CN110748728B - 一种可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置，包括第一分离体与第二分离体；当第一分离体与第二分离体通过连接于第一爆炸螺栓口与第二爆炸螺栓口的爆炸螺栓连接固定时，顶杆的两端分别推动第一套筒与第二套筒；第一套筒与第二套筒分别与第一阻挡板和第二阻挡板分离；第一管路与第二管路内部及两端为连通状态；当第一分离体与第二分离体通过爆炸螺栓的爆炸分离时，第一套筒与第一阻挡板紧贴固定形成密封面；第二套筒顶住第二阻挡板紧贴固定形成密封面；本发明不但分离迅速，而且分离后套筒与阻挡板形成的密封面可自动密封，避免液体外溢，造成环境污染。

Description

一种可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置

技术领域

本发明涉及一种海上浮式装置跨接软管连接装置，更具体地说，涉及一种可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置。

背景技术

如图1所示，在浅海油气开发中，尤其是边际油田的开采，海上浮式装置2因其可移动性而倍受青睐。在中国渤海，海上浮式装置2配合导管架平台群是油气开采的一种重要模式，并通过系泊系统3将其限定在油气开采海域。当海上浮式装置1遭遇极端海况或遇到突发状况时，需要其快速与系泊系统3分离并驶离所在海域，以避免发生严重的安全事故。海上浮式装置2与系泊系统3的分离过程，包括跨接软管1及跨接电缆的牵引拆除固定、系泊缆的穿挂牵拉、系泊腿与YOKE臂分离固定、海上浮式装置2限位等操作。

目前，跨接软管1与海上浮式装置2及系泊系统3之间的固定，多采用法兰螺栓连接的结构形式在图中A、B处进行连接。拆卸跨接软管1时，需先关断跨接软管1两侧液体管线阀门，后释放一端连接法兰，排空管内液体，并通过牵引绳取下跨接软管1或将其固定于海上浮式装置2。若所在海域突发紧急海况，目前的拆卸方式无法迅速将多根跨接软管1与两个连接体分离，其拆除时间是制约海上浮式装置2迅速撤离的重要因素之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置，以提高跨接软管的拆离速度。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置，包括第一分离体与第二分离体；

第一分离体包括一端设置有第一法兰螺栓口，另一端设置有第一爆炸螺栓口的第一管路，第一管路在第一法兰螺栓口的一端垂直向内连接有第一筋板，第一筋板连接于一个设置于第一管路内的第一套筒基座；

第一管路在第一爆炸螺栓口的一端向内垂直连接有第一阻挡板；第一套筒基座与第一阻挡板之间设置有第一套筒；第一套筒内设置有两端分别顶紧于第一套筒基座与第一套筒的第一弹簧；第一阻挡板上开设有顶杆第一开口，顶杆穿过顶杆第一开口连接于第一套筒；顶杆第一开口的口径大于顶杆的口径；

第二分离体包括一端设置有第二法兰螺栓口，另一端设置有第二爆炸螺栓口的第二管路，第二管路在第二法兰螺栓口的一端垂直向内连接有第二筋板，第二筋板连接于一个设置于第二管路内的第二套筒基座；

第二管路在第二爆炸螺栓口的一端向内垂直连接有第二阻挡板；第二套筒基座与第二阻挡板之间设置有第二套筒；第二套筒内设置有两端分别顶紧于第二套筒基座与第二套筒的第二弹簧；第二阻挡板上开设有顶杆第二开口；顶杆第二开口的口径大于顶杆的口径；

当第一分离体与第二分离体通过连接于第一爆炸螺栓口与第二爆炸螺栓口的爆炸螺栓连接固定时，顶杆的两端分别推动第一套筒与第二套筒；第一套筒与第二套筒分别与第一阻挡板和第二阻挡板分离；第一管路与第二管路内部及两端为连通状态；

