[发明专利]一种用于动态柔性复合管线的注胶接头配件

说明书

技术领域

本发明涉及一种管线接头配件，特别是关于一种用于动态柔性复合管线的注胶接头配件。

背景技术

近年来，国外兴起的柔性复合管线由于防腐蚀性好、海底地形地貌适应性强、铺设速度快、费用低、不易结蜡并且能够重复利用等优点开始应用到海底油、气和水的输送上，但是柔性复合管线长期依赖从国外进口，整体的建造、安装和后续保养工作周期长费用高。适用于海洋的柔性复合管线分为静态柔性管线与动态柔性管线，动态管线是海洋油气开发系统中的咽喉要道，但是动态柔性管线在使用过程中长期处于海洋动力环境，如受风、浪、海流、海冰以及腐蚀的长期作用，因此也是海洋油气装备中的薄弱环节。静态柔性管线接头配件只需要考虑接头在水下的密封性能，不会在水下产生位移，而动态管线接头配件则需要更好的密封性和抗疲劳性。以FPSO（Floating Production Storage and Offloading，浮式储油卸油装置）生产系统为例，动态管线顶端处于FPSO船底部位，接头配件通过刚性连接装置与FPSO相连，因此船体的垂荡、纵摇、横摇和水平漂移等运动通过端部构件带动动态管线整体上下左右前后三个方向六个自由度的运动。因此，动态管线在使用中将长期承受小角度低频率的横向弯曲作用，同时动态管线由于受输送介质自身的重量以及船体的垂荡作用影响，将长期承受轴向拉伸荷载，则对动态管线接头配件有了更强的抗疲劳性能和更好的密封性能要求，常规的静态管线接头配件无法满足要求。现有的静态软管接头内部无固定机构，无法保证动态软管在高压力及海水波动下的密封性及可靠性；在骨架层内部会有接头芯子，造成接头部分的缩径现象，影响油、气、水的输送效率，在缩径现象严重的情况下（缩径大于清管器的最小通过量），容易造成清管器无法通过的现象。因此，有必要设计一种无缩径和耐高压接头配件。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种无缩径和耐高压的用于动态柔性复合管线的注胶接头配件。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于动态柔性复合管线的注胶接头配件，以固定动态柔性复合管从内到外依次设置的骨架层、内压密封层、抗压铠装层、抗拉铠装层、中间包覆层和外包覆层，其特征在于：它包括一接头前端、一骨架层固定机构、一内压密封层固定机构、一抗压铠装层固定机构、一抗拉铠装层固定机构、一中间包覆层固定机构、一外包覆层固定机构和一接头外套；所述接头前端为一具有内管且纵截面呈工字型的锻件，所述锻件的一端为法兰结构，另一端呈阶梯结构，所述阶梯结构的第一端面上轴向开设有第一圆形凹槽，所述第一圆形凹槽的直径大于所述内管的直径；在所述第一圆形凹槽的外侧还开设有第二圆形凹槽，所述第二圆形凹槽的直径大于所述第一圆形凹槽的直径；在所述阶梯结构的另一端面上还开设有一第一环形凹槽；所述骨架层固定机构为一外壁光滑、内壁具有与骨架层外螺纹相配合的内螺纹的螺纹套，所述骨架层固定机构连接在骨架层端面处；所述内压密封层固定机构为套设在内压密封层端头处的两个半圆第一卡箍，两个所述第一卡箍的端头处通过螺栓紧固连接内压密封层；所述骨架层固定机构和所述内压密封层固定机构依次嵌入所述接头前端的所述第一圆形凹槽与内压密封层之间的环空内；所述抗压铠装层固定机构包括套设在内压密封层上的第一锻件和固定件，所述第一锻件和所述固定件均呈圆环状，且所述第一锻件的一端与内压密封层过渡配合并嵌入所述接头前端的所述第二圆形凹槽与内压密封层之间的环空内，另一端与内压密封层间隙配合；所述固定件一侧具有环形凸台，所述环形凸台嵌入所述第一锻件另一端与内压密封层之间的间隙内；所述固定件另一侧具有呈收缩状的环形端头，所述环形端头内嵌入抗压铠装层；所述抗拉铠装层固定机构为一套设在所述抗压铠装层固定机构外侧的抗拉铠装层、中间包覆层和外包覆层上的环形套管，所述抗拉铠装层固定机构靠近所述抗压铠装层固定机构的一端呈倾斜状，且与抗拉铠装层为过渡配合，抗拉铠装层的端头弯折并固定在所述抗拉铠装层固定机构的倾斜端；所述抗拉铠装层固定机构的另一端与中间包覆层和外包覆层为间隙配合；所述中间包覆层固定机构为两个套设在中间包覆层上的半圆第二卡箍，两个所述第二卡箍的端头处通过螺栓紧固连接中间包覆层；所述外包覆层固定机构为两个套设在外包覆层上的半圆第三卡箍，两个所述第三卡箍的端头处通过螺栓紧固连接外包覆层，所述中间包覆层固定机构和所述外包覆层固定机构依次嵌入所述抗拉铠装层固定机构的另一端与中间包覆层的间隙内；所述接头外套为一套设在外包覆层上的环形锻件，所述接头外套内具有一环形定位凸台，所述定位凸台紧邻所述抗拉铠装层固定机构，且所述定位凸台一侧具有直径与所述接头前端的所述第一端面外径相等的第三圆形凹槽，所述抗压铠装层固定机构和所述抗拉铠装层固定机构均位于所述第三圆形凹槽内，且与所述第三圆形凹槽相对应的管壁嵌入所述第一环形凹槽内，管壁的上部和下部分别开设一排气孔和一注胶孔；在紧邻所述接头外套的外端面设置一环形法兰，所述环形法兰过盈配合在外包覆层上，并通过螺栓与所述接头外套紧固连接。