[发明专利]一种水下设备快速连接装置

说明书

本发明公开了一种水下设备快速连接装置。该连接装置包括：底座；设置在底座的下表面上的连接法兰；设置在底座的上表面上的密封法兰、卡臂组件和传动组件；以及液压马达；卡臂组件包括第一主动卡臂、第二主动卡臂和被动卡臂；传动组件用于在液压马达的驱动下控制第一主动卡臂的第一端和第二主动卡臂的第一端彼此靠近或者彼此远离。使用时，将连接法兰与阀门或机械三通连接，并使第一主动卡臂的第一端和第二主动卡臂的第一端彼此靠近将密封法兰以及水下设备的法兰抱紧。从而在不需要人工水下作业的情况下，实现开孔机、封堵器等水下设备与机械三通的连接，提高水下设备的连接速度，特别适合水深大于300米的深海海底管道的维抢修作业。

技术领域

本发明涉及天然气原油管道维护、抢修、改造技术领域，特别涉及一种水下设备快速连接装置。

背景技术

我国海洋油气资源丰富。目前，在我国各海域布置有大量的海洋钻井平台进行油气开采，由海洋中开采出来的油气资源通过海底管道输送至海上储油设备和陆地终端。目前我国海底管道总里程超过3000公里。作为连接海洋钻井平台与海上储油设备和陆地终端的主动脉，海底管道的安全和通畅是保证海洋油气顺利开采的关键保证。但是由于外力损坏、海水腐蚀、材料缺陷等诸多因素的影响，海底管道会发生损坏，这就需要对海底管道进行抢修。同时，很多海底管道服役时间较长，需要进行维护。

在海底管道维护、抢修过程中，需要对海底管道进行开孔和封堵作业，主要操作流程包括：在海底管道上安装机械三通，通过拧紧法兰螺栓，将开孔机底部的法兰与机械三通连接，从而将开孔机与机械三通连接并进行开孔作业。开孔作业结束后，将开孔机拆除，再通过拧紧法兰螺栓将封堵器底部的法兰与机械三通连接，从而将封堵器与机械三通连接进行封堵作业。目前，上述各水下设备的连接完全依靠潜水员人工作业。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：上述完全依靠潜水员人工作业的水下设备连接方法效率较低，并且当海底管道位于深海时，潜水人员无法进行水下作业。

发明内容

基于以上所述，本发明实施例提供一种水下设备快速连接装置，在不需要人工水下作业的前提下，实现开孔机、封堵器等水下设备与机械三通的连接。

具体而言，包括以下的技术方案：

本发明实施例提供了一种水下设备快速连接装置，包括：

底座；

设置在所述底座的下表面上的连接法兰；

设置在所述底座的上表面上的密封法兰、卡臂组件和传动组件；

以及液压马达；

所述密封法兰和所述连接法兰同轴；

所述卡臂组件包括围绕所述密封法兰设置的第一主动卡臂、第二主动卡臂和被动卡臂；所述第一主动卡臂的第一端与所述传动组件连接，所述第二主动卡臂的第一端与所述传动组件连接，所述第一主动卡臂的第二端和所述第二主动卡臂的第二端分别通过销轴与所述被动卡臂的两端连接；

所述传动组件用于在所述液压马达的驱动下带动所述第一主动卡臂的第一端和所述第二主动卡臂的第一端彼此靠近或者彼此远离；

所述第一主动卡臂、第二主动卡臂以及被动卡臂均具有内凹的圆弧形表面，在所述圆弧形表面上沿圆周方向设置有凹槽；

当所述第一主动卡臂的第一端和所述第二主动卡臂的第一端处于彼此靠近的状态时，所述第一主动卡臂的凹槽、所述第二主动卡臂的凹槽以及所述被动卡臂的凹槽可围合形成用于抱紧所述密封法兰以及水下设备的法兰的空间。

进一步地，所述第一主动卡臂的凹槽、所述第二主动卡臂的凹槽以及所述被动卡臂的凹槽的上表面和下表面均为锥面，且所述第一主动卡臂的凹槽、所述第二主动卡臂的凹槽以及所述被动卡臂的凹槽的上表面和下表面之间距离由外向内逐渐减小。