当第一分离体与第二分离体通过爆炸螺栓的爆炸分离时，第一套筒与第一阻挡板紧贴固定形成密封面；第二套筒顶住第二阻挡板紧贴固定形成密封面。

优选的，第一套筒与第一套筒基座之间形成密封空间，第一弹簧设置于密封空间内。第一套筒基座包括底座，以及垂直连接于底座边缘的底座侧壁；第一套筒包括顶座，以及垂直连接于顶座边缘的顶座侧壁；顶座侧壁紧贴于底座侧壁内表面滑动；底座侧壁与顶座侧壁之间设置有密封圈；第一弹簧的两端分别连接于底座与顶座。底座与顶座之间连接有弹簧柱，第一弹簧环绕于弹簧柱。

优选的，第二套筒与第二套筒基座之间形成密封空间，第二弹簧设置于密封空间内。第二套筒基座包括底座，以及垂直连接于底座边缘的底座侧壁；第二套筒包括顶座，以及垂直连接于顶座边缘的顶座侧壁；顶座侧壁紧贴于底座侧壁内表面滑动；底座侧壁与顶座侧壁之间设置有密封圈；第二弹簧的两端分别连接于底座与顶座。底座与顶座之间连接有弹簧柱，第二弹簧环绕于弹簧柱。

优选的，第二阻挡板垂直朝外连接于凸台，凸台用于在第一管路与第二管路连接时推动第一套筒移动。

本发明的优点在于：

1、本跨接软管连接装置采用远程控制爆炸螺栓分离的方式，实现跨接软管的主动分离。单根爆炸螺栓能够承受50t左右拉力，由多根爆炸螺栓构成的连接装置分离面，足以承受满载液体跨接软管自身重力带来的拉断力。装置操作方便快捷、节省人力，安全可靠。

2、在常规解脱工况下，本跨接软管连接装置可通过拆卸连接装置与跨接软管法兰连接侧螺栓的方式进行的分离，减少爆炸螺栓使用率，降低工程成本。在海上浮式装置遇极端海况或突发状况需紧急解脱时，通过触发爆炸螺栓的爆炸动作，实现跨接软管的快速分离。

3、本装置内部关键部件弹簧(包括第一弹簧与第二弹簧)，安装于套筒(包括第一套筒和第二套筒)内部，不与流通介质相接触，避免液体腐蚀，延长装置寿命。

4、本装置在应急工况分离时，不但分离迅速，而且利用弹簧的弹性释放，两个分离体分离的同时可以通过套筒与阻挡板形成的密封面进行自动密封，避免分离时通道内液体外溢，造成环境污染。

附图说明

图1是海上浮式装置与系泊系统的连接示意图；

图2是本发明第一分离体的示意图；

图3是图2中的C向视图；

图4是本发明第二分离体的示意图；

图5是图4中的D向视图；

图6是第一分离体与第二分离体通过爆炸螺栓连接的示意图。

图中，1、跨接软管，2、海上浮式装置，3、系泊系统，4、第一管路，5、第一法兰螺栓口，6、第一爆炸螺栓口，7、第一套筒基座，8、第一套筒，9、第一筋板，10、第一弹簧，11、顶杆，111、第一阻挡板，12、凸台，13、爆炸螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作描述。

如图1至图6所示，本发明一种可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置，包括第一分离体与第二分离体；

第一分离体包括一端设置有第一法兰螺栓口5，另一端设置有第一爆炸螺栓口6的第一管路4，第一管路4在第一法兰螺栓口5的一端垂直向内连接有第一筋板9，第一筋板9连接于一个设置于第一管路4内的第一套筒基座7；

第一管路4在第一爆炸螺栓口6的一端向内垂直连接有第一阻挡板111；第一套筒基座7与第一阻挡板111之间设置有第一套筒8；第一套筒8内设置有两端分别顶紧于第一套筒基座7与第一套筒8的第一弹簧10；第一阻挡板111上开设有顶杆第一开口，顶杆11穿过顶杆第一开口连接于第一套筒8；顶杆第一开口的口径大于顶杆11的口径；

