与所述下部法兰模块30联接在一起，所述法兰16内圆柱面为密封工作面，在与法兰16上端面相交处设置有20°倒角，可方便密封盖8上的O型密封圈91引导进入法兰16的圆柱面内，所述法兰16中部设置有台阶面，可限制密封盖8的轴向移动位置，所述法兰16密封圆柱面上设置有两个NPT螺纹孔，所述两螺纹孔，其位置在密封盖8完全进入法兰16密封圆柱面后，相邻两O型密封圈91之间；所述导向圈15由螺纹联接固定于所述法兰16底部圆柱面上，导向圈15中间的圆孔与法兰16密封圆柱面保证同轴度要求。
本发明通过在上部顶盖模块20通过第一螺杆2及支撑套筒5与下部法兰模块30固接在一起，中间活塞模块40，其第二螺杆7与上部顶盖模块20的法兰螺母6为螺纹传动结构，中间活塞模块40的导向杆14与所述法兰模块30的导向圈15中间圆孔为间隙配合，通过顺时针转动所述螺杆的手柄杆，可使中间活塞模块40的密封盖进入下部法兰模块30内，通过所述O型密封圈与法兰圆柱密封面的过盈配合实现密封；密封锁紧舱盖在安装到吸力锚上时，需将法兰16底端焊接到吸力锚上指定位置。从而使得舱盖结构简单可靠，通过螺纹传动实现吸力锚舱盖打开与关闭，操作扭矩较小，可由水下ROV直接进行操作。密封方式为周向密封，密封圈为3道，密封稳定可靠，且易操作维护。相较与其它结构形式的舱盖，该舱盖焊接到吸力锚上后仍可以通过背压测试的方法验证舱盖的密封性，其它形式舱盖安装后无法进行密封测试。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种深水吸力锚密封锁紧舱盖，其特征在于，包括法兰模块、设置在所述法兰模块上的活塞模块以及顶盖模块，所述活塞模块穿过所述顶盖模块和所述法兰模块连接；
所述顶盖模块包括顶盖、设置在所述顶盖上的多个起吊环、设置在所述顶盖与所述法兰模块之间的多个支撑套筒、设置在所述多个支撑套筒内的多个第一螺杆、以及设置在所述多个第一螺杆上的多个第一手柄杆，所述顶盖与所述法兰模块之间还通过一法兰螺母连接。
2.根据权利要求1所述的深水吸力锚密封锁紧舱盖，其特征在于，所述多个第一螺杆上端圆柱面设置有圆孔，其底端设置有螺纹，所述多个第一手柄杆配合安装于所述圆孔内，通过旋转所述第一手柄杆以使所述多个第一螺杆拧入所述法兰模块内。
3.根据权利要求1所述的深水吸力锚密封锁紧舱盖，其特征在于，所述活塞模块包括第二螺杆、设置在所述第二螺杆上的第二手柄杆、设置在所述第二螺杆下的螺杆压盖、设置在螺杆压盖下的防磨结构、设置在所述螺杆压盖下的密封盖、配合设置在所述密封盖周缘的多个密封圈、导向压盖以及设置在所述密封盖下的导向杆，所述螺杆压盖通过螺栓联接固定在所述密封盖的上部端面上，所述导向压盖将所述导向杆固定在所述密封盖的下端面。
4.根据权利要求3所述的深水吸力锚密封锁紧舱盖，其特征在于，所述防磨结构包括第一防磨垫片和第二防磨垫片，所述第一防磨垫片设置在所述第二螺杆与所述密封之间。
5.根据权利要求4所述的深水吸力锚密封锁紧舱盖，其特征在于，所述第二螺杆的中部设置为T形传动螺纹，所述第二螺杆的底部圆柱面设置有第一环形槽，所述第二防磨垫片用于将所述螺杆压盖与所述第二螺杆底端面的第一环形槽隔开设置。
6.根据权利要求3所述的深水吸力锚密封锁紧舱盖，其特征在于，所述密封盖的圆柱面上设置有多个环形槽，所述多个密封圈配合设置在所述多个环形槽内。
7.根据权利要求6所述的深水吸力锚密封锁紧舱盖，其特征在于，所述多个密封圈为O型密封圈。
8.根据权利要求3所述的深水吸力锚密封锁紧舱盖，其特征在于，所述导向杆上端设置有止口，且所述第二螺杆、所述密封盖及所述导向杆同轴设置。
9.根据权利要求1所述的深水吸力锚密封锁紧舱盖，其特征在于，所述法兰模块包括法兰和导向圈，所述法兰上部端面设置有螺纹孔、中部设置有台阶面。
10.根据权利要求9所述的深水吸力锚密封锁紧舱盖，其特征在于，所述法兰的内圆柱面为密封工作面，所述密封工作面与所述法兰上端面相交处设置为20°倒角，以使所述多个密封圈设置在所述圆柱面内。
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