软管快速脱离保护装置
技术领域
本实用新型涉及石油与化工领域,更具体地说,涉及一种软管快速脱离保护装置。
背景技术
紧急断开装置是一种防止软管因为意外断裂,导致介质泄漏的安全装置,通常连接在设备与设备之间。正常情况下,传输介质能无阻碍地穿过该装置,实现正常传输。
但当紧急情况下,该装置两端所受拉力超过该装置的设计拉力时,该装置的前后两部分就会在拉力的作用下分开,并根据不同方法将管内的介质密封在管内。该装置通常作为安全装置,用于车辆、船只、清型飞机或移动罐体容器等输送化学品的输送系统上。
随着海洋石油行业的不断发展,越来越多的深水油气田正在被逐渐开发。海上施工中的安全问题也越来越受到重视。海底管道预调试作业是对已经安装好的海底管道进行的一次质量检测,同时也是决定深水油气田能否进行投产的一个重要环节。
海管预调试的主要内容包括海底管道预注水、清管、测径、静水压力测试、排水干燥等。在海底管道预调试中常常会用到多种化学品,这些化学品在海上从一个介质存储载体传输到另一个时通常需要用软管进行连接。
软管连接一般为固定连接,固定连接的一个风险是若其中一个已连接的设备发生过度偏移,会出现连接软管两端所受拉力过大导致损坏,使得管内介质发生泄漏,甚至产生其它严重的后果。
为了保证在海上施工过程中,使用软管进行跨存储载体传输介质的安全性,就需要像陆地化学品传输一样使用紧急断开装置,即在连接的软管中间加设该装置,保证在紧急情况下软管能够及时断开,并将管内的介质有效密封在软管内,防止管内介质泄漏。
由于使用领域的差异性,陆地上常用的传统紧急断开装置并不能完全适用于海上施工使用。
现有常用的紧急断开装置对于海上施工来说存在以下缺陷:
1)误触脱离:海上海况复杂,容易导致传统断开装置发生误触脱离的情况,影响正常的介质传输工作,耽误施工;
2)难以复原:海上施工物资调度不便,对于使用设备的要求更高。传统断开装置发生分离后普遍难以复原,一旦出现失误就会造成设备缺失的情况,甚至影响整个施工进程。
3)不适于深水:传统断开装置难以承受较高的深水压力,无法保证紧急断开装置在水下分开后能将管内介质有效密封。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种软管快速脱离保护装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种软管快速脱离保护装置,包括第一连接头、第二连接头;
所述第一连接头包括第一连接座、第二连接座、第一控制阀;
所述第一连接座上设有第一连接口,所述第二连接座上设有第一套筒、拉断机构,所述第一连接座、第二连接座之间形成有连通所述第一连接口、第一套筒的第一连通腔,所述第一控制阀设置在所述第一连通腔,以能打开或关闭所述第一连通腔;
所述第二连接头包括第三连接座、第四连接座、第二控制阀;
所述第三连接座上设有第二连接口,所述第四连接座上设有第二套筒、以及在所述第二套筒远离所述第三连接座的端部设置的定位座,所述定位座上设有供所述拉断机构锁合的锁合口;
所述第三连接座、第四连接座之间形成有连通所述第二连接口、第二套筒的第二连通腔,所述第二控制阀设置在所述第二连通腔,以能打开或关闭所述第二连通腔;
在所述第一套筒插入所述第二套筒后,所述第一控制阀、第二控制阀打开,以将所述第一连接口、第二连接口导通;
所述拉断机构插入并锁合在所述锁合口,以将所述第一连接头、第二连接头锁合连接,并在所述第一连接头、第二连接头拉断所述拉断机构相互脱离后,所述第一控制阀、第二控制阀分别关闭,以分别将所述第一连接口、第二连接口隔断。
优选地,所述拉断机构包括拉断销、以及插销,所述拉断销的端部设有插孔,供所述插销插入,以在所述拉断销插入所述锁合口后,所述插销插入所述插孔,将所述拉断销锁合到所述定位座。
优选地,所述拉断销的中段设有断面小于两端的断面的颈部,以在所述拉断销受力时,从所述颈部断裂。
优选地,所述第二连接头还包括用于套设或螺接到所述拉断销的端部的拉断头。
优选地,所述第一控制阀包括转动设置在所述第一连通腔下侧的第一阀门、第一复位件,以及设置在所述第二连接座上的定位组件;
所述第一阀门上设有供所述定位组件卡合的锁槽,所述定位组件包括定位销、第二复位件,所述定位销由所述第二连接座与所述定位座相对的端面插入到所述第一连通腔,所述第二复位件向所述定位销提供保持向外的弹性力;