第二分离体包括一端设置有第二法兰螺栓口，另一端设置有第二爆炸螺栓口的第二管路，第二管路在第二法兰螺栓口的一端垂直向内连接有第二筋板，第二筋板连接于一个设置于第二管路内的第二套筒基座；

第二管路在第二爆炸螺栓口的一端向内垂直连接有第二阻挡板；第二套筒基座与第二阻挡板之间设置有第二套筒；第二套筒内设置有两端分别顶紧于第二套筒基座与第二套筒的第二弹簧；第二阻挡板上开设有顶杆第二开口；顶杆第二开口的口径大于顶杆11的口径；

当第一分离体与第二分离体通过连接于第一爆炸螺栓口6与第二爆炸螺栓口的爆炸螺栓13连接固定时，顶杆11的两端分别推动第一套筒8与第二套筒；第一套筒8与第二套筒分别与第一阻挡板111和第二阻挡板分离；第一管路4与第二管路内部及两端为连通状态；

当第一分离体与第二分离体通过爆炸螺栓13的爆炸分离时，第一套筒8与第一阻挡板111紧贴固定形成密封面；第二套筒顶住第二阻挡板紧贴固定形成密封面。

为防止液体侵蚀弹簧使其生锈，第一套筒8与第一套筒基座7之间形成密封空间，第一弹簧10设置于密封空间内。更具体地说：第一套筒基座7包括底座，以及垂直连接于底座边缘的底座侧壁；第一套筒8包括顶座，以及垂直连接于顶座边缘的顶座侧壁；顶座侧壁紧贴于底座侧壁内表面滑动；第一弹簧10的两端分别连接于底座与顶座。底座与顶座之间连接有弹簧柱，第一弹簧10环绕于弹簧柱。但也可以将顶杆11穿透第一套筒8的顶板作为第一弹簧10的弹簧柱，但此弹簧柱只与第一套筒8的顶座连接，不与第一套筒基座7的底座连接，如此顶杆11才能够推动第一套筒8。若想要让顶杆11固定于第一套筒基座7的底座，则需要设置后面的凸台12用于推动第一套筒8。

同理，第二套筒与第二套筒基座之间形成密封空间，第二弹簧设置于密封空间内。第二套筒基座包括底座，以及垂直连接于底座边缘的底座侧壁；第二套筒包括顶座，以及垂直连接于顶座边缘的顶座侧壁；顶座侧壁紧贴于底座侧壁内表面滑动；第二弹簧的两端分别连接于底座与顶座。底座与顶座之间连接有弹簧柱，第二弹簧环绕于弹簧柱。

还可以在第二阻挡板垂直朝外连接于凸台12，凸台12用于在第一管路4与第二管路连接时推动第一套筒8移动。如此除了顶杆11，还可用凸台12进行推动，增加一道保险措施，且能够控制第一套筒8的移动距离。并且此时，顶杆11可以穿透第一套筒8的顶板与第一套筒基座7的底板连接作为第一弹簧10的弹簧柱了。

使用时，将第一分离体与第二分离体通过爆炸螺栓13连接形成连通管道，设置两组这样的连通管道分别设于图1中的A、B两处，分别对跨接软管1的两端连接于海上浮式装置2和系泊系统3；连接后正常工作时液体可在海上浮式装置2、跨接软管1与系泊系统3之间畅通流动；若需要切离，通过中控系统远程遥控(无线接收信号)启动爆炸螺栓13的爆炸动作，就可实现第一分离体与第二分离体的分离，从而实现跨接软管1的快速分离，且第一管路4与第二管路可通过上述密封面进行自动封闭，防止液体流失。解脱后的跨接软管1，可通过牵引绳牵引至拖轮或直接落入水中。当需要常规分离时，则先关断跨接软管1两侧液体管线阀门，然后卸下连接装置与跨接软管1连接端的连接螺栓，排空管内液体，排空后通过牵引绳取下跨接软管1或将其固定于海上浮式装置2。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置，其特征在于，包括第一分离体与第二分离体；

