[发明专利]一种海底卡箍连接器用螺栓预紧工具

说明书

本发明涉及一种海底卡箍连接器用螺栓预紧工具，由壳体系统，减速系统，传动系统和拧紧系统构成。壳体内部安装有减速系统，减速系统与传动系统上端通过十字轴连接，传动系统下端与拧紧系统通过十字轴连接，拧紧系统安装与下壳体内。其工作原理为：液压马达旋转带动小齿轮旋转，小齿轮经过减速齿轮的减速后将运动传递给传动齿轮，传动齿轮将旋转运动传递给传动轴，传动轴再将旋转运动传递给拧紧套筒，最后由拧紧套筒带动螺栓旋转，进而实现多个螺栓同时预紧的目的。与现有技术相比，本发明可为海底卡箍式连接器快速预紧螺栓，进而减少水下辅助连接时间，实现海底管道的快速修复连接，缩短海底管道修复周期，并降低海洋油气输送的综合成本。

技术领域

本发明涉及石油天然气海底管道抢修装备技术领域，特别涉及一种海底卡箍连接器用螺栓预紧工具。

背景技术

随着陆地油气资源的短缺，世界沿海国家陆续对海洋油气资源进行了勘探与开采，且对海洋油气资源的勘探与开采已逐步成为国内外油气工业发展的主要趋势。此外，随着我国经济持续高速增长，油气资源供应不足将成为阻碍经济发展的主要矛盾，为提高油气资源的占有量，海洋油气的勘探和开采已经成为我国实现能源可持续发展的战略重点。

海底管道承担着水下油气井出液、海底原油、天然气和伴生气介质输运等重要任务，因而海底管道的安全稳定的运营对海洋油气资源的开发利用具有重要意义。由于海底运行工况和周围海水的特殊环境，海底管道存在疲劳破坏、地质灾害破坏、腐蚀破坏、船舶抛锚破坏和海洋勘探开发第三方破坏等风险，而海底管道一旦发生泄露，不仅会对下游及终端用户的正常生产和生活造成不利影响，而且还会造成海洋环境污染、油气资源浪费和油田生产中断。

海底管道在运行时若遇到损伤或破坏，需对其进行修复或补强。目前海底管道修复或补强的技术有：管卡堵漏、复合材料补强和水下管段更换三种主要的海底管道修复技术。其中，复合材料补强技术，如注环氧树脂等材料，该修复技术易对海底管道的管体产生冲击破坏，而且注入机设备复杂和庞大，现场材料制作和水下操作工艺复杂，这些都不利于海底管道的快速修复。管卡堵漏修复技术是采用机械式封堵，其优点在于实施简单、作业周期短，可用于渤海海域由于腐蚀、母材缺陷、裂纹等原因引起的管道泄漏，但一旦海底管道出现严重破坏或有较大变形以及海底管道处于较深或深水海域时，该技术就难以实现有效的封堵修复。海底管段更换修复技术其特点是应用范围广，可完成腐蚀或断裂等各种形式的海底管道破坏修复；海底管段更换分为：海底管道焊接更换技术和海底管道连接器连接技术。而海底管道焊接更换技术存在工序多、对环境要求高、结构复杂，不能实现快速更换，因此管段更换效率不高，连接的可靠度不理想，而海底管道连接器技术能解决上述问题。根据接头机械连接方式可分为螺栓连接式、卡箍连接式、卡爪连接式，其中卡箍连接器通过螺栓施加预紧力迫使密封橡胶径向收缩与管道形成密封面，且卡箍连接器所需螺栓数量较少，通常只需2～4个螺旋即可完成密封，因此相对较容易实现。然而，卡箍连接器下入海底后，需采用特殊连接机具和水下机器人对卡箍的螺栓进行旋转预紧，从而带来连接费时，操作过程复杂的问题。专利号2008100643759公布了深水法兰自动连接的螺栓插入及法兰对孔装置，专利号2008100646615公布了一体式远程管道法兰螺栓联接机具，专利号2009100724661公布了深海法兰连接螺栓库拧紧装置，而上述工具只能对法兰连接器的螺栓进行预紧，而不能对卡箍式连接器的螺栓进行预紧。

发明内容

为解决卡箍连接器螺栓预紧的上述缺点，本发明的目的在于提供一种海底卡箍连接器用螺栓预紧工具，该工具可为海底的卡箍连接器快速预紧螺栓，实现海底管道的快速修复连接，从而缩短海底管道修复周期。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种海底卡箍连接器用螺栓预紧工具，由壳体系统1，减速系统2，传动系统3和拧紧系统4构成，其特征为：壳体内部安装有减速系统2；减速系统2与传动系统3上端通过十字轴32连接；传动系统3下端与拧紧系统4通过十字轴32连接，拧紧系统4安装于下壳体12内；