CN204571883U - 一种柔性立管的维修卡具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性立管的维修卡具，可与ROV配合使用，包括：一具有开口的环形卡具，开口一侧的环形卡具的外壁面上具有第一固定部；连接件，一端与开口另一侧的环形卡具的外壁面固定连接，另一端可与第一固定部相配合固定；和对接插头，设置在环形卡具的外壁面上，且对接插头上开设有与ROV的插接部相配合的插孔。本实用新型可以应用到石油开采技术领域，且维修卡具能够在深水及超深水环境中，实现对柔性立管外防水层破损部位的修复，提高柔性立管的使用寿命，来防止柔性立管破损部位的进一步恶化，减缓并制止海水对柔性立管内部铠装层的腐蚀，确保柔性立管安全正常地工作。

Description

一种柔性立管的维修卡具

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术，尤指一种柔性立管的维修卡具。

背景技术

随着海洋石油生产的发展和深水设施的增多，越来越多的软管作为深水立管应用到海洋石油生产中来，该具有柔性的立管具有外层护套外层保护套的强度较低，在与外界发生撞击和摩擦时，容易遭受损伤、造成破裂，一旦外层护套发生破裂，海水将通过破裂处进入管道防水层内，与抗拉铠装层接触，对铠装钢条造成腐蚀，降低抗拉铠装钢条的应力承受能力、缩短柔性立管的使用寿命。如果对立管进行更换，则费用在400～500万美元之间，且周期较长，达10个月左右；而对立管进行维修的维修费用则在100万美元左右，且维修周期较短。因此，在立管发生这种破裂后，如果能够及时采用ROV(Remote Operated Vehicle，水下机器人)来修复立管的外层护套，既能延长立管在防水层破裂后的服役时间，又能避免更换立管的巨额支出。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种柔性立管的维修卡具，可与ROV配合使用，能够防止立管破损部位的进一步恶化，减缓并制止海水对柔性立管内部铠装层的腐蚀，确保立管安全正常地工作。

为了达到本实用新型的目的，本实用新型提供了一种柔性立管的维修卡具，可与ROV配合使用，包括：一具有开口的环形卡具，所述开口一侧的所述环形卡具的外壁面上具有第一固定部；连接件，一端与所述开口另一侧的所述环形卡具的外壁面固定连接，另一端可与所述第一固定部相配合固定；和对接插头，设置在所述环形卡具的外壁面上，并可与所述ROV相配合。

进一步，所述环形卡具的内壁面上设有弹性密封垫。

进一步，所述弹性密封垫的内壁面上涂覆有粘接层。

进一步，所述弹性密封垫为橡胶垫；和/或，所述粘接层为树脂层。

进一步，所述具有开口的环形卡具为具有开口的圆环形卡具，所述连接件为弧形连接件，所述圆环形卡具的所述开口所对应的圆心角为120°±10°。

进一步，所述开口另一侧的所述环形卡具的外壁面上具有第二固定部，所述连接件的一端与所述第二固定部固定连接，且所述第一固定部和所述第二固定部的连线所对应的圆心角为150°±10°。

进一步，所述第二固定部包括两凸耳，两所述凸耳沿所述环形卡具的轴向固定在所述环形卡具的外壁面上，两所述凸耳之间的轴向距离与所述凸耳到所述环形卡具的边缘的轴向距离之比为2：1。

进一步，所述连接件包括轴向连接杆、周向连接杆和紧固片，所述轴向连接杆的两端分别与两所述凸耳固定连接，所述轴向连接杆的中部与所述周向连接杆的一端相连，所述周向连接杆的另一端可与所述第一固定部相配合固定，所述紧固片固定在所述周向连接杆的中部。

进一步，所述第一固定部包括两凸耳，两所述凸耳之间具有间隙，所述连接件的另一端设有限位凸起，所述连接件的另一端可穿过所述间隙，且所述限位凸起可抵靠在两所述凸耳的远离所述开口的侧壁上。

进一步，所述限位凸起为螺套，且所述螺套上设有内螺纹，所述连接件的另一端设有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述连接件的另一端与所述螺套相螺接；两所述凸耳的远离所述开口的侧壁上均设有限位槽，所述螺套伸入所述限位槽内，并抵靠在所述限位槽的槽壁上。

