一種海管連接用水下球型法蘭連接器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海管連接用水下球型法蘭連接器，包括球體、球法蘭、定位法蘭、第一環(huán)密封面法蘭、第二環(huán)密封面法蘭、螺柱和花籃螺栓，球體包括球段和圓柱段，球體球段的外凸球面前端與球法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面配合形成金屬密封，球體球段的外凸球面后端與定位法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面配合，第一環(huán)密封面法蘭、球法蘭和定位法蘭連接在一起，第二環(huán)密封面法蘭相接于球體圓柱段后端，定位法蘭和第二環(huán)密封面法蘭上均設有吊耳，花籃螺栓一端連接定位法蘭上的吊耳，另一端連接第二環(huán)密封面法蘭上的吊耳。本發(fā)明可調(diào)節(jié)角度，可靠性高，安裝簡單快捷，且結(jié)構(gòu)緊湊簡單、制造成本低，適用于一般工況和含H2S、CO2氣體的酸性工況以及含砂等惡劣工況。
【專利說明】一種海管連接用水下球型法蘭連接器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及海底管道安裝【技術領域】，特別涉及一種海管連接用水下球型法蘭連接器。

【背景技術】
[0002]海管連接器是海洋平臺及水下生產(chǎn)系統(tǒng)的重要部件，用于海底及水下管道的連接。在水下管道施工中，由于水下測量和施工的困難，水下管道的預制和安裝的尺寸偏差較大，給水下管道連接帶來了很多困難，并造成水下法蘭在管道偏差外應力作用下出現(xiàn)密封不嚴的問題，容易發(fā)生泄漏，發(fā)生此類事故后造成海底石油泄漏，破壞海洋環(huán)境甚至危害現(xiàn)場人員的人身安全，造成國家財產(chǎn)損失。水下管道連接中的角度偏差不僅使得法蘭連接不可靠，也使得水下施工復雜?，F(xiàn)有的海管連接器密封不可靠，安裝過程復雜，操作不方便，海底管道的連接對準度低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種海管連接用水下球型法蘭連接器。該海管連接用水下球型法蘭連接器可調(diào)節(jié)角度、可靠性高、安裝簡單快捷，且結(jié)構(gòu)緊湊簡單、制造成本低、操作方便，適用于一般工況和含&3、0)2氣體的酸性工況以及含砂等惡劣工況。
[0004]為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn):一種海管連接用水下球型法蘭連接器，包括球體、球法蘭、定位法蘭、第一環(huán)密封面法蘭、第二環(huán)密封面法蘭、螺柱和花籃螺栓，所述球體包括球段和圓柱段，所述球段的外表面為外凸球面，所述球法蘭的內(nèi)表面和定位法蘭的內(nèi)表面上均設有內(nèi)凹球面，球體的球段的外凸球面前端與球法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面配合形成金屬密封，球體的球段的外凸球面后端與定位法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面配合，所述第一環(huán)密封面法蘭位于球法蘭的前端，且第一環(huán)密封面法蘭、球法蘭和定位法蘭通過螺柱、張力螺母和鎖緊螺母的配合連接在一起，所述第二環(huán)密封面法蘭相接于所述球體的圓柱段的后端，且定位法蘭和第二環(huán)密封面法蘭上均設有吊耳，所述花籃螺栓的一端連接于所述定位法蘭上的吊耳上，花籃螺栓的另一端連接于所述第二環(huán)密封面法蘭上的吊耳上。
[0005]進一步的，該海管連接用水下球型法蘭連接器還包括一調(diào)節(jié)螺栓，所述調(diào)節(jié)螺栓穿設于所述定位法蘭和球法蘭，調(diào)節(jié)螺栓上套設有彈簧。
[0006]進一步的，所述球體的球段的內(nèi)表面由內(nèi)錐面和內(nèi)柱面組成。
[0007]進一步的，所述球體的球段的外凸球面前端與球法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面配合采用金屬密封環(huán)形成金屬密封。
[0008]進一步的，所述定位法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面上設有凹槽和用于放置O形圈的O形圈槽。
[0009]進一步的，所述球體的球段的外凸球面的前端與所述球法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面之間設有防塵圈。
[0010]進一步的，所述球體的球段的外凸球面的前端與所述球法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面之間還設有金屬密封圈和擋圈。
[0011]進一步的，所述球法蘭和第一環(huán)密封面法蘭的接觸端面之間設有密封墊環(huán)。
[0012]進一步的，所述球法蘭上設有注油器。