所述第二控制阀包括转动设置在所述第二连通腔的上侧的第二阀门、以及设置在所述第二连通腔的下侧的卡合组件;所述卡合组件包括转动设置的卡扣、以及用于向所述卡扣提供保持卡合状态的第三复位件;
在所述第一套筒插入所述第二套筒时,所述第一阀门打开时,所述定位座压合所述定位销向内移动卡入所述锁槽,所述第一套筒的端部撑开所述第二阀门,以让所述第一连接口、第二连接口导通;
在所述第一套筒脱离所述第二套筒时,所述定位销脱离所述锁槽,所述第一复位件带动所述第一阀门翻转,关闭所述第一套筒的内端;所述第二阀门向下翻转,与所述卡扣卡合,关闭所述第二套筒的内端。
优选地,所述第一套筒内端端面设有钉孔,所述第一阀门上设有用于插设到所述钉孔的阀钉。
优选地,所述第一连通腔的侧壁上开设有贯穿至外壁面的泄压口。
优选地,所述第二连接座与所述定位座相对的端面沿周圈设有定位筒,以和所述定位座的端面抵靠支撑。
优选地,所述第二套筒内设有移动定位机构,以对插入的所述第一套筒进行预定位,并在所述第一套筒插入后,随所述第一套筒向所述第二套筒内移动,在所述第一套筒和所述第二套筒之间实现密封。
优选地,所述移动定位机构包括在所述第二套筒内向所述定位座方向排布的定位卡套、滑动套、以及定位套;
所述定位卡套的内圈设有卡台,所述第一套筒的外圈设有供所述卡台卡入的卡槽、以及供所述滑动套抵靠的凸台,所述定位卡套的内壁面沿周向开设有弹性槽,以能收缩调节外径;
所述第二套筒内由所述定位座向所述第二连接口方向设置有第一孔段、第二孔段,所述第一孔段的直径大于所述第二孔段,所述定位套锁合在所述第二套筒远离所述第二连接口的端部;
在所述第一套筒插入所述第二套筒前,所述定位卡套、滑动套设置在所述第一孔段;
在所述第一套筒插入所述第二套筒后,所述卡台卡入到所述弹性槽,所述滑动套与所述凸台相抵,并在所述第一套筒继续插入时,带动所述定位卡套移动并收缩到所述第二孔段,所述滑动套与所述第一孔段、第二孔段之间的台阶相抵定位,所述第一套筒的内端顶开所述第二阀门;
在所述第一套筒脱离所述第二套筒时,带动所述定位卡套、滑动套移动到所述第一孔段,并脱离所述定位卡套、滑动套,所述定位套对所述定位卡套、滑动套限位,防止脱出。
实施本实用新型的软管快速脱离保护装置,具有以下有益效果:拉断机构可以避免第一连接头、第二连接头在受到较小力时断开连接,能保证正常的输送。当第一连接头、第二连接头的受力较大,导致第一连接头、第二连接头拉断拉断机构相互脱离后,第一控制阀、第二控制阀分别关闭,以分别将第一连接口、第二连接口隔断,避免两根软管中的石油泄漏,为海上施工提供了更好的安全保障。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型实施例中的软管快速脱离保护装置的组装结构示意图;
图2是图1中第一连接头的结构示意图;
图3是图2中第一连接头的剖面结构示意图;
图4是图1中第二连接头的结构示意图;
图5是图4中第二连接头的剖面结构示意图;
图6是第一连接头的第一套筒插入第二连接头的第二套筒后滑动套与第一套筒的凸台相抵时的示意图;
图7是图6中第一套筒继续向内插入到第二套筒后打开第一阀门、第二阀门时的示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示,本实用新型一个优选实施例中的软管快速脱离保护装置包括第一连接头1、第二连接头2,可分别供软管连接,依靠第一连接头1、第二连接头2的连接,保证在正常情况不影响介质传输,在两根软管快速脱离时,断开第一连接头1、第二连接头2,并封闭第一连接头1、第二连接头2,避免两根软管中的石油介质泄漏,实现紧急脱离和防止泄露的功能。
结合图2、3所示,在一些实施例中,第一连接头1包括第一连接座11、第二连接座12、第一控制阀13,第一连接座11、第二连接座12相互连接锁合。
第一连接座11上设有第一连接口111,可供软管连接至第一连接口111。第二连接座12上设有第一套筒121、拉断机构122,第一连接座11、第二连接座12之间形成有连通第一连接口111、第一套筒121的第一连通腔A,第一控制阀13设置在第一连通腔A,以能打开或关闭第一连通腔A。