本实用新型提供的柔性立管的维修卡具和现有技术相比，具有如下有益效果：

通过设置与ROV对接的对接插头，实现ROV与维修卡具的固定，无需使用ROV的机械手臂固定维修卡具，便于机械手臂将环形卡具套设在柔性立管外，将连接件与第一固定部进行固定，且环形卡具的开口所对应的圆心角为120°±10°，小于180°，这样环形卡具套设在柔性立管外后，可利用自身的夹紧力，固定在柔性立管上，无需ROV的机械手臂进行固定，这样可解放ROV的机械手臂，便于机械手臂操作连接件，这样在利用维修卡具进行维修的过程中，只需一个ROV即可完成工作，无需使用辅助ROV，使得维修操作简单，提高了工作效率；

通过在环形卡具的内壁面上设置具有弹性的橡胶垫与具有粘接性和高弹性的树脂层，大大提高了维修卡具对柔性立管的径向密封效果；

通过设置与连接件两端相固定的第一固定部和第二固定部的连线所对应的圆心角为150°±10°，使环形卡具在连接件施加的紧固力的作用下，能够更好地包裹柔性立管，对柔性立管进行径向密封；

通过设置第二固定部的两凸耳之间的轴向距离与凸耳到环形卡具的边缘的轴向距离之比为2：1，使用连接件将环形卡具紧固到柔性立管上时，环形卡具的受力情况好，无应力集中；

通过在连接件另一端设置螺套，这样当螺套抵靠在第一固定部的限位槽的槽壁上后，可通过转动连接件，调节第一固定部和第二固定部之间连接件的长度，使连接件能够将环形卡具紧固在柔性立管上。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为根据本实用新型所述的柔性立管的维修卡具的立体结构示意图；

图2是图1所示维修卡具的另一视角的立体结构示意图；

图3是图1所示维修卡具的又一视角的立体结构示意图；

图4是图1所示维修卡具的左视结构示意图；

图5是图1所示维修卡具的后视结构示意图。

其中，图1至图5中附图标记与部件名称之间的关系为：

1连接件，10周向连接杆，11紧固片，12轴向连接杆，2橡胶垫，3对接插头，30插孔，4C型卡具，5第一固定部，51限位槽，6螺套，7第二固定部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1至图3所示，本实用新型的实施例提供了一种柔性立管的维修卡具，可与ROV配合使用，包括：一具有开口的环形卡具、连接件1和对接插头3。

其中，所述具有开口的环形卡具的横截面大致呈C型，即所述环形卡具为C型卡具4，且位于所述开口一侧的所述C型卡具4的外壁面上具有第一固定部5；所述连接件1为弧形连接件，所述连接件1的一端与所述开口另一侧的所述C型卡具4的外壁面固定连接，另一端可与所述第一固定部5相配合固定；所述对接插头3设置在所述C型卡具4的外壁面上，且所述对接插头3上开设有与所述ROV的TDU(Tools Deployment Unit，工具收放装置)相配合的插孔30，优选地，所述插孔30为开口尺寸小、内部尺寸大的阶梯孔，ROV的TDU上设有弹性的卡接部，TDU插入插孔后，其上的卡接部弹出，并卡在阶梯孔的阶梯处，实现了插接部与插孔的固定，即实现了ROV与维修卡具的固定。

本实用新型提供的柔性立管的维修卡具，包括一个具有开口的C型卡具4、连接件1和对接插头3，连接件1和对接插头3均与C型卡具4连接，使得维修卡具连接为一个整体，这样当对接插头3与ROV的的TDU固定后，可实现ROV与维修卡具的固定，无需使用ROV的机械手臂固定维修卡具，这样可解放ROV的机械手臂，便于机械手臂进行其他操作(如：将C型卡具4套设在柔性立管外，将连接件1与第一固定部5进行固定)。

C型卡具4上设有开口，使柔性立管可自开口处进入C型卡具4内；连接件1的一端与开口另一侧的C型卡具4的外壁面固定连接，另一端可与第一固定部5相配合固定，即在C型卡具4套接在柔性立管之前，连接件1的另一端与第一固定部5相分离，即连接件1将C型卡具4的开口打开，待柔性立管卡接在C型卡具4内后，将连接件1的另一端与第一固定部5配合固定，实现维修卡具与柔性立管的固定。

