[发明专利]可回收式卡爪连接器的安装工具

说明书

技术领域

本发明涉及管线连接工具，尤其涉及一种可以实现对海底管道进行快速连接、且可以回收的可回收式卡爪连接器的安装工具。属于海洋石油工程领域。

背景技术

海底管道铺设是油气田开发建设的一个重要组成部分，对海上油气田的开发、生产和产品外输等方面起着十分重要的作用。对各种海底管道和固定设施之间的连接需要采用不同的连接器和连接技术。如：管汇、采油树、管线末端集合设施（PLET）之间的相互连接都是通过连接器将跳管、流管连接到这些固定设施上。因此，高效安全的连接是水下生产系统中一项重要的技术。

目前，对各种海底管道和固定设施之间的连接，通常采用以下连接方式：

⑴ 螺栓法兰式连接的方式：此种方式在螺栓法兰连接时，必须保证多个螺栓（一般至少8个）在法兰上螺栓孔的安装精度，而对于深水管道连接来说，由于只能通过水下机器人传送图像对现场安装情况进行观察并做动作调整，使得安装精度大大下降，继而要求整个连接系统对于安装精度的要求必须降低，这就极大限制了螺栓法兰连接用于深水管道连接。因此，现有的螺栓及法兰式连接的方式不仅适用水深受到限制，而且连接费时。

⑵ 采用卡爪连接器进行连接的方式：卡爪连接器属于一种典型的快速深水连接装置，其中，设有卡爪结构，作为连接器接头。由于其放弃了螺栓连接，完全回避了螺栓的在深水环境下的精确对正以及复杂的预紧动作，可以在各种海底管道和固定设施之间进行连接，并通过驱动环下压卡爪的结构代替螺栓组为法兰提供预紧力，避免了螺栓连接多个孔精确对准的难题，从而大大降低了对法兰的安装精度要求；缩短了水下作业时间，更适用于深水中环境中的法兰连接；而且，液压驱动动作平稳，避免对重要部件的碰撞损坏，提高了对接过程的安全性；因此，其在水下安装时仅仅有管道的对正要求，安装动作简单，安装周期较短，属于典型的快速连接技术。

根据卡爪连接器是否在水下保留液压缸等驱动装置，可以将卡爪连接器分为可回收式和不可回收式。由于不可回收式连接器在水下通过驱动装置提供密封力实现密封后，仍然保留在水下，因此，作业成本比较高，并且面临着长期负载下驱动装置失效的危险。而，可回收式卡爪连接器由于可对其进行回收、再利用，因此，降低了作业成本。

但，此种可回收式卡爪连接器由于没有专用的回收工具，给回收作业带来困难。在这种现实状况下，设计了本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种可回收式卡爪连接器的安装工具，其可以将卡爪连接器的接头送入水中、并完成连接；且在连接的不同时刻，通过自身的动作完成安装工具本身和管道接头的锁紧与解锁，实现了对可回收式卡爪连接器的回收。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种可回收式卡爪连接器的安装工具，其特征在于：包括框架结构、驱动结构、吊装结构和数个液压锁紧机构，其中，驱动结构安装于框架结构的中部，吊装结构安装于框架结构内部，且吊装结构通过数个液压缸与驱动结构连接，数个液压锁紧机构安装于框架结构下半部，数个的液压锁紧机构设置在框架结构的内部，并成环形分布。

所述框架结构包括：顶部圆盘、位于底部的导向锥形体、位于中部的数根立柱以及水下机器人操控板，其中，顶部圆盘和导向锥形体之间通过数根立柱连接为一体，并形成整个连接器的外形及载荷支撑结构；水下机器人操控板与顶部圆盘固定为一体。

所述驱动结构包括：两个驱动的圆盘体，两个驱动的圆盘体为：上承载盘和下承载盘，上承载盘和下承载盘之间通过数根立柱穿过，并且保持与顶部圆盘及导向锥形体相同的开口方向，数个液压锁紧机构均匀分布在上承载盘及下承载盘内部；两圆盘体通过导向柱套与框架结构的导向柱形成配合，圆盘体上面固定连接有液压装置。

所述液压装置包括：数个软着陆液压缸和数个驱动液压缸，软着陆液压缸体与顶部圆盘固定在一起，软着陆液压缸体的缸杆与上承载盘固定，驱动液压缸体与下承载盘固定；驱动液压缸体上、下两侧伸出液压缸杆，其中，上液压缸杆与吊装结构中的吊装环固定，下液压缸杆穿过上承载盘的液压缸活塞杆孔与下承接盘固定。

所述液压锁紧机构包括：数组机械锁紧装置、数根推动杆和数个机械定位板，机械锁紧装置环形分布在导向锥形体上，数根推动杆和数个机械定位板分别安装在上承载盘上，并呈环形均匀分布。

所述机械锁紧装置呈120°环形分布在导向锥形体上，该机械锁紧装置包括：数个锁紧块和数个锁紧固定座，锁紧块安装在锁紧固定座内部。

所述锁紧块固定座为框架结构。

所述导向锥形体的下部设有锥形口，锥形口上安装有加强筋。