结合图4、5所示,第二连接头2包括第三连接座21、第四连接座22、第二控制阀23,第三连接座21、第四连接座22相互连接锁合。
第三连接座21上设有第二连接口211,可供软管连接至第二连接口211。第四连接座22上设有第二套筒221、以及在第二套筒221远离第三连接座21的端部设置的定位座222,定位座222上设有供拉断机构122锁合的锁合口223。
第三连接座21、第四连接座22之间形成有连通第二连接口211、第二套筒221的第二连通腔B,第二控制阀23设置在第二连通腔B,以能打开或关闭第二连通腔B。
再结合图6、图7所示,在第一套筒121插入第二套筒221后,第一控制阀13、第二控制阀23打开,以将第一连接口111、第二连接口211导通,实现第一连接头1、第二连接头2上的两根软管的连接导通,让石油等介质在管道进行输送。
结合图2、3、6、7所示,进一步地,拉断机构122插入并锁合在锁合口223,以将第一连接头1、第二连接头2锁合连接,有了拉断机构122,可以避免第一连接头1、第二连接头2在受到较小力时断开连接,能保证正常的输送。当第一连接头1、第二连接头2的受力较大,导致第一连接头1、第二连接头2拉断拉断机构122相互脱离后,第一控制阀13、第二控制阀23分别关闭,以分别将第一连接口111、第二连接口211隔断,避免两根软管中的石油泄漏,为海上施工提供了更好的安全保障。
若要将该快速软管脱离保护装置重新复原成一体,只需要重新更换新的拉断机构122,并将第一控制阀13、第二控制阀23复原即可。
进一步地,拉断机构122包括拉断销1221、以及插销1222,拉断销1221的端部设有插孔,供插销1222插入,以在拉断销1221插入锁合口223后,插销1222插入插孔,将拉断销1221锁合到定位座222,防止拉断销1221脱离锁合口223。
拉断销1221的中段设有断面小于两端的断面的颈部C,以在拉断销1221受力时,从颈部C断裂。在其他实施例中,颈部C也可设置在拉断销1221的根部,在受力超过承受限度时,从颈部C断裂。
结合图1、4、5所示,优选地,第二连接头2还包括用于套设到拉断销1221的端部的拉断头224,插销1222将拉断头224限定在拉断销1221,为拉断销1221提供受力支撑。在其他实施例中,拉断头224也可螺接到拉断销1221。
通常,拉断机构122对称设置在第二连接座12上,让受力更加的平衡。
再如图3所示,在一些实施例中,第一控制阀13包括转动设置在第一连通腔A下侧的第一阀门131、第一复位件132,以及设置在第二连接座12上的定位组件133,第一阀门131上设有供定位组件133卡合的锁槽1311,第一复位件132向第一阀门131提供向上翻转关闭第一套筒121内端的弹性力。
定位组件133包括定位销1331、第二复位件1332,定位销1331由第二连接座12与定位座222相对的端面插入到第一连通腔A,第二复位件1332向定位销1331提供保持向外的弹性力。在第一连接头1、第二连接头2断开时,定位销1331伸出第二连接座12,便于在第一连接头1、第二连接头2对接时,将定位销1331压入。
再如图5所示,进一步地,第二控制阀23包括转动设置在第二连通腔B的上侧的第二阀门231、以及设置在第二连通腔B的下侧的卡合组件232;卡合组件232包括转动设置的卡扣2321、以及用于向卡扣2321提供保持卡合状态的第三复位件2322,在第二阀门231向下翻转封盖在第二套筒221内端时,卡扣2321卡合第二阀门231,将第二阀门231保持关闭。
结合图7所示,在第一套筒121插入第二套筒221时,第一阀门131打开,定位座222压合定位销1331向内移动卡入锁槽1311,防止第一阀门131向上翻转关闭第一套筒121内端。第一套筒121的端部在插入第二套筒221过程中,会撑开第二阀门231,以让第一连接口111、第二连接口211导通,实现管道的导通,便于传输石油等物质。
在拉断销1221被拉断,两根软管晃动带动第一套筒121脱离第二套筒221时,定位销1331在第二复位件1332的弹力作用下脱离锁槽1311,第一复位件132带动第一阀门131翻转,关闭第一套筒121的内端。
进一步地,第一套筒121脱离第二套筒221后,第二阀门231没有了支撑则可以在扭簧等复位件的作用力下向下翻转,与卡扣2321卡合,关闭第二套筒221的内端。第一套筒121的内端、第二套筒221的内端在断开后都实现了关闭,让保护装置更加的安全可靠。