所述第一分离体包括一端设置有第一法兰螺栓口，另一端设置有第一爆炸螺栓口的第一管路，所述第一管路在所述第一法兰螺栓口的一端垂直向内连接有第一筋板，所述第一筋板连接于一个设置于所述第一管路内的第一套筒基座；

所述第一管路在所述第一爆炸螺栓口的一端向内垂直连接有第一阻挡板；所述第一套筒基座与所述第一阻挡板之间设置有第一套筒；所述第一套筒内设置有两端分别顶紧于所述第一套筒基座与所述第一套筒的第一弹簧；所述第一阻挡板上开设有顶杆第一开口，顶杆穿过所述顶杆第一开口连接于所述第一套筒；所述顶杆第一开口的口径大于所述顶杆的口径；

所述第二分离体包括一端设置有第二法兰螺栓口，另一端设置有第二爆炸螺栓口的第二管路，所述第二管路在所述第二法兰螺栓口的一端垂直向内连接有第二筋板，所述第二筋板连接于一个设置于所述第二管路内的第二套筒基座；

所述第二管路在所述第二爆炸螺栓口的一端向内垂直连接有第二阻挡板；所述第二套筒基座与所述第二阻挡板之间设置有第二套筒；所述第二套筒内设置有两端分别顶紧于所述第二套筒基座与所述第二套筒的第二弹簧；所述第二阻挡板上开设有顶杆第二开口；所述顶杆第二开口的口径大于所述顶杆的口径；

当所述第一分离体与第二分离体通过连接于所述第一爆炸螺栓口与所述第二爆炸螺栓口的爆炸螺栓连接固定时，所述顶杆的两端分别推动所述第一套筒与所述第二套筒；所述第一套筒与所述第二套筒分别与所述第一阻挡板和所述第二阻挡板分离；所述第一管路与所述第二管路内部及两端为连通状态；

当所述第一分离体与第二分离体通过所述爆炸螺栓的爆炸分离时，所述第一套筒与所述第一阻挡板紧贴固定形成密封面；所述第二套筒顶住所述第二阻挡板紧贴固定形成密封面。

2.根据权利要求1所述可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置，其特征在于，所述第一套筒与所述第一套筒基座之间形成密封空间，所述第一弹簧设置于所述密封空间内。

3.根据权利要求2所述可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置，其特征在于，所述第一套筒基座包括底座，以及垂直连接于所述底座边缘的底座侧壁；所述第一套筒包括顶座，以及垂直连接于所述顶座边缘的顶座侧壁；所述顶座侧壁紧贴于所述底座侧壁内表面滑动；所述底座侧壁与所述顶座侧壁之间设置有密封圈；所述第一弹簧的两端分别连接于所述底座与所述顶座。

4.根据权利要求3所述可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置，其特征在于，所述底座与所述顶座之间连接有弹簧柱，所述第一弹簧环绕于所述弹簧柱。

5.根据权利要求1所述可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置，其特征在于，所述第二套筒与所述第二套筒基座之间形成密封空间，所述第二弹簧设置于所述密封空间内。

6.根据权利要求5所述可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置，其特征在于，所述第二套筒基座包括底座，以及垂直连接于所述底座边缘的底座侧壁；所述第二套筒包括顶座，以及垂直连接于所述顶座边缘的顶座侧壁；所述顶座侧壁紧贴于所述底座侧壁内表面滑动；所述底座侧壁与所述顶座侧壁之间设置有密封圈；所述第二弹簧的两端分别连接于所述底座与所述顶座。

7.根据权利要求6所述可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置，其特征在于，所述底座与所述顶座之间连接有弹簧柱，所述第二弹簧环绕于所述弹簧柱。

8.根据权利要求1所述可快速分离自封闭的海上浮式装置跨接软管连接装置，其特征在于，所述第二阻挡板垂直朝外连接于凸台，所述凸台用于在所述第一管路与所述第二管路连接时推动所述第一套筒移动。

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