[0013]進一步的，所述第二環(huán)密封面法蘭通過焊接的方式相接于所述球體的圓柱段。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明中的球體球段的外凸球面與球法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面可以在較小的摩擦力下自由轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)球體、球法蘭和定位法蘭的快速組裝，通過張力器預緊螺柱上的張力螺母，使球體球段的外凸球面和球法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面分別與金屬密封環(huán)配合實現(xiàn)金屬硬密封，消除了海底管道連接中的角度偏差對密封和管道應力的影響，使法蘭連接更加安全可靠，水下施工變得更加簡單、快捷。本發(fā)明在第一環(huán)密封面法蘭和第二環(huán)密封面法蘭的作用下可以使球法蘭和定位法蘭快速對準，使現(xiàn)場在水下連接海底管道更加簡單和快捷。花籃螺栓連接于定位法蘭上的吊耳和第二環(huán)密封面法蘭上的吊耳之間，用于下水安裝過程中抵抗外界干擾，同時也方便水下安裝角度調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)快速對準球法蘭和定位法蘭。定位法蘭處設置O形圈以及球法蘭和球體之間設置防塵圈可以有效的防止海水和沙粒進入破壞金屬密封面。本發(fā)明采用集旋轉(zhuǎn)和對齊功能一體式結(jié)構(gòu)設計，使該連接器可調(diào)節(jié)連接角度，便于水下管道快速可靠的連接。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明海管連接用水下球型法蘭連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為圖1所示海管連接用水下球型法蘭連接器的上半部分局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為圖1中A部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0019]如圖1至圖3所示，一種海管連接用水下球型法蘭連接器，包括球體3、球法蘭1、定位法蘭2、第一環(huán)密封面法蘭4、第二環(huán)密封面法蘭5、螺柱6和花籃螺栓9，所述球體3包括球段301和圓柱段302，所述球段301的外表面為外凸球面，其中，球體3的球段301的內(nèi)表面由內(nèi)錐面和內(nèi)柱面組成，所述球法蘭I的內(nèi)表面和定位法蘭2的內(nèi)表面上均設有內(nèi)凹球面，球體3的球段301的外凸球面前端與球法蘭I內(nèi)表面的內(nèi)凹球面配合采用金屬密封環(huán)形成金屬密封，球體3的球段301的外凸球面后端與定位法蘭2內(nèi)表面的內(nèi)凹球面配合，第一環(huán)密封面法蘭4位于球法蘭I的前端，且第一環(huán)密封面法蘭4、球法蘭I和定位法蘭2通過螺柱6、張力螺母7和鎖緊螺母8的配合連接在一起，所述第二環(huán)密封面法蘭5相接于所述球體3的圓柱段302的后端，且定位法蘭3和第二環(huán)密封面法蘭5上均設有吊耳10，所述花籃螺栓9的一端連接于所述定位法蘭2上的吊耳10上，花籃螺栓9的另一端連接于所述第二環(huán)密封面法蘭5上的吊耳10上。
[0020]該海管連接用水下球型法蘭連接器還包括一調(diào)節(jié)螺栓11，該調(diào)節(jié)螺栓11穿設于所述定位法蘭2和球法蘭I上的螺紋孔，調(diào)節(jié)螺栓11上套設有彈簧12，調(diào)節(jié)螺栓11和彈簧12可以對球法蘭I和定位法蘭2進行預緊。
[0021]在連接海底管道時，通過第一環(huán)密封面法蘭4將與一段海底管道連接的球法蘭I和連接有另一段海底管道的定位法蘭2快速對準，且使球體3的球段301的外凸球面前端與球法蘭I內(nèi)表面的內(nèi)凹球面配合，并采用金屬密封環(huán)形成金屬密封，使球體3的球段301的外凸球面后端與定位法蘭2內(nèi)表面的內(nèi)凹球面配合，再通過螺柱6、鎖緊螺母8和張力螺母7的配合將第一環(huán)密封面法蘭4、球法蘭I和定位法蘭2連接在一起。球體3的球段301的外凸球面與球法蘭I內(nèi)表面的內(nèi)凹球面可以在較小的摩擦力下自由轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)球體3與球法蘭I和定位法蘭2的快速連接。通過張力器預緊螺柱6上的張力螺母7，使球體3的球段301的外凸球面與球法蘭I內(nèi)表面的內(nèi)凹球面分別與金屬密封環(huán)配合實現(xiàn)金屬硬密封，消除了海底管道連接中的角度偏差對密封和管道應力的影響，使法蘭連接更加安全可靠，水下施工變得更加簡單、快捷。第二環(huán)密封面法蘭5和定位法蘭2上分別設有吊耳10，用于該海管連接用水下球型法蘭連接器的起吊和對準?；ɑ@螺栓9連接于定位法蘭2上的吊耳10和第二環(huán)密封面法蘭5上的吊耳10之間，用于下水安裝過程中抵抗外界干擾同時也方便水下安裝角度調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)快速對準球法蘭I和定位法蘭2，使現(xiàn)場在水下連接海底管道更加簡單和快捷。
[0022]定位法蘭2內(nèi)表面的內(nèi)凹球面上設有凹槽201和用于放置O形圈17的O形圈槽。該凹槽201有利于防止球體3在使用過程中受到外界干擾而轉(zhuǎn)動；0型圈槽內(nèi)置入O形圈17，可防止渣滓進入金屬密封面，從而實現(xiàn)保護密封面，提高連接器的使用壽命。
