深水柔性接頭的復合型跨接管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及管道，尤其涉及一種適用于深水柔性接頭的復合型跨接管，屬于海洋石油工程設備領域。
【背景技術】
[0002]隨著海洋油氣資源向深海發展，水下生產系統以顯著的技術優勢、可觀的經濟效益得到廣泛關注。而剛性跨接管作為連接采油樹和管匯、管匯和管匯等的主要輸油通道，其具有深水適應性好、制造費用低、易安裝等優點，也是水下生產系統中，最為常見的結構之一。跨接管的安全運行是海上油氣安全生產的重要保證。
[0003]剛性跨接管一般是在采油樹和管匯等安裝之后，先分段預加工，現場測量后，再加工成一體安裝。但是，由于水下采油樹和管匯并不是精確的安裝在海底的某一點，而是設在某一目標區域之后，再下放水下機器人(ROV)，由其測量確定跨接管連接器的轂座位置，并根據測量數據設計跨接管。因此，測量和安裝誤差、制造容差(包括:尺寸及角度)不可避免的造成一定的安裝載荷，使端部連接器承受較高的扭矩載荷。另外，由于跨接管在作業期間，復雜的受力狀態如:自重力、內部流體壓力、外部靜水壓力、自身溫差引起的膨脹力、管線膨脹引起管道或設備終端位置變化和管線的屈曲力等，都會對跨接管造成較大的應力變化。不僅降低跨接管的使用壽命，并影響正常的油氣開發作業；而且，過大的應力還會引起跨接管的變形，甚至斷裂以及端部連接器連接失效，造成重大事故。
[0004]因此，剛性跨接管需要有一種裝置來減小或者消除由于上述因素造成的應力及扭矩載荷，并允許剛性跨接管具有一定的柔性變形。
【發明內容】
[0005]本發明的主要目的在于克服現有技術存在的上述缺點，而提供一種深水柔性接頭的復合型跨接管，其不僅能夠有效地降低或消除跨接管設計制造以及安裝過程中，由于測量安裝誤差和設計容差造成的管道應力，特別是管道終端連接器載荷，解決了由于過大的應力所引起跨接管的變形、甚至斷裂以及端部連接器連接失效問題，延長跨接管使用壽命，確保端部連接安全可靠。
[0006]本發明的目的是由以下技術方案實現的:
[0007]—種深水柔性接頭的復合型跨接管，其特征在于:設有:一 M型剛性跨接管，該M型剛性跨接管的相對兩個豎管的底部分別設有端部垂直連接器，相對兩個豎管上分別設有柔性接頭，柔性接頭上分別設有鎖緊機構；其中，M型剛性跨接管的兩個高端上分別安裝有吊起環。
[0008]所述柔性接頭為球形結構。
[0009]所述鎖緊機構為T形結構，鎖緊機構安裝在球形柔性接頭上；通過擰緊鎖緊機構，對柔性接頭進行鎖緊；并利用柔性接頭球體的角位移吸收或補償跨接管橫向位移或扭矩，有效地消除管道應力及管道終端連接器的載荷。
[0010]本發明的有益效果是:
[0011]1、本發明結構簡單，實用性強；
[0012]2、本發明不僅適用于M型剛性跨接管，對其它如:Z型、V型、拱形、海底支撐型等幾何形狀的剛性跨接管均適用；
[0013]3、由于本發明的柔性接頭設計有鎖緊機構，可根據海底環境需要進行鎖緊，保證了整體裝置的平衡和穩定；
[0014]4、本發明可根據現場需要選擇其合適的方式；
[0015]5、本發明可利用球體的角位移吸收或補償跨接橫向位移或扭矩，有效地消除管道應力及管道終端連接器載荷。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明整體結構示意圖。
[0017]圖2為本發明法蘭連接柔性接頭示意圖。
[0018]圖3為本發明焊接連接柔性接頭示意圖。
[0019]圖中主要標號說明:
[0020]1.M型剛性跨接管，2.端部垂直連接器，3.柔性接頭，4.鎖緊機構，5.吊起環，
6.連接法蘭。
【具體實施方式】
[0021]如圖1一圖3所示，本發明設有:一M型剛性跨接管1，該M型剛性跨接管I的相對兩個豎管的底部分別設有端部垂直連接器2，相對兩個豎管上分別設有柔性接頭3，柔性接頭3上分別設有鎖緊機構4 ;其中，M型剛性跨接管I的兩個高端上采用螺栓或焊接方式分別安裝有吊起環5。
[0022]如圖2，圖3所示，上述端部垂直連接器2接入方式有兩種，一種是:利用法蘭連接；二種是:利用焊接連接方式連接。
[0023]上述柔性接頭3為球形結構。
[0024]上述鎖緊機構4為T形結構，鎖緊機構4采用螺栓連接方式安裝在球形柔性接頭3上。鎖緊機構4在安裝完成后，可根據現場的情況對柔性接頭3進行鎖緊，鎖緊過程中，只需要將螺栓擰入即可。
[0025]使用時，利用吊機與本發明的吊起環5連接后，將本發明下放入水；并由水下機器人(ROV)配合操作完成兩端垂直連接器2與M型剛性跨接管I轂座的連接。然后，由水下機器人(ROV)解除吊起環5處繩纜，使M型剛性跨接管I整體處于自然安放位置，柔性接頭3的球形接頭，處在保證有效的動密封和潤滑的前提下，可利用柔性接頭球體的角位移吸收或補償跨接管橫向位移或扭矩，有效地消除管道應力及管道終端連接器的載荷。根據海底環境的不同，可利用水下機器人(ROV)進一步動作鎖緊機構4使跨接管整體達到穩定平衡。
[0026]上述端部垂直連接器2、柔性接頭3為現有技術，未作說明的技術為現有技術。故不再贅述。
[0027]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種深水柔性接頭的復合型跨接管，其特征在于:設有:一 M型剛性跨接管，該M型剛性跨接管的相對兩個豎管的底部分別設有端部垂直連接器，相對兩個豎管上分別設有柔性接頭，柔性接頭上分別設有鎖緊機構；其中，M型剛性跨接管的兩個高端上分別安裝有吊起環。2.根據權利要求1所述的深水柔性接頭的復合型跨接管，其特征在于:所述柔性接頭為球形結構。3.根據權利要求1所述的深水柔性接頭的復合型跨接管，其特征在于:所述鎖緊機構為T形結構，鎖緊機構安裝在球形柔性接頭上；通過擰緊鎖緊機構，對柔性接頭進行鎖緊；并利用柔性接頭球體的角位移吸收或補償跨接管橫向位移或扭矩，有效地消除管道應力及管道終端連接器的載荷。
【專利摘要】一種深水柔性接頭的復合型跨接管，設有：一M型剛性跨接管，該M型剛性跨接管的相對兩個豎管的底部分別設有端部垂直連接器，相對兩個豎管上分別設有柔性接頭，柔性接頭上分別設有鎖緊機構；其中，M型剛性跨接管的兩個高端上分別安裝有吊起環。本發明不僅能夠有效地降低或消除跨接管設計制造以及安裝過程中，由于測量安裝誤差和設計容差造成的管道應力，特別是管道終端連接器載荷，解決了由于過大的應力所引起跨接管的變形、甚至斷裂以及端部連接器連接失效問題，延長跨接管使用壽命，確保端部連接安全可靠。
【IPC分類】F16L9/00, F16L27/04
【公開號】CN105179816
【申請號】
【發明人】趙欣欣, 周延東, 姜瑛, 曹為, 徐渴望, 陳卓, 高永海, 楊成鵬, 陳野, 梁輝
【申請人】中國海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司, 中國石油大學(華東)
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月31日