如图3所示,优选地,第一套筒121内端端面设有钉孔123,第一阀门131上设有用于插设到钉孔123的阀钉1312,可以提升第一阀门131封闭第一套筒121内端后的锁紧力,为第一阀门131提供可靠的支撑。
如图2所示,为了在输送过程中保证内部的压力不会过大,在第一连通腔A的侧壁上开设有贯穿至外壁面的泄压口D,在泄压后,可以降低第一连接头1、第二连接头2内部的压力,减小拉断销1221受到的冲击力。
第二连接座12与定位座222相对的端面沿周圈设有定位筒124,以和定位座222的端面抵靠支撑。
结合图2、3、及5至7所示,为了保证第一套筒121、第二套筒221套接的稳定性和密封性,第二套筒221内设有移动定位机构24,以对插入的第一套筒121进行预定位,并在第一套筒121插入后,随第一套筒121向第二套筒221内移动,在第一套筒121和第二套筒221之间实现密封。
进一步地,移动定位机构24包括在第二套筒221内向定位座222方向排布的定位卡套241、滑动套242、以及定位套243。
定位卡套241的内圈设有卡台2411,第一套筒121的外圈设有供卡台2411卡入的卡槽1211、以及供滑动套242抵靠的凸台1212。
定位卡套241的内壁面沿周向开设有弹性槽2412,以能收缩调节外径,可以在随第一套筒121向第二套筒221内移动时外径变小,便于紧配密封。
第二套筒221内由定位座222向第二连接口211方向设置有第一孔段2211、第二孔段2212,第一孔段2211的直径大于第二孔段2212,定位套243锁合在第二套筒221远离第二连接口211的端部。
在第一套筒121插入第二套筒221前,定位卡套241、滑动套242设置在第一孔段2211,第一套筒121插入到定位卡套241、滑动套242,可以实现第二套筒221内定位卡套241、滑动套242与第一套筒121的预配合。
在第一套筒121插入第二套筒221后,定位卡套241的卡台2411卡入到弹性槽2412,滑动套242与第一套筒121的凸台1212相抵,并在第一套筒121继续插入时,带动定位卡套241、滑动套242继续向第二套筒221内移动,使定位卡套241移动并收缩到第二孔段2212,滑动套242与第一孔段2211、第二孔段2212之间的台阶相抵定位,第一套筒121的内端顶开第二阀门231。
当在第一套筒121脱离第二套筒221时,带动定位卡套241、滑动套242移动到第一孔段2211,定位卡套241张开,使卡台2411脱离弹性槽2412,使得第一套筒121脱离定位卡套241、滑动套242,另外,定位套243对定位卡套241、滑动套242限位,防止脱出。
优选地,在各配合面,通常都设有密封圈进行密封,保证密封性。
软管快速脱离保护装置还具有以下几个特点:
第一,该装置在连接状态下,内部是一个直通,无阻碍,与连接软管口径一致的介质传输通道。这样的好处就是介质能径直穿过该装置,减小传输过程中的压力损失,管内的压力始终保持平衡,具有较好的水下适用性。
第二,该装置内部具有多个结构,如第一控制阀13、第二控制阀23、密封圈等,能加强在装置分离后,两端密封装置的抗水压能力,保证管内介质密封的有效性,满足水下使用需求。
第三,该装置的抗拉断力主要来自于分布在左右两侧的两个拉断销1221,相比于传统使用的剪切螺栓,拉断销1221在拉力逐渐增大的过程中不会立即断裂,而是会逐步屈服,直至两个同时断裂。这样的好处是两端的拉断销1221在拉断的过程中能达到一种受力平衡的状态,当一个拉断销1221先行屈服后,装置所受到的负载将会转移到另一个拉断销1221使其开始屈服,使得两个拉断销1221所受的拉力始终保持较好的平衡性。保证受力平衡的目的主要是防止在正常介质传输的情况下,由于拉断销1221受力不平衡,从而发生误触脱离的情况。
第四,该装置脱离后的两部分的连接形式为公、母端快速连接,易于快速连接,便于复原,适合海上施工。该装置在海上施工中主要用于船舶与船舶、海洋平台、水下生产系统等进行介质传输的过程中。
可以理解地,上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。