[0023]球體3的球段301的外凸球面的前端與球法蘭I內(nèi)表面的內(nèi)凹球面之間設有防塵圈13。防塵圈13用于惡劣環(huán)境下對球體3的球段301外凸球面和球法蘭I的內(nèi)凹球面之間形成的金屬密封的保護。
[0024]球體3的球段301的外凸球面的前端與球法蘭I內(nèi)表面的內(nèi)凹球面之間還設有金屬密封圈14和擋圈18。
[0025]進一步說，所述球法蘭I和第一環(huán)密封面法蘭4的接觸端面之間設有密封墊環(huán)15，可以更好的實現(xiàn)密封。
[0026]進一步說，所述球法蘭I上設有注油器16。該注油器16在試壓和意外情況下注入密封脂，可以實現(xiàn)緊急密封。
[0027]進一步說，所述第二環(huán)密封面法蘭5通過焊接的方式相接于所述球體3的圓柱段302 上。
[0028]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)角度、可靠性高、安裝簡單快捷，且結(jié)構(gòu)緊湊簡單、制造成本低、操作方便，適用于一般工況和含&3、CO2氣體的酸性工況以及含砂等惡劣工況。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種海管連接用水下球型法蘭連接器，其特征在于:包括球體、球法蘭、定位法蘭、第一環(huán)密封面法蘭、第二環(huán)密封面法蘭、螺柱和花籃螺栓，所述球體包括球段和圓柱段，所述球段的外表面為外凸球面，所述球法蘭的內(nèi)表面和定位法蘭的內(nèi)表面上均設有內(nèi)凹球面，球體的球段的外凸球面前端與球法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面配合形成金屬密封，球體的球段的外凸球面后端與定位法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面配合，所述第一環(huán)密封面法蘭位于球法蘭的前端，且第一環(huán)密封面法蘭、球法蘭和定位法蘭通過螺柱、張力螺母和鎖緊螺母的配合連接在一起，所述第二環(huán)密封面法蘭相接于所述球體的圓柱段的后端，且定位法蘭和第二環(huán)密封面法蘭上均設有吊耳，所述花籃螺栓的一端連接于所述定位法蘭上的吊耳上，花籃螺栓的另一端連接于所述第二環(huán)密封面法蘭上的吊耳上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海管連接用水下球型法蘭連接器，其特征在于:還包括一調(diào)節(jié)螺栓，所述調(diào)節(jié)螺栓穿設于所述定位法蘭和球法蘭，調(diào)節(jié)螺栓上套設有彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海管連接用水下球型法蘭連接器，其特征在于:所述球體的球段的內(nèi)表面由內(nèi)錐面和內(nèi)柱面組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海管連接用水下球型法蘭連接器，其特征在于:所述球體的球段的外凸球面前端與球法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面配合采用金屬密封環(huán)形成金屬密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海管連接用水下球型法蘭連接器，其特征在于:所述定位法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面上設有凹槽和用于放置O形圈的O形圈槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海管連接用水下球型法蘭連接器，其特征在于:所述球體的球段的外凸球面的前端與所述球法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面之間設有防塵圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海管連接用水下球型法蘭連接器，其特征在于:所述球體的球段的外凸球面的前端與所述球法蘭內(nèi)表面的內(nèi)凹球面之間還設有金屬密封圈和擋圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海管連接用水下球型法蘭連接器，其特征在于:所述球法蘭和第一環(huán)密封面法蘭的接觸端面之間設有密封墊環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海管連接用水下球型法蘭連接器，其特征在于:所述球法蘭上設有注油器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海管連接用水下球型法蘭連接器，其特征在于:所述第二環(huán)密封面法蘭通過焊接的方式相接于所述球體的圓柱段。
【文檔編號】F16L27/06GK104514934SQ201410818862
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】鄒利明, 周聲結(jié), 周明, 李樹林 申請人:蘇州道森鉆采設備股份有限公司, 中海石油(中國)有限公司湛江分公司