本实用新型上述实施例提供的柔性立管的维修卡具，通过设置与ROV对接的对接插头3，无需使用ROV的机械手臂固定维修卡具，便于机械手臂将C型卡具4套设在柔性立管外，将连接件1与第一固定部5进行固定，这样在利用维修卡具进行维修的过程中，只需一个ROV即可完成工作，无需使用辅助ROV，使得维修操作简单，提高了工作效率，延长了柔性立管的使用寿命。

需要说明的使，ROV在水下维修作业时，往往会用到一种带工具的收放装置TDU，TDU是一种专门设计的工具包，安装在ROV本体的前端或后端。

进一步，如图1所示，所述C型卡具4的内壁面上设有弹性密封垫，优选地，所述弹性密封垫为橡胶垫2。

连接件1的另一端与第一固定部5固定后，使C型卡具4和弹性密封垫受力、变形，使C型卡具4能够牢牢固定在柔性立管上，同时弹性密封垫能够紧贴柔性立管的外壁面，这样弹性密封垫能够更好地包裹柔性立管的破损部位，实现对柔性立管的径向密封，防止海水渗入后继续腐蚀柔性立管。

进一步，所述弹性密封垫的内壁面上涂覆有粘接层，优选地，所述粘接层为树脂层。

粘接层的设置，有利于弹性密封垫与柔性立管破损部位的粘合，增强了弹性密封垫的密封效果。

树脂层即具有良好的粘接性，同时具有良好的弹性，具有弹性的橡胶垫与具有粘接性和高弹性的树脂层结合，大大提高了维修卡具对柔性立管的密封效果。

进一步，如图4所示，所述C型卡具4的所述开口所对应的圆心角α为120°±10°。

C型卡具4的开口所对应的圆心角α为120°±10°，这样C型卡具4套设在柔性立管外后，可利用自身的夹紧力，固定在柔性立管上，无需ROV的机械手臂进行固定，这样可解放ROV的机械手臂，便于机械手臂操作连接件1。

进一步，如图4所示，所述开口另一侧的所述C型卡具4的外壁面上具有第二固定部7，所述连接件1的一端与所述第二固定部7固定连接，且所述第一固定部5和所述第二固定部7的连线所对应的圆心角β为150°±10°。

第一固定部5和第二固定部7的连线所对应的圆心角β为150°±10°，即连接件1两端与C型卡具4的固定点之间的连线所对应的圆心角为150°±10°，利用该连接件1对C型卡具4施加紧固力，使得C型卡具4能够更好地包裹柔性立管，对柔性立管进行密封，防止海水继续腐蚀柔性立管的破损部位。

进一步，如图5所示，所述第二固定部7包括两第二凸耳，两所述第二凸耳沿所述C型卡具4的轴向固定在所述C型卡具4的外壁面上，两所述第二凸耳之间的轴向距离L与所述第二凸耳到所述C型卡具4的边缘的轴向距离L1之比为：L：L1＝2：1。

在此结构下，使用连接件1将C型卡具4紧固到柔性立管上时，C型卡具4的受力情况好，无应力集中。

进一步，如图5所示，所述连接件1包括轴向连接杆12、周向连接杆10和紧固片11，所述轴向连接杆12的两端分别与两所述第二凸耳固定连接，所述轴向连接杆12的中部与所述周向连接杆10的一端相连，所述周向连接杆10的另一端可与所述第一固定部5相配合固定，所述紧固片11固定在所述周向连接杆10的中部，其中紧固片11在柔性立管的周向方向延伸，且其轴向宽度大于连接杆12。

紧固片11的设置，使得连接件1与柔性立管的接触面积增大，避免柔性立管受力过大发生变形。

进一步，如图3所示，所述第一固定部5包括两第一凸耳，两所述第一凸耳之间具有间隙，所述周向连接杆10的另一端设有限位凸起，所述周向连接杆10的另一端可穿过所述间隙，且所述限位凸起可抵靠在两所述第一凸耳的远离所述开口的侧壁上。

这样，当C型卡具4卡接到柔性立管上后，ROV的机械手臂将周向连接杆10的另一端弯折，使周向连接杆10另一端的限位凸起抵靠在第一凸耳上远离开口的一侧壁上，同时周向连接杆10穿过两第一凸耳之间的起避让作用的间隙。

进一步，如图3和图4所示，所述限位凸起为螺套6，且所述螺套6上设有内螺纹，所述周向连接杆10的另一端设有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述周向连接杆10的另一端与所述螺套6相螺接；两所述第一凸耳的远离所述开口的侧壁上均设有限位槽51，所述螺套6伸入所述限位槽51内，并抵靠在所述限位槽51的槽壁上。

进一步，如图4所示，所述周向连接杆10的另一端的端部形成有T型手柄。

限位凸起为螺套6，螺套6与周向连接杆10的另一端螺接，这样当螺套6抵靠在第一固定部5的限位槽51的槽壁上后，可通过转动T型手柄，调节第一固定部5和第二固定部7之间连接件1的长度，使连接件1能够将C型卡具4紧固在柔性立管上；同时限位槽51的设置，可防止柔性立管膨胀时，螺套6与第一固定部5脱离，使得维修卡具的固定效果好，使用可靠。

ROV与上述维修卡具配合，对柔性立管进行维修的具体过程如下：

首先，在维修卡具入水前，使连接件1另一端的螺套6与第一固定部5分离，即C型卡具4的开口处于打开状态；

然后，将ROV携带的工具收放装置TDU与C型卡具4上的对接插头3对接并固定，使维修卡具固定在TDU上，然后，下放ROV到柔性立管破损的位置，通过操作ROV，让C型卡具4卡到柔性立管的破损部位，并通过ROV机械手臂将紧固片11扣到柔性立管的表面，螺套6抵靠在限位槽51的槽壁上，并拧紧周向连接杆10另一端的T型手柄，实现C型卡具4对柔性立管的径向密封；

最后，解除TDU与对接插头3的连接，收回ROV，完成安装工作。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (10)

1.一种柔性立管的维修卡具，可与ROV配合使用，其特征在于，包括：

一具有开口的环形卡具，所述开口一侧的所述环形卡具的外壁面上具有第一固定部；

连接件，一端与所述开口另一侧的所述环形卡具的外壁面固定连接，另一端可与所述第一固定部相配合固定；和

对接插头，设置在所述环形卡具的外壁面上，并可与所述ROV相配合。

2.根据权利要求1所述的柔性立管的维修卡具，其特征在于，

所述环形卡具的内壁面上设有弹性密封垫。

3.根据权利要求2所述的柔性立管的维修卡具，其特征在于，

所述弹性密封垫的内壁面上涂覆有粘接层。

4.根据权利要求3所述的柔性立管的维修卡具，其特征在于，

所述弹性密封垫为橡胶垫；和/或

所述粘接层为树脂层。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的柔性立管的维修卡具，其特征在于，

所述具有开口的环形卡具为具有开口的圆环形卡具，所述连接件为弧形连接件，所述圆环形卡具的所述开口所对应的圆心角为120°±10°。

6.根据权利要求5所述的柔性立管的维修卡具，其特征在于，

所述开口另一侧的所述环形卡具的外壁面上具有第二固定部，所述连接件的一端与所述第二固定部连接，且所述第一固定部和所述第二固定部的连线所对应的圆心角为150°±10°。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的柔性立管的维修卡具，其特征在于，

所述开口另一侧的所述环形卡具的外壁面上具有第二固定部，所述第二固定部包括两凸耳，两所述凸耳沿所述环形卡具的轴向固定在所述环形卡具的外壁面上，两所述凸耳之间的轴向距离与所述凸耳到所述环形卡具的边缘的轴向距离之比为2：1。

8.根据权利要求7所述的柔性立管的维修卡具，其特征在于，

所述连接件包括轴向连接杆、周向连接杆和紧固片，所述轴向连接杆的两端分别与两所述凸耳固定连接，所述轴向连接杆的中部与所述周向连接杆的一端相连，所述周向连接杆的另一端可与所述第一固定部相配合固定，所述紧固片固定在所述周向连接杆的中部。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的柔性立管的维修卡具，其特征在于，

所述第一固定部包括两凸耳，两所述凸耳之间具有间隙，所述连接件的另一端设有限位凸起，所述连接件的另一端可穿过所述间隙，且所述限位凸起可抵靠在两所述凸耳的远离所述开口的侧壁上。

10.根据权利要求9所述的柔性立管的维修卡具，其特征在于，

所述限位凸起为螺套，且所述螺套上设有内螺纹，所述连接件的另一端设有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述连接件的另一端与所述螺套相螺接；

两所述凸耳的远离所述开口的侧壁上均设有限位槽，所述螺套伸入所述限位槽内，并抵靠在所述限位槽的